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Dispositivo de escuta do ruído branco para monitorar o infante que respira

Os pesquisadores na universidade de Washington vieram acima com um dispositivo que actuasse como um monitor para testes padrões de respiração do infante ao jogar o ruído branco para os acalmar para dormir. Os resultados de seu estudo com o dispositivo novo seriam apresentados em um artigo intitulado, “monitoração infantil sem contacto usando o ruído branco,” na conferência de MobiCom 2019 em Los Cabos, México no 2ò deste mês.

Os pesquisadores de UW desenvolveram uma habilidade esperta nova do orador que deixasse um dispositivo usar o ruído branco a ambos acalmasse bebês de sono e monitoram seus respiração e movimento.Dennis Wise/universidade de Washington
Os pesquisadores de UW desenvolveram uma habilidade esperta nova do orador que deixasse um dispositivo usar o ruído branco a ambos acalmasse bebês de sono e monitoram seus respiração e movimento. Dennis Wise/universidade de Washington

O dispositivo novo chamado BreathJunior é essencialmente um dispositivo esperto do orador que o ruído reconfortante branco dos jogos e por sua vez igualmente grave o ruído que é reflectido de volta a ele após a obtenção deflexionado para trás as caixas pequenas dos bebês de sono'. Testaram seu dispositivo e seu sucesso em cinco bebês em um NICU de hospital local (unidade de cuidados intensivos neonatal) encontrou que o dispositivo deu para fora os relatórios que combinaram pròxima outros monitores que foram anexados as caixas aos bebês'.

De acordo com os pesquisadores, a unicidade do dispositivo era sua natureza sem contacto. A maioria outros de monitores exigem para ser enganchados até corpos dos bebês' a fim fornecer gravações. Co-author o Dr. Jacob Luz do sol, um professor adjunto da medicina da anestesiologia e da dor na Faculdade de Medicina de UW, em uma indicação disse, “um dos pais que novos dos desafios os mais grandes a face se está certificando que seus bebês obtêm bastante sono. Igualmente querem monitorar suas crianças quando dormirem. Com isto em mente, nós procuramos desenvolver um sistema que combinasse o ruído branco reconfortante com a capacidade para medir discreta o movimento de um infante e a respiração.”

Co-author Shyam Gollakota, um professor adjunto no Paul G. Allen Escola da informática & da engenharia e director do UW do UW que computa para o grupo da saúde, adicionado que fizeram o sistema fácil de usar e o são executado em um orador esperto tal como o eco das Amazonas. Disse, “os oradores espertos estão tornando-se cada vez mais predominantes, e estes dispositivos já têm a capacidade para jogar o ruído branco. Se nós poderíamos usar esta característica do ruído branco enquanto uma maneira sem contacto de monitorar os movimentos da mão e do pé dos infantes, respirando e gritando, a seguir o orador esperto se transforma um dispositivo que possa o fazer todo, que é realmente emocionante.”

Falando no ruído branco, primeiro autor Anran Wang, um estudante doutoral na escola de Allen explicou que há diversas freqüências dos sons que são usados para produzir um som reconfortante total. Isto pode cobrir os sons repentinos que poderiam acordar o bebê acima. O ruído branco contem freqüências sadias diferentes. Elas necessários para encontrar a diferença entre o ruído branco que foi mandado e o ruído que foi deflexionado de volta ao orador/registrador corpos dos bebês'. Isto podia ser possível através dos microfones anexados dentro do orador disse Wang. Macilento adicionado em uma indicação, “nós começamos transmitindo um sinal de ruído branco aleatório. Mas nós estamos gerando este sinal aleatório, assim que nós conhecemos exactamente o que a aleatoriedade é. Que o sinal sai e reflecte fora do bebê. Então os microfones do orador esperto recebem de volta um sinal aleatório. Porque nós conhecemos o sinal original, nós podemos cancelar para fora toda a aleatoriedade daquele e nós somos deixados então com somente a informação sobre o movimento do bebê.”

Um dos grandes problemas na monitoração de respiração infantil disse que Wang era os movimentos pequenos da caixa infantil comparada aos movimentos perceptìvel maiores das caixas adultas. Mais o orador igualmente teria que diferenciar-se entre movimentos maiores do bebê que move ao redor a ucha e os movimentos menores de suas caixas de respiração. Os oradores igualmente pegarariam os ruídos de grito dos bebês.

Os oradores tiveram que assim posicionado com cuidado de modo que mesmo as ondas sadias as menores pudessem ser deflexionadas de volta aos microfones que Wang explicou. Adicionou, “o sinal de respiração é tão fraco que nós não podemos apenas procurar uma mudança no sinal que total nós recebemos de volta. Nós necessários uma maneira de fazer a varredura da sala e de localizar onde o bebê deve maximizar mudanças no sinal de ruído branco.

Nosso algoritmo aproveita-se do facto de que os oradores espertos têm uma disposição de microfones que podem ser usados para focalizar na direcção da caixa do infante. Começa escutar mudanças em um grupo de sentidos potenciais, e continua então a busca para o sentido que dá o sinal o mais claro.”

A equipe escreveu, “o enabler chave que é a base de nosso sistema é um grupo de algoritmos novos que podem extrair o movimento de respiração do infante minúsculo assim como posicionar a informação do ruído branco que é aleatório no tempo e no domínio de freqüência.”

Como sua primeira etapa criaram um orador esperto do protótipo para testar BreathJunior em um simulador infantil. O simulador foi ajustado para respirar em taxas diferentes. Cada um destas várias taxas que variam das 20 respirações lentas pela acta a 60 respirações pela acta, foi pegarada pelo BreathJunior. Os testes padrões de respiração anormais podiam igualmente ser detectados usar o BreathJunior. Isto seria útil para os bebês carregados prematuramente disse os peritos. Em ambas as encenações BreathJunior executado com sucesso, a equipe escreveu. Em seguida tentaram seu dispositivo em bebês reais no NICU. A precisão do dispositivo foi considerada até 65 respirações pela acta. Os autores do estudo escreveram, “nosso estudo demonstram que a taxa respiratória computada por nosso sistema está correlacionada altamente com a verdade à terra com um coeficiente de correlação de 0,938.”

A luz do sol do co-autor explicada, “infantes no NICU é mais provável ter taxas de respiração bastante altamente ou muito lentas, que é porque o NICU monitora sua respiração tão pròxima. BreathJunior guardara o potencial para os pais que querem usar o ruído branco para ajudar sua criança a dormir e que igualmente querem uma maneira de monitorar sua respiração e movimento da criança. Igualmente tem a apelação como uma ferramenta para monitorar a respiração no subconjunto dos infantes em quem a monitoração respiratória home é indicada clìnica, assim como nos ambientes do hospital onde os doutores querem usar a monitoração respiratória unwired.” Adicionou como uma negação, “contudo, é muito importante notar que a academia americana da pediatria recomenda não usar um monitor que se introduza no mercado como a diminuição do risco de síndrome da morte infantil repentina, e esta pesquisa e a equipe não fazem nenhuma tal reivindicação.”

Gollakota disse, “apenas em alguns anos, nós viemos longe de monitorar grandes movimentos nos adultos a extrair o movimento minúsculo de um infante recém-nascido que respira. Isto foi possível devido às inovações algorítmicas assim como avança no hardware esperto do orador. Anticipar, um pode prever transformar um orador esperto “em um tricorder médico” que possa monitore contactlessly uma variedade de sinais vitais além apenas da respiração.”

A tecnologia podia logo ser comercializada por Som Ciências da vida, Inc. - um começo acima de UW. O estudo foi financiado pelo 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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