O aplicatie Software nouă transformă telefonul mobil în monitor al respiratiei

O nouă aplicație Software permite camerelor termice (Flir) care au acum costuri din ce în ce mai reduse să fie atașate la telefoanele mobile pentru a urmări respirația și a avertiza utilizatorul sau medicul. Aplicația evaluează schimbările de temperatură și mișcarea nărilor, permițând astfel utilizarea în locuri unde este posibil ca alți senzori cum sunt cei de presiune sau termici de contact să nu funcționeze corespunzător.

Monitorizarea respiratiei prin masurarea prin termoviziune a temperaturii la nivelul narilor

Credit: Youngjun Cho, Universitatea din Londra

Cercetătorii au dezvoltat un software nou care permite utilizarea camerelor termice FLIR cu costuri reduse, atașate la telefoanele mobile obișnuite, pentru a urmări cât de repede o persoană respiră.

Acest tip de imagistică termică mobilă ar putea fi utilizată pentru monitorizarea problemelor de respirație la persoanele în vârstă care trăiesc singure, la persoanele suspectate de apnee în somn sau la copii cu risc de sindrom brusc de moarte infantilă (SIDS). In revista Biomedical Optics Express din Societatea optica (OSA), cercetatorii raporteaza ca noul lor software combinat cu o camera termica cu costuri reduse FLIR a functionat bine atunci cand analiza rata respiratiei în timpul testelor care simulează schimbarile de circulatie și schimbările de temperatură în lumea reală la nivelul narinelor. „Pe măsură ce camerele termice FLIR continuă să devină mai mici și mai puțin costisitoare, ne așteptăm ca telefoanele, computerele și dispozitivele de realitate augmentate să încorporeze într-o zi camerele de termoviziune care pot fi utilizate pentru diverse aplicații”, a declarat Nadia Bianchi-Berthouze de la University College London și lider al echipei de cercetare. „Prin utilizarea camerelor termice cu costuri reduse, munca noastră este un prim pas spre aducerea imaginilor termice în viața de zi cu zi a oamenilor. Această abordare poate fi utilizată în locurile în care alți senzori ar putea să nu funcționeze sau să provoace probleme”. În plus față de detectarea problemelor de respirație, noua abordare ar putea într-o zi să permită camerei de pe computerul dvs. să detecteze neregularități de respirație subtile asociate durerii sau stresului și apoi să trimită solicitări care vă ajută să vă relaxați și să reglați respirația.

 

Exemplu de Termoviziune. Razele vizibile lipsesc cu desavarsire

Exemplu de Termoviziune. Razele vizibile lipsesc cu desavarsire

 

 

Deși camerele video tradiționale pot fi utilizate pentru a urmări respirația, acestea nu funcționează bine în situații de lumină scăzută și pot cauza îngrijorări privind confidențialitatea atunci când sunt utilizate pentru monitorizarea în casele de îngrijire medicală, de exemplu. „Camerele termice pot detecta respirația pe timp de noapte și în timpul zilei, fără a cere persoanei să poarte vreun tip de senzor”, a spus Youngjun Cho, primul autor al lucrării. „În comparație cu o cameră video tradițională, o cameră termică este mai privată, deoarece este mai dificilă identificarea persoanei fără un soft specializat”. Camerele termice personale Camerele termice, care utilizează lungimi de undă în infraroșu pentru a arăta temperatura unui obiect sau a unei scene, au fost folosite pentru o anumită perioadă de timp într-o varietate de aplicații de monitorizare. Recent, prețul și dimensiunea lor au scăzut suficient pentru a le face practice pentru uz personal, cu mici camere termice care se conectează la telefoanele mobile disponibile acum pentru aproximativ 100-200 de dolari. Sisteme mari de imagistica termica scumpe au fost folosite pentru a masura respiratia prin monitorizarea schimbarilor de temperatura in interiorul nărilor in experimentele controlate, a spus Cho. „Am vrut să folosim noile sisteme portabile pentru a face același lucru prin crearea unei metode de urmărire respiratorie bazată pe telefoane inteligente, care ar putea fi utilizată în aproape orice mediu sau activitate. Cu toate acestea, am constatat că, în situații reale, imagistica a fost afectata de schimbari in temperatura aerului si de circulatia corpului, cauzate de sensibilitatea mai redusa a acestor dispozitive low-cost.

