AI-boosted and motion-corrected, wireless near-infrared sensing system for continuously monitoring laryngeal muscles

计算机科学 可穿戴计算机 惯性测量装置 人工智能 计算机视觉 模拟 生物医学工程 医学 嵌入式系统
作者
Yihan Liu,Arjun Putcha,Gavin Lyda,Nanbo Peng,Sai G. S. Pai,Thang Nguyen-Tien,Sicheng Xing,Peng Shang,Yuan Fan,Yizhang Wu,Wanrong Xie,Wubin Bai
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (51) 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2410750121
摘要

Neuromuscular diseases pose significant health and economic challenges, necessitating innovative monitoring technologies for personalizable treatment. Existing devices detect muscular motions either indirectly from mechanoacoustic signatures on skin surface or via ultrasound waves that demand specialized skin adhesion. Here, we report a wireless wearable system, Laryngeal Health Monitor (LaHMo), designed to be conformally placed on the neck for continuously measuring movements of underlying muscles. The system uses near-infrared (NIR) light that features deep-tissue penetration and strong interaction with myoglobin to capture muscular locomotion. The incorporated inertial measurement unit sensor further decouples the superposition of signals from NIR recordings. Integrating a multimodal AI-boosted algorithm based on recurrent neural network, the system accurately classifies activities of physiological events. An adaptive model enables fast individualization without enormous data sources from the target user, facilitating its broad applicability. Long-term tests and simulations suggest the potential efficacy of the LaHMo platform for real-world applications, such as monitoring disease progression in neuromuscular disorders, evaluating treatment efficacy, and providing biofeedback for rehabilitation exercises. The LaHMo platform may serve as a general noninvasive, user-friendly solution for assessing neuromuscular function beyond the anterior neck, potentially improving diagnostics and treatment of various neuromuscular disorders.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
power完成签到,获得积分10
3秒前
现实的筮完成签到,获得积分10
3秒前
冯珂发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft应助jy采纳,获得10
4秒前
4秒前
总是春发布了新的文献求助10
4秒前
共享精神应助温凉挽久采纳,获得10
5秒前
ace_bubble完成签到,获得积分10
7秒前
田様应助现实的筮采纳,获得10
7秒前
冯yy发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Daisy完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
阿谈完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
可飞完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
小小雪发布了新的文献求助10
13秒前
王冬越完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
1003来财完成签到 ,获得积分10
14秒前
hwj应助猪猪hero采纳,获得10
15秒前
英俊的铭应助Wynne采纳,获得10
16秒前
大喜发布了新的文献求助20
18秒前
慧慧发布了新的文献求助10
19秒前
852应助冯珂采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
冯yy完成签到,获得积分20
24秒前
可爱的函函应助RegSequ采纳,获得10
25秒前
激动的枫叶完成签到,获得积分10
26秒前
干净的琦应助like1994采纳,获得10
27秒前
蓝天发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
zsyhcl完成签到,获得积分0
29秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6275591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095447
关于积分的说明 16922908
捐赠科研通 5345369
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841992
邀请新用户注册赠送积分活动 1819232
关于科研通互助平台的介绍 1676509