Айфони стають медичними приладами - новий апп здатний вимірювати робочий об`єм легенів власника
Чи не занадто давно ми писали про те, як змусити модний смартфон виконувати функцію градусника за допомогою приставки «Термодок». Настала черга віртуалізації спірометрів - апаратів, що вимірюють обсяг повітря, що надходить з легких після найбільшого видиху.
Спірометри повсюдно використовуються в медицині для діагностики та моніторингу різних легеневих недуг. Подекуди пацієнти навіть тримають спірометри будинку, щоб оперативно сповіщати лікарів про хід перебігу будь-якої хвороби органів дихання. Дослідники з Вашингтонського університету і дитячої лікарні Сіетла вирішили перевірити, чи можна виміряти робочий об`єм чиїхось легенях, використовуючи аудіозапис людського дихання.
Вчені розробили комп`ютерну модель трахеї і мовного тракту, а на її основі - алгоритм, що перетворює звукові сигнали в дані про обсяг вдихуваного і видихуваного людиною повітря. Точність програми виявилася дивовижною. Більш того, стандартного мікрофона, вбудованого в iPhone, вистачило для забезпечення якості запису, а процесора смартфона - для негайної обробки отриманих даних. Додаток для телефону було названо SpiroSmart. При його тестуванні за участю 52 добровольців з`ясувалося, що розбіжність показників з даними апаратного спирометра не перевищує 5,1%.
На проектування SpiroSmart було витрачено два з половиною роки. Паралельно вченими зі штату Вашингтон була розроблена програма, що стежить за тим, як власник смартфона протягом дня і ночі кашляє.
Спірометри, обладнані трубкою і турбіною, незамінні в життя пацієнтів з такими хронічними легеневими хворобами, як астма, кістозний фіброз і хронічний бронхіт. Вимірюючи об`єм легенів, хворі роблять глибокий вдих, а потім видихають з максимально можливою силою і швидкістю повітряного потоку. Отримані дані дозволяють медикам судити про те, чи не звужені дихальні шляхи у пацієнта, і чи не забиті мокротою.
У комп`ютерній моделі система аналізує резонанси в аудіозапису дихання, за якими можна визначити, який потік повітря проходить через трахею і голосовий тракт. З 5,1% похибки трьох відсотків уникнути не виходить, оскільки за ними стоїть людський фактор.
