第一个智能手机的应用程序,可以听到儿童耳部感染

耳朵感染是最常见的原因,父母让他们的孩子的儿科医生,根据美国国立卫生研究院。

这种情况发生在液体积聚在耳膜,背后的中耳感染。这个累积也是常见的另一个条件称为中耳炎积液。任何类型的液体积聚可以是痛苦的,让孩子很难听到,它可以是特别有害的,当他们正在学习说话。

两种情况下很难诊断,因为他们有模糊的症状:有时孩子拽耳朵或者发烧,有时甚至没有症状。此外,年幼的孩子可能无法描述他们伤害的地方。

现在华盛顿大学的研究人员创造了一个新的智能手机应用程序可以检测流体在鼓膜后面只需用一张纸和智能手机的麦克风和扬声器。智能手机使一系列的软声啾啾成耳朵通过一个小纸漏斗,取决于啾啾的反射回电话,应用确定流体存在的可能性与检测概率为85%。这是与目前专家用来检测液体的方法中耳需要专门的工具,使用音响或的吹气。

5月15日在团队公布了结果科学转化医学。

“设计一个准确筛选工具和智能手机一样无处不在的东西可以改变游戏规则的父母一样卫生保健提供者在资源有限的地区,”合著者Shyam Gollakota说,华盛顿大学的副教授保罗艾伦计算机科学与工程学院。“我们的技术的一个关键优势是,它不需要任何额外的硬件除了一张纸和一个软件应用程序运行在智能手机上。”

一旦确诊,耳部感染可以很容易地观察和抗生素治疗,持续的流体可以监控或被医生来减轻疼痛或听力丧失的症状。快速筛选在家帮助父母可以决定他们是否需要带孩子去看医生。

这个程序是通过发送声音进入耳朵和衡量这些声波改变反弹耳膜。团队的系统包括智能手机和普通纸,医生或者父母可以折叠成一个漏斗。外耳和导游的漏斗基于声波的耳道。当电话扮演一个持续150毫秒的声音,听起来像一只鸟chirping-through漏斗,声波反弹,返回通过漏斗和被智能手机的麦克风连同原来的啾啾。取决于是否有液体内,反射的声波干扰原啁啾声波不同。

:“这就像敲酒杯co-first作家贾斯汀Chan称艾伦学校博士生。“根据液体是多少,你会得到不同的声音。使用机器学习在这些声音,我们可以检测液体的存在。”

当没有流体在鼓膜后面,耳膜振动并发送各种各样的声波。这些声波轻度干扰最初的唧唧声,创建一个广泛的、浅浸在整个信号。但当鼓膜流体,它不振动,反映了原始声波。他们影响更强烈与原唧唧,创建一个狭窄的,深的信号。

训练算法,探测信号的变化和分类的耳朵有流体,研究小组测试了53岁之间的孩子18个月,17年在西雅图儿童医院。大约一半的孩子们将接受手术,耳管位置,一个常见的手术患者慢性或复发事件耳液。另一半被安排接受不同的手术无关的耳朵,比如扁桃腺切除术。

“这项研究真正独特的地方是,我们使用的黄金标准诊断耳部感染、“co-first作者Sharat Raju博士说,在头颈外科手术居民在华盛顿大学医学院的。“当我们放在耳朵管,我们做一个切口进耳膜,流失任何液体。这是最好的办法告诉如果有液体在鼓膜后面。所以这些手术创造了这项研究的理想背景。”

父母提供知情同意后,团队记录了啾啾及其产生的声波从病人的耳朵立即手术前。许多孩子对啾啾的微笑或大笑。

在孩子们得到他们的耳朵管放置、手术显示24耳朵鼓膜背后的流体,而24耳朵没有。为孩子安排在其他手术,两只耳朵已经膨胀的鼓膜耳朵感染的特征,而其他48个耳朵很好。算法正确确定流体的可能性85%的时间,这是与当前的诊断方法,专业医生使用液体在内耳。

然后团队测试算法的耳朵属于15日9 - 18个月的儿童年龄小。它正确地分类所有五个耳朵)阳性的流体和十有八九的耳朵,或者90%,没有液体。

“尽管我们的算法训练对大一点的孩子,它还适用于这个年龄段,”合著者兰德尔·布莱博士说,头颈外科助理教授在华盛顿大学医学院的实践在西雅图儿童医院。“这是至关重要的,因为这一群体的耳部感染发生率高。”

因为研究人员希望父母能够使用这项技术在国内,团队训练有素的父母对自己的孩子如何使用系统。父母和医生折叠纸漏斗,测试25耳朵和比较结果。父母和医生成功地检测到六充满液体的耳朵。父母和医生也同意18日的19所示耳朵没有液体。此外,家长和医生所产生的声波曲线测试看起来相似。

“能够知道和流体多久多久现在可以帮助我们做出最好的管理决策与患者和家长,”布莱说。”这也可以帮助初级保健提供者知道何时引用专家。”

团队还测试了该算法在各种智能手机和使用不同类型的纸漏斗。结果是一致的,不管手机或纸张类型。研究人员通过公司正计划这项技术商业化,edu健康,然后公开可用的应用程序。

儿童鼓膜背后的“流体是如此常见的直接需要一个可访问的和准确的筛查工具,可以在家里或临床使用,”拉贾说。“如果父母可以使用硬件他们已经快速体检,可以说孩子最有可能没有耳液”或“你的孩子可能有耳朵吗流体你应该与你的儿科医生预约,这将是巨大的。”

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