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

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.