Smartwatches kunnen helpen bij het opsporen van opkomende gezondheidsproblemen met behulp van AI, huidachtige elektronica, studieshows

0

Huidachtige elektronica in combinatie met kunstmatige intelligentie wordt door onderzoekers ontwikkeld om mogelijke opkomende gezondheidsproblemen op te sporen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Matter met de titel Intrinsiek rekbare neuromorfe apparaten voor de verwerking van gezondheidsgegevens op het lichaam met kunstmatige intelligentie.

Hoewel flexibele, draagbare elektronica steeds gewoner wordt, moeten ze hun volledige potentieel nog realiseren. Medische precisiesensoren die op de huid worden geplaatst om gezondheidsmonitoring en diagnostiek uit te voeren, zouden in de nabije toekomst mogelijk kunnen worden gemaakt door deze technologie. Het zou zijn alsof je te allen tijde een hypermoderne medische instelling tot je beschikking hebt.

Zo’n huidachtig apparaat wordt ontwikkeld in een project tussen het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) en de Pritzker School of Molecular Engineering (PME) van de Universiteit van Chicago. Leider van het project is Sihong Wang, assistent-professor in UChicago PME met een gezamenlijke aanstelling in Argonne’s Nanoscience and Technology-divisie.

Als ze routinematig worden gedragen, kunnen toekomstige draagbare elektronica mogelijk opkomende gezondheidsproblemen detecteren, zoals hartaandoeningen, kanker of multiple sclerose, zelfs voordat er duidelijke symptomen optreden. Het apparaat kan ook een gepersonaliseerde analyse uitvoeren van de bijgehouden gezondheidsgegevens, terwijl de noodzaak voor draadloze overdracht wordt geminimaliseerd. “De diagnose voor dezelfde gezondheidsmetingen kan verschillen, afhankelijk van de leeftijd van de persoon, medische geschiedenis en andere factoren,” zei Wang. “Zo’n diagnose, waarbij gezondheidsinformatie gedurende een langere periode continu wordt verzameld, is zeer data-intensief.”

Zo’n apparaat zou een enorme hoeveelheid gegevens moeten verzamelen en verwerken, veel meer dan wat zelfs de beste smartwatches tegenwoordig kunnen. En het zou deze gegevensverwerking moeten doen met een zeer laag stroomverbruik in een zeer kleine ruimte.

Om aan die behoefte te voldoen, deed het team een ​​beroep op neuromorphic computing. Deze AI-technologie bootst de werking van de hersenen na door te trainen op datasets uit het verleden en te leren van ervaringen. De voordelen zijn onder meer compatibiliteit met rekbaar materiaal, lager energieverbruik en hogere snelheid dan andere soorten AI.

De andere grote uitdaging waar het team voor stond, was het integreren van de elektronica in een huidachtig rekbaar materiaal. Het sleutelmateriaal in elk elektronisch apparaat is een halfgeleider. In de huidige rigide elektronica die wordt gebruikt in mobiele telefoons en computers, is dit normaal gesproken een solide siliciumchip. Rekbare elektronica vereist dat de halfgeleider een zeer flexibel materiaal is dat nog steeds in staat is om elektriciteit te geleiden.

De huidachtige neuromorfe “chip” van het team bestaat uit een dunne film van een plastic halfgeleider gecombineerd met rekbare gouden nanodraadelektroden. Zelfs wanneer het werd uitgerekt tot twee keer de normale grootte, functioneerde hun apparaat zoals gepland zonder de vorming van scheuren.

Voor één test bouwde het team een ​​AI-apparaat en trainde het om gezonde elektrocardiogramsignalen (ECG) te onderscheiden van vier verschillende signalen die duiden op gezondheidsproblemen. Na training was het apparaat voor meer dan 95 procent effectief in het correct identificeren van de ECG-signalen.

De plastic halfgeleider onderging ook analyse op bundellijn 8-ID-E bij de Advanced Photon Source (APS), een DOE Office of Science-gebruikersfaciliteit in Argonne. Blootstelling aan een intense röntgenstraal onthulde hoe de moleculen waaruit het huidachtige apparaatmateriaal bestaat, reorganiseren na verdubbeling in lengte. Deze resultaten leverden informatie op moleculair niveau op om de materiaaleigenschappen beter te begrijpen.

“De geplande upgrade van de APS zal de helderheid van de röntgenstralen tot 500 keer verhogen”, zegt Joe Strzalka, een natuurkundige uit Argonne. “We kijken ernaar uit om het apparaatmateriaal te bestuderen onder zijn normale bedrijfsomstandigheden, interactie met geladen deeltjes en veranderend elektrisch potentieel in zijn omgeving. In plaats van een momentopname hebben we meer een film van de structurele respons van het materiaal op de moleculaire schaal.” niveau.” Door de grotere helderheid van de bundellijn en betere detectoren kan worden gemeten hoe zacht of hard het materiaal wordt als reactie op omgevingsinvloeden.

“Hoewel ons apparaat nog steeds op verschillende fronten moet worden ontwikkeld, zou het op een dag een game-wisselaar kunnen zijn waarin iedereen zijn gezondheidsstatus op een veel effectievere en frequentere manier kan krijgen”, voegde Wang eraan toe.


Affiliate-links kunnen automatisch worden gegenereerd – zie onze ethische verklaring voor details.

Read original article here

Ontkenning van verantwoordelijkheid! Palaunow is een automatische aggregator rond de wereldwijde media. Alle inhoud is gratis beschikbaar op internet. We hebben het zojuist op één platform ondergebracht, alleen voor educatieve doeleinden. In elke inhoud wordt de hyperlink naar de primaire bron gespecificeerd. Alle handelsmerken behoren toe aan hun rechtmatige eigenaars, al het materiaal aan hun auteurs. Als u de eigenaar van de inhoud bent en niet wilt dat wij uw materiaal op onze website publiceren, neem dan contact met ons op via e-mail – abuse@Palaunow.com. De inhoud wordt binnen 24 uur verwijderd.

Leave A Reply

Your email address will not be published.