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

Смерть бессильного вождя Смерть бессильного вождя

Это был лидер страны, у которого из средств общения осталась только мимика

Дилетант
Театр ТРУ Театр ТРУ

Самое яркое явление андеграундной сцены Петербурга

Собака.ru
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Право на отдых: как новый законопроект об удаленной работе изменит отношения сотрудников и работодателей Право на отдых: как новый законопроект об удаленной работе изменит отношения сотрудников и работодателей

Сможет ли новый законопроект защитить право сотрудников на отдых

Forbes
Женщина, которая со всем не согласна: как лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Арнольд переворачивает науку с ног на голову Женщина, которая со всем не согласна: как лауреат Нобелевской премии Фрэнсис Арнольд переворачивает науку с ног на голову

Почему так важны открытия Фрэнсис Арнольд?

Forbes
Ученые считали, что нашли мумию птицы. Она оказалась мертворожденным ребенком Ученые считали, что нашли мумию птицы. Она оказалась мертворожденным ребенком

Несколько лет мумия была в музее, и никто не догадывался, что в бинтах не птица

National Geographic
Идеальное время для первого признания в любви: как понять, что оно пришло Идеальное время для первого признания в любви: как понять, что оно пришло

Уже пора произнести эту заветную фразу или стоит подождать?

Playboy
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
Фитнес-зависимость: как остановиться и сохранить здоровье Фитнес-зависимость: как остановиться и сохранить здоровье

Чем может обернуться зависимость от фитнеса

РБК
Предсказания от ИИ: турецкий предприниматель запустил сервис для гадания на кофейной гуще и получил 5 млн пользователей Предсказания от ИИ: турецкий предприниматель запустил сервис для гадания на кофейной гуще и получил 5 млн пользователей

Благодаря ИИ у турков нет необходимости обращаться к гадалкам

VC.RU
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
«Если проиграете, можете просто выпить»: способы инвестиций в вино, доходность и риски «Если проиграете, можете просто выпить»: способы инвестиций в вино, доходность и риски

Преимущества и недостатки вина как объекта инвестирования

VC.RU
«Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии» «Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии»

Попытки Жозефа Луи Лагранжа и Пьера-Симона Лапласа объяснить ускорение Луны

N+1
«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
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
Отходы на обед Отходы на обед

Как российские рестораторы поддерживают тенденцию безотходного производства

Bones
«Толстые воры» и «пойти по груше»: 12 самых странных английских идиом «Толстые воры» и «пойти по груше»: 12 самых странных английских идиом

Английские идиомы, которым стоит задержаться в вашем лексиконе

РБК
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
Как устроен бункер под Белым домом, в котором спрятался Трамп в начале волнений в США Как устроен бункер под Белым домом, в котором спрятался Трамп в начале волнений в США

Последний раз этот бункер использовали во время терактов 11 сентября

Maxim
Антиоксиданты в кишечнике помогли дрозофилам не умереть без сна Антиоксиданты в кишечнике помогли дрозофилам не умереть без сна

Связи мозга с этим эффектом не нашли

N+1
11 роботов, созданных задолго до XX века 11 роботов, созданных задолго до XX века

Первого робота создал ещё Леонардо да Винчи

Maxim
«Держите чертову российскую политику подальше от нашей компании»: Alion Energy прокомментировала обыски в РВК «Держите чертову российскую политику подальше от нашей компании»: Alion Energy прокомментировала обыски в РВК

Комментарии об обысках в Российской венчурной компании Alion Energy

Forbes
Дед Хасан, Котик, Киборг: откуда берутся имена и прозвища криминальных авторитетов Дед Хасан, Котик, Киборг: откуда берутся имена и прозвища криминальных авторитетов

По каким правилам придумывают прозвища в уголовном мире

Esquire
Андрей Клишас — РБК: «Политики должны перестать думать о трансфере» Андрей Клишас — РБК: «Политики должны перестать думать о трансфере»

Андрей Клишас рассказал о смысле поправок в Конституцию

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

Рассказываем о женщинах, задающих правила игры прямо сейчас

GQ
Телескоп и фотодиод помогли подслушать речь по дрожащей лампочке Телескоп и фотодиод помогли подслушать речь по дрожащей лампочке

Ученые представили Lamphone — метод дистанционного подслушивания

N+1
Сезон вампиров: как и почему кусают слепни Сезон вампиров: как и почему кусают слепни

Представители самых мерзких кусачих насекомых, которые портят нам жизнь до осени

Популярная механика
Развязать язык: Esquire переводит на русский язык плохо поддающиеся переводу иностранные слова Развязать язык: Esquire переводит на русский язык плохо поддающиеся переводу иностранные слова

Чтобы разгадать народ, обратитесь к его непереводимым словам

Esquire
«Очень круто, когда нет человека» «Очень круто, когда нет человека»

Кто в России создает виртуальных инфлюенсеров

Inc.
Пейте на здоровье! Пейте на здоровье!

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

Bones
Открыть в приложении