私人定制你的大白:生物电阻抗断层成像开源工具包可以低成本3D打印肌肉健康监测设备
2021-01-19
海外星云 2021年23期
关键词:设备

生物电阻抗断层成像技术是一种新型医学功能成像技术,它的原理是在人体表面电极上施加一微弱的电流,并测得其他电极上的电压值,根据电压与电流之间的关系重构出人体内部电阻抗值或者电阻抗的变化值。
由于该方法未使用核素或射线,对人体无害,因此可以多次测量重复使用,且成像速度快,具有功能成像等特点,加之其成本较低,不要求特殊的工作环境,因此电阻抗断层成像是一种理想的、具有诱人应用前景的无损伤医学成像技术,在20世纪末迅速成为研究热点。目前,一些商用的电阻抗断层成像设备已在临床开展应用。
但是,电阻抗断层成像设备的硬件设置通常庞大且昂贵,并需要复杂的算法来破译数据。因此,目前电阻抗断层成像设备的应用局限于医院等专业医疗领域,用于监测人体某一部分的内部结构,如肺功能和癌症检测等。

在过去的几十年里, 随着廉价电子产品、3D打印技术和开源生物电阻抗断层成像图像库的出现和发展,使得更多领域的人也可以便捷地将电阻抗断层成像设备应用于触觉感知、手势识别,在健康领域则多应用到运动医学和家庭护理当中,这些场景展现了低成本开发电阻抗断层成像设备的市场潜力。
但对于目前来说,设计可穿戴设备仍然是一个挑战:由于每个人的肌肉和骨骼都存在着细微差别,能够私人定制可穿戴设备使之与个体肌肉相匹配,是一大挑战。
近期,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室发布了一款新的工具包,能够让用户自主设计出可以检测肌肉运动的健康感应设备,降低了设计和制造可穿戴设备的门槛。……
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