Прорыв в беспроводном ультразвуковом мониторинге для движущихся людей

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали первую полностью интегрированную носимую ультразвуковую систему для мониторинга глубоких тканей у движущихся людей. Она позволяет проводить потенциально жизненно важный кардиомониторинг. Исследование опубликовано 22 мая 2023 года в Nature Biotechnology.

Новая система, названная автономным носимый ультразвуковым патчем (USoP), включает гибкую управляющую электронику, которая беспроводным способом собирает и передаёт данные с ультразвукового датчика. Компонент машинного обучения помогает интерпретировать данные при движении субъекта.

Ключевые возможности системы:

• Непрерывное отслеживание физиологических сигналов из тканей на глубине до 164 мм.
• Измерение центрального артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса и других параметров в течение до 12 часов.
• Оценка сердечно-сосудистой функции в движении, что важно для диагностики сердечной недостаточности и создания персонализированных планов тренировок.

Преодоление проблем

Для решения проблемы смещения датчика относительно движущейся ткани-мишени команда разработала алгоритм машинного обучения. Он автоматически анализирует сигналы и выбирает оптимальный канал для отслеживания цели. Чтобы модель работала на разных людях, был применён адаптационный алгоритм, минимизирующий расхождения в данных между субъектами.

Планы на будущее

Устройство прошло валидацию на небольшой группе. Следующим шагом станут клинические испытания на больших популяциях. Технология, разработанная в лаборатории профессора Шэн Сюя, планируется к коммерциализации через компанию Softsonics, LLC.