Open Cardiography: открытый стенд для проверки алгоритмов давления
Открытый стенд Open Cardiography синхронно записывает давление в манжете, ECG, PPG и сигнал цифрового стетоскопа, оставляя исходные данные для проверки алгоритмов. Проект Miloš Rašić, опубликованный ещё в 2024 году, получил новую публичность после доклада на Hackaday Europe 2026. Самая полезная часть разработки — калибровка давления в 40 точках и честно описанные ошибки первой ревизии платы.
Open Cardiography Signal Measuring Device — открытая аппаратная платформа для захвата физиологических сигналов и экспериментов с неинвазивной оценкой артериального давления. Разработка Miloš Rašić появилась как магистерский проект в 2024 году, а в июле 2026-го её вновь обсуждали после доклада автора на Hackaday Europe. В репозитории опубликованы схемы, Gerber-файлы, CAD-модели, прошивка, программа для ПК и материалы обработки записей под GPL-3.0.
Стенд объединяет четыре измерительных тракта: давление воздуха в плечевой манжете, трёхэлектродный ECG, фотоплетизмограмму PPG и фонокардиографический канал с цифровым стетоскопом. Такая комбинация превращает устройство в лабораторный регистратор: можно сопоставлять пульсации давления в манжете с электрической активностью сердца, периферическим кровотоком и акустическими событиями. Данные выводятся в реальном времени в GUI на Python, передаются на ПК через последовательный канал и сохраняются в CSV для последующего анализа.
Аппаратная часть собрана на четырёхслойной PCB вокруг Raspberry Pi Pico W. Для аналоговых и цифровых узлов предусмотрен buck-boost-преобразователь 3.3 В, а насос и электромагнитный клапан питаются от повышающего преобразователя 6 В. В тракте давления применён инструментальный усилитель INA826, для ECG использован специализированный AD8232. В документации также заявлен изолированный USB-канал, однако его питание в первой ревизии автор относит к узлам, требующим дополнительной проверки.
Центральная исследовательская задача связана с осциллометрическим методом. При стравливании манжеты поверх медленно меняющегося давления появляются пульсовые колебания. Максимум их огибающей обычно связывают со средним артериальным давлением MAP, после чего систолическое и диастолическое значения вычисляют по участкам огибающей относительно этого максимума. Коэффициенты, фильтрация, поиск пиков и артефакты движения существенно влияют на результат, поэтому доступ к необработанным синхронным каналам представляет самостоятельную инженерную ценность.
Для привязки датчика давления автор собрал простую калибровочную оснастку с тремя манометрами для перекрёстной проверки. Настройка предполагает соответствие 3.3 В давлению 40 кПа, или примерно 300 mmHg; калибровка выполнена в 40 точках. Это позволяет отделить ошибку аналогового тракта и преобразования АЦП от ошибок алгоритма оценки SYS и DIA.
Первая версия платы далека от законченного прибора. В README зафиксированы перевёрнутый транзистор Q6, ошибочная распиновка датчика давления и отсутствие полноценной валидации изолированного питания. Автор также прямо исключает clinical и diagnosis use. Один приведённый набор данных сравнивался с автоматическим Wellue BP2, однако такое сопоставление не является клинической проверкой точности: оно не заменяет референсный протокол и серию измерений на представительной выборке.
Для автоматических манжеточных приборов клиническая валидация описывается отдельными стандартами, включая ISO 81060-2. Исторические критерии BHS Grade A, часто упоминаемые в дискуссиях о тонометрах, требуют минимум 60% результатов в пределах 5 mmHg, 85% в пределах 10 mmHg и 95% в пределах 15 mmHg. Open Cardiography таких характеристик не заявляет. Его практическая роль лежит в другой области: воспроизводимый стенд со схемами, калибровкой и многоканальной записью для проверки того, как именно обработка сигналов меняет результат измерения давления.