Un dispozitiv purtabil este capabil să monitorizeze corpul uman cu o precizie care ar putea salva nenumărate vieți, spun oamenii de știință

Un dispozitiv purtabil este capabil să monitorizeze corpul uman cu o precizie care ar putea salva nenumărate vieți, spun oamenii de știință
decembrie 03 10:02 2023
Articol scris de:
Timp citire articol: 5 minut(e)

Dispozitive purtabile, primele de acest fel, pot capta sunetele corpului pentru a monitoriza permanent starea de sănătate a organismului. Cercetătorii au creat tehnologia portabilă pentru a monitoriza mai îndeaproape organele umane vitale. Noile dispozitive au fost testate pe o serie de pacienți, de la bebeluși prematuri la vârstnici.

Dispozitivul, care se atașează de corp, este conceput pentru a filtra zgomotul ambiental și pentru a se concentra asupra sunetelor interne din organism.

Această inovație ar putea transforma monitorizarea stării de sănătate, în special pentru copiii prematuri și adulții cu boli respiratorii.

Specialiștii care au creat acest dispozitiv inovator spun că acesta depășește metodele tradiționale folosite de medici în evaluarea stării de sănătate a pacienților.

De obicei, medicii ascultă în mod obișnuit sunetele corpului – respirația, bătăile inimii și mișcarea alimentelor prin tractul gastrointestinal – ca indicatori ai stării de sănătate.

Cu toate acestea, aceste sunete pot fi subtile, greu de urmărit și pot fi ușor acoperite de zgomote din fundal.

Cercetătorii de la Universitatea Northwestern au dezvoltat dispozitivele portabile miniaturale care depășesc aceste provocări ale metodelor de examinare medicale standard.

Aceste dispozitive wireless (fără fir) aderă ușor la piele, oferind o monitorizare continuă și o urmărire a sunetelor în diverse regiuni ale corpului.

Prin plasarea dispozitivelor pe pieptul și spatele unui pacient, personalul medical poate cartografia o singură respirație în timp ce aceasta se deplasează prin diferite regiuni din plămâni. Credit: Universitatea Northwestern

În cadrul primelor studii, dispozitivele au fost testate pe 15 copii prematuri cu probleme respiratorii și intestinale și pe 55 de adulți, inclusiv mulți dintre ei cu boli pulmonare cronice.

acestea nu numai că au respectat standardele de acuratețe de grad clinic, dar au introdus, de asemenea, noi funcții care nu au fost încă observate în cercetare sau în practica clinică.

„Medicii trebuie să folosească un stetoscop convențional, sau digital, pe diferite părți ale pieptului și ale spatelui pentru a asculta plămânii punct cu punct”, spune John Rogers, un pionier în domeniul bioelectronicii de la Universitatea Northwestern, care a condus dezvoltarea dispozitivului, într-un comunicat al universității.

Acest dispozitiv este comparat de autori cu 13 medici care ascultă simultan corpul pacientului.

Ideea din spatele acestor dispozitive este de a oferi o evaluare continuă și extrem de precisă a stării de sănătate a pacientului și de a lua decizii clinice în clinici sau atunci când pacienții sunt internați în spital sau conectați la aparate de respirație, spune dr. Ankit Bharat, specialist în chirurgie toracică la spitalul universitar Northwestern, care a condus cercetarea clinică pe subiecți adulți.

„Un avantaj cheie al acestui dispozitiv este acela de a putea asculta și compara simultan diferite regiuni ale plămânilor”, notează el.

Dispozitivele compacte sunt echipate cu microfoane digitale și accelerometre de înaltă performanță și aderă ușor la piele, formând o rețea de detecție cuprinzătoare.

Acestea captează sunetele și le corelează cu procesele corporale, cartografiind fluxul de aer în plămâni, modificările ritmului cardiac și mișcarea alimentelor și a gazelor prin intestine.

În cadrul unor studii pilot, cercetătorii au plasat dispozitivele pe abdomenul bebelușilor prematuri pentru a capta sunetele asociate cu digestia.

Fiecare dispozitiv, învelit în silicon moale, are o lungime de aproximativ 40 de milimetri, o lățime de 20 de milimetri și o grosime de opt milimetri.

În ciuda dimensiunilor sale mici, acesta conține memorie flash, o baterie, capacități Bluetooth și două microfoane – unul orientat spre corp și celălalt spre exterior. Un algoritm face diferența între sunetele interne și cele externe.

„Plămânii nu produc suficient sunet pentru ca o persoană normală să audă. Pur și simplu nu sunt suficient de zgomotoși, iar spitalele pot fi locuri zgomotoase”, explică dr. Bharat.

„Când sunt oameni care vorbesc în apropiere sau aparate care bipăie, poate fi incredibil de dificil. Un aspect important al acestei tehnologii este că poate corecta aceste sunete ambientale”, specifică medicul.

Captarea sunetelor ambientale oferă, de asemenea, un context despre mediul în care se află pacientul, ceea ce este un aspect foarte important în tratarea copiilor prematuri.

Mai multe dispozitive portabile pentru captarea sunetelor din interiorul corpului. Credit: Universitatea Northwestern

Oferă, de asemenea, oportunități imediate de a aborda orice surse de stimuli auditivi stresanți sau potențial compromițători, notează coautorul principal, dr. Wissam Shalish, neonatolog la spitalul de pediatrie din Montreal.

Cercetătorii au dezvoltat dispozitivele având în vedere două grupuri de pacienți cu risc: copiii prematuri din unitățile de terapie intensivă neonatală (UTIN) și adulții post-chirurgicali.

Bebelușii prematuri, în special cei născuți înainte ca sistemul respirator să se maturizeze, la aproximativ 28 de săptămâni, se confruntă adesea cu complicații respiratorii, cum ar fi apneea, care duc la șederi prelungite în spital sau chiar la deces.

„Mulți dintre acești bebeluși sunt mai mici decât un stetoscop, așa că sunt deja dificil de monitorizat din punct de vedere tehnic”, subliniază unul dintre coautorii studiului, dr. Debra Weese-Mayer.

Atât la copii, cât și la adulți, problemele cardiorespiratorii și gastrointestinale sunt principalele cauze de deces în primii cinci ani de viață.

Problemele gastro-intestinale, indicate prin diminuarea sunetelor intestinale, pot semnala probleme de digestie și potențiale obstrucții.

Senzorii au fost plasați pe abdomenul prematurilor, iar primele rezultate au fost similare cu măsurătorile motilității intestinale la adulți, standardul actual de îngrijire.

Dispozitivele au captat sunetele pulmonare și mișcările corpului în diferite locații, permițând analiza respirațiilor individuale prin plămâni.

Cu acești senzori wireless se pot capta diferite regiuni ale plămânilor, putându-se evalua performanța lor specifică și performanța fiecărei regiuni în raport cu celelalte.

„Astfel putem personaliza tratamentele pentru fiecare pacient în parte”, a explicat dr. Bharat.

Studiul a fost publicat luna aceasta în revista Nature Medicine.

Foto articol: Un lucrător medical plasează dispozitivele portabile pe pieptul unui pacient pentru a capta sunetele din plămâni asociate cu respirația. Credit: Universitatea Northwestern.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu