[ヒトの呼吸器筋肉の動きを監視するためのシグナルセンシングシステム]

科学分野:

• 生物医学工学
• 呼吸器の生理学
• センサー技術

背景:

• 呼吸段階の正確な検出は,効果的な機械的換気のために不可欠です.
• 伝統的なエアフローベースの方法は,リアルタイムの同期に制限があります.
• 呼吸器の筋肉の動きは,相検出のための潜在的な代替案を提供します.

研究 の 目的:

• 呼吸器の筋肉の動きに関する包括的な信号検出システムを開発し評価する.
• 呼吸段階の同期信号を抽出するシステムの能力を評価する.
• 筋肉の動きをリアルタイムで検知し,空気流に基づく方法と比較する.

主な方法:

• 薄膜バリスターFSR402 IMS-C07Aを使用したセンサーシステムの開発.
• センサ,信号処理回路,データ収集,増幅,消音のためのアプリケーションプログラムの統合.
• 呼吸器の筋肉の動きセンサーとSTM32F107の開発ボードを備えた実験プラットフォームの設計.
• 3人の健康な成人の呼吸器の運動データと空気流量データの比較分析

主要な成果:

• 開発されたシステムは,筋肉の動きに基づいて呼吸段階を決定する際の強力なリアルタイムパフォーマンスを示しました.
• 筋肉の動きに基づいた方法では,呼吸から吸入までのリードタイムが (88. 3 ± 47. 9ミリ秒),呼吸から吸入までの移行時間は (92. 9 ± 63. 8ミリ秒) であった.
• これらのリードタイムは,従来の空気流に基づく検出よりもかなり早いです.

結論:

• 呼吸器の筋肉の動きを感知することで,呼吸の段階を検出するための実用的でリアルタイムな方法が提供されます.
• 提案されたシステムは,呼吸器の出力を誘発することによって,患者と呼吸器の同期性を高めることができます.
• この技術は,呼吸器疾患の患者の換気治療を改善する見込みです.