Кызылординские вести

  Инфекции уха – одна из самых распространённых проблем со здоровьем среди детей. Большинство малышей к трём годам переносят как минимум одну ушную инфекцию.  

Однако диагностика ушных инфекций и среднего отита с выпотом не всегда проводится своевременно. Дело в том, что в некоторых случаях оба состояния могут протекать бессимптомно, а в других случаях сопровождаются симптомами, которые сбивают с толку родителей. Малыши же зачастую не могут объяснить, что их беспокоит.

Поэтому исследователи из Вашингтонского университета создали приложение для смартфона, которое поможет родителям выявить ушную инфекцию у ребёнка в домашних условиях. Тест, о котором идёт речь, указывает на наличие или отсутствие одного из характерных признаков ушной инфекции – скопление жидкости в среднем ухе. Причём по точности он может конкурировать с другими диагностическими методиками.

Для проведения теста на смартфон нужно установить специальное приложение под названием EarHealth, которое воспроизводит непрерывный 150-миллисекундный звук, напоминающий птичье щебетание. Слушать его нужно через бумажную воронку: её следует расположить у уха, в непосредственной близости от наружного слухового прохода.

Звуковые волны отскакивают от барабанной перепонки, вновь проходят через воронку и улавливаются микрофоном смартфона вместе с "оригинальным" звуковым сигналом, которые всё ещё воспроизводятся.

Звуки, которые уловил микрофон, анализирует специальная программа. Основываясь на колебаниях принимаемого звукового сигнала, она прогнозирует вероятность наличия жидкости в среднем ухе (если она есть, то "помех", влияющих на исходный звуковой сигнал, будет намного больше).

"Это как постукивание по бокалу. В зависимости от того, сколько в нём жидкости, вы получаете разные звуки. Здесь тот же принцип. Используя машинное обучение, по этим звукам мы можем обнаружить присутствие жидкости", – поясняет соавтор исследования Джастин Чан.

В ходе работы над приложением команда провела испытания с участием 53 детей в возрасте от 18 месяцев до 17 лет. Все они были госпитализированы в детскую больницу Сиэтла и приняли участие в эксперименте с согласия родителей.

Половина детей должны были перенести операцию по установке ушной трубки, которая обычно проводится пациентам с хроническими или рецидивирующими случаями накопления ушной жидкости. Другие участники проходили процедуры, не связанные с лечением ушных инфекций. Иными словами, медики знали диагнозы каждого из участников.

Результаты испытаний показали, что приложение EarHealth определяет наличие жидкости в среднем ухе с точностью до 85%, а также указывает на отсутствие этого симптома с точностью до 80%.

Поскольку малыши наиболее подвержены риску ушных инфекций (и не могут описать, что именно вызывает недомогание), усовершенствованное приложение затем было ещё раз протестировано с участием 15 детей в возрасте от 9 до 18 месяцев. На этот раз программа правильно идентифицировала всех пятерых малышей, у которых была жидкость в среднем ухе, и выявила девять из десяти детей, у которых не было жидкости.

Наконец, в другом эксперименте команда провела "урок" среди родителей, после чего они наряду с врачами должны были использовать приложение для диагностики ушной инфекции у своих детей. Приложение вновь показало 100%-ную точность в обнаружении жидкости в среднем ухе (6 из 6 случаев) и допустило лишь одну ошибку, определяя отсутствие жидкости (18 из 19). Но более важно, что этот тест подтвердил: родители смогут самостоятельно пользоваться приложением в домашних условиях.

Авторы работы также отмечают, что у детей не возникало дискомфорта или волнения во время испытаний. Многие реагировали на щебетание, доносящееся из бумажной воронки, смехом и улыбками.

Серия дополнительных тестов также показала, что приложение EarHealth одинаково хорошо работает на различных моделях смартфонов с операционными системами iOS и Android. Также команда использовала для создания воронок бумагу различного типа, и это никак не отразилось на точности работы программы.

Исследователи уверены, что их разработка принесёт большую пользу в педиатрии.

"В развивающихся странах смартфоны становятся обычным явлением. Поэтому, если это приложение даст врачам точность на уровне специалиста, это действительно может изменить способ лечения ушных инфекций на глобальном уровне", – отметил Чен в интервью порталу Gizmodo.

В заключение отметим, что команда создала компанию под названием Edus Health, чтобы коммерциализировать технологию. Ожидается, что к концу 2019 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США признает приложение медицинским устройством, после чего оно станет широко доступным.