Eine aktuelle Studie stellte einen weichen, hauthaftenden Halsvibrationssensor (STVS) vor, der für die Echtzeitüberwachung von halsbezogenen Ereignissen entwickelt wurde. Dieses Gerät verfolgt Aktivitäten wie Husten, Sprechen, Schlucken und Halsräuspern und erreicht eine Klassifikationsgenauigkeit von 95,96 %.
Der STVS wurde so konstruiert, dass er sich an die gekrümmte Haut des Halses anpasst, was eine kontinuierliche Messung der Vibrationssignale aus dem Kehlkopf und Pharynx ermöglicht. Das Forschungsteam entwickelte ein tiefes Ensemblemodell, das verschiedene neuronale Netzwerke integriert, die auf multimodalen Daten trainiert wurden, einschließlich zeitlicher Merkmale und akustischer spektraler Bildmuster.
Das Klassifikationsmodell wurde an einem Testdatensatz mit verschiedenen halsbezogenen Ereignissen in mehreren Sprachen evaluiert, was seine Wirksamkeit bei der genauen Identifizierung dieser Aktivitäten zeigt. Das Design des Systems ermöglicht eine präzise Erkennung subtiler Halssignale, die konventionelle Mikrofone möglicherweise übersehen.
In der Studie wurden 9000 Datensegmente von 32 Probanden gesammelt, wobei jedes Segment 625 ms dauerte. Die Daten wurden durch eine Reihe von Signalverarbeitungsstufen verarbeitet, einschließlich Normalisierung und adaptivem Filtern, um die Qualität der akustischen Signale zu verbessern.
Die STVS-Hardware besteht aus einem Sensorbereich und einem Controller, die durch eine serpentinenartige Verbindung verbunden sind, die eine stabile Signalübertragung während der Halsbewegungen gewährleistet. Der Sensorbereich ist strategisch über dem Kehlkopf platziert, um hochqualitative Stimmensignale zu erfassen.
Die Ergebnisse zeigten, dass das System auch in dynamischen Umgebungen eine hohe Genauigkeit beibehielt und eine Klassifikationsgenauigkeit von 95,16 % erreichte, während die Probanden mit einer Geschwindigkeit von 8 km/h gingen. Dieses innovative Überwachungssystem zeigt erhebliches Potenzial zur Verbesserung des Dysphagie-Managements durch kontinuierliches und präzises Tracking von Halsaktivitäten.