Mokslininkai sukuria kvėpavimo vizualizavimo sistemą, kad suteiktų įžvalgų apie COVID-19 viruso plitimą.

Norint užfiksuoti kalbančio žmogaus kvėpavimą, naudojamos naujos vaizdavimo technologijos. Tai yra paskelbtų fotografavimo metodų, kurios yra toliau tiriamos, demonstravimas. Šis paveikslėlis rodo tik temperatūros pokyčius, susijusius su iškvėptu kvėpavimu, kurie nebūtinai atspindi kvėpavimo metu esančių virusinių dalelių judėjimą. Kreditas: Thomas Moore, Rollins kolegija.

Sistema suteikia praktišką būdą įvertinti, kaip kvėpuoja, kai kas nors kalba ar dainuoja.

Naujas būdas iškvėpti vaizdą, kai kas nors kalba ar dainuoja, gali suteikti naujų svarbių įžvalgų apie tokias ligas kaip: COVID-19 Veido kaukių difuzija ir atlikimas

„Mokslininkai tuo tiki SARS-CoV-2 Dauguma virusų plinta per kvėpavimo takų lašelius, kuriuos galima pernešti kvėpuojant arba išstumti kosint ar čiaudint “, – sakė tyrimo autorius Thomas Moore’as iš Rollins koledžo.„ Tačiau tai perduoda ir aerozoliai. Ore mažos dalelės, kurios ore išsilaiko ilgiau nei dideli lašeliai Mano sukurta sistema suteikia būdą įvertinti, kiek toli kvėpavimas juda, kol jis paskleidžiamas į aplinkinį orą, ir gali pateikti vaizdinių įrodymų, kad kaukės riboja kvėpavimo kelią. Oras buvo puikus “.

Žurnale „The Optical Society“ (OSA) taikoma ObjektyvasMoore’as paaiškina, kaip jis naudoja elektroninį taškinio modelio interferometrinį modelį, atsižvelgdamas į vaizdo temperatūros skirtumą tarp iškvėpto kvėpavimo ir supančio oro. Nauja technika gali būti naudojama norint išsamiai ištirti, kaip kalbant ar dainuojant kvėpavimas teka iš burnos, o tai gali būti naudinga mokant muzikos ir logopedijos.


Ši nauja fotografijos technika naudojama kuriant profesionalių muzikantų, grojančių fleita, vaizdus. Vaizdo įraše parodyta, kaip komerciniai priedai gali efektyviai nukreipti oro srautą iš fleitos. Tai yra paskelbtų fotografavimo metodų, kurios yra toliau tiriamos, demonstravimas. Šis paveikslėlis rodo tik temperatūros pokyčius, susijusius su iškvėptu kvėpavimu, kurie nebūtinai atspindi kvėpavimo metu esančių virusinių dalelių judėjimą. Kreditas: Thomas Moore, Rollins kolegija.

Nuo muzikos instrumentų iki žmonių

Iš pradžių Moore’as kūrė vaizdavimo technologiją, kad ištirtų oro srautą tokiais instrumentais kaip organo kanalai. “Reaguodamas į COVID-19 protrūkį, aš pradėjau fotografuoti kalbančių ir dainuojančių žmonių kvėpavimą”, – sakė jis. Pripažindamas, kad padidindamas esamos sistemos dydį, galėjau nustatyti, kiek tęstis mano kvėpavimas ir kaip veiksminga kaukė gali apriboti mano kvėpavimą “.

Daugumai esamų metodų, naudojamų vizualiam iškvėpimui, reikalinga brangi įranga ir vaizdai gali būti gaminami tik santykinai mažose vietose. Moore’as sukūrė sistemas, kurios naudoja komercinius optinius komponentus šiems apribojimams įveikti.

“Aš naudoju elektroninį taškinio modelio interferometrinį modelį, kuris daugelį metų buvo naudojamas tiriant kietų objektų vibracijos modelius”, – sakė Moore’as. Skaidrių daiktų, tokių kaip kvėpavimas, o ne vibruojančios kietos medžiagos, vaizdai.

