В исследовании, опубликованном в сентябрьском выпуске Annals of Biomedical Engineering, измерения частоты сердечных сокращений, артериального давления, температуры, частоты дыхания и кислорода в крови, полученные с помощью прототипа MouthLab, у 52 добровольцев сравнивались с показателями жизненно важных функций, измеренными стандартными больничными мониторами. Устройство также снимает базовую электрокардиограмму.
«Мы рассматриваем это как« контрольный двигатель »для людей», – говорит ведущий инженер устройства, Джин Фридман, доктор философии.D., доцент кафедры биомедицинской инженерии и отоларингологии хирургии головы и шеи в Университете Джона Хопкинса. "Его могут использовать люди без специальной подготовки дома или в полевых условиях."Он ожидает, что устройство сможет обнаруживать ранние признаки неотложной медицинской помощи, такие как сердечные приступы, или избегать ненужных поездок в скорую помощь и визитов в отделение неотложной помощи, когда показатели жизненно важных функций пациента хорошие.
Поскольку он отслеживает жизненно важные показатели через рот, будущие версии устройства смогут обнаруживать химические сигналы в крови, слюне и дыхании, которые действуют как маркеры серьезных заболеваний. «Мы предполагаем выявление широкого спектра заболеваний, – говорит Фридман, – от уровня глюкозы в крови у диабетиков до почечной недостаточности и рака полости рта, легких и молочной железы."
Прототип MouthLab состоит из небольшого гибкого мундштука, как у аквалангистов, подключенного к портативному устройству размером с телефонную трубку. Мундштук содержит датчик температуры и датчик объема крови.
На подушечке для большого пальца портативного устройства находится миниатюрный пульсоксиметр – уменьшенная версия устройства для захвата пальцев, используемого в больницах, которое использует лучи света для измерения уровня кислорода в крови. Другие датчики измеряют дыхание через нос и рот.
MouthLab также имеет три электрода для ЭКГ – один на подушечке большого пальца, один на верхней губе мундштука и один на нижней губе – которые работают примерно так же, как грудные и голеностопные электроды, используемые в основном оборудовании ЭКГ во многих машинах скорой помощи. или клиники. Этот сигнал ЭКГ является основой нового способа регистрации артериального давления MouthLab.
Когда сигнал показывает, что сердце сокращается, устройство оптически измеряет изменения объема крови, достигающей большого пальца и верхней губы. Уникальное программное обеспечение преобразует данные кровотока в показания систолического и диастолического давления. Исследование показало, что показания артериального давления MouthLab эффективно соответствуют показаниям, полученным при использовании стандартных манжет, сжимающих руки.
Ручной блок передает данные по Wi-Fi на ближайший ноутбук или интеллектуальное устройство, где графики отображают результаты в реальном времени. По словам Фридмана, следующее поколение устройств будет отображать собственные данные без использования ноутбука. В конечном итоге, объясняет он, пациенты смогут отправлять результаты своим врачам через мобильный телефон, а приложение позволит врачам добавлять их в электронные медицинские карты пациентов.
Детали для прототипа изготовил трехмерный принтер, "который очень похож на ручной электрошокер", – говорит Фридман. "Наша окончательная версия будет меньше, эргономичнее, удобнее и быстрее. Наша цель – получить все показатели жизнедеятельности менее чем за 10 секунд."