- 設計一種可穿戴設備來監測慢性病患者的呼吸
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2022/3/29
在接下來的三年里，弗里德里希-亞歷山大-埃爾蘭根-紐倫堡大學 (FAU) 的研究人員希望設計一種可穿戴設備，用于監測哮喘或支氣管炎等慢性疾病患者的呼吸。人工智能的方法將用于自動分類和評估數據。由 FAU 和魁北克麥吉爾大學（加拿大）的研究人員參與的聯合項目已從巴伐利亞州獲得 225,000 歐元的資助。
哮喘和慢性支氣管炎是全球常見的慢性呼吸道疾病。在西方工業國家，它們影響多達 百分之十的人口，對衛生系統和整個經濟產生巨大的連鎖反應。癥狀往往會波動并且會迅速惡化，例如如果因吸煙而加重。癥狀性發作可能危及生命，需要立即就醫。
FAU 和魁北克麥吉爾大學的研究人員希望設計一種能夠自動監測呼吸功能并可靠識別癥狀變化的可穿戴設備。“可穿戴設備基本上由傳感器、芯片和天線組成，” FAU 通信障礙人工智能教授 Andreas Kist 教授解釋說。“它附著在患者的頸部，測量皮膚的表面運動并識別特征性癥狀，例如咳嗽、打噴嚏、氣喘、呼吸急促或音調惡化。” 傳感器本身比指甲還小。
在 FAU 開發的 AI
雖然將在魁北克開發硬件并進行臨床測試，但由 Andreas Kist 領導的小組將主要參與使用人工智能方法處理數據。“首先，我們將音頻聲學數據轉換為機械聲學數據，以便讓人工智能為現實生活中的信號做好準備，” Kist 解釋說。“我們將使用現有的數據庫，例如那些已經用于咳嗽的數據庫，并將使用公開的錄音創建我們自己的數據庫。” 使用這種廣泛的數據來優化深度神經網絡應該使設備能夠可靠地對典型的呼吸道癥狀進行分類。
可穿戴設備旨在通過無線電與移動應用程序進行通信，然后分析獲得的數據。正如 Andreas Kist 解釋的那樣，“簡單來說，可穿戴設備可以識別患者何時咳嗽。該應用程序分析了他們在過去幾個小時內咳嗽的頻率，這是否表明患者的健康狀況正在惡化，以及患者實際上是否可能處于嚴重危險之中。在監測過程中還將使用人工智能算法來整合來自不同來源的信息，例如有關患者年齡、疾病階段和當前藥物治療的個人數據。可穿戴設備的主要設計目的是充當應急系統，但從中期來看，持續監測有望降低住院率、減少預約醫生的數量，從而節省醫療系統的成本。
超過 200,000 歐元的資金
在“人工智能健康研究”計劃的背景下，巴伐利亞州在未來三年內為“AIrway，一種用于氣道健康監測的人工智能可穿戴設備”項目撥款 225,000 歐元。該計劃由巴伐利亞科學與藝術部于 2021 年 8 月與研究基金基金會“Fonds de recherche du Québec”共同發起（FRQ）。AIrway 項目被選為從總共 20 名申請人中獲得資助的三個項目之一，再次強調了 FAU 的專業知識，不僅是創新的場所，也是醫學人工智能的核心。由 Andreas Kist 領導的教授職位已在生物醫學工程人工智能系 (AIBE) 設立。AIBE 于 2019 年底作為巴伐利亞高科技議程的一部分成立，并在醫學和工程的交叉點采取跨學科和跨學科的方法。
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