在密西西比州牛津市,每一秒都至关重要,尤其是在检测和治疗心脏病发作时。密西西比大学的一项新技术可能在这方面发挥作用,能够比传统方法更快、更准确地识别心脏病发作。
电气与计算机工程教授Kasem Khalil在《智能系统、区块链和通信技术》杂志上发表的一项研究中展示了其实验室开发的新技术,该技术可以在不牺牲准确性的情况下改进心脏病发作的检测方法。
“对于这个问题,几分钟甚至几秒钟的时间可以为患者提供所需的护理,防止病情恶化。”Khalil说,“与传统方法相比,我们的技术快了两倍,同时仍然非常准确。”
“我们的目标不仅是提高心脏病发作分类的性能,还关注设计。如果我们希望使这种设备成为任何人都可以使用的机器,那么它必须是轻便且经济的。”
在美国,每40秒就有一人死于心脏病发作。心脏病——一系列可能导致心脏病发作的基础疾病——是该国的主要死因。
Khalil和他的团队使用人工智能和高级数学设计了一种芯片,可以分析心电图(ECG)——心脏电信号的图形,并实时检测心脏病发作。
这项技术足够轻便和节能,可以嵌入到可穿戴设备中,同时具有92.4%的准确率,高于许多当前的方法。
“我们希望能够以实际的方式实现这一点,”Khalil实验室的博士生、该出版物的共同作者Tamador Mohaidat说。“这是一种便携式硬件,可以用于可穿戴或监测设备。”
来自约旦伊尔比德的Mohaidat专注于创建人工神经网络,而Md. Rahat Kader Khan则专注于构建设备的软件。来自孟加拉国达卡的第二年计算机工程研究生Khan表示,Khalil实验室的独特之处在于他们专注于他们希望创造的技术的所有方面。
“有些实验室只关注软件部分,而不考虑所需的硬件,”Khan说,“但在我们的实验室里,我们关注整个产品。每个人都有自己的职责,但我们一起工作。”
“通过关注整体架构,我们优化了整个系统。”
目前的心脏病发作检测方法通常必须在医疗机构中进行。出现胸痛或怀疑自己心脏病发作的患者必须先进行心电图或血液测试来诊断他们的状况。
研究人员表示,所有这些都需要时间,而患者可能没有这么多时间。如果像手表或手机这样的可穿戴设备可以减少诊断时间,患者就可以更快地接受治疗。
“当患者心脏病发作时,越早治疗,他们就越不可能遭受永久性损伤。”Khalil说,“心脏病发作有一个巨大的时间敏感因素。”
虽然Khalil和他的团队继续开发这项技术,但他表示,他看到了这些设备在其他医疗保健领域的应用。
“我们希望通过这样的技术预测或识别许多问题,”他说,“无论是心脏病发作、癫痫还是痴呆症。疾病的检测取决于疾病本身,但我们正在努力找到更快、更有效的方法。”
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