Лазерную камеру, на расстоянии выявляющую болезни сердца, создали в Глазго
Ученые разработали лазерную камеру, которая может считывать сердцебиение человека на расстоянии и точно определять признаки наличия у него сердечно-сосудистых заболеваний, сообщает 2 декабря газета The Guardian.
Система, использующая искусственный интеллект и квантовые технологии, может изменить то, как мы следим за своим здоровьем, говорят исследователи из Университета Глазго.
Экспресс-диагностику различных параметров здоровья можно проводить, установив приборы, использующие эту технологию, даже в торговых центрах, или проводить мониторинг в домашних условиях. В частности, устройства в состоянии отслеживать отклонения кровяного давления или едва заметные изменения походки — ранние признаки начала болезни Альцгеймера.
В настоящее время для контроля сердцебиения врачи используют стетоскоп, изобретенный в начале XIX века французским хирургом Рене Лаэннеком, чтобы ему не приходилось прикладывать ухо к груди пациентки.
«Требуется тренировка, чтобы правильно пользоваться стетоскопом», — говорит профессор Дэниел Фаччио из университетского Центра передовых технологий. «Если слишком сильно надавить на грудную клетку пациента, это ослабит сигналы сердцебиения. В то же время может быть трудно обнаружить фоновые шумы, которые являются ключевыми признаками дефектов, происходящих за основным сердцебиением».
Система, разработанная Фаччио и его коллегами, включает в себя высокоскоростные камеры, которые могут записывать изображения со скоростью 2000 кадров в секунду. Лазерный луч направляется на кожный покров горла человека, и отражения используются для точного измерения того, насколько он поднимается и опускается, когда главная артерия расширяется и сокращается по мере прохождения через нее крови. Эти изменения включают перемещения всего на несколько миллиардных долей метра.
Такая четкость поражает, хотя само по себе отслеживание этих крошечных колебаний было бы недостаточным для отслеживания сердцебиения. В грудной клетке человека происходят другие, гораздо более крупные движения — например, от дыхания, — которые подавляют сигналы от сердцебиения.
«Вот тут-то и вступает в дело искусственный интеллект», — поясняет Фаччио. —Мы используем передовые вычислительные системы, чтобы отфильтровывать всё, кроме вибраций, вызванных сердцебиением человека, хотя это гораздо более слабый сигнал, чем другие шумы, исходящие из его груди. Мы знаем частотный диапазон сердцебиения человека, и искусственный интеллект фокусируется на этом».
Анализ результирующих сигналов позволяет медицинскому персоналу выявлять изменения частоты сердечных сокращений — не в сравнении со средним статистическим показателем по популяции, а в сравнении с собственным специфическим поведением сердца человека. Это бесценно для выявления изменений, которые могут происходить в его сердце, и для выявления конкретных дефектов.
Система настолько точна, отмечает ученый, что «даже если вы живете в одном доме с десятью людьми, отличить вас от любого другого человека можно, просто направив лазер вам на горло и проанализировав ваше сердцебиение по отражению. И на самом деле, это еще одно возможное применение системы — биометрическая идентификация».
Но основным применением этой технологии, будет простое и быстрое измерение сердцебиения вне больниц или кабинетов терапевта. Преимущества могут быть значительными, полагают изобретатели.
