Tecnica consente, misura accurata mani libere di cuore, i tassi di respirazione

Maggio 25, 2016 Admin Salute 0 2
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Il metodo poco costoso per il monitoraggio dei segni vitali senza toccare un paziente potrebbe avere importanti implicazioni per la telemedicina, tra cui consentendo una rapida individuazione di un attacco di cuore o ictus che si verificano in casa e aiutare evitare sindrome della morte improvvisa infantile, secondo uno studio pubblicato sulla rivista PLoS ONE .

Può anche consentire untethered, un monitoraggio più realistica di animali da laboratorio nella ricerca scientifica e la ricerca ecologica sulle popolazioni di animali selvatici o in pericolo.




"Le frequenze cardiache e respiratorie, ovviamente, ci dicono molto su come un individuo sta facendo", ha detto il dottor Joe Tsien, neuroscienziato presso il Medical College of Georgia Georgia Regents University. "Normalmente, caregivers devono mettere le mani su un paziente per valutare queste tariffe. Tuttavia i nostri algoritmi ci permettono di tradurre rapidamente e con precisione, per esempio, il movimento normalmente impercettibili della pelle in ritmo con il nostro respiro in una misura accurata della frequenza respiratoria. "

Gli scienziati del MCG e della Cina Banna Biomedical Research Institute già stanno lavorando per vedere se l'approccio può anche misurare con precisione la pressione sanguigna.

Tsien, che studia la memoria, ha detto che gli algoritmi sono stati sviluppati per decifrare risme di informazioni generate dal suo progetto cervello decodifica, che sta identificando i modelli di attività cerebrale che si verificano, ad esempio, quando un topo forma una memoria. In tal caso, le formule aiutano a capire ciò che il cervello sta dicendo; in questo caso, aiutano interpretare come il corpo sta facendo.

Per misurare la frequenza cardiaca, questo approccio sfrutta il fatto che i vasi sanguigni si espandono e si contraggono ad ogni battito cardiaco: più sangue nei vasi significa più luce viene assorbita fotocamera anziché riflessa. La respirazione provoca un leggero movimento del corpo che produce diverse lunghezze di luce riflessa dalla superficie in movimento. In realtà, le note Tsien, i due tassi sono strettamente legate e il tasso di respirazione possono essere calcolati sulla base della frequenza cardiaca, con i suoi algoritmi e altri metodi.

Nel giro di pochi secondi, gli algoritmi permettono riflessi di luce per essere ordinati per sorgente in modo che i segnali ambientali provenienti, per esempio, una lampada fluorescente, possono essere ignorati e numeri distinti possono essere calcolati per i tassi di cuore e di respirazione.

"Ci permette di tirare fuori solo il segnale debole ma rilevanti che possono essere sepolto sotto le distrazioni ambientali", ha detto Tsien.

Tassi di falsi-positivi erano meno del 3 per cento e falsi negativi sotto l'1 per cento, indicando il dispositivo sarebbe affidabile anche in scenari in rapida evoluzione, come un infarto o un ictus.

Le misure sono state prese più volte su 15 soggetti umani, tra cui sette maschi, otto femmine e un neonato, che erano un mix di caucasici, asiatici e neri. Per valutare l'accuratezza, il cuore e la frequenza respiratoria sono stati contemporaneamente misurati utilizzando metodi standard come un elettrocardiogramma per il cuore e il flusso d'aria catturato da un sensore sotto il naso mentre i soggetti erano attivi e stazionario. Studi simili sono stati condotti su topi, maiali e zebrafish.

Per valutare ulteriormente la precisione, gli scienziati hanno usato anche l'approccio sulle immagini fisse, come le fotografie di esseri umani, un personaggio dei cartoni animati Simpson e la pittura di Mona Lisa. Il loro sistema identificato correttamente tutti come oggetti inanimati. Essi hanno inoltre applicato la tecnica di riprese televisive di celebrità come Michael Phelps e il presidente Bill Clinton, e sono stati in grado di rilevare diverse frequenze cardiache e respirazione in situazioni tranquille, felici e stressanti.

Sebbene i ricercatori hanno utilizzato una fotocamera monocanale - che produce immagini da una singola sorgente luminosa - loro algoritmo può funzionare con qualsiasi videocamera e altri sensori, come onde radio frequenza, detto Tsien. Tuttavia, i ricercatori osservano che un precedente tentativo da altri utilizzando una fotocamera multi-canale per il monitoraggio remoto non misurare con precisione i parametri di notte e ha generato molto più falsi positivi.

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