Как электроника спасает жизнь

Как электроника спасает жизнь
 19.02.2016

Миниатюрные датчики, встроенные в зеркала и смартфоны, определят физические и психические болезни по запаху пота, выражению лица и дыханию.

В последнее время наблюдается существенный прогресс в разработке беспроводных датчиков, которые будут применяться в самых разных областях, в том числе в медицине. Такие сенсоры идеально подходят для мониторинга состояния пациента в режиме реального времени, не доставляя человеку никаких неудобств. Пока для этого используется громоздкая аппаратура, причем анализы можно проводить только в условиях клиники. В итоге заболевания выявляются зачастую на позднем этапе развития. Беспроводные датчики мгновенно определят проблемы со здоровьем и позволят оперативно их устранять.

Так, американские ученые из Калифорнийского университета опубликовали в научном журнале Nature статью, в которой описывают новое устройство, позволяющее за считанные секунды определить состояние здоровья человека по молекулярному составу его пота. Как известно, пот содержит много информации о здоровье человека. В режиме реального времени аппарат проводит его анализ и отправляет полученные данные на смартфон. Новое устройство, представляющее собой крошечный датчик с сенсорами, можно встроить в браслет или спортивную повязку.

Датчик способен выявить глюкозу, молочную кислоту, натрий, калий, определить температуру тела. По этим данным устройство выявляет отклонения в состоянии здоровья и сообщает об этом с помощью Bluetooth. Кроме физического, аппарат контролирует и психологическое состояние человека: ряд маркеров в поте позволяет определить, есть ли у него депрессия. В будущем такое устройство сможет «сообщить» пользователю, что ему нужно принять определенную таблетку.

Похожий гаджет, но более специализированный, создали также специалисты из Университета Иллинойса и Медицинской школы Университета Вашингтона. Они разработали беспроводной датчик, способный следить за внутричерепным давлением и температурой мозга. Крошечное устройство будет использоваться для контроля состояния пациента при черепно-мозговых травмах. С помощью радиоволн датчик передает точные показания давления и температуры по беспроводному каналу связи к внешнему устройству. После окончания работы имплантат буквально растворяется в организме, так что его не нужно хирургически удалять и он не вызывает иммунную реакцию организма.

Это очень важное изобретение: согласно статистике, в США ежегодно около 50 тысяч людей умирают от черепно-мозговых травм. Контроль мозгового давления поможет принять срочные меры и спасти жизнь. Пока для измерения внутричерепного давления используют аппаратуру, разработанную еще в 80-х. На базе новой технологии буду созданы революционные устройства, которые можно использовать не только для контроля состояния мозга, но и других органов. Сейчас американские специалисты готовятся провести испытания имплантата на пациентах.

Команда ученых из Национального исследовательского совета в Риме разработала умное зеркало Wize Mirror. Как говорится в статье в журнале Biosystems Engineering, хотя с виду оно не отличается от обычного, внутри укомплектовано 3D-сканерами, мультиспектральными камерами и газовыми сенсорами, способными определить первые признаки тяжелых недугов. Диагноз осуществляется за счет анализа мимики, жировой ткани и степени бледности кожи. Одновременно работают разные датчики: программное обеспечение для распознавания лиц ищет признаки стресса, газовые сенсоры берут образцы дыхания и определяют его состав. 3D-сканеры анализируют форму лица для контроля колебания веса, а мультиспектральные камеры оценивают частоту сердечных сокращений и уровень гемоглобина. В результате анализа данных, который проводится на протяжении минуты, зеркало выводит данные о состоянии здоровья, а также рекомендации по его улучшению.

Подобные устройства помогут пользователям заранее узнать о развивающемся заболевании и вовремя принять меры. Также Wize Mirror поспособствует профилактике заболеваний. Клинические испытания «умного» зеркала начнутся уже в этом году в Италии и Франции. Главная цель — определить, насколько показания Wize Mirror совпадают с традиционными медицинскими анализами.

Ученые из Центра оптических технологий Ганновера разработали автономный датчик, который поможет проводить самые разные молекулярно-биологические исследования, в том числе для выявления беременности и слежения за уровнем сахара в крови. Показания датчика выводятся через приложение на смартфоне в режиме реального времени.

Такая система позволяет определять состояние разнообразных жидких сред организма: крови, мочи, слюны, пота или выдыхаемого воздуха. Приложение также сможет, ориентируясь на показания сенсора и GPS-сигнал смартфона, найти ближайшую аптеку или больницу. Такие сенсоры, основанные на технологии поверхностного плазмонного резонанса, станут массово использоваться уже в этом году. Ученые говорят, что это будет своеобразная мобильная биохимическая лаборатория в смартфоне, работающая не хуже существующих громоздких установок SPR-диагностики, притом что стоит она в разы дешевле.

Одним из самых оригинальных разработок стали ползунки с миниатюрным датчиком Mimo в форме черепашки, определяющим состояние здоровья младенца. Технология, созданная инженерами из Бостона, следит за температурой тела малыша, дыханием и движением и пересылает всю информацию в виде графиков на смартфон родителям через специальное приложение для Android или IOS. Если датчик мешает, его можно на время снять с ползунков, а затем при необходимости вернуть на место. Информация анализируется и преобразуется в графики благодаря работе встроенного мини-компьютера Intel.

Функциональны и полоски на ползунках: вдоль геометрического рисунка располагаются дополнительные миниатюрные датчики для постоянного слежения за дыханием ребенка и изменениями температуры его тела. Если в приложении включить режим Timeline, устройство покажет данные в динамике за последние 24 часа. Систему можно использовать и как радионяню, включив режим прослушивания всего, что происходит в комнате малыша. «Умные» ползунки уже есть в продаже, они рекомендуются для детей до 12 месяцев.

Автор: Татьяна Громова

По материалам www.dsnews.ua

Комментариев (0)

Осталось 360 символов

Детские капризы спасают человечество

Детские капризы спасают человечество
здоровье

Человечество не только не избавляется от своих подсознательных страхов и суеверий, наоборот, оно лишь прирастает новыми фобиями, несмотря на прогресс науки и техники.

Как гомеопатия помагает победить диатез?

Как гомеопатия помагает победить диатез?
здоровье

Любая болезнь детей сравнима разве что с катастрофой мирового масштаба. Диатез — одна из наиболее часто встречающихся детских проблем. Причинами диатеза называют генетическую предрасположенность, факторы внешней среды (экология, условия жизни, еда, вода), эмоциональное состояние ребенка.

Ничейные пациенты, или когда семейный врач станет платным

Ничейные пациенты, или когда семейный врач станет платным
здоровье

«Завершается первый этап реформы в здравоохранении. В связи с этим с 2019 года прием семейного врача и все медицинские услуги будут платными для пациентов, которые не подписали декларацию с семейным врачом», — такие объявления можно увидеть во многих медицинских учреждениях Украины.

Коллегия МЗ Украины подвела итог по преодолению эпидемии

Коллегия МЗ Украины подвела итог по преодолению эпидемии
здоровье

30 ноября состоялась пресс-конференция при участии министра здравоохранения Украины Василия Князевича, председателя Комитета ВР Украины по вопросам здравоохранения Татьяны Бахтеевой и главного государственного санитарного врача Украины Александра Биловола, — сообщает пресс-служба МЗ Украины.