Его можно использовать во время физической активности и во время сна

N+1Наука

Гибкий датчик упростил мониторинг дыхания

Артем Моськин

Xue Feng et al./ Advanced Electronic Materials, 2020

Китайские ученые разработали компактный гибкий сенсор для мониторинга дыхания за счет разности температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Он автоматически обрабатывает сигнал и определяет остановку дыхания. Такой сенсор подходит для мониторинга дыхания через нос и через рот, а применять его можно как во время физических нагрузок, так и во время сна. Статья опубликована в журнале Advanced Electronic Materials.

Регулярное апноэ во сне (остановка дыхания во время сна более чем на десять секунд) приводит к дневной усталости и увеличивает риск повышенного давления, сердечного приступа, инсульта или проблем с печенью. Для медицинской диагностики этого заболевания необходим мониторинг дыхания, а проводят его сейчас двумя способами. Первый позволяет регистрировать дыхание с помощью датчиков непосредственно на лице: они измеряют температуру, влажность и изменение давления. Такой подход реализован в полисомнографе, который измеряет несколько разных физиологических параметров во время сна, но приносит некоторый дискомфорт пациенту.

Второй подход состоит в измерении движения грудной клетки или живота пациента при дыхании, и они уже есть в коммерческом использовании (например, Spire). Например, в прошлом году американские инженеры разработали специальную пижаму для сна, которая отслеживает частоту сердечных сокращений, дыхание и позу спящего человека.

Однако оба механических метода мониторинга часто подвержены ошибкам, вызванными произвольными движениями человека. Именно поэтому ученые пытаются создать компактный и точный датчик, который бы измерял дыхание человека и не мешал. Сюэ Фэн (Xue Feng) из Университета Цинхуа разработал гибкое устройство для мониторинга дыхания, работающее за счет разной температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Устройство состоит из датчика температуры, располагающегося под ноздрями пользователя, и интегральной схемы на гребне носа: положение датчика не стесняет движений пользователя, а его измерения от них не зависят.

Чтобы датчик переводил разность температур в циклы дыхания, ученые разработали термическую модель для предсказания паттерна дыхания. Они предположили, что скорость дыхательного потока синусоидальная, а поток температуры имеет ступенчатую зависимость. После моделирования дыхания при различных условиях исследователи заметили, что скорость потока меняется экспоненциально, в то время как средняя температура (среднее между максимальной и минимальной) остается постоянной. При это время ответа сенсора прямо пропорционально зависит от коэффициента конвекционного теплообмена, который, в свою очередь,

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Джордж Оруэлл Джордж Оруэлл

Правила жизни Джорджа Оруэлла

Esquire
Пейте на здоровье! Пейте на здоровье!

Глобальный тренд на здоровый образ жизни затрагивает в том числе и мир напитков

Bones
Что такое эндорфины и как вырабатывать «гормоны счастья» Что такое эндорфины и как вырабатывать «гормоны счастья»

Как поднять уровень эндорфинов и чувствовать себя счастливым?

Cosmopolitan
6 таинственных исчезновений в истории 6 таинственных исчезновений в истории

Самые таинственные исчезновения в истории

Maxim
Другая сторона моих недостатков Другая сторона моих недостатков

Мы стесняемся того, что считаем своими изъянами, и стараемся их исправить

Psychologies
«Странные ландыши» «Странные ландыши»

Приятно свернуть на прогулке в знойный летний день в тенистый лес

Наука и жизнь
Желатин и соли железа помогут эффективно преобразовать тепло человеческого тела в электричество Желатин и соли железа помогут эффективно преобразовать тепло человеческого тела в электричество

Благодаря синергии двух эффектов такие устройства имеют рекордную эффективность

N+1
Советские модельеры Советские модельеры

Яркие личности моды Советского Союза

Культура.РФ
«Ожидаем новый передел»: глава группы «Везёт» о том, почему сделку с «Яндексом» нужно одобрить «Ожидаем новый передел»: глава группы «Везёт» о том, почему сделку с «Яндексом» нужно одобрить

Гендиректор «Везёт» Андрей Лукашевич рассказывает о сделке с «Яндекс.Такси»

Forbes
Как изменились елочные игрушки с приходом советской власти? Как изменились елочные игрушки с приходом советской власти?

