Para ilmuwan mengembangkan sistem untuk memvisualisasikan kesulitan bernapas untuk mendapatkan wawasan tentang infeksi COVID-19

Teknik pencitraan baru telah digunakan untuk menghembuskan napas seseorang. Ini adalah demonstrasi dari teknik pencitraan yang dipublikasikan yang sedang diselidiki lebih lanjut. Pencitraan hanya menunjukkan perubahan suhu yang terkait dengan penghirupan yang tidak selalu mencerminkan pergerakan partikel virus dalam napas. Kredit: Thomas Moore, Rollins College

Sistem ini menyediakan cara praktis untuk mengukur bagaimana napas bergerak ketika orang berbicara atau bernyanyi.

Cara baru untuk melihat sesak napas saat seseorang berbicara atau bernyanyi Sesak napas Bagaimana penyakit dapat memberikan wawasan baru yang penting COVID-19 Penyebaran dan efektivitas masker.

“Ilmuwan percaya SARS-CoV-2 Virus ini terutama ditularkan melalui tetesan pernapasan yang dapat dihirup atau dikeluarkan melalui batuk atau bersin, “kata Thomas Moore dari Rollins College.” Sistem yang saya temukan menyediakan cara untuk memperkirakan seberapa jauh perjalanan napas sebelum menyebar ke udara di sekitarnya, dan masker dapat memberikan bukti nyata yang secara signifikan membatasi jarak ke napas di udara. “

Dalam Journal of the Optical Society (OSA) Terapan Optik, Moore menjelaskan bagaimana dia menggunakan interferometri pola bintik elektronik untuk membedakan suhu gambar antara respirasi dan udara ambien. Teknik baru ini juga dapat digunakan untuk mempelajari secara detail bagaimana napas mengalir dari mulut saat berbicara atau bernyanyi, yang dapat efektif untuk instruksi musik dan terapi wicara.


Teknik pencitraan baru digunakan dalam gambar musisi profesional yang memainkan seruling. Video menunjukkan bahwa alat tambahan yang tersedia secara komersial dapat secara efektif mengarahkan aliran udara dari seruling. Ini adalah demonstrasi dari teknik pencitraan yang dipublikasikan yang sedang diselidiki lebih lanjut. Pencitraan hanya menunjukkan perubahan suhu yang terkait dengan penghirupan yang tidak selalu mencerminkan pergerakan partikel virus dalam napas. Kredit: Thomas Moore, Rollins College

Dari alat musik hingga manusia

Moore mengembangkan teknologi pencitraan untuk mempelajari aliran udara melalui alat musik, seperti pipa organ. “Menanggapi wabah Cavid-19, saya mulai membayangkan orang-orang mengalami kesulitan bernapas saat berbicara dan bernyanyi,” katanya. “Saya menyadari bahwa dengan menskalakan sistem saya yang ada, saya mungkin dapat menentukan seberapa banyak napas meregang dan seberapa efektif masker dapat membatasi pernapasan.”

Sebagian besar metode yang ada yang digunakan dalam pencitraan pernapasan memerlukan peralatan yang mahal dan hanya dapat mencakup area yang relatif kecil. Moore merancang sistem yang menggunakan komponen optik umum yang tersedia secara komersial untuk mengatasi keterbatasan ini.

“Saya telah menggunakan varian interferometri pola bintik elektronik yang telah digunakan selama beberapa tahun untuk mempelajari pola getaran benda padat,” kata Moore. “Penemuannya adalah untuk mengubah sistem sedemikian rupa sehingga dapat menggunakan objek transparan seperti gambar pernapasan alih-alih objek yang bergetar.”

Sistem pencitraan menggunakan fakta bahwa kecepatan cahaya akan bervariasi tergantung pada suhu udara yang dilewatinya. Karena napas lebih hangat daripada udara di sekitarnya, cahaya yang dipancarkan melalui napas menjadi sedikit lebih cepat daripada cahaya yang tidak mencapai kamera. Perbedaan kecil dalam kecepatan cahaya ini dapat digunakan untuk menciptakan gambaran nafas kehidupan.

Moore menguji sistem baru dengan menunjukkan gambar nafas dua vokalis profesional dan musisi profesional yang memainkan seruling, salah satu dari sedikit alat musik yang mengalirkan musik langsung ke udara sekitarnya. “Bekerja dengan musisi segera memastikan bahwa sistem bekerja dengan baik dan dapat digunakan untuk mempelajari berbagai masalah,” katanya.

Perubahan aliran udara

Moore saat ini menggunakan metode untuk mempelajari seberapa efektif masker untuk mengurangi jarak yang ditempuh aerosol. Dia sangat tertarik mempelajari musik karena penelitian menunjukkan bahwa lebih banyak aerosol yang dilepaskan saat bernyanyi atau berbicara lebih keras daripada berbicara normal. Dia juga bekerja untuk membuat sistem lebih stabil terhadap getaran dan meningkatkan ukuran gambar di area yang lebih luas.

Moore mengatakan strateginya telah merilis informasi baru tentang bagaimana kita dapat melihat persyaratan jarak dan masking, terutama di luar negeri ketika dia mengharapkan untuk mengirimkan hasil ini untuk publikasi segera.

“Epidemi telah menjadi bencana ekonomi bagi banyak musisi dan penting bagi kami untuk memberi mereka informasi apa pun yang akan membantu mereka kembali bekerja,” kata Moore. “Kami memiliki banyak minat dari komunitas musik dan saya berharap komunitas perawatan kesehatan juga akan tertarik begitu kami mulai mempublikasikan hasil kami.”

Referensi: “Thomas R. Moore, 21 Desember 2020″ Adegan Pernapasan oleh Interferometri Pola Spektral Elektronik yang Terinfeksi ” Terapan Optik.
DOI: 10.1364 / AO.410784

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ada lebih banyak genetika daripada DNA

Ahli biologi di Inggris dan Austria telah mengidentifikasi 71 gen baru pada tikus. Ahli biologi di Universitas Bath dan Wina telah menemukan 71 gen baru...

Untuk mencegah kelaparan, adaptasi iklim membutuhkan miliaran investasi tahunan tambahan

Investasi dalam penelitian pertanian, pengelolaan air, infrastruktur dapat mencegah pertumbuhan kelaparan yang disebabkan oleh iklim. Untuk mencegah dampak perubahan iklim pada tahun 2050, yang memaksa...

Teknologi Ultra Tipis Canggih untuk Merevolusi Penglihatan Malam – “Kami Membuat Yang Tak Terlihat Terlihat”

Dr. Rocio Camacho Morales mengatakan para peneliti membuatnya "tidak terlihat, terlihat." Kredit: Jamie Kidston, Universitas Nasional Australia Biar ringan! Film ultra-tipis suatu hari...

Maju dalam dekomposisi CO2 dengan efisiensi tinggi

ARA. 1: Metode sintesis fotokatalis tiga komponen baru. Sebuah nanotube karbon enkapsulasi molekul yodium direndam dalam larutan perak nitrat (AgNO3) berair untuk menghasilkan...

Satelit Terkemuka di Lautan – Copernicus Sentinel-6 – Hidup!

Copernicus Sentinel-6 menggunakan mode inovatif yang diselingi dengan altimeter radar frekuensi ganda Poseidon-4 (C- dan Ku-band), yang telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan desain altimeter...

Newsletter

Subscribe to stay updated.