توسعه سیستمی برای تصویربرداری از تنفس بمنظور بررسی انتقال کووید-۱۹

عاشق وب: روشی جدید برای مشاهده ی تنفس افراد هنگام حرف زدن و آواز خواندن بینشی مهم در مورد چگونگی گسترش بیماری هایی مانند کووید-۱۹ و اثربخشی ماسک ها به وجود آورده است.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، توماس مور(Thomas Moore) از کالج رولینز که این تحقیق را انجام داده است می گوید: دانشمندان اعتقاد دارند که در وهله ی اول ویروس سارس-کوو-۲ توسط قطرات تنفسی و یا سرفه و عطسه منتقل می شود اما امکان انتقال آن توسط ذرات کوچک ویروس که معلق در هوا هستند نیز وجود دارد. دستگاهی که من به وجود آورده ام راهی برای تخمین میزان مسافتی است که تنفس انسان قبل از پخش شدن در فضای اطراف طی می کند و ثابت می کند که ماسک ها می توانند مسافت طی شده توسط تنفس را کاهش دهند.
مور در مجله ی “اپتیکال سوسایتی” (Optical Society) نحوه ی استفاده از روش های گوناگون “تداخل سنجی الگوی الکترونیکی نقطه ای”( electronic speckle pattern interferometry) را برای به تصویر کشیدن اختلاف دمای تنفس و هوای اطراف توضیح می دهد این تکنیک جدید همین طور می تواند برای مطالعه جزئیات نحوه تنفس هنگام صحبت کردن یا آواز خواندن استفاده گردد 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 به وجود آورده بود.
وی می گوید: در واکنش به همه گیری ویروس کووید-۱۹ من ابتدا از تنفس افراد هنگام صحبت کردن و آواز خواندن تصویربرداری کردم و فهمیدم با افزایش سایز دستگاه قدیمی خودم می توانم میزان گسترش تنفس افراد در محیط و تاثیر ماسک بر کاهش آنرا بررسی کنم.
بیشتر راه های موجود برای تصویربرداری از تنفس نیازمند تجهیزات گرانقیمت است و تنها می توانند فضای کوچکی را مورد تصویربرداری قراردهند.
مور سیستمی را طراحی نموده است که از تجهیزات مقرون به صرفه نوری استفاده می نماید و می تواند بر این محدودیت ها غلبه کند.
او می گوید: من از روش های گوناگون “تداخل سنجی الگوی الکترونی نقطه ای” استفاده کردم. این روشها قبل از این برای تصویربرداری از اجسام متحرک جامد استفاده می شد. من تغییری ایجاد کردم که این دستگاه بتواند بجای اشیاء جامد از چیزهای شفاف مانند تنفس تصویربرداری کند.
این سیستم تصویربرداری با بهره گیری از این حقیقت که سرعت نور بسته به دمای هوایی که از آن عبور می کند تغییر خواهدنمود کار می کند. از آنجائیکه دمای تنفس بیشتر از هوای اطراف است، نوری که بوسیله نفس منتقل می شود کمی زودتر از نوری که از تنفس عبور نکرده به دوربین می رسد. از این تفاوت جزئی در سرعت نور می توان برای تصویربرداری از بازدم بهره برد.
مور این دستگاه جدید را با تصویربرداری از نفس دو خواننده حرفه ای و یک نوازنده ی حرفه ای که فلوت می نواخت آزمایش کرد. فلوت یکی از معدود سازهایی است که نوازنده مستقیماً به سمت هوای اطراف می دمد.
وی اظهار داشت: کار با نوازندگان بلافاصله تایید کننده ی آن بود که این دستگاه به خوبی کار می کند و می تواند جهت بررسی مشکلات مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
تغییر جریان هوا
مور هم اکنون بر روی تاثیر ماسک در جلوگیری از گسترش قطرات تنفسی مطالعه می کند. او همین طور مشتاق مطالعه میزان پخش این ذرات هنگام آواز خواندن و یا صحبت کردن با صدای بلند است برای اینکه بر طبق تحقیقات هنگام آواز خواندن و بلندصحبت کردن پخش ذرات معلق نسبت به زمانی که بطور عادی صحبت می نماییم بیشتر می شود.
اوهمچنین تلاش می کند این دستگاه را در مقابل ارتعاشات پایدارتر کرده و سایز آنرا برای تصویربرداری از فضاهای بزرگ تر افزایش دهد.
مور می گوید: این روش اطلاعات جدیدی در اختیار ما قرار داده است که می تواند بر روی نحوه ی فاصله گذاری اجتماعی و زدن ماسک تاثیر بگذارد. بخصوص وقتی که خارج از خانه هستیم. او می خواهد این نتایج را به زودی برای عموم منتشر کند.
مور می گوید: این همه گیری موجب یک فاجعه ی اقتصادی برای نوازندگان شده است و هر اطلاعاتی که بتواند به آنها کمک نماید بسیار مهم می باشد. جامعه ی موسیقی علاقه زیادی به تحقیقات ما نشان داده اند و انتظار می رود بعد از انتشار نتایج نظر جامعه ی درمانی نیز به این تحقیقات جلب شود.

منبع: عاشق وب