Dantų higiena yra svarbi bendros žmogaus sveikatos sudedamoji dalis. Ankstyvas dantų ligų nustatymas yra labai svarbus siekiant išvengti nepageidaujamų pasekmių. Nors šiuo metu rentgeno spinduliai yra tiksliausias auksinis dantų ligų nustatymo standartas, daugeliui visame pasaulyje jie nėra prieinami.
Carnegie Mellon inžinerijos koledžo tyrėjai kartu su Pitsburgo universiteto odontologijos mokykla sukūrė dantų sveikatos jutimo sistemą, kuri naudoja jau paruoštus elektrinius dantų šepetėlius dantų būklei nustatyti. Darbas publikuojamas žurnale ACM byla dėl interaktyvių, mobiliųjų, nešiojamų ir visur naudojamų technologijų.
Ligų kontrolės centrų duomenimis, 2024 m. maždaug 57 milijonai amerikiečių gyvena toje vietoje, kur trūksta dantų sveikatos specialistų, o apie 67 % tų vietovių, kuriose trūksta dantų, yra kaimo bendruomenėse. Siūlydami elektrinį dantų šepetėlį, kuriuo galima atlikti dantų savityrą namuose, tikimasi suteikti dantų priežiūrą milijonams žmonių, kurie kitu atveju jos negautų.
ToMoBrush (dantų stebėjimo šepetėlis / rytojaus dantų šepetėlis) tiria galimybę naudoti jau parduodamą elektrinį dantų šepetėlį su minimaliais techninės įrangos pakeitimais, kad būtų galima nustatyti dantų sveikatą, kad būtų galima reguliariai atlikti dantų savityrą namuose.
Užuot žiūrėjęs į dantų šepetėlį tik kaip į valymo priemonę, ToMoBrush pasinaudoja tuo, kad elektrinis dantų šepetėlis skleidžia akustinius signalus, kuriuos generuoja greita automatinė šerių vibracija. Kai šepetėlis liečiasi su dantimi, dantis taip pat vibruoja kartu su dantų šepetėliu ir skleidžia skirtingus akustinius signalus, priklausomai nuo kiekvieno danties būklės.
„Dantų ligos yra didelis visuomenės sveikatos iššūkis, galintis sukelti skausmą ir infekcijas, o tai gali sukelti valgymo, kalbėjimo ir net socialinio bendravimo problemų“, – aiškina mokslų daktaras Kuang Yuan. elektros ir kompiuterių inžinerijos studentas. „Ištyrėme nebrangų dantų sveikatos stebėjimo sprendimą, kurį pacientai galėtų reguliariai naudoti patogiai savo namuose.
Grupė toliau sukūrė duomenimis pagrįstą signalų apdorojimo vamzdyną, skirtą aptikti ir atskirti įvairias dantų ligas, tokias kaip ertmės, apnašos ir maisto patekimas, taip pat elektrinių dantų šepetėlių, pvz., prekės ženklo, akumuliatoriaus įkrovimo ir šerių formavimosi, skirtumus. Siekdama išspręsti šiuos kintamuosius, komanda modeliavo vibracijos sistemą, įskaitant dantų šepetėlį, dantų rezonansą, taip pat šepetėlio stiprumą ir judėjimą.
Savo darbe mokslininkai siūlo algoritmą, kaip atskirti šiuos skirtingus veiksnius ir išgauti švarius danties rezonanso parašus, pagrįstus pagrindiniu stebėjimu. Nors šie veiksniai turi tą pačią dažnių juostą, jų kitimo dažniai skiriasi. Pritaikant metodą, kuris plačiai naudojamas kalbos apdorojimui, siekiant atskirti glottalinį sužadinimą ir balso trakto rezonansus, komanda siūlo konvertuoti signalą į cepstrum domeną, kur šie skirtingi elgesiai yra lengvai atskiriami.
„Gavę danties rezonanso parašą, mes toliau sukūrėme funkcijų pasirinkimo algoritmą, kad pasirinktume konkrečius parašo regionus, kurie specializuojasi trijų skirtingų dantų būklių aptikimui“, – aiškina Yuanas. „Mes galime atlikti sveikatos aptikimą lygindami parašus su ankstesniais sveikais etaloniniais matavimais.”
Grupė mano, kad tokia sistema gali papildyti dantų sveikatos priežiūros sistemą, net ir tiems, kurie gali gauti profesionalią dantų priežiūrą, iš anksto įspėjant apie galimas problemas tarp apsilankymų pas odontologą.
Yuan pristatys komandos išvadas 2024 m. Pervasive and Ubiquitous Computing / Tarptautiniame nešiojamųjų kompiuterių simpoziume (UbiComp / ISWC) Melburne, Australijoje.