Сегодня мы уже не удивляемся тому, как много электронных устройств, постоянно отслеживающих состояние нашего организма, мы носим на теле или регулярно используем дома. Миниатюрные датчики в FitBits и Apple Watches контролируют и подсчитывают шаги, частоту сердечных сокращений, сон и даже… менструальные циклы.

Эти «умные гаджеты» настолько точны, что компания Apple, например, объединилась со Стэнфордским университетом в масштабном клиническом исследовании, чтобы выяснить, могут ли данные, собранные с помощью часов, выявить аномальные сердечные ритмы, в том числе те, которые приводят к серьезному повреждению кровеносных сосудов сердца, и загодя предотвратить катастрофу.

Команда под руководством доктора Джона Роджерса из Северо-западного университета в Чикаго разрабатывает «умный» патч, который сможет отслеживать почти каждую вибрацию, которую создает тело, а не только шаги и бег, то есть почти любую функцию организма, которая вызывает механическое смещение тканей и органов: движения, переориентация тела в пространстве, глотание, дыхание, сердечные ритмы, голосовые вибрации и сон.

Команда доктора Роджерса не является новичком в области мониторинга здоровья. Только за последние три года созданы или находятся в активной разработке инъекционные нити, которые контролируют активность мозга с помощью электричества и света, сенсоры кожи для картирования давления и температуры всего тела, беспроводная и не требующая батарейки электроника для измерения уровня кислорода в крови, и даже гаджеты для отбора проб пота.

Одной из важных идей в области профилактической и персонализированной медицины является постоянное измерение всевозможных параметров здоровья человека с помощью множества биомаркеров. Человек фактически может «носить на себе» целую диагностическую лабораторию с целью минимизировать посещение разнообразных врачей и постоянную сдачу анализов. Это позволяет собрать максимум информации для систем искусственного интеллекта для дальнейшего оказания услуг по мониторингу здоровья. Такая технология необходима людям, которые находятся в условиях, когда специализированная медицинская консультация может быть оказана только дистанционно – например, космонавтам, полярникам, геологам, членам экипажей самолетов и кораблей, военным, находящимся в зонах повышенной опасности.

Что представляет собой новый гаджет?

 shutterstock_1423548665.jpg

В новом патче используются миниатюрные акселерометры с низким энергопотреблением и батарея, встроенные в гибкий силиконовый гель. Также в нем скрыты контроллеры зарядки и микроконтроллеры, которые управляют компонентами хранения и связи, включая модуль Bluetooth и флэш-память. Это сделано для беспроводного соединения патча с приложением для смартфона и индуктивной зарядки. Он способен измерять вибрацию и звуковые частоты в диапазоне от 0 до 1600 Гц, что охватывает большинство органов тела.

В лабораторных исследованиях с контролируемой средой и при полевых испытаниях в бытовых условиях «пластырь» фиксировал частоту сердечных сокращений, данные о дыхании, глотании, разговоре, кашле и т.д. Патч мог даже захватывать и обрабатывать речевые сигналы, отмечая начало и конец каждого разговора, но команда не упомянула, может ли патч расшифровать речь.

В лаборатории сна патч смог контролировать крошечные движения тела, которые помогли вычислить, в каком конкретном положении сна человек находился в любое время, отслеживая его частоту сердечных сокращений и измеряя циклы сна.

Используя данные, собранные патчем, врачи смогут поставить быстрый и точный диагноз. Внезапные, ограниченные приступы учащенного дыхания могут указывать на то, что пациент, склонный к тревоге, испытывает приступ паники, или смена вокальных паттернов может означать возникновение расстройств психического здоровья. В чрезвычайных ситуациях, таких как сердечные приступы, патч может спасти жизнь человеку.