Vaizdo sistemoje naudojamas faktas, kad šviesos greitis keičiasi priklausomai nuo juo tekančio oro temperatūros. Kadangi kvėpavimas yra šiltesnis už aplinkinį orą, kvėpavimo šviesa fotoaparatą pasiekia šiek tiek greičiau nei nepralaidi šviesa. Šis nedidelis šviesos greičio skirtumas gali būti naudojamas kuriant iškvėpimo vaizdą.

Moore’as išbandė naują sistemą užfiksuodamas dviejų profesionalių dainininkų ir profesionalių muzikantų, grojančių fleita, kvėpavimą – vieną iš nedaugelio instrumentų, kuriuos muzikantai pučia tiesiai į aplinkinį orą. „Darbas su muzikantais iškart patvirtino, kad sistema veikia ir gali būti naudojama problemoms tirti“, – sakė jis.

Oro srauto keitimas

Moore’as naudoja šį metodą, norėdamas ištirti, kaip veiksminga kaukė gali sumažinti atstumą, kurį gali nuvažiuoti aerozoliai. Jį ypač domino mokymasis dainuoti, nes tyrimai rodo, kad jis iškvėpė dainuodamas ar kalbėdamas didesniu garsu nei įprasta. Jis taip pat stengėsi, kad sistema būtų stabilesnė nuo vibracijos ir padidėtų sistemos dydis, kad būtų galima vaizduoti didesnes sritis.

Moore’as sakė, kad ši technika jau atskleidė naujos informacijos, kuri gali turėti įtakos tam, kaip mes artėjame prie atstumo ir maskavimo poreikio, ypač lauke. Jis tikisi netrukus pateikti šiuos kūrinius paskelbti.

„Pandemija daugeliui muzikantų sukėlė ekonominę katastrofą, todėl svarbi bet kokia informacija, kurią mes galime jiems suteikti, kuri padės jiems grįžti į darbą“, – sakė Moore’as. Tai labai priklauso nuo muzikos bendruomenės ir tikiuosi, kad sveikatos priežiūros bendruomenė bus susidomėjusi, kai pradėsime skelbti savo darbus “.

Nuoroda: „Iškvėpto kvėpavimo vizualizavimas elektronine taškinio formato interferometrija“, Thomas Amoore, 2020 m. Gruodžio 21 d. taikoma Objektyvas.
DOI: 10.1364 / AO.410784

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Tyrėjai kuria greitesnę tinklo analizę, kad pasiūlytų algoritmus, kurie padidintų paiešką internete

MIT tyrėjai sukūrė programinę įrangą, kad grafikos programinė įranga veiktų efektyviau įvairiuose skaičiavimo įrenginiuose, įskaitant procesorius ir GPU.Paskola „Istockphoto“ vaizdus redagavo „MIT News“ Diagramos,...

Naujų atradimų apie milijardus mikrobų pavertimą mūsų kūnu pavertimas įvairiomis ligomis

Įvairūs MIT tyrėjai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia žmogaus kūnu įvairiausių ligų gydymu. Įvairūs mokslininkai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia kūnu įvairiausių ligų...

MIT neurologai nustato hipokampo smegenų sąsają, koduojančią įvykių laiką

MIT neuromokslininkai nustatė, kad hipokampo CA2 regione esančios piramidinės ląstelės (žalios) yra atsakingos už kritinės informacijos saugojimą. Kreditas: „Tonegawa Lab“, redagavo „MIT News“ Išvados...

Vibruojančių molekulių naudojimas medžiagos bangų savybėms tirti

HD + molekuliniai jonai (geltonos ir raudonos taškų poros) jonų gaudyklėje (pilka) yra apšvitinti lazerio banga (raudona). Tai sukelia kvantinį šuolį pakeistų molekulių joninės...

Naujas dizainas pagerina naujos kartos perovskitų kraujo ląstelių efektyvumą

Autorius: Davidas L. Chandleris, Masačusetso technologijos institutas 2021 m. Vasario 27 d Šiame paveikslėlyje perovskito fotovoltai fone rodomi su atskirais perovskito kristalais, kurie rodomi kaip...

Newsletter

Subscribe to stay updated.