008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
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■020    ▼a9798379912222
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30527531
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621.3
■1001  ▼aSharma,  Manuja.
■24510▼aDeveloping  Novel  Disease  Screening  Tools  by  Measuring  Critical  Biochemical  and  Physiological  Signals▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  Washington.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(125  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Patel,  Shwetak  N.;Seibel,  Eric  J.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Washington,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aHealth  screening  tools  that  are  reliable  and  accurate  have  successfully  reduced  the  burden  on  expensive  diagnostic  testing  along  with  providing  the  opportunity  of  quick,  lower  cost  treatments  to  a  larger  community.  Designing  these  tools  require  interdisciplinary  efforts,  and  in  this  thesis,  author  explores  development  of  screening  tools  for  two  different  bacterial  diseases  in  collaboration  with  clinicians,  researchers,  and  engineers.  Oral  Caries  and  Pulmonary  Tuberculosis  (TB),  bacterial  diseases  affecting  millions  across  the  world,  face  unique  challenges  in  early  disease  screening.  In  the  case  of  oral  caries,  quantitative  screening  tools  are  very  limited  while  in  TB  screening,  the  lack  of  low-cost  screening  device  leaves  millions  of  TB  cases  undetected.  This  thesis  presents  novel  sensing  techniques  based  on  measuring  critical  biomarkers,  identified  with  the  help  of  clinicians,  that  can  provide  rapid,  accurate,  quantitative,  and  non-invasive  feedback.  Particularly,  to  reduce  gaps  in  dentistry,  thesis  focuses  on  developing  tools  to  measure  acidity  of  oral  biofilm.  This  acidity  plays  a  vital  role  in  the  formation  of  oral  caries,  yet  tools  to  measure  it  clinically  are  absent.  O-pH,  an  optical  pH  monitoring  device  is  presented  that  measures  the  acidity  of  dental  plaque  using  non-invasive,  opto-electronic  sensors  and  provides  quantitative  feedback  of  oral  health  to  dentists.  The  results  from  in  vitro  validation  and  in  vivo  study  with  30  subjects  indicate  that  the  device  is  reliable  and  accurate.  The  spot  based  device  is  extended  to  mapping  pH  using  images  and  a  proof-of-concept  device  built  with  multimodal-scanning  fiber  (mm-SFE)  is  presented.  This  technology  can  enable  trend  based  oral  health  monitoring  using  pH.  In  the  next  part  of  the  thesis,  the  similar  design  process  is  applied  to  develop  a  screening  tool  for  TB  that  focuses  on  cough  as  a  biomarker.  The  production  of  cough  in  TB  patients  are  primarily  in  response  to  changes  in  lung  tissues,  which  the  thesis  hypothesizes  can  result  in  differences  in  cough  sounds  compared  to  other  respiratory  health  issues.  To  validate,  the  author  presents,  TBscreen,  a  ResNet-18  model,  based  on  scalogram  images  of  passive  coughs.  TBscreen  was  trained  and  validated  using  a  controlled  dataset  of  passive  cough  sounds  of  subjects  with  TB  and  other  respiratory  health  ailments.  The  analysis  indicates  the  sounds  from  coughing  contain  disease  biomarkers  that  increases  with  bacterial  load  and  has  the  potential  to  enable  large  scale  screening.  Further,  results  indicate  that  passive  or  natural  coughs  differ  from  forced  coughs,  coughs  produced  on  an  external  prompt,  making  it  difficult  to  use  forced  coughs  as  a  proxy  for  passive  coughs.  Through  development  of  these  two  new  sensing  tools  into  human  subject  studies,  the  author  argues  that  significant  contributions  have  been  made  to  the  engineering  and  medical  communities  at  large.
■590    ▼aSchool  code:  0250.
■650  4▼aElectrical  engineering.
■650  4▼aComputer  engineering.
■650  4▼aBiomedical  engineering.
■653    ▼aBacterial  diseases
■653    ▼aOral  biofilm
■653    ▼aScreening  tool
■653    ▼aPulmonary  Tuberculosis
■653    ▼aDiagnostic  testing
■690    ▼a0544
■690    ▼a0541
■690    ▼a0464
■71020▼aUniversity  of  Washington▼bElectrical  and  Computer  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0250
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16933320▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024