科學也可以如此靠近

噓~一起聽聽你內臟的聲音

9月
29
2018

2018年9月29日07時 今日科學 蝌蚪五線譜

蝌蚪五線譜

咕嚕~咕嚕。

圖中是一種可穿戴傳感器的模型,有望使用其徹底改變IBS(腸易激綜合徵)的診斷方式。(圖片來源:MARSHALL, ET AL)

澳大利亞科學家發明了一種能夠接收白蟻咀嚼聲的聲學傳感技術。而受到這一技術的啟發,他們發明了一種腰帶,用於記錄在宴會上通常會引起尷尬的內臟發出的咕嚕聲。

但是這種腰帶——諾貝爾獎得主Barry Marshall的創意——旨在提供一種安全的、非入侵試的工具,通過監測腸道噪音來幫助醫生診斷腸道疾病,首當其衝就是腸易激綜合徵(IBS)。

這是一個真正的跨越多個領域的合作項目,由來西澳大利亞大學的Mary Webberley領導的多學科研究小組與來自澳大利亞科學與技術促進計劃(ON science and technology accelerator program)合作建立。

最初,Webberley想成為一名醫生,但最終因為自己暈血而放棄。因此,她運用自己的生物學技能,成為了瓢蟲及其共生寄生蟲的專家。
Enter Marshall是一名胃腸病學家,他讓自己感染幽門螺桿菌,來證明潰瘍是由細菌引起的,而不是由壓力。

Marshall具有超凡脫俗的能力,在他聽完一段關於白蟻傳感技術的演講後,認為這一技術可以在腸道醫學領域有一定的應用價值。她表示,這一前景不僅為Webberley提供了進行「現實影響」研究的機會,還促使她能跟隨他進行自我實驗。

首先,研究人員們對文獻進行了梳理,並發現有數據表明腸道的聲音和腸道疾病之間存在關聯——並稱之為「腹鳴」。

在此基礎上,他們開發出了一種「最小可行產品」——一種技術原型,使用的是現成的錄音設備和傳感器。

團隊成員都參加測試了這款腰帶,並使用了多種傳感器的不同組合。Webberley表示:「所以我們都很熟悉對方的咯咯聲、咕咕聲和咕嚕聲。我的胃特別吵,所以如果我們想要知道傳感器是否會因為聲音太吵而過載,大家就會來聽聽我的胃。」

最初,人工智慧驅動的機器學習以大約300種聲音開始,為他們開發了26種功能,來優化模型和鞏固腰帶的軟體。

一項有98名參與者參與的驗證研究,其中參與者有一半被確診為腸易激綜合徵,另一半則是腸道健康。在過濾掉其他生理噪音如心跳和呼吸後,該設備能夠以87%的準確率診斷出腸易激綜合徵。

診斷的過程需要餐前和餐後兩次系上腰帶總共2小時40分鐘,以此來識別消化液和氣體所產生的噪聲。

為了幫助監測病人不同治療方式後的症狀,他們會每天在飯後進行診斷,每次20分鐘。

該研究的下一步是加入CSIRO加速計劃來學習如何將該產品商業化,並將其帶到現實世界。

目前,該團隊已經獲得了足夠的基金,可以製造出一款佩戴舒適、傳感器也很堅固耐用的腰帶原型。而接下來,它需要的是進一步的資助和更大規模的驗證研究。

IBS是一種使人衰弱的疾病,通常通過消除過程診斷。該病的特點是腹痛、腹脹、腹瀉和/或便秘,全世界有11%(8億)人受該病困擾。

這一設備使醫生能夠對這種情況進行篩查、診斷和監測,研究人員希望這種腰帶能夠使患者們繞過結腸鏡檢查等昂貴的侵入性檢測,加快診斷速度,並使監測症狀變得更容易。

蝌蚪五線譜編譯自cosmosmagazine,譯者 李彤馨,轉載須授權


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