來自新加坡南洋理工大學和陳笃生醫院 (Tan Tock Seng Hospital, TTSH) 的研究團隊發明了一種智能手持式醫療設備，可以爲患有充血性心力衰竭的患者提供早期幹預。
陳笃生醫院
他們研發的醫療設備長得很像聽診器，由連接到智能手機的聲學傳感器組成。它可以使患者在家中檢查肺部過多的液體，從而實現早期幹預。因爲肺部積液導致呼吸困難，是充血性心力衰竭的常見症狀。
NTU Associate Professor Ser Wee (right) and TTSH Associate Professor David Foo (left)
全世界有五分之一的人患有充血性心力衰竭的風險，並且這種患病率隨著年齡的增長而增加。由于目前還無法治愈該疾病，患者只能通過改變生活方式或藥物來密切監測他們的健康狀況，以防止他們的心髒功能不可逆轉地惡化。
目前，患者只能通過進行臨床檢查來檢查肺中的液體積聚，這可能是相當主觀的；或者通過成像模式和血清標志物測試，然而這是相當昂貴並且需要很長時間的。
由NTU副教授Ser Wee和TTSH副教授David Foo領導的團隊研發的這種非侵入式設備以其便攜性，易用性和快速出結果的優良性能避免了這些問題。目前該設備只是一種原型，一旦放置在患者的胸部或背部，該裝置能夠在10秒內檢測到肺部的任何多余液體。
在一項對陳笃生醫院的一個充血性心力衰竭患者記錄的肺部聲音的初步研究中，Ser教授及其團隊發現該裝置判斷患者病情具有超過92％的准確性，這與現有的標准診斷方法很接近，如X 射線和CT掃描。該研究結果首先在IEEE工程醫學和生物學會2012年國際會議上發表。
TTSH心髒病學主任Foo副教授說：“患者可以在家中監測他們的病情，並在家中感到輕微氣喘時使用該設備。它可能是動態心力衰竭患者管理中改變遊戲規則的因素。它還可以在無差別的呼吸急促症狀的情況下提供快速准確的心力衰竭診斷。“
南洋理工大學電氣與電子工程學院的副教授Ser補充說：“目前在醫院，充血性心力衰竭的診斷只能通過臨床檢查進行，而這種檢查不能經常進行。我們的智能醫療設備可以被任何人，任何地方和任何次數使用，這使得早期幹預充血性心力衰竭變得容易。
“下一波MedTech（醫療技術）初創企業將看到依賴人工智能（AI）和傳感技術（如我們發明的智能醫療設備）的智能醫療設備的大量增加，並將實現個性化的自我評估和篩查心肺和其他疾病，並徹底改變未來醫療保健的管理方式。“
該設備工作原理
在充血性心力衰竭中，患病或過度勞累的心室不能抽出足夠的從肺部接收的血液。這導致壓力首先在心髒中積聚，然後在肺部的靜脈和毛細血管中積聚。然後壓力將流體推回毛細管壁並進入肺的氣囊。
結果，當空氣通過這些充滿液體的氣囊時，可以從肺部聽到裂縫。根據強度的不同，噼啪聲可能聽起來像加入熱鍋中的鹽，或魔術貼撕裂。基于這一原則，Ser教授及其團隊發現了一套獨特的功能，可用于識別肺部積液患者特有的聲音特征。然後，他們開發了一種專有的AI算法，能夠識別和處理這些信號，以確定肺部是否有液體積聚。
由NTU和TTSH開發的智能醫療設備首先通過聲音傳感器拾取呼吸聲。通過移動應用程序，聲音信號然後被發送到位于雲中的服務器。存儲在雲中的NTU開發的算法然後處理這些聲音信號，結果顯示在移動應用程序上。整個過程大約需要10秒鍾才能完成。
在對來自86名患者的樣本進行了兩輪測試之後，該團隊正在對該設備進行第三輪測試，以進一步驗證其靈敏度和特異性。
一家大型制藥公司，一家醫療保健跨國公司和一家當地醫療保健公司已經與該團隊接洽，探討合作的可能性。
研究小組已經爲該發明申請了專利，現在正在改進該産品。從NTU啓動的MedTech初創公司正在籌備中。在批量生産之前，該團隊將尋求産品的臨床和法規驗證。
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