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I ricercatori sviluppano il dispositivo di registrazione multicanale per l'analisi del suono del polmone

Un dispositivo di registrazione multicanale sviluppato al TU Graz per i suoni patologici del polmone e l'analisi automatica associata del suono del polmone ha potuto supportare i metodi di vagliatura attuali per individuazione tempestiva di, per esempio, infezioni Covid-19. Ciò ora richiede i dati clinici e la collaborazione interdisciplinare.

Fischiano, sibilano e sfrigolano. I nostri organismi fanno costantemente i suoni che (fortunatamente) non sia sempre udibile all'orecchio nudo. L'avvenimento di determinati disturbi o cambiamenti nei suoni normali può essere un'indicazione della malattia. Facendo uso dell'esempio del polmone, un gruppo di ricerca all'università tecnologica di Graz è stato impegnato intensivamente nella registrazione di disturbo e nell'elaborazione dei metodi assistiti dall'elaboratore dell'analisi come supplemento alla diagnosi medica. Alcuni mesi fa, il lavoro ha culminato in un prototipo di un dispositivo di registrazione multicanale e nello sviluppo in corso di un sistema diagnostico assistito dall'elaboratore associato.

Il gruppo piombo da Franz Pernkopf dall'istituto di trattamento del segnale e della communicazione verbale ora vuole più ulteriormente mettere a punto il sistema per la schermatura dei pazienti Covid-19. A questo fine, le registrazioni del suono delle persone di Covid-19-positive nel trattamento clinico sono necessarie. Il fondo austriaco di scienza (FWF) corrente sta esaminando una domanda di finanziamento urgente di una chiamata SARS-CoV-2.

Valutazione sana obiettiva come aiuto diagnostico

Le anomalie acustiche nei polmoni sono spesso difficili da distinguere dai suoni normali del polmone ed altri suoni dell'organismo come i suoni delle viscere e del cuore, il discorso o tosse. I suoni di breve durata hanno un'ampiezza relativamente bassa e sono nell'intervallo a bassa frequenza, in cui l'orecchio umano ha limitato la sensibilità ed è suscettibile dei artefatti sonici. Ascoltando i polmoni con uno stetoscopio, il modo tradizionale, presenta gli svantaggi. La valutazione dei suoni del polmone è soggettiva e varia secondo l'esperienza nel personale medico. Il video continuo non è possibile con gli stetoscopi - se reale o digitale.

Il prototipo sviluppato al TU Graz, d'altra parte, permette le registrazioni di alta qualità dei suoni del polmone, in base a cui le affezioni polmonari e gli stati patologici del polmone possono essere valutati più obiettivamente. Ciò permette ai più chiari risultati e così meglio trattamenti dell'esame. Pernkopf spiega la tecnologia: “Il sistema della registrazione del suono del polmone (LSRS) è multicanale e fornito di microfoni micro-elettromeccanici molto potenti (MEMS). La registrazione dei suoni del polmone è non invadente; il paziente si trova semplicemente sull'unità nella posizione supina.„ L'unità registra i suoni del polmone durante la respirazione facendo uso di complessivamente 16 canali. L'attenuazione o ammortizzare di suoni ambientali ed altri dell'organismo e della qualità dei segnali registrati del polmone è cruciale.

Raccolta di dati per la diagnosi automatica

Il LSRS registra i suoni del polmone ad alta qualità che più ulteriormente sono sfruttati per l'analisi automatica assistita dall'elaboratore del suono del polmone. Ciò richiede molti dati da cui il sistema può imparare. Uno studio clinico è di contribuire ad ottenere corrispondentemente i grandi insiemi di dati delle registrazioni sane e patologiche del polmone.

Il nostro fuoco primario è sui suoni polmonari connessi con polmonite, la bronchite, la pleurite, la fibrosi polmonare idiopatica e l'infarto sistolico. Per questo abbiamo bisogno delle registrazioni del suono del polmone della gente di tutti i generi, fasce d'età differenti e con differenti indici di massa corporea.„

Franz Pernkopf, istituto di trattamento del segnale e della communicazione verbale

Uno studio clinico in collaborazione con l'università medica e farmaceutica nella città minima di "chi" noioso corrente sta preparando per la raccolta di dati. Gli studi preliminari sui suoni connessi con fibrosi polmonare idiopatica già sono stati intrapresi in collaborazione con l'università medica di Graz (Freyja Smolle-Jüttner, dipartimento clinico di ambulatorio e di Horst toracici ed iperbarici Olschewski, dipartimento clinico della pneumologia).

L'adattamento del sistema ai suoni tipici del polmone Covid-19 richiede gli impianti appropriati della registrazione per le persone infettate. “Non siamo uguagliati alle registrazioni dei suoni del polmone dal Vietnam, naturalmente. Tuttavia, è una questione di costo quanto a quanto possiamo muoverci rapidamente in avanti qui. Quindi molto stiamo sperando per i fondi dal vaso di finanziamento di FWF e siamo sicuri che potremo offrire il nostro approccio redditizio della selezione per le affezioni polmonari - compreso quelli relativi alle malattie Covid-19,„ dice Pernkopf.

Strumento supplementare nella prevagliatura

Originalmente, il sistema è stato messo a punto in vista delle aree geografiche senza accesso alle procedure diagnostiche costose quali il SIG. o il CT. “Ma anche in paesi con gli ambienti clinici basicamente ben attrezzati gradisca nostri, il sistema può essere un grande aiuto: vale a dire nella prevagliatura. Catturando la pandemia corrente di Covid 19 come esempio, questo potrebbe significare che i suoni del polmone egualmente sono analizzati nel corso della prova di massa. “È una questione di scadenza di intero sistema e della disponibilità dei dati di riferimento. Se entrambi sono dati, il nostro sistema potrebbe adattarsi a parecchie affezioni polmonari,„ dice Pernkopf, che sottolinea allo stesso tempo: “Nel migliore dei casi, questo sarà fatto in collaborazione con i gruppi di ricerca interdisciplinari dai campi di medicina e della tecnologia di cui il lavoro sta andando in una simile direzione. Siamo riconoscenti per input supplementare e ci apriamo per la cooperazione possibile.