ИИ научили считать сердцебиение через горло с помощью лазера
Фото: Glasgow University
По словам исследователей из Университета Глазго, эта система с искусственным интеллектом и квантовыми технологиями может изменить способ контроля за состоянием здоровья.
"Эту технологию можно установить в кабинках в торговых центрах, где люди смогут быстро узнать о сердцебиении. Результаты будут добавлены в их медицинскую карту онлайн. В качестве альтернативы лазерные кардиомониторы могут быть установлены в доме как часть системы мониторинга различных параметров здоровья в домашних условиях".профессор Даниэле Фаччио
Другие устройства могли бы включать мониторы для отслеживания аномалий кровяного давления или едва заметных изменений в походке – раннего признака начала болезни Альцгеймера.
Особенно ценным будет мониторинг сердцебиения человека на расстоянии, поскольку нарушения – в том числе шумы или слишком быстрые или медленные удары сердца – предупреждают об опасности инсульта или остановки сердца.
В настоящее время врачи используют стетоскопы для мониторинга сердечных сокращений. Изобретенный в начале XIX века французским хирургом Рене Лаэннеком (чтобы не прикладывать ухо к груди пациентки), стетоскоп состоит из дискообразного резонатора, который улавливает шумы.
"Чтобы правильно пользоваться стетоскопом, требуется обучение. Если его слишком сильно прижать к груди пациента, он будет заглушать сигналы сердцебиения. В то же время бывает трудно обнаружить фоновые шумы, которые служат ключевыми признаками дефектов, происходящих за основным сердцебиением".Даниэле Фаччио
Система, разработанная Фаччио и его командой, включает в себя высокоскоростные камеры, которые могут записывать изображения со скоростью 2 000 кадров в секунду. Лазерный луч светит на горло человека, а отражения используются для измерения того, насколько сильно поднимается и опускается кожа, когда главная артерия расширяется и сжимается при прохождении через нее крови. Эти изменения составляют всего несколько миллиардных долей метра.
Такая точность поражает, хотя само по себе отслеживание этих крошечных колебаний было бы недостаточно для отслеживания сердцебиения. На груди человека происходят и другие, гораздо более значительные движения – например, при дыхании, – которые перекрывают сигналы от сердцебиения.
"Вот тут-то и приходит на помощь искусственный интеллект. Мы используем передовые вычислительные системы, чтобы отфильтровать все, кроме вибраций, вызванных сердцебиением человека, хотя этот сигнал гораздо слабее, чем другие шумы. Мы знаем частотный диапазон биения человеческого сердца, и ИИ фокусируется на нем".Даниэле Фаччио
Анализ полученных сигналов позволяет медицинскому персоналу обнаружить изменения в частоте сердечных сокращений – не в сравнении со средним статистическим показателем по населению, а в сравнении с особенностями сердечной деятельности конкретного человека.
