Традиционный стетоскоп позволяет врачу зафиксировать проблемы с дыханием пациента — но только в течение нескольких минут и исключительно при личном осмотре. Однако ученые из Корейского института науки и технологий предлагают более эффективное решение: новое носимое устройство способно отслеживать дыхание человека на протяжении нескольких суток.
Разработка получила название Lung-Sound-Monitoring-Patch (LSMP). Это тонкий, гибкий пластырь, который крепится к коже и функционирует как непрерывно работающий стетоскоп. Его можно носить до пяти дней без перерыва.
Пластырь-стетоскоп
Устройство толщиной всего в несколько миллиметров оснащено направленным MEMS-микрофоном, микроконтроллером, Bluetooth-модулем, гибкой печатной платой и литий-полимерной батареей. Все элементы заключены в водонепроницаемый корпус, напечатанный на 3D-принтере из биосовместимой смолы.
LSMP крепится на спину пациента — между позвоночником и лопаткой — и непрерывно записывает звуки, издаваемые легкими и дыхательными путями. Искусственный интеллект, встроенный в систему, в реальном времени анализирует эти звуки, используя алгоритмы, обученные на записях как здоровых людей, так и пациентов с различными респираторными заболеваниями.
Обработанные данные передаются по Bluetooth на смартфон с установленным специальным приложением, где продолжается анализ и визуализация результатов. Примечательно, что для работы устройства не требуется участие медицинского персонала — пациент может спокойно заниматься своими делами.
Прототип уже прошел первые испытания: его тестировали на двух здоровых взрослых, двух детях с астмой и пяти пожилых пациентах с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). В каждом случае устройство точно отличало нормальное дыхание от патологических звуков, включая различные виды хрипов. Кроме того, оно успешно распознавало кардиозвуки и не путало их с дыхательными.
На следующем этапе ученые планируют улучшить алгоритмы фильтрации фоновых шумов, особенно вызванных движениями тела.
Описание разработки опубликовано в журнале Engineering.
