การหายใจ

ขณะนี้ทำได้โดยส่วนใหญ่ผ่านระบบติดต่อแบบใช้สายหรือบุกรุก อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ไม่สะดวกหรือไม่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วยที่มีแผลไฟไหม้หรือทารกที่มีพื้นที่ผิวหนังไม่เพียงพอ นักวิทยาศาสตร์จาก University of Sydney Nano Institute และ NSW Smart Sensing Network ได้พัฒนาระบบโฟโตนิกเรดาร์ที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบได้อย่างแม่นยำสูงและไม่รุกราน งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารNature Photonics นักวิจัยใช้ระบบเรดาร์ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรและพัฒนาขึ้นใหม่เพื่อติดตามคางคกอ้อยและสามารถตรวจจับการหยุดหายใจในรูปแบบระยะไกลได้อย่างแม่นยำ ระบบยังใช้กับอุปกรณ์ที่จำลอง การหายใจ ของมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงข้อพิสูจน์ของหลักการสำหรับการใช้โทนิคเรดาร์ที่สามารถเปิดใช้งานการตรวจสอบสัญญาณชีพของผู้ป่วยหลายรายจากสถานีเดียวที่รวมศูนย์ ศาสตราจารย์ Ben Eggleton รองอธิการบดีมหาวิทยาลัยซิดนีย์ (ฝ่ายวิจัย) และเป็นผู้นำในการวิจัยนี้กล่าวว่า "หลักการชี้นำของเราในที่นี้คือการเอาชนะปัญหาด้านความสะดวกสบายและความเป็นส่วนตัว ในขณะที่ให้การตรวจสอบสัญญาณชีพที่แม่นยำสูง" ข้อดีของวิธีนี้คือความสามารถในการตรวจจับสัญญาณชีพจากระยะไกล ทำให้ไม่จำเป็นต้องสัมผัสร่างกายกับผู้ป่วย สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความสะดวกสบายของผู้ป่วย แต่ยังลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนข้าม ทำให้มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมที่การควบคุมการติดเชื้อเป็นสิ่งสำคัญ "โฟโตนิกเรดาร์ใช้ระบบโฟโตนิกส์แบบใช้แสง แทนที่จะเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม เพื่อสร้าง รวบรวม และประมวลผลสัญญาณเรดาร์ วิธีการนี้ช่วยให้สามารถสร้างสัญญาณคลื่นความถี่วิทยุ (RF) แบบวงกว้างมาก ให้ความแม่นยำสูงและพร้อมกัน การติดตามหลายวิชา” Ziqian Zhang ผู้เขียนนำนักศึกษาปริญญาเอกจาก School of Physics กล่าว "ระบบของเรารวมวิธีการนี้เข้ากับ LiDAR ซึ่งเป็นการตรวจจับแสงและการวัดระยะ วิธีการแบบผสมผสานนี้นำเสนอระบบตรวจจับสัญญาณชีพที่มีความละเอียดต่ำถึงหกมิลลิเมตรด้วยความแม่นยำระดับไมโครเมตร ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางคลินิก" วิธีการอื่นในการตรวจสอบแบบไม่สัมผัสโดยทั่วไปอาศัยเซ็นเซอร์ออปติคอล โดยใช้กล้องอินฟราเรดและกล้องความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ "ระบบที่ใช้กล้องมีปัญหาสองประการ ประการแรกคือความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแสงและสีผิว อีกประการหนึ่งคือความเป็นส่วนตัวของผู้ป่วย โดยภาพความละเอียดสูงของผู้ป่วยจะถูกบันทึกและจัดเก็บไว้ในโครงสร้างพื้นฐานของคลาวด์คอมพิวติ้ง" ศาสตราจารย์เอ็กเกิลตันกล่าว ยังเป็นผู้อำนวยการร่วมของ NSW Smart Sensing Network เทคโนโลยีการตรวจจับด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (RF) สามารถตรวจสอบสัญญาณชีพจากระยะไกลโดยไม่ต้องใช้การบันทึกภาพ ซึ่งให้การปกป้องความเป็นส่วนตัวในตัว การวิเคราะห์สัญญาณ รวมถึงการระบุลายเซ็นด้านสุขภาพสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลบนคลาวด์ ผู้เขียนร่วม ดร. หยาง หลิว อดีตนักศึกษาปริญญาเอกในทีมของศาสตราจารย์ Eggleton ซึ่งปัจจุบันประจำอยู่ที่ EPFL ในสวิตเซอร์แลนด์ กล่าวว่า "นวัตกรรมที่แท้จริงในแนวทางของเราคือการเติมเต็ม: ระบบที่สาธิตของเรามีความสามารถในการเปิดใช้งานการตรวจจับเรดาร์และ LiDAR ได้พร้อมกัน สิ่งนี้ มีความซ้ำซ้อนในตัว หากระบบใดระบบหนึ่งพบข้อผิดพลาด อีกระบบหนึ่งจะทำงานต่อไป" ระบบเรดาร์ RF แบบธรรมดาซึ่งอาศัยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด มีแบนด์วิธของ RF ที่แคบ จึงมีความละเอียดในช่วงที่ต่ำกว่า ซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถแยกเป้าหมายที่อยู่ใกล้กันหรือแยกความแตกต่างในสภาพแวดล้อมที่รกรุงรังได้ อาศัยเพียง LiDAR ซึ่งใช้ความยาวคลื่นแสงที่สั้นกว่ามาก ทำให้มีช่วงและความละเอียดที่ดีขึ้น แต่มีความสามารถในการทะลุทะลวงผ่านวัตถุต่างๆ เช่น เสื้อผ้าได้จำกัด "ระบบที่เรานำเสนอช่วยเพิ่มประโยชน์สูงสุดจากทั้งสองวิธีผ่านการผสานรวมเทคโนโลยีโทนิคและคลื่นความถี่วิทยุ" นายจางกล่าว การทำงานร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันและพันธมิตรในเครือข่าย NSW Smart Sensing Network นักวิจัยหวังว่างานวิจัยนี้จะเป็นแพลตฟอร์มในการพัฒนาระบบตรวจสอบสัญญาณชีพที่คุ้มค่า ความละเอียดสูง และตอบสนองอย่างรวดเร็ว พร้อมการประยุกต์ใช้ในโรงพยาบาลและบริการแก้ไข "ขั้นตอนต่อไปคือการย่อขนาดระบบและรวมเข้ากับชิปโทนิคที่สามารถใช้กับอุปกรณ์พกพาได้" นายจางกล่าว