Елочная игрушка появилась в России примерно в 30-е годы XIX века

Культура.РФ
Новый русский богатырь: как свитер Данилы Багрова из «Брата 2» стал символом Новый русский богатырь: как свитер Данилы Багрова из «Брата 2» стал символом

Какую роль в фильмах о Даниле Багрове сыграли образы ключевых героев

Esquire
Плохие парни: 10 лучших гангстерских фильмов Плохие парни: 10 лучших гангстерских фильмов

Эти фильмы проливают свет на жизнь организованной преступности

Esquire
Правила жизни Фрэнсис Макдорманд Правила жизни Фрэнсис Макдорманд

Правила жизни актрисы Фрэнсис Макдорманд

Esquire
Правила жизни Лионеля Месси Правила жизни Лионеля Месси

Футболист, Росарио, Аргентина, 33 года

Esquire
«Я люблю тупость и идиотизм, но когда это сделано радостно». Славе Полунину исполняется 70 лет «Я люблю тупость и идиотизм, но когда это сделано радостно». Славе Полунину исполняется 70 лет

Над чем сейчас смеется Слава Полунин

Forbes
Соус для императоров Соус для императоров

Осторожно, сезон спаржи скоро закрывается!

Огонёк
Ежедневное прослушивание Моцарта связали с сокращением приступов эпилепсии Ежедневное прослушивание Моцарта связали с сокращением приступов эпилепсии

Участники исследования слушали «Сонату для двух фортепиано в ре мажоре № 448»

N+1
Комплекс Ионы: почему мы боимся своих возможностей? Комплекс Ионы: почему мы боимся своих возможностей?

Откуда в нас берется страх реализовать себя

Psychologies
Как появилась традиция праздновать старый Новый год? Как появилась традиция праздновать старый Новый год?

Старый Новый год пришел в нашу культуру вместе со старым стилем летоисчисления

Культура.РФ
В сердцах шимпанзе обнаружили кости В сердцах шимпанзе обнаружили кости

В сердце шимпанзе впервые обнаружили костные структуры

N+1
«Общество забирает наше личное пространство». Правнучки Зигмунда Фрейда — о плюсах одиночества «Общество забирает наше личное пространство». Правнучки Зигмунда Фрейда — о плюсах одиночества

Отрывок из книги психотерапевта Мишель Фрейд

Forbes
У западного побережья Гренландии обнаружили коралловые сады У западного побережья Гренландии обнаружили коралловые сады

У западного побережья Греландии обнаружили богатые жизнью экосистемы

N+1
Спаривание наградило мышей лишним весом и сократило их жизнь Спаривание наградило мышей лишним весом и сократило их жизнь

Как спаривание способно изменить физиологию самок мышей

N+1
Правда и мифы о послеродовой депрессии Правда и мифы о послеродовой депрессии

Послеродовая депрессия начинается задолго до рождения ребенка и не проходит сама

Psychologies
10 фактов о кошках: киприоты, пацифисты, полиглоты 10 фактов о кошках: киприоты, пацифисты, полиглоты

Эти факты помогут узнать и понять кошек чуть больше

Популярная механика
175-летняя тайна: как анестезия вызывает потерю сознания 175-летняя тайна: как анестезия вызывает потерю сознания

Что происходит с организмом, когда на него начинает действовать анестезия

Популярная механика
Всему своё время: пять причин не торопиться с замужеством Всему своё время: пять причин не торопиться с замужеством

Почему не стоит называть девушек «старородками» и пугать их разбитым корытом

Cosmopolitan
Слово в свою защиту Слово в свою защиту

Как правильно реагировать, если кто-то тебе хамит или грубит

Лиза
Как стать жестким, волевым человеком и развить уверенность в себе: подробное руководство Как стать жестким, волевым человеком и развить уверенность в себе: подробное руководство

В современном мире никуда без силы воли и твердости характера

Playboy
Древняя «щука» оказалась экологическим аналогом осетра Древняя «щука» оказалась экологическим аналогом осетра

Раньше считалось, что она была хищником-засадчиком, напоминавшим щуку

N+1
Открыть в приложении