Małe elektroniczne urządzenie może monitorować pracę serca i rozpoznawać mowę
Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado Boulder i Północnozachodniego Uniwersytetu opracowali mały, miękki i poręczny czujnik akustyczny, który mierzy drgania w organizmie człowieka, co pozwala na monitorowanie zdrowia serca ludzkiego i rozpoznawanie wypowiadanych słów.
Jae-Woong Jeong, adiunkt na UK Boulder i współautor badania powiedział, że urządzenie rejestruje fizjologiczne sygnały dźwiękowe z ciała, ma dobrze dopasowane właściwości fizyczne do ludzkiej skóry i może być zamontowany w niemal każdym miejscu na skórze. Czujnik, który przypomina mały plaster i waży mniej niż 0,28 gr, może ciągle gromadzić dane fizjologiczne.
"To urządzenie ma bardzo małą gęstość masy i może być używany do monitorowania układu krążenia, rozpoznawania mowy i interfejsów człowiek-maszyna w codziennym życiu" - powiedział Jeong. "Jest bardzo komfortowy i wygodny, można myśleć o nim jako o małym, nadającym się do noszenia stetoskopie".
Dokument w tej sprawie został opublikowany 16 listopada w "Science Advances". Pozostali autorzy to profesorowie Yonggang Huang i John Rogers z Uniwersytetu Północnozachodniego.
"Dzięki temu, że urządzenie jest cienkie, miękkie i przypomina skórę, może być zastosowany w wyjątkowy sposób, do "podsłuchiwania" swoistych odgłosów najważniejszych organów ciała, w tym płuc i serca, nie zapominając o możliwości ciągłego monitorowania zdrowia fizjologicznego" - powiedział Rogers.
Naukowcy twierdzą, że nowe urządzenie może odebrać fale mechaniczne rozprzestrzeniające się w tkankach i płynach w organizmie ludzkim na skutek naturalnej aktywności fizjologicznej, ukazując charakterystyczne akustyczne podpisy poszczególnych wydarzeń. Obejmują one otwarcie i zamknięcie zastawek serca, drgania strun głosowych, a nawet zmiany w przewodzie pokarmowym.
Czujnik może również zintegrować elektrody, które mogą nagrywać sygnały elektrokardiogramu (EKG), które mierzą aktywność elektryczną serca, jak również elektromiogramu (EMG), które mierzą aktywność elektryczną mięśni w spoczynku i podczas skurczu.
"Wykorzystując dane z tych czujników, lekarz w szpitalu z dala od pacjenta byłby w stanie dokonać szybkiej, dokładnej diagnozy" - powiedział Jeong.
Sygnały wibracyjne strun głosowych również mogą być wykorzystane przez personel wojskowy lub cywilny do sterowania robotów, pojazdów lub dronów. Jeong dodaje, że możliwości rozpoznawania mowy przez czujnik ma również wpływ na poprawę komunikacji u osób cierpiących z powodu zaburzeń mowy.
W ramach badań zespół wykorzystał urządzenie do pomiaru reakcji akustycznych serca i aktywności EKG, w tym wykrywania szmerów serca, w grupie ochotników w podeszłym wieku w prywatnej klinice Camp Lowell Cardiology w Tucson w Arizonie, we współpracy z Uniwersytetem Arizona, partnerem projektu. Jeong dodaje, że naukowcy byli również w stanie wykryć akustyczne sygnały zakrzepów w pokrewnym eksperymencie laboratoryjnym.
Lepki, elastyczny polimer, który tworzy to malutkie urządzenie, jest na tyle rozciągliwy, że reaguje na różne deformacje skóry. Urządzenie zawiera niewielki przyśpieszeniomierz do pomiaru drgań akustyki ciała i pozwala na odparowanie potu ludzkiego.
"Naszym celem jest, aby to urządzenie miało praktyczne zastosowanie w naszym codziennym życiu" – podsumowuje Jeong.
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.