智能殘疾人呼吸傳感系統

生物、醫藥及醫療機械

我國目前有殘疾人8296萬，占全國總人口的6.34%，約有80%的殘疾人需要配備輔助器具。殘疾人輔助器具與技術服務是殘疾人補償和改善功能，提高生存質量，增強社會生活參與能力最直接有效的手段之一。殘疾人相關技術的需求已成為一個潛在的亟待開發的市場。我國目前已經在發放殘疾人輔助器具方面取得了豐碩成果，但是在重度殘疾人輔助器具研發方面仍然還有很長的路要走。不同于部分肢體缺失等殘疾，重度殘疾患者，如全身癱瘓，肌萎縮側索硬化癥或閉鎖綜合征等，由于不能用肢體語言或言語來表述自己的需求，常用的輔助器具并不能發揮作用。針對重度殘疾患者，技術基于TENG，目前團隊主要利用先進的摩擦納米發電技術，研發一種特殊的自驅動鼻夾，具體來說是一種呼吸驅動傳感器，使得重度殘疾人士可以通過呼吸頻率或者呼吸深淺讓其佩戴的鼻夾產生不同的電位，做出相應的反應，來傳遞其所要表達的信息，例如控制空調、電燈、電視等的開關，甚至可以調控其具體的功能參數，使得殘疾人士很大程度上來照護自己的起居，而且其也可以檢測被檢測者的呼吸，來判斷其生命體征。

我們的鼻夾因為主要依靠收集呼吸數據去工作，可以完美的去適配絕大部分的殘疾人士，且可以根據使用者的需求進行個性化定制。相較于市面上的其他輔助器械，我們覆蓋方面極廣。對比的其他的人機交互設備，我們的鼻夾完全由自己供電。我們基于TENG的呼吸驅動納米發電機，無需外接電源，這就使得佩戴者完全不用擔心其使用時長。并且傳統的呼吸檢測設備體積大，結構復雜，主要基于電池或者外接電源，大大限制了其便攜性。另一方面我們對比同類型的，可自發電呼吸檢測設備，目前多為口罩式。佩戴者使用過程中，會感到呼吸不暢，且長時間使用，口罩內會積累水汽產生異味，給佩戴者帶來糟糕的體驗。而我們鼻夾式則完全解決了以上問題。我們鼻夾在使用時會在鼻腔和外界留有較大縫隙，使得佩戴者可暢快呼吸。即使佩戴者睡覺也無明顯異樣。而口罩式在佩戴者睡眠時將會帶來極大的不便。

該項目目前處于實驗室階段，后期將探討與企業和政府部門合作。

隨著全球氣候惡化、空氣污染嚴重、疫情影響和人口老齡化趨勢的加劇，人類健康，尤其是呼吸系統的健康，正面臨越來越多的威脅。很多人正受到各種各樣呼吸問題的困擾，包括睡眠呼吸暫停(OSA)、慢性肺阻塞（COPD）等。睡眠呼吸暫停(OSA)與多種慢性疾病都有著密切的聯系,比如中風、二型糖尿病、心衰、高血壓等。因此，監測人體身體健康也是預防潛伏性疾病的重點。能監測呼吸的智能鼻夾，可面向醫院應用于臨床，讓醫務人員實時掌握病人的狀況；也可應用于家庭，對患有呼吸道疾病的人群在夜間進行監測，及時發現呼吸停止的情況并在黃金時間內進行救治，以及各種需要監測人員呼吸的場合，一旦呼吸模式達到危急情況，將觸發警報發出提醒。除此之外智能鼻夾設備也可以用來構建人機交互系統，通過識別殘疾人的呼吸行為（深呼吸或淺呼吸）來遠程操縱他們的電器，即能面向全體身患殘疾，行動不便的人們，為他們提供幫助，以此提升他們的生活質量，減輕自己和家人的負擔。

正在研發