UCSD可穿戴心臟傳感器技術(shù)。[圖片由加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布工程學(xué)院的大衛(wèi)·拜洛特提供]
這款設(shè)備大約有郵票大小，佩戴時間長達(dá)24小時，可以在劇烈運(yùn)動中工作。
據(jù)該大學(xué)稱，研究人員的目標(biāo)是讓更多的人更容易獲得超聲波。加州大學(xué)圣迭戈分校納米工程教授徐升領(lǐng)導(dǎo)著這個項(xiàng)目。到目前為止所做工作的細(xì)節(jié)發(fā)表在1月25日的期刊上自然.
“這項(xiàng)技術(shù)使任何人都可以在旅途中使用超聲成像，”徐說說.
研究人員表示，由于定制的人工智能算法，該設(shè)備可以測量心臟泵出多少血液。
該可穿戴監(jiān)測系統(tǒng)使用超聲波從不同角度連續(xù)捕捉心臟四個腔室的圖像。它使用定制的人工智能技術(shù)實(shí)時分析圖像的臨床相關(guān)子集。
“心臟病風(fēng)險的增加要求更先進(jìn)和更全面的監(jiān)測程序，”徐說?！巴ㄟ^為患者和醫(yī)生提供更全面的細(xì)節(jié)，連續(xù)實(shí)時的心臟圖像監(jiān)控將從根本上優(yōu)化和重塑心臟診斷的模式?！?/trans>
加州大學(xué)圣迭戈分校徐所在團(tuán)隊(duì)的博士生表示，該系統(tǒng)將患者的不適降至最低。黃說，它還克服了CT和PET等非侵入性技術(shù)的局限性，這些技術(shù)可能會使患者受到輻射。
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該裝置的設(shè)計(jì)允許附著到胸部，對使用者的運(yùn)動限制最小。研究人員說，它通過一種“像人類皮膚一樣柔軟”的可穿戴貼片收集信息，旨在實(shí)現(xiàn)最佳粘附。該系統(tǒng)發(fā)送和接收超聲波，用于實(shí)時生成心臟結(jié)構(gòu)的恒定圖像流。
研究人員表示，該系統(tǒng)可以使用超聲波在單獨(dú)的雙平面視圖中檢查心臟的左心室。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種算法，以促進(jìn)連續(xù)的人工智能輔助自動處理。
“深度學(xué)習(xí)模型從連續(xù)的圖像記錄中自動分割左心室的形狀，逐幀提取其體積，并產(chǎn)生波形來測量每搏輸出量、心輸出量和射血分?jǐn)?shù)，”加州大學(xué)圣迭戈分校徐小組的碩士生Mohan Li說。
該技術(shù)可以生成曲線，以提供不同身體狀態(tài)下關(guān)鍵心臟指數(shù)的準(zhǔn)確和連續(xù)波形。它的人工智能組件處理連續(xù)的圖像流，以生成數(shù)字和曲線。
“具體來說，人工智能組件涉及圖像分割的深度學(xué)習(xí)模型，心臟體積計(jì)算的算法和數(shù)據(jù)插補(bǔ)算法，”加州大學(xué)舊金山分校徐小組的碩士生齊瑞祥說?！拔覀兪褂眠@種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，根據(jù)左心室分割的形狀和面積來計(jì)算心臟體積。成像-分割深度學(xué)習(xí)模型率先在可穿戴超聲設(shè)備中實(shí)現(xiàn)功能化。
補(bǔ)丁的當(dāng)前迭代通過電纜連接到計(jì)算機(jī)。然后，當(dāng)用戶佩戴該貼片時，計(jì)算機(jī)可以自動下載數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊(duì)還為該貼片開發(fā)了一種無線電路。徐打算通過Softsonics將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化，soft sonics是從UCSD剝離出來的一家公司，他是該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人。
