Учёные придумали гаджет, который лучше стетоскопа будет оценивать звуки тела

Во время плановых осмотров врачи прислушиваются к внутренним звукам тела своего пациента, таким как дыхание, сердцебиение и движение переваренной пищи по желудочно-кишечному тракту. Ведь все эти данные дают важную информацию о здоровье человека, позволяют вовремя заметить множество скрытых и неочевидных симптомов, сопутствующих серьёзным заболеваниям и отклонениям. Для этих целей медикам время от времени приходится размещать обычный или цифровой стетоскопы на разных частях грудной клетки и спины пациента, что не всегда удобно.

Однако недавно учёные создали гаджет, который способен обеспечить непрерывное и качественное наблюдение за пациентами в режиме реального времени. В частности, исследователи из Северо-Западного университета представили новые мягкие, миниатюрные носимые устройства, ориентированные именно на акустическую составляющую болезней. Датчики мягко прилегают к коже, постоянно отслеживая даже еле слышимые звуки. Причём, поскольку система беспроводная, её можно установить на абсолютно любой части тела. Благодаря встроенному Bluetooth данные можно перебрасывать на компьютер, а затем анализировать с помощью методов машинного обучения.

Из чего состоит устройство:
Каждое устройство, заключённое в силиконовый корпус, имеет длину 40 мм, ширину 20 мм и толщину 8 мм. 
Каждый датчик содержит пары цифровых микрофонов и высокопроизводительные акселерометры. Благодаря улавливаемым звукам в обоих направлениях алгоритм позволяет разделить внешние и внутренние звуки тела.
Несмотря на небольшой размер, устройства оснащены флеш-памятью, миниатюрным аккумулятором и возможностью Bluetooth-соединения для оценки результатов.

Metro побеседовала с Джоном А. Роджерсом, чтобы узнать подробности об этом изобретении.

Как возникла идея создания этих носимых устройств?

– Мы очень тесно сотрудничаем с клиническим сообществом, уделяя особое внимание самым уязвимым пациентам – малышам – на ранних этапах их жизни. Поэтому нашей целью было разработать какие-либо способы измерения дыхания для выявления апноэ, а также звуков кишечника для определения желудочно-кишечных расстройств. Эти проблемы более других свойственны новорождённым. Создав наши датчики, мы провели пилотные исследования в отделениях интенсивной терапии Монреальской детской больницы.

Вы оценивали состояние лишь детей?

– Нет, мы протестировали устройства и на взрослых. Нашей целью было оценивать состояние пациентов, перенёсших трансплантацию или резекцию лёгких. Эксперименты показали свою эффективность. Устройства работали с клинической точностью и помогали врачам ставить более точные диагнозы. Думаем, что со временем наше устройство сможет измерять звуки, которые производят суставы (коленные, локтевые, тазобедренные и т. д.) для определения стадии их выздоровления после травмы.

Как устройства могут непрерывно отслеживать еле различимые звуки человеческого тела?

– Датчики очень чувствительны, благодаря этому они могут улавливать звуки органов, находящихся в грудной клетке и животе одновременно. Это, например, позволяет врачам анализировать один и тот же вдох человека в различных областях его лёгких. Более того, встроенный двойной микрофон позволяет нам измерять как звуки тела, так и звуки окружающей среды, и отделять их друг от друга.

Могут ли они заменить стетоскоп?

– Наша технологическая новинка обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным стетоскопом. Она обеспечивает более чёткое и детальное воспроизведение звуков, а также позволяет записывать и анализировать данные для дальнейшего изучения и диагностики. Благодаря своей мобильности и компактности она может быть использована как в клинической среде, так и в домашних условиях, что делает её удобной и доступной для широкой аудитории. В целом создание этого нового гаджета символизирует прогресс в области медицинской диагностики и может существенно улучшить качество заботы о пациентах. Благодаря более точной и детальной информации, полученной с помощью этого устройства, врачи смогут принимать более информированные решения и предоставлять более эффективное лечение.

В ходе пилотных исследований ученые протестировали устройства на 15 недоношенных детях с нарушениями дыхания и кишечной моторики и 55 взрослых, в том числе 35 с хроническими заболеваниями лёгких. 
Читайте также: Какой метод борьбы со старением разработали китайские учёные