近日，華盛頓大學(xué)的科學(xué)家們研發(fā)出一款智能手機(jī)應(yīng)用程序，只需要一張紙和手機(jī)的麥克風(fēng)以及揚(yáng)聲器就可以檢測(cè)耳膜后面的液體，檢測(cè)率高達(dá)85%。研究人員在《Science Translational Medicine》雜志上發(fā)表了關(guān)于該應(yīng)用的報(bào)告。
這款智能手機(jī)APP一經(jīng)問世，便引起了廣泛關(guān)注。共同第一作者、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院耳鼻喉科醫(yī)生Sharat Raju 博士表示：“該研究的獨(dú)特之處在于，我們使用黃金標(biāo)準(zhǔn)來(lái)診斷耳部感染。”
研究結(jié)果鼓勵(lì)了父母在家中使用該技術(shù)來(lái)檢測(cè)兒童耳朵感染的情況。據(jù)美聯(lián)社報(bào)道，華盛頓大學(xué)的研究人員們申請(qǐng)了專利，并尋求FDA批準(zhǔn)銷售該應(yīng)用程序。
如何檢測(cè)耳內(nèi)是否有積液
具體來(lái)說(shuō)，將一張裁剪成漏斗狀的紙靠近外耳，用手機(jī)連續(xù)播放150ms的聲音，這個(gè)聲音聽起來(lái)像是小鳥的啁啾聲。通過漏斗狀的紙張將聲音引進(jìn)耳道，當(dāng)聲波觸及耳膜時(shí)就會(huì)被反彈回來(lái)，此時(shí)手機(jī)的麥克風(fēng)會(huì)收取聲波。如果耳膜后面沒有液體，耳膜會(huì)振動(dòng)并發(fā)出各種聲波。這些聲波溫和地干擾原始的啁啾聲，產(chǎn)生寬泛的淺層信號(hào)。如果耳膜后面有積液，耳膜便不會(huì)振動(dòng)而是反射原始聲波。它們更加強(qiáng)烈地干擾原始聲波，在狹窄的深度信號(hào)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這款A(yù)PP的工作原理是將聲音發(fā)送到耳朵并測(cè)量這些聲波從耳膜反彈的變化。就像是根據(jù)酒杯中不同的液體含量，獲取不同的聲音。通過對(duì)這些聲音的機(jī)器學(xué)習(xí)， 可以檢測(cè)出液體的存在。
研究人員在西雅圖兒童醫(yī)院測(cè)試了53名年齡在18個(gè)月至17歲之間的兒童以訓(xùn)練檢測(cè)信號(hào)變化的算法。大約有一半的孩子被安排接受耳管放置手術(shù)，這是一種針對(duì)慢性或復(fù)發(fā)性耳液的常見手術(shù)。另一半計(jì)劃進(jìn)行與耳朵無(wú)關(guān)的手術(shù)，例如扁桃體切除手術(shù)。在放置耳管的孩子中，手術(shù)顯示有24例耳膜后面有積液，而另外24例沒有積液。
在初步研究中，該應(yīng)用程序可以預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到85%。接著，研究人員在15名9至18個(gè)月大的小孩耳朵上驗(yàn)證了算法。這一次，該程序正確識(shí)別了所有有耳積液的孩子。同時(shí)在10個(gè)孩子中正確預(yù)測(cè)了9名沒有液體的孩子。
該團(tuán)隊(duì)還在各種智能手機(jī)上測(cè)試了該算法，并使用不同類型的紙張來(lái)制作漏斗。無(wú)論手機(jī)或紙張類型如何，結(jié)果都是一致的。這增加了該應(yīng)用程序的潛力。
該應(yīng)用程序的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)就在于除了智能手機(jī)和紙張之外，不需要任何其他硬件。
未來(lái)，該應(yīng)用程序或許可以被父母用作家庭診斷工具，研究人員也設(shè)想在欠發(fā)達(dá)地區(qū)的醫(yī)生使用該應(yīng)用程序作為篩選工具，因?yàn)樵搼?yīng)用程序比醫(yī)生對(duì)耳朵的簡(jiǎn)單視檢更準(zhǔn)確。研究人員表示：“即使在發(fā)展中國(guó)家，智能手機(jī)也越來(lái)越普遍。因此，如果這個(gè)應(yīng)用程序可以為醫(yī)生提供專家級(jí)的準(zhǔn)確性，那么這可能會(huì)改變?nèi)蚍秶鷥?nèi)耳部感染的管理方式。”
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