Умна лепенка слуша звуците на тялото ни от сърцето до червата

Нова електронна „татуировка” чува едва доловими звуци в човешкото тяло, включително звуците на сърцето, мускулите и стомашно-чревния тракт.

Лепенката може да бъде използвана за медицински мониторинг, за да засича неправилните удари на сърцето, например. Тя може да бъде използвана и като интерфейс, който да използва гласа ви, за да контролирате видео игри.

„Тялото ни генерира много различни звуци“, казва Хауърд Лиу от Университета в Илинойс. „Изработвайки сензори от лека и тънка конструкция, сме способни да уловим звукови или вибрационни сигнали от нашата кожа.“

Устройството е съставено от сензори, вградени в гъвкава силиконова обвивка и обградени от всяка страна с електроди. Залепва се за кожата като лейкопласт или като временна татуировка и е голямо само 20 милиметра. Може да го залепите на почти всяка част от тялото си и то ще улови звуци и вибрации от 0,5 до 550 херца – всичко от ритъма на сърцето до звука на речта.


РЕКЛАМА:

***

Екипът смята, че лепенката може да бъде полезна за наблюдение на широк диапазон от медицински значими звуци. В една демонстрация те помолили 8 човека от Кардиологичната клиника „Камп Лоуъл“ в Тусон, Аризона да го носят на гърдите си. Устройството засекло звука на сърцата на пациентите и определило какъв тип са те, като това е потвърдено от ехокардиограма.

Изследователите смятат, че лепенката би могла да проследява какво се случва с биологичните импланти, предупреждавайки докторите за потенциални медицински проблеми или механични повреди. С експериментални цели те вградили кръвни съсиреци в сърдечна помпа, наречена устройство подпомагащо лявата камера (LVAD). Кръвните съсиреци променили звука, издаван от устройството – аномалия, с която технологията трябва да се справя.

Лиу казва, че устройството също може да даде възможност на хората да комуникират с дронове или протези чрез гласова команда.

В един експеримент екипът поставил устройството на гърлата на хората и ги свързал с игра на, която може да бъде контролирана гласово. Сензорите отчитали вибрациите на гласните струни на играчите, като те казвали „горе“, „долу“, „ляво“ или „дясно“, за да движат Pac-Man в реално време.

Тъй като лепенката използва вибрации, тя може да определи какво казват хората дори звукът от техния глас да е заглушен от страничен шум, което предлага предимство пред останалите системи с гласов контрол.

Алгоритъм научил да се разпознават тези четири основни команди, които устройството било способно да улови при тихи и шумни условия.

„Ние улавяме директно вибрацията от вашето гърло“, обяснява Лиу. „Ако улавяш сигнали от този тип директно, то значи си неподатлив на всички тези околни шумове.“

„Този тип сигнал – нискочестотни сигнали, които могат да се получат от активността на мускулите, от сърцето, от всичко това – на практика отваря ново измерение на информация, допълваща тази, която обикновено записваме“, казва Реза Бахманяр от Imperial College London.

Той заявява, че миниатюризацията на електрониката и развитието на биосъвместимите материали са направили възможни подобни устройства.

„Начинът, по който тази съвкупност от познати технологии е използвана, за да създаде нещо наистина комфортно и използваемо от пациента, е това, което наричам добавена стойност“, казва той.

Превод: Димитър Радев


Европейска нощ на учените 2022 г.: