Созданы носимые устройства предупреждающие приступы астмы

«Скажем астме «НЕТ»».

Ученые из инженерно-исследовательского центра наносистем (Nanosystems Engineering Research Center, NERC) для продвинутых систем интегрированных датчиков и технологий с автономным питанием (Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technologies, ASSIST) Национального научного фонда (National Science Foundation’s, NSF) университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) разрабатывают носимые устройства, способные предупредить приступ астмы.

Созданы носимые устройства предупреждающие приступы астмы

«Следящая система здоровья и окружения» (Health and Environmental Tracker, HET)

Систему, состоящую из браслета, пластыря и спирометра опробовали в лаборатории и летом протестируют на добровольцах. Статья с описанием гаджетов опубликована в IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics.

«Мы хотели спроектировать носимое устройство, которое могло бы отслеживать самочувствие пациентов и, в частности, прогнозировать приступы астмы, чтобы пользователи могли сменить обстановку или вид деятельности и предотвратить их», — объясняет один из разработчиков, Альпер Бозкурт (Alper Bozkurt).

Электронная система под названием «Следящая система здоровья и окружения» (Health and Environmental Tracker, HET) — это устройства со встроенными датчиками: браслет и пластырь для крепления на грудной клетке. Датчики отслеживают изменения внешней среды и состояние пациента: пульс, количество кислорода в крови, сопротивление кожи и хрипы в легких, а так же влажность, температуру, содержание в воздухе летучих органических соединений и озона. Информация, полученная сенсорами передается специальному программному обеспечению по беспроводной связи.

«Иногда, чтобы предотвратить приступ, достаточно зайти в помещение или сделать перерыв во время занятий физическими упражнениями, — замечает ведущий автор исследования Джеймс Диффендерфер (James Dieffenderfer).

Помимо носимых устройств HET включает спирометр, которым пациент должен пользоваться несколько раз в день.

«Сейчас больных астмой просят ежедневно проверять работоспособность легких пневмотахометром. С помощью этих данных определяют дозу лекарств в ингаляторах. Для «HET» мы разработали автономный спирометр, который получает более точную информацию о работе легких и передает эти данные системе», — говорит Диффендерфер.

 

Носимые устройства будут предсказывать приступы астмы

Прототип устройства для крепления на грудную клетку.

«Уникальность этой работы заключается не просто в интеграции нескольких сенсоров в носимое устройство. Главное достижение — то, что, используя новые наноразмерные датчики, мы смогли достичь энергопотребления на уровне менее одного милливатта. Для сравнения, существующие устройства потребляют сотни милливатт. Этот ультранизкий уровень энергопотребления важен. Он существенно продлевает время работы батареи и позволяет питать их тем небольшим количеством энергии, которое вырабатывает человеческий организм. Это позволит в ближайшем будущем реализовать проект ASSIST по созданию носимых датчиков, работающих на энергии тела», — объясняет Вина Мишра (Veena Misra), один из авторов исследования.

Однако больные астмой получат доступ к следящей системе еще не скоро.

«Мы протестировали систему в лабораторных условиях и на небольшом количестве испытуемых и подтвердили, что датчики работают, а система собирает данные без сбоев. Этим летом мы собираемся начать тестирование HET в контролируемой среде на пациентах с астмой и с участием контрольной группы. Это позволит нам понять, какие физиологические параметры и факторы внешней среды помогут эффективно прогнозировать приступы астмы», — говорит Мишра.

 

«Когда у нас будут все нужные данные, центр начнет разработку программного обеспечения, которое будет автоматически фиксировать показатели пользователя и заблаговременно предупреждать его о приближении астматического приступа. Это ПО позволит пользователям синхронизировать HET со смартфоном и отслеживать состояние здоровья на ходу. Мы надеемся, что после того, как мы завершим все тесты, и программное обеспечение будет готово, полностью функциональная система HET появится в продаже», — добавляет Бозкурт.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.