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

Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия

Поработать лицом: 16 способов заставить девушку кричать от удовольствия

Playboy
Простить или отпустить? Психология примирения Простить или отпустить? Психология примирения

Нужно ли извинять того, кто не просит об этом?

Psychologies
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
Правила жизни Сергея Бодрова Правила жизни Сергея Бодрова

Правила жизни кинорежиссера Сергея Бодрова

Esquire
Учимся на каникулах: главное — не забывать про отдых Учимся на каникулах: главное — не забывать про отдых

Как пробудить в ребенке любознательность и любовь к учебе?

Psychologies
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
Радуйтесь кошмарным снам — они помогают справиться с кризисом Радуйтесь кошмарным снам — они помогают справиться с кризисом

Как кошмарные сны помогают прожить кризис в жизни быстрее и эффективнее

Psychologies
Художники-отравители Художники-отравители

Не судите об иглобрюхах по внешности

Вокруг света
«Я умру до 35 лет?»: девушка раскрыла секрет феноменального похудения «Я умру до 35 лет?»: девушка раскрыла секрет феноменального похудения

Молодая мама узнала, что, если не избавится от ожирения, может умереть

Cosmopolitan
Цикорий: доказанная польза для мужчин и возможные побочные эффекты Цикорий: доказанная польза для мужчин и возможные побочные эффекты

Цикорий — здоровая альтернатива кофе или что-то большее?

Playboy
Габриэль Витткоп: Наследства Габриэль Витткоп: Наследства

Отрывок из нового романа французской писательницы Габриэль Витткоп

СНОБ
Отрывок из книги Виталия Егорова «Люди на Луне» Отрывок из книги Виталия Егорова «Люди на Луне»

Книга «Люди на Луне. Главные ответы» рассказывает о полет Apollo

СНОБ
Почему измена причиняет нам такую боль Почему измена причиняет нам такую боль

Почему предательство партнера приносит столько страданий

Psychologies
«Шампанское и яйца»: американцы раскрыли секреты красоты Жаклин Кеннеди «Шампанское и яйца»: американцы раскрыли секреты красоты Жаклин Кеннеди

В Нью-Йорке обнаружили медицинскую документацию доктора Эрно Ласло

Cosmopolitan
Обаятельный боец Обаятельный боец

Как Даниил Медведев стал звездой мирового тенниса и героем рекламных кампаний

Forbes
Как Стефани Майер оказалась литературной освободительницей Как Стефани Майер оказалась литературной освободительницей

Как эта «сумеречной» сага изменила литературную и не только повестку

РБК
Движение роялистов Движение роялистов

На нью-йоркской фабрике Steinway & Sons всё работает как по нотам

Robb Report
Беспорядки в Лос-Анджелесе. Рассказ очевидца Беспорядки в Лос-Анджелесе. Рассказ очевидца

Как выглядят протесты в самом большом городе Калифорнии

РБК
7 актеров, которые чуть не упустили свои лучшие роли 7 актеров, которые чуть не упустили свои лучшие роли

Актеры, которые случайно сделали «классические» фильмы такими, какие они есть

Правила жизни
Жена астронавта. Кто ждет дома членов экипажа Crew Dragon, запущенного к МКС Илоном Маском Жена астронавта. Кто ждет дома членов экипажа Crew Dragon, запущенного к МКС Илоном Маском

Астронавты Дуглас Херли и Роберт Бенкен не только коллеги, но и лучшие друзья

Forbes
Как читать «Доктора Живаго» Как читать «Доктора Живаго»

Как Пастернак подвел романом «Доктора Живаго» итоги своего жизненного пути

Культура.РФ
6 самых ярких «Опелей» в истории 6 самых ярких «Опелей» в истории

Шесть симпатичных друзей «Мокки»

Maxim
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
Uvula Uvula

Группа Uvula проехала с туром по 29 городам и выступила на «Вечернем Урганте»

Собака.ru
Кодный магазин Кодный магазин

Программист из Ульяновска построил компанию стоимостью $100 млн

Forbes
Играй, консоль: топ-5 сервисов для убийств монстров и времени Играй, консоль: топ-5 сервисов для убийств монстров и времени

Хиты PSP и новинки Apple Arcade, Xbox Game Pass, Nintendo и сервиса GeForce NOW

РБК
Как научиться читать иконы Как научиться читать иконы

Что можно узнать, взглянув на икону, если вы новичок в древнерусском искусстве

Культура.РФ
Захват планет корпорациями, борьба за недра и другие прогнозы о будущем космоса от специалиста по космическому праву Захват планет корпорациями, борьба за недра и другие прогнозы о будущем космоса от специалиста по космическому праву

Колонии на Марсе будут бороться за независимость от земных метрополий

Esquire
Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей Медиальная префронтальная кора выдала одиноких людей

Работа медиальной префронтальной коры регулируются тем, насколько человек одинок

N+1
Как относились друг к другу Тютчев и Фет? Как относились друг к другу Тютчев и Фет?

Тютчев и Фет не только были знакомы, но и относились друг к другу с теплом

Культура.РФ
Открыть в приложении