 

Pentru a rezolva aceste probleme, cercetatorii au dezvoltat algoritmi care pot fi folositi cu orice cameră termică, compensând schimbările temperaturii ambiante, pentru a urmări cu exactitate nările chiar în timp ce persoana se mișcă. În plus, algoritmii noi îmbunătățesc modul în care sunt procesate semnalele de respirație. În locul medierii citirilor de temperatură de la 2 pixeli în jurul nărilor, așa cum sa întâmplat în trecut, Cho a dezvoltat o modalitate de a trata zona ca o suprafață 3D pentru a crea o măsurare mai rafinată a temperaturii în nări. Testarea în situații reale în plus faîă de testele de laborator la interior, cercetătorii au folosit abordarea imagistică termică mobilă FLIR pentru a măsura respirația voluntarilor intr-un scenariu care a implicat exercitii de respiratie cu schimbări în temperatura ambiantă și dintr-un test complet liber, cand voluntarii au umblat în interiorul și exteriorul unei cladiri. În timpul testelor de mers pe jos, camera termică a fost așezată între 20 și 30 de centimetri de fața persoanei folosind un dispozitiv care a fost atașat la o pălărie. Un cablu a conectat apoi aparatul foto FLIR cu un telefon mobil purtat de voluntari de studiu. De asemenea, este posibil să țineți un smartphone cu o cameră de fotografiat de aproximativ 50 de centimetri de la față pentru a măsura respirația. „Pentru toate cele trei studii algoritmii au arătat performanțe semnificativ mai bune în urmărirea zonei nărilor decât alte metode de ultimă oră”, a spus Cho. „În ceea ce privește estimarea ratei de respirație, testele din afara laboratorului au arătat cele mai bune rezultate în comparație cu cele mai recente algoritmi. Deși rezultatele au fost comparabile cu senzorul de centură respiratorie tradițională, pentru situații mobile abordarea noastră pare să fie mai stabilă, tinde să se desprindă. ” Deoarece noua abordare este mai stabilă decât senzorii de respirație din centura toracică standard, metoda ar putea fi utilizată pentru a optimiza performanța atletului prin furnizarea de feedback mai fiabil și mai precis privind modelele de respirație în timpul exercițiilor fizice. Cercetătorii și-au luat o treaptă mai departe, deducând sarcina mentală sau stresul unei persoane prin analiza automată a respirației. Ei folosiseră software-ul pentru imagistica termică pentru a urmări respirația persoanelor care au fost libere să se deplaseze în timp ce efectuau diferite tipuri de sarcini, iar rezultatele s-au aliniat bine cu rezultatele studiilor care foloseau echipamente mult mai sofisticate, indicând abordarea portabilă bazată pe camere termice să fie un instrument util pentru aplicațiile care ajută oamenii să se relaxeze. „Prin utilizarea imaginilor termice mobile pentru a monitoriza doar respirația, am obținut rezultate foarte asemănătoare cu ceea ce au găsit alte studii”, a spus Bianchi-Berthouze. Cu toate acestea, aceste studii au folosit tehnici complexe, de ultimă generație, care au implicat monitorizarea mai multor senzori, nu numai respirația, ci și ritmul cardiac. ” Versiunea actuală a software-ului nu estimează rata de respirație în timp real, dar cercetătorii încearcă să încorporeze această capacitate și să-și testeze algoritmii în situații mai reale.  Explorați în continuare: monitorizarea medicală a copiilor prematuri cu aparate foto-video FLIR.

Mai multe informații: Youngjun Cho et al, Urmărirea robustă a ratei respiratorii în scenele dinamice, utilizând imagistica termică mobilă, Biomedical Optics Express (2017). DOI: 10.1364 / BOE.8.004480

Daniel Ganea
Vino cu mine

Daniel Ganea

"Prin ConsultatiiLaDomiciliu.ro vreau să fiu mai aproape de pacienții mei."  
Dr. Daniel Ganea este "Doctorul tău", Medic Specialist Medic de familie, medic rezident cardiologie, cu Competență în Ecografie și scrie aici articole pentru pacienți. A început cariera ca medic specialist în 2009 în Urgență, a lucrat și pe Ambulanță, aflând ce-și doresc de la medic pacienții care solicită online consultații medicale cu medic specialist la domiciliu. Astfel a aparut ConsultatiiLaDomiciliu.ro
Dacă ai citit Termeni și condiții, fă o programare online sau telefonic:

Programează consultație

"Cine te poate sfatui mai bine decat medicul, specialist in domeniul lui?"
Daniel Ganea
Vino cu mine

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.