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Dispositif de écoute de bruit blanc pour surveiller le mineur respirant

Les chercheurs à l'université de Washington ont fourni un dispositif qui agit en tant que moniteur pour les configurations de respiration de mineur tout en jouant le bruit blanc pour les apaiser pour dormir. Les résultats de leur étude avec le dispositif neuf seraient présentés dans un article intitulé, « surveillance infantile sans contact utilisant le bruit blanc, » à la conférence de MobiCom 2019 dans Los Cabos, Mexique sur le 22ème de ce mois.

Les chercheurs d
Les chercheurs d'UW ont développé une technique sèche neuve de haut-parleur qui laisse un dispositif employer le bruit blanc à les deux calment les bébés de sommeil et surveillent leur respiration et mouvement. Dennis Wise/université de Washington

Le dispositif neuf BreathJunior appelé est essentiellement un dispositif intelligent de haut-parleur que le bruit apaisant blanc de jeux et enregistre consécutivement également le bruit qui est réfléchi de nouveau à lui après l'obtention guidé de retour des petites poitrines des bébés de sommeil. Elles ont vérifié leur dispositif et sa réussite sur cinq bébés à un NICU d'hôpital local (unité de réanimation néonatale) a constaté que le dispositif a présenté à l'extérieur les états qui ont attentivement apparié d'autres moniteurs qui ont été fixés aux poitrines des bébés.

Selon les chercheurs, l'unicité du dispositif était leur nature sans contact. La plupart des autres moniteurs exigent d'être accrochés jusqu'aux fuselages des bébés afin de fournir des enregistrements. M. co-auteur Jacob Sunshine, un professeur adjoint d'anesthésiologie et de médicament de douleur à l'École de Médecine d'UW, dans une déclaration a dit, « un des parents neufs de défis importants que la face veille que leurs bébés obtiennent assez de sommeil. Ils veulent également surveiller leurs enfants tandis qu'ils dorment. À cet effet, nous avons recherché à développer un système qui combine le bruit blanc apaisant avec la capacité de mesurer discrètement le mouvement d'un mineur et la respiration. »

Co-auteur Shyam Gollakota, un professeur agrégé dans Paul G. Allen School de l'informatique et concevoir et directeur de l'UW de l'UW calculant pour le groupe de santé, ajouté qu'ils ont rendu le système facile à utiliser et le passage sur un haut-parleur sec tel que l'écho d'Amazone. Il a dit, « les haut-parleurs secs sont répandus de plus en plus étant, et ces dispositifs ont déjà la capacité de jouer le bruit blanc. Si nous pourrions employer cette caractéristique de bruit blanc pendant qu'une voie sans contact de surveiller les mouvements de la main et de la patte des mineurs, respirant et pleurant, alors le haut-parleur sec devient un dispositif qui peut le faire tout, qui excite réellement. »

Parlant du bruit blanc, le premier l'auteur Anran Wang, un étudiant au doctorat dans l'école d'Allen a expliqué qu'il y a plusieurs fréquences des sons qui sont employés pour produire un son apaisant général. Ceci peut couvrir les sons subits qui pourraient réveiller le bébé. Le bruit blanc contient différentes fréquences saines. Ils ont dû découvrir la différence entre le bruit blanc qui a été envoyé et le bruit qui a été guidé de nouveau à l'orateur/à enregistreur des fuselages des bébés. Ceci a pu être possible par l'intermédiaire des microphones fixés dans le haut-parleur a dit Wang. Blême ajouté dans une déclaration, « nous commençons à l'extérieur par transmettre un signe de bruit blanc fait au hasard. Mais nous produisons de ce signe fait au hasard, ainsi nous connaissons exact ce qu'est le caractère aléatoire. Que le signe sort et se réfléchit hors du bébé. Alors les microphones du haut-parleur sec récupèrent un signe fait au hasard. Puisque nous connaissons le signe originel, nous pouvons annuler à l'extérieur n'importe quel caractère aléatoire de cela et alors nous sommes laissés avec seulement des informations sur le mouvement du bébé. »

Un des problèmes les plus grands dans la surveillance de respiration infantile a indiqué que Wang était les petits mouvements de la poitrine infantile comparée aux mouvements sensible plus grands des poitrines adultes. Davantage le haut-parleur devrait également différencier entre de plus grands mouvements du bébé déménageant autour la couchette et les mouvements plus petits de leurs poitrines de respiration. Les haut-parleurs capteraient également les bruits pleurants des bébés.

