Айфоны становятся медицинскими приборами — новый апп способен измерять рабочий объем легких владельца

Не слишком давно мы писали о том, как заставить модный смартфон выполнять функцию градусника с помощью приставки «Термодок». Настал черед виртуализации спирометров — аппаратов, измеряющих объем воздуха, поступающего из легких после наибольшего выдоха.

Спирометры повсеместно используются в медицине для диагностики и мониторинга различных легочных недугов. Кое-где пациенты даже держат спирометры дома, чтобы оперативно оповещать врачей о ходе течения какой-либо болезни органов дыхания. Исследователи из Вашингтонского университета и детской больницы Сиэтла решили проверить, можно ли измерить рабочий объем чьих-либо легких, используя аудиозапись человеческого дыхания.

Ученые разработали компьютерную модель трахеи и речевого тракта, а на ее основе — алгоритм, преобразующий звуковые сигналы в данные об объеме вдыхаемого и выдыхаемого человеком воздуха. Точность программы оказалась удивительной. Более того, стандартного микрофона, встроенного в iPhone, хватило для обеспечения качества записи, а процессора смартфона — для немедленной обработки полученных данных. Приложение для телефона было названо SpiroSmart. При его тестировании с участием 52 добровольцев выяснилось, что расхождение показателей с данными аппаратного спирометра не превышает 5,1%.

На проектирование SpiroSmart было потрачено два с половиной года. Параллельно учеными из штата Вашингтон была разработана программа, следящая за тем, как владелец смартфона на протяжении дня и ночи кашляет.

Спирометры, оборудованные трубкой и турбиной, незаменимы в жизни пациентов с такими хроническими легочными хворями, как астма, кистозный фиброз и хронический бронхит. Измеряя объем легких, больные делают глубокий вдох, а затем выдыхают с максимально возможной силой и скоростью воздушного потока. Полученные данные позволяют медикам судить о том, не сужены ли дыхательные пути у пациента, и не забиты ли мокротой.

В компьютерной модели система анализирует резонансы в аудиозаписи дыхания, по которым можно определить, какой поток воздуха проходит через трахею и голосовой тракт. Из 5,1% погрешности трех процентов избежать не получается, поскольку за ними стоит человеческий фактор.