طور المهندسون في جامعة سيدني رادارًا ضوئيًا يسمح لهم بمراقبة معدلات التنفس دون الحاجة إلى توصيل معدات بجلد المريض. قد لا تكون الأنظمة السلكية أو الأكثر توغلاً مناسبة للجميع – على سبيل المثال، قد لا يتمكن مرضى الحروق الذين يعانون من تلف الجلد أو الرضع الذين لديهم مساحة سطحية صغيرة من الجسم من الاستفادة من هذه الأنظمة.
يمكن لهذه التقنية الحديثة مراقبة التنفس عن بعد وقد تمكن من مراقبة العديد من المرضى من محطة أساسية واحدة. وتعتمد هذه التقنية على نظام يعتمد على الضوء لتوليد وجمع الإشارات الرادارية، مما ينتج عنه قياسات دقيقة للغاية.
يعد تتبع العلامات الحيوية، مثل التنفس، لدى المرضى المصابين بأمراض خطيرة أمرًا مهمًا، ولكن التقنيات الحالية لتحقيق ذلك قد لا تكون مناسبة للجميع. على سبيل المثال، قد لا يقدر مريض الحروق أجهزة الاستشعار التي تتطلب ملامسة الجلد، وقد لا يكون لدى الطفل حديث الولادة مساحة كافية من سطح الجلد لاستيعاب أجهزة الاستشعار الكبيرة أو المعدات الضخمة.
وتشمل المشكلات الأخرى خطر التلوث المتبادل بين المرضى بسبب تركيب مثل هذه المستشعرات أو حتى الانزعاج بسبب المستشعرات.
إن الطريقة غير الجراحية لمراقبة التنفس ستكون مفيدة لهؤلاء المرضى. تمت تجربة الأنظمة غير الجراحية التي تتضمن كاميرات ذات طول موجى أو بالأشعة تحت الحمراء من قبل، ولكنها تواجه بعض المشكلات. وقال بن إيجلتون، الباحث المشارك في الدراسة: “تواجه الأنظمة المعتمدة على الكاميرا مشكلتين. “أحدها هو الحساسية العالية للتغيرات في ظروف الإضاءة ولون البشرة. والآخر يتعلق بخصوصية المريض، حيث يتم تسجيل الصور عالية الدقة للمرضى وتخزينها في البنية التحتية للحوسبة السحابية.
تحول هؤلاء الباحثون إلى الرادار الضوئي كوسيلة لقياس وتتبع الحركات الدقيقة لأجسامنا عندما نتنفس. وقد اختبروا حتى الآن هذه التقنية على ضفادع القصب، وتمكنوا من تتبع تنفسهم بنجاح.
وقال زيكيان تشانغ، باحث آخر مشارك في الدراسة: “يستخدم الرادار الفوتوني نظامًا ضوئيًا يعتمد على الضوء – بدلاً من الإلكترونيات التقليدية – لتوليد إشارات الرادار وجمعها ومعالجتها”.
“يسمح هذا النهج بتوليد إشارات الترددات الراديوية (RF) ذات النطاق العريض للغاية، مما يوفر تتبعًا دقيقًا للغاية ومتزامنًا ومتعددًا للموضوعات. قام نظامنا بدمج هذا النهج مع تقنية LiDAR – اكتشاف الضوء ونطاقه. قدم هذا النهج الهجين نظامًا للكشف عن العلامات الحيوية بدقة تصل إلى ستة ملليمترات بدقة على مستوى الميكروميتر. وهذا مناسب للبيئات السريرية”.
شاهد مقطع فيديو يوضح التقنية أدناه (يتضمن الضفدع).
