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

Как лечить ссадины: первая помощь, обработка, заживление Как лечить ссадины: первая помощь, обработка, заживление

Как оказать первую помощь при ссадинах, и что может ускорить заживление ссадин

Cosmopolitan
20 000 лье над водой: история летающей подводной лодки 20 000 лье над водой: история летающей подводной лодки

Гениальная идея военных инженеров, которая не может спуститься с небес на землю

Maxim
Мяу по-русски Мяу по-русски

Налаживая связь с человеком, кошки изменили тональность мяуканья

Популярная механика
Слово в свою защиту Слово в свою защиту

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

Лиза
«Сделать летающую машину — не самое сложное». Илон Маск — о будущем «Сделать летающую машину — не самое сложное». Илон Маск — о будущем

Глава SpaceX часто высказывается о конкуренции с русскими в области космоса

РБК
Жизнь в горах заставила тибетских антилоп отказаться от «взрослого» гемоглобина Жизнь в горах заставила тибетских антилоп отказаться от «взрослого» гемоглобина

Тибетские антилопы приспособились к жизни в условиях гипоксии неожиданным путем

N+1
Муки творений Муки творений

О достижениях — и непрошенных результатах селекции

N+1
7 преимуществ лени, названных экспертами (мы и не сомневались) 7 преимуществ лени, названных экспертами (мы и не сомневались)

Побездельничай себе во благо!

Playboy
Как вежливо отказать работодателю после собеседования: полезное руководство Как вежливо отказать работодателю после собеседования: полезное руководство

Не на каждое же предложение соглашаться

Playboy
Женский алкоголизм объяснили восприимчивостью к половым гормонам Женский алкоголизм объяснили восприимчивостью к половым гормонам

Возможно, механизмы развития зависимости от этанола у мужчин и женщин разные

N+1
Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками

В «Совхозе имени Ленина» уже третий год идут распри

Forbes
Вопрос психологу: зачем и кому вообще нужна психотерапия Вопрос психологу: зачем и кому вообще нужна психотерапия

Психолог-консультант дает ответы на самые наивные вопросы о терапии

Esquire
Бизнес, который вырос на 1000%: сколько можно заработать на инвестициях в легальную марихуану Бизнес, который вырос на 1000%: сколько можно заработать на инвестициях в легальную марихуану

Шесть лет назад Исаак Беккер поведал о зарождающемся рынке медицинской марихуаны

Forbes
Что общего между приматами и шовинизмом Что общего между приматами и шовинизмом

Отрывок из книги нейробиолога Николая Кукушкина

СНОБ
Правила жизни Станислава Говорухина Правила жизни Станислава Говорухина

Правила жизни режиссера Станислава Говорухина

Esquire
Пять экранизаций русских книг, которые мы ждем в 2020 году Пять экранизаций русских книг, которые мы ждем в 2020 году

Пять современных русских романов, экранизацию которых мы очень ждем прямо сейчас

Esquire
«Пользователи ищут славы и денег»: старое интервью сооснователя Musical.ly о создании и монетизации сообщества «Пользователи ищут славы и денег»: старое интервью сооснователя Musical.ly о создании и монетизации сообщества

Интервью основателя Musical.ly до объединения с TikTok

VC.RU
В факторы риска преждевременной смерти включили психологические и социальные факторы В факторы риска преждевременной смерти включили психологические и социальные факторы

Риск смерти выше у разведенных или тех, кто не был доволен своей жизнью

N+1
11 лучших песен на тарабарских и выдуманных языках 11 лучших песен на тарабарских и выдуманных языках

Иногда тебя может прославить гениальное «Бдум-бдум-бдум ша-лала-бдыщ»

Maxim
История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней

Как развивалась эстетическая хирургия?

Популярная механика
10 лучших кинокаров всех времен 10 лучших кинокаров всех времен

Выбор правильного автомобиля так же важен, как и правильно подобранные актеры

Популярная механика
Кто стоит за самыми перспективными стартапами по версии Forbes Кто стоит за самыми перспективными стартапами по версии Forbes

Кто стоит за стартапами, которые в скором времени могут подорожать до $1 млрд

Forbes
«Жены сами провоцируют измены своих мужей» «Жены сами провоцируют измены своих мужей»

Правда ли, что жены тех, с кем она встречалась, сами способствуют их неверности

Psychologies
Открыть огонь! Открыть огонь!

Приготовление кебаба — почти священнодействие

Вокруг света
Как перестать себя оценивать и начать ценить Как перестать себя оценивать и начать ценить

Привычки мышления усваиваются в детстве и сопровождают нас всю жизнь

Psychologies
Театральный этикет в XIX веке Театральный этикет в XIX веке

В XIX веке в театр ходили не только для того, чтобы посмотреть спектакль

Культура.РФ
«Постфактум. Две страны, четыре десятилетия, один антрополог» «Постфактум. Две страны, четыре десятилетия, один антрополог»

Отрывок из автобиографии антрополога XX века Клиффорда Гирца

N+1
10 пар животных, в чьи родственные связи сложно поверить 10 пар животных, в чьи родственные связи сложно поверить

Не похожие друг на друга существа на самом деле приходятся друг другу кузенами

Популярная механика
История «Меты» История «Меты»

Как предприниматель сделал сервис подбора психотерапевтов

Inc.
Правила жизни Майка Тайсона Правила жизни Майка Тайсона

Правила жизни знаменитого боксера Майка Тайсона

Esquire
Открыть в приложении