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

7 качеств людей, довольных жизнью 7 качеств людей, довольных жизнью

.Так какие они — люди, пребывающие в ладу с собой и с миром

Psychologies
Как правильно пить воду. Советуют эксперты Как правильно пить воду. Советуют эксперты

Какую именно воду пить и с какими мифами о воде пора покончить

РБК
Седьмой шейный позвонок: где живет воля? Седьмой шейный позвонок: где живет воля?

Точка Да Чуэй позволяет воздействовать на волю и энергию

Psychologies
Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова? Балет и шоу «Танцы». Кто такая Татьяна Денисова?

На всю страну танцовщица прославилась благодаря шоу «Танцы»

Cosmopolitan
История Менделя Эпстайна — американского раввина, который похищениями и пытками заставлял еврейских мужей давать развод своим женам История Менделя Эпстайна — американского раввина, который похищениями и пытками заставлял еврейских мужей давать развод своим женам

Методы самого эффективного консультанта по бракоразводным процессам

Esquire
Как половчанки породнили Русь и степь Как половчанки породнили Русь и степь

Рассказы о непримиримой вражде русских князей и кочевников сильно преувеличены

Дилетант
Это родинка моя: как и зачем следить за родимыми пятнами? Это родинка моя: как и зачем следить за родимыми пятнами?

Составляем «карту тела» и инструктируем, как проверить родинки дома

Cosmopolitan
Планетарная оборона: что делать, если на нас летит астероид Планетарная оборона: что делать, если на нас летит астероид

Наша планета несчетное число раз сталкивалась с астероидами и кометами

Популярная механика
Пейте на здоровье! Пейте на здоровье!

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

Bones
Членство в секте и насилие над детьми: темная сторона жизни Эдуарда Успенского Членство в секте и насилие над детьми: темная сторона жизни Эдуарда Успенского

Чего мы не знаем о детском писателе Эдуарде Успенском?

Cosmopolitan
Что такое рак и как не допустить его развития: бич XXI века Что такое рак и как не допустить его развития: бич XXI века

Рак — это болезнь, которая подстерегает человека внутри его организма

Популярная механика
Осторожно: мигрень! Осторожно: мигрень!

Это заболевание преследует человечество уже тысячи лет, как с ним справиться?

Лиза
Простая жизнь Простая жизнь

Эта вилла на юге Италии, в регионе Апулия, сделана по принципу al fresco

SALON-Interior
Летняя резиденция Летняя резиденция

Интерьеры суперъяхты M/Y Dream: 106 метров и 6 палуб абсолютного дизайна

SALON-Interior
Сон без белья, вода с лимоном и другие полезные ежедневные привычки Сон без белья, вода с лимоном и другие полезные ежедневные привычки

Советы, которые изменят ваше самочувствие и здоровье

Cosmopolitan
Идем по грибы Идем по грибы

Как по ошибке не положить в корзинку ложный и опасный гриб

Лиза
Женщины, которые меняют ландшафт мужской индустрии моды Женщины, которые меняют ландшафт мужской индустрии моды

Рассказываем о женщинах, задающих правила игры прямо сейчас

GQ
Почему измена причиняет нам такую боль Почему измена причиняет нам такую боль

Почему предательство партнера приносит столько страданий

Psychologies
Что делают роботы на стройке Что делают роботы на стройке

Роботы-контроллеры трудятся уже на многих стройках

Наука и жизнь
Красная книга: редкие автомобили на дорогах советской Москвы Красная книга: редкие автомобили на дорогах советской Москвы

Смотрите нашу подборку редких фотографий автомобилей СССР

Популярная механика
5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей 5 невероятно дорогих и странных опций для автомобилей

Список, дорогих вещей для авто, о которых большинство даже не слышало

Maxim
Как модный бренд Blindness противостоит стереотипам о классической маскулинности Как модный бренд Blindness противостоит стереотипам о классической маскулинности

Blindness — самый прогрессивный и многообещающий корейский бренд

GQ
10 фильмов, из-за которых критики разругались со зрителями 10 фильмов, из-за которых критики разругались со зрителями

Мнение кинокритиков и зрителей порой расходится кардинально

Maxim
«Умная» сортировка и никаких «лишних» писем за $99 в год: Basecamp представила бета-версию почтового сервиса Hey «Умная» сортировка и никаких «лишних» писем за $99 в год: Basecamp представила бета-версию почтового сервиса Hey

Какой должна быть электронная почта

VC.RU
Ирина Актуганова Ирина Актуганова

Ирина Актуганова сделала первую в России постоянную сайнсарт-экспозицию

Собака.ru
Электростанция внутри: что такое митохондрии и чем они важны Электростанция внутри: что такое митохондрии и чем они важны

Внутри тела скрыт источник энергии, от которого зависит наше здоровье

Psychologies
The Bell сообщил о скором «разводе» Сбербанка и «Яндекса» при участии Абрамовича и ВТБ The Bell сообщил о скором «разводе» Сбербанка и «Яндекса» при участии Абрамовича и ВТБ

«Яндекс» и Сбербанк могут прекратить партнерство в совместных проектах

Forbes
Голодные игры: звезды, которые сидели на опасных диетах ради славы Голодные игры: звезды, которые сидели на опасных диетах ради славы

Как худели знаменитости: стоит ли голодать и какие у этого последствия?

Cosmopolitan
Конор Макгрегор снова завершил карьеру бойца, но ему никто не верит Конор Макгрегор снова завершил карьеру бойца, но ему никто не верит

Насколько серьезны намерения ирландца Конора Макгрегора

GQ
«А вдруг не получится?»: как справиться с боязнью нового «А вдруг не получится?»: как справиться с боязнью нового

Научиться чему-либо, не совершая ошибок, невозможно

Psychologies
Открыть в приложении