Бумажный конус и телефон помогут выявить средний отит

Американские исследователи разработали алгоритм, который по резонирующему от барабанной перепонки звуку может определить наличие в среднем ухе жидкости — одного из явных признаков среднего отита. На основе алгоритма они также сделали приложение: вместе с бумажным конусом, который надевается на нижнюю грань телефона, оно может определить наличие жидкости с точностью в 85 процентов. Статья с описанием работы опубликована в журнале Science Translational Medicine.

При среднем отите (инфекционном ушном заболевании) в области среднего уха (полость между барабанной перепонкой и внутренним ухом) скапливается инфицированная жидкость. Для первичной диагностики (после первичного осмотра) используют тимпанометрию, в ходе которой в ухо подается звук и измеряется уровень звукового давления, отражаемого барабанной перепонкой. Наличие инфекции или повреждений барабанной перепонки затем оценивается по рисунку тимпанограммы.

Несмотря на то, что такой метод диагностики по сути достаточно простой, он требует дорогостоящего оборудования и оценки специалиста. Ученые из Вашингтонского университета под руководством Джастина Чана (Justin Chan) занялись разработкой доступного метода анализа наличия жидкости в среднем ухе с помощью смартфона. Их метод основан на оценке того, как звук, поступающий в ухо, отражается от барабанной перепонки: нормальная барабанная перепонка хорошо резонирует вне зависимости от частоты подаваемого звука, в то время как наличие инфекции или же повреждения приводит к тому, что амплитуда заметно «скачет».

Для использования такой диагностики ученые разработали алгоритм, который посылает звуковой сигнал в ухо (отрывками по 150 миллисекунд с частотой от 1,8 до 4,4 килогерц) и анализирует полученное эхо. Разработанный алгоритм требует близко расположенные динамик и микрофон (как у современных смартфонов), именно поэтому ученые сделали на основе алгоритма приложение с доступным интерфейсом. Его использование требует специального бумажного конуса, который надевается на часть телефона снизу, чтобы звук поступал прицельно в ухо. 

На основе того, как выглядит кривая резонирующего звука при наличии жидкости в среднем ухе и без нее, приложение анализирует записанное телефоном эхо и выдает ответ. Технологию протестировали на 50 пациентах педиатрических отделений: приложение смогло определить наличие жидкости в среднем ухе (и, соответственно, вынести предположение о наличии среднего отита) с точностью в 85 процентов. 

Пока что технология далека от совершенства, о чем говорят сами исследователи. В будущем они планируют доработать алгоритм, а также им предстоит получить разрешение на использование от FDA.

Базовые возможности современных смартфонов используют для измерения медицинских показателей достаточно часто. Стоит вспомнить, к примеру, измерение давления по силе нажатия на экран или же специальную насадку, которая позволяет провести анализ крови на дому.

Елизавета Ивтушок