聽聲斷位、提前預警 新型可穿戴設備能“識音辨病”
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科技日報北京11月16日電 (記者張夢然)美國西北大學研究人員推出一款新型軟質、微型可穿戴設備,其性能遠遠超出了醫生聽診檢查時獲得的間歇性測量結果。這些設備輕柔地黏附在皮膚上,可在身體(ti) 任何區域的多個(ge) 位置同時無線連續跟蹤體(ti) 內(nei) 的微妙聲音。這項新研究16日發表在《自然·醫學》雜誌上。
團隊在15名患有呼吸和腸道運動障礙的早產(chan) 兒(er) 和55名成年人(其中20名患有慢性肺部疾病)身上測試了這些設備。
每個(ge) 設備均采用柔軟矽膠封裝,長40毫米、寬20毫米、厚8毫米。在如此小的體(ti) 積內(nei) ,卻包含閃存驅動器、微型電池、電子元件、藍牙功能和兩(liang) 個(ge) 分別朝向身體(ti) 內(nei) 外的微型麥克風。通過捕獲兩(liang) 個(ge) 方向的聲音,算法可分離外部(環境或鄰近器官)聲音和體(ti) 內(nei) 聲音。
在開發新設備時,研究人員考慮到兩(liang) 個(ge) 弱勢群體(ti) :重症監護病房中的早產(chan) 兒(er) 和手術後的成年人。
新設備可在嬰兒(er) 清醒和睡眠期間連續無創監測,不會(hui) 打擾他們(men) ,還提供了安全確定嬰兒(er) 與(yu) 空氣運動(進出氣道和肺部)、心音和腸道蠕動相關(guan) “特征”的機會(hui) ,同時關(guan) 注晝夜節律。此外,對於(yu) 兒(er) 童和嬰兒(er) ,心肺和胃腸道問題是生命前5年死亡的主要原因。胃腸道問題伴隨的腸鳴音是大量疾病的早期預警信號。這一設備可監測這些聲音,除了提供持續監測外,還能使重症監護嬰兒(er) 擺脫連接到床邊監視器的各種傳(chuan) 感器、電線和電纜的束縛。
團隊也在成年患者身上展開測試,在所有受試者中,設備同時捕獲不同位置的肺音和身體(ti) 運動的分布,使研究人員能夠分析整個(ge) 肺部一係列區域的單次呼吸。
研究人員表示,通過持續實時監測這些聲音,他們(men) 可確定肺部健康狀況是好轉還是惡化,並評估患者對特定藥物或治療的反應如何,然後針對個(ge) 別患者進行個(ge) 性化治療。
“識音辨病”設備的主要優(you) 點是能同時獲取和比較器官不同區域的聲音。舉(ju) 個(ge) 例子,這就像十幾名訓練有素的醫生用聽診器同時聆聽肺部不同區域的聲音,從(cong) 而對肺部健康狀況進行連續、動態的評估。與(yu) 此同時,其不僅(jin) 具有臨(lin) 床級的準確性,還提供了臨(lin) 床護理的新功能,隻需輕輕地黏附在皮膚上,就形成一個(ge) 全麵的、非侵入式傳(chuan) 感網絡,捕捉聲音並將這些聲音與(yu) 身體(ti) 相關(guan) 聯。
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