Les haut-parleurs ont ainsi dû positionné soigneusement de sorte que même les plus petites ondes sonores aient pu être guidées de nouveau aux microphones que Wang a expliqués. Il a ajouté, « le signe de respiration est si faible que nous ne puissions pas simplement rechercher un changement du signe général que nous récupérons. Nous avons eu besoin d'une voie de balayer la salle et d'indiquer exactement où le bébé doit maximiser des changements du signe de bruit blanc.

Notre algorithme tire profit du fait que les haut-parleurs secs ont un choix de microphones qui peuvent être utilisés pour s'orienter en direction de la poitrine du mineur. Il commence à détecter à l'oreille des changements d'un groupe de sens potentiels, et puis continue la recherche vers le sens qui donne le signe le plus clair. »

L'équipe a écrit, « l'enabler principal étant à la base de notre système est un ensemble d'algorithmes nouveaux qui peuvent extraire le mouvement de respiration de mineur minuscule ainsi que positionner l'information du bruit blanc qui est fait au hasard dans le temps et le domaine de fréquence. »

Comme leur première étape ils a produit un haut-parleur sec de prototype pour vérifier BreathJunior sur un simulateur infantile. Le simulateur a été réglé pour respirer à différents régimes. Chacun de ces régimes variés s'échelonnant des 20 haleines lentes par minute à 60 haleines par minute, a été capté par le BreathJunior. Des configurations de respiration anormales ont pu également être trouvées utilisant le BreathJunior. Ce serait utile pour des bébés nés prématurément a dit les experts. Dans les deux scénarios BreathJunior exécuté avec succès, l'équipe a écrit. Ensuite ils ont essayé leur dispositif sur les bébés réels dans le NICU. L'exactitude du dispositif a été vue jusqu'à 65 haleines par minute. Les auteurs de l'étude ont écrit, « notre étude explique que le rythme respiratoire calculé par notre système est hautement marqué avec la vérité au sol avec un coefficient de corrélation de 0,938. »

Le soleil co-auteur expliqué, des « mineurs dans le NICU sont pour avoir des taux respiratoire tout à fait élevés ou très lents, qui est pourquoi le NICU surveille leur respiration tellement attentivement. BreathJunior retient le potentiel pour les parents qui veulent employer le bruit blanc pour aider leur enfant à dormir et qui veulent également une voie de surveiller leur respiration et mouvement de l'enfant. Elle a également l'appel comme outil pour surveiller la respiration dans le sous-ensemble de mineurs dans qui la surveillance respiratoire à la maison est cliniquement indiquée, ainsi que dans des environnements d'hôpital où les médecins veulent employer la surveillance respiratoire unwired. » Il a ajouté comme un déni de responsabilité, « cependant, il est très important de noter que l'Académie américaine de pédiatrie recommande de ne pas employer un moniteur qui se lance sur le marché en tant que réduction du risque de syndrome de mort subite du nourrisson, et cette recherche et l'équipe n'introduit aucune une telle réclamation. »

Gollakota a dit, « pendant juste quelques années, nous sommes venus loin de surveiller de grands mouvements dans les adultes à extraire le mouvement minuscule d'un mineur nouveau-né respirant. C'a été possible à cause des innovations algorithmiques ainsi qu'avance dans la visserie intelligente d'orateur. Penser à l'avenir, un peut envisager transformer un haut-parleur sec en « tricorder médical » qui peut surveillent contactlessly un grand choix de signes vitaux au delà juste de la respiration. »

La technologie a pu bientôt être commercialisée par Sound Life Sciences, Inc. - un début d'UW. L'étude a été financée par le National Science Foundation.

Source:
Journal reference:

Anran Wang, Jacob E. Sunshine, and Shyamnath Gollakota. 2019. Contactless Infant Monitoring using White Noise. In The 25th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom '19). ACM, New York, NY, USA, Article 52, 16 pages. DOI: https://doi.org/10.1145/3300061.3345453, https://dl.acm.org/citation.cfm?doid=3300061.3345453

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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