توسعه سیستمی برای تصویربرداری از تنفس به منظور بررسی انتقال کووید-۱۹

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : شنبه, 13 دی 1399 09:36

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، توماس مور(Thomas Moore) از کالج رولینز که این تحقیق را انجام داده است می‌گوید: دانشمندان بر این باورند که در وهله‌ی اول ویروس‌ سارس-کوو-۲ توسط قطرات تنفسی و یا سرفه و عطسه منتقل می‌شود اما امکان انتقال آن توسط ذرات کوچک ویروس که معلق در هوا هستند نیز وجود دارد. دستگاهی که من ایجاد کرده‌ام راهی برای تخمین میزان مسافتی است که تنفس انسان پیش از پخش شدن در فضای اطراف طی می‌کند و ثابت می‌کند که ماسک‌ها می‌توانند مسافت طی شده توسط تنفس را کاهش دهند.

مور در مجله‌ی "اپتیکال سوسایتی" (Optical Society) نحوه‌ی استفاده از روش‌های گوناگون "تداخل‌سنجی الگوی الکترونیکی نقطه‌ای"( electronic speckle pattern interferometry) را برای به تصویر کشیدن اختلاف دمای تنفس و هوای اطراف توضیح می‌دهد این تکنیک جدید همچنین می‌تواند برای مطالعه جزئیات نحوه تنفس هنگام صحبت کردن یا آواز خواندن استفاده شود که می تواند برای آموزش موسیقی و گفتاردرمانی مفید باشد.

از آلات موسیقی تا مردم

مور در ابتدا این فناوری تصویربرداری را برای مطالعه جریان هوای درون آلات موسیقی مانند ساز ارگان ایجاد کرده بود.

وی می‌گوید: در واکنش به همه‌گیری ویروس کووید-۱۹ من ابتدا از تنفس افراد هنگام صحبت کردن و آواز خواندن تصویربرداری کردم و فهمیدم با افزایش سایز دستگاه قدیمی خودم می‌توانم میزان گسترش تنفس افراد در محیط و تاثیر ماسک بر کاهش آن را بررسی کنم.

اکثر راه‌های موجود برای تصویربرداری از تنفس نیازمند تجهیزات گرانقیمت است و تنها می‌توانند فضای کوچکی را مورد تصویربرداری قراردهند.

مور سیستمی را طراحی کرده‌ است که از تجهیزات مقرون به صرفه نوری استفاده می‌کند و می‌تواند بر این محدودیت‌ها غلبه ‌کند.

او می‌گوید: من از روش‌های گوناگون "تداخل سنجی الگوی الکترونی نقطه‌ای" استفاده کردم. این روشها پیش از این برای تصویربرداری از اجسام متحرک جامد استفاده می‌شد. من تغییری ایجاد کردم که این دستگاه بتواند به جای اشیاء جامد از چیزهای شفاف مانند تنفس تصویربرداری کند.

این سیستم تصویربرداری با استفاده از این حقیقت که سرعت نور بسته به دمای هوایی که از آن عبور می‌کند تغییر خواهد کرد کار می‌کند. از آنجا که دمای تنفس بیشتر از هوای اطراف است، نوری که از طریق نفس منتقل می‌شود کمی زودتر از نوری که از تنفس عبور نکرده به دوربین می‌رسد. از این تفاوت جزئی در سرعت نور می‌توان برای تصویربرداری از بازدم استفاده کرد.

مور این دستگاه جدید را با تصویربرداری از نفس دو خواننده حرفه‌ای و یک نوازنده‌ی حرفه‌ای که فلوت می‌نواخت آزمایش کرد. فلوت یکی از معدود سازهایی است که نوازنده مستقیماً به سمت هوای اطراف می‌دمد.

وی گفت: کار با نوازندگان بلافاصله تایید کننده‌ی آن بود که این دستگاه به خوبی کار می‌کند و می‌تواند برای بررسی مشکلات مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

تغییر جریان هوا

مور در حال حاضر بر روی تاثیر ماسک در جلوگیری از گسترش قطرات تنفسی مطالعه می‌کند. او همچنین علاقه‌مند به مطالعه میزان پخش این ذرات هنگام آواز خواندن و یا صحبت کردن با صدای بلند است زیرا بر طبق تحقیقات هنگام آواز خواندن و بلندصحبت کردن پخش ذرات معلق نسبت به زمانی که به طور عادی صحبت می‌کنیم بیشتر می‌شود.

اوهمچنین تلاش می‌کند این دستگاه را در برابر ارتعاشات پایدارتر کرده و سایز آن را برای تصویربرداری از فضاهای بزرگ‌تر افزایش دهد.

مور می‌گوید: این روش اطلاعات جدیدی در اختیار ما قرار داده‌ است که می‌تواند بر روی نحوه‌ی فاصله گذاری اجتماعی و زدن ماسک تاثیر بگذارد.مخصوصا وقتی که خارج از خانه هستیم. او قصد دارد این نتایج را به زودی برای عموم منتشر کند.

مور می‌گوید: این همه‌گیری باعث یک فاجعه‌ی اقتصادی برای نوازندگان شده‌ است و هر اطلاعاتی که بتواند به آن‌ها کمک کند بسیار مهم است. جامعه‌ی موسیقی علاقه زیادی به تحقیقات ما نشان داده‌اند و انتظار می‌رود پس از انتشار نتایج نظر جامعه‌ی درمانی نیز به این تحقیقات جلب شود.