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

5 упражнений для женского здоровья 5 упражнений для женского здоровья

Эти упражнения помогут сохранить здоровье, получать больше удовольствия от жизни

Psychologies
Микроглия и астроциты разделили обязанности при поедании мертвых нейронов Микроглия и астроциты разделили обязанности при поедании мертвых нейронов

Микроглия и астроциты разделяют обязанности при удалении мертвых нейронов

N+1
Седьмой шейный позвонок: где живет воля? Седьмой шейный позвонок: где живет воля?

Точка Да Чуэй позволяет воздействовать на волю и энергию

Psychologies
Страна монолога: о чем говорит условный приговор Кириллу Серебренникову Страна монолога: о чем говорит условный приговор Кириллу Серебренникову

Почему вместо диалога мы опять услышали монолог?

РБК
Отрывок неопубликованного романа Владимира Ермолаева из цикла «Случайная книга» Отрывок неопубликованного романа Владимира Ермолаева из цикла «Случайная книга»

Начало неопубликованного романа Владимира Ермолаева из цикла «Случайная книга»

СНОБ
Семейные ценности: как привить их детям Семейные ценности: как привить их детям

Как правильно делиться с ребенком традициями, принципами, взглядами

Psychologies
«Проблема в мозгах и некоторых установках, которые нужно менять» «Проблема в мозгах и некоторых установках, которые нужно менять»

Ректор ВШЭ Ярослав Кузьминов о цифровизации образования и вузах будущего

Forbes
Не вижу цели Не вижу цели

У современных подростков, кажется, нет никаких устремлений

Добрые советы
Spohn Convertible: самый уродливый немецкий дизайн Spohn Convertible: самый уродливый немецкий дизайн

Как Spohn попали в списки самых уродливых дизайнерских решений всех времен

Популярная механика
Первый как второй Первый как второй

Во многих из ресторанов работают вторые шефы

Bones
Илья Хржановский: Вокруг «Дау», безусловно, идет травля Илья Хржановский: Вокруг «Дау», безусловно, идет травля

Режиссер «Дау» — о самом скандальном фильме 2019 года и увольнении Аркус

СНОБ
40 недооцененных мужских талантов 40 недооцененных мужских талантов

Ты ими гордишься в глубине души, а люди воспринимают их как должное. Обидно!

Maxim
Московское метро: как строился подземный город Московское метро: как строился подземный город

У Московского метро хватает своих легенд и занимательных фактов

Популярная механика
Первый привет от темной материи? Действительно ли физики открыли новую фундаментальную частицу Первый привет от темной материи? Действительно ли физики открыли новую фундаментальную частицу

Физики сообщили о возможной регистрации аксиона — что даст этот результат?

Forbes
Интересные факты о Сергее Эйзенштейне Интересные факты о Сергее Эйзенштейне

Эйзенштейн снял драму об Иване IV во время войны и попал в немилость к Сталину

Культура.РФ
11 роботов, созданных задолго до XX века 11 роботов, созданных задолго до XX века

Первого робота создал ещё Леонардо да Винчи

Maxim
Ольга Пениоза: «Людям нужен восторг при встрече, продолжительные отношения и длительные послевкусия» Ольга Пениоза: «Людям нужен восторг при встрече, продолжительные отношения и длительные послевкусия»

Десерт — не просто еда, он венчает вершину пищевой пирамиды

Bones
Иностранные ремейки советских фильмов Иностранные ремейки советских фильмов

На основе этих советских фильмов свои картины снимали зарубежные режиссеры

Культура.РФ
Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды Как безумный англичанин Фуллер строил пирамиды

Джек Фуллер построил в Великобритании настоящую египетскую пирамиду

Популярная механика
Как начать больше двигаться каждый день и прийти в форму без тренировок Как начать больше двигаться каждый день и прийти в форму без тренировок

Несложные способы добавить больше движения в свою жизнь

РБК
Что любил есть Максим Горький? Что любил есть Максим Горький?

Максим Горький был вегетарианцем

Культура.РФ
Марк Фош: «Поварам нужно работать, а не витать в облаках» Марк Фош: «Поварам нужно работать, а не витать в облаках»

Марк Фош — мой настоящий учитель

Bones
Хроника протестов в США, неделя первая: как смерть афроамериканца, задушенного при задержании, спровоцировала массовые беспорядки и погромы Хроника протестов в США, неделя первая: как смерть афроамериканца, задушенного при задержании, спровоцировала массовые беспорядки и погромы

В США с 25 мая продолжаются протесты против расизма и полицейского беспредела

Esquire
Ложная беременность: обман разума или обман тела? Ложная беременность: обман разума или обман тела?

Какие «игры разума» могут настолько повлиять на физиологию?

Psychologies
10 российских режиссеров, которых ценят на Западе 10 российских режиссеров, которых ценят на Западе

Расширенный список российских режиссеров, которых любят в Европе и Америке

Esquire
Правила жизни Принса Правила жизни Принса

Музыкант, умер 21 апреля 2016 года в возрасте 57 лет в городе Шанхассен

Esquire
100 лучших вузов 100 лучших вузов

Рейтинг впервые возглавила Высшая школа экономики

Forbes
Синтез транзисторов на основе нанотрубок ускорили в тысячу раз Синтез транзисторов на основе нанотрубок ускорили в тысячу раз

Исследователи предложили методы быстрого синтеза энергоэффективных транзисторов

N+1
Крид, Загитова, Элджей: самые молодые российские звезды в рейтинге Forbes Крид, Загитова, Элджей: самые молодые российские звезды в рейтинге Forbes

Самые молодые участники рейтинга 40 самых успешных звезд России по версии Forbes

Forbes
Как отбить девушку у другого парня: действенные советы и рекомендации Как отбить девушку у другого парня: действенные советы и рекомендации

Надеемся, ты осознаешь, на что именно идешь

Playboy
Открыть в приложении