研究人員發(fā)明了智能面罩來跟蹤呼吸聲音以識別呼吸系統(tǒng)疾病

戴口罩已被認(rèn)為是防止 COVID-19 傳播的最有效方法之一，即使在即將到來的流行階段也是如此。除了口罩的傳統(tǒng)功能外，智能口罩監(jiān)測人體生理信號的潛力正在被越來越多地探索。香港城市大學(xué)(城大)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)最近發(fā)明了一種智能口罩，集成了基于超薄納米復(fù)合海綿結(jié)構(gòu)的聲波傳感器，能夠檢測呼吸、咳嗽和說話的呼吸音。

使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和可在寬帶寬上運(yùn)行的高靈敏度聲波傳感器，智能面罩為其在識別呼吸系統(tǒng)疾病以及語音交互工具中的應(yīng)用開辟了新途徑。這種超輕量級的可穿戴技術(shù)也有可能通過在日常生活中實(shí)現(xiàn)長期和系統(tǒng)的呼吸健康監(jiān)測來改善個人和公共健康。

由機(jī)械工程系(MNE)講座教授李文榮教授、計(jì)算機(jī)科學(xué)系(CS)教授王建平教授、生物醫(yī)學(xué)工程系副教授于新革博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)城大 (BME) 最近開發(fā)了這種智能面罩，可以檢測和區(qū)分多種呼吸動作。香港大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院沈建剛教授團(tuán)隊(duì)也對該項(xiàng)目做出了重要貢獻(xiàn)。研究結(jié)果發(fā)表在Advanced Science上。

即使 COVID-19 成為地方病，戴口罩的重要性

“許多國家現(xiàn)在認(rèn)為 COVID-19 將很快成為地方病，”李教授說。“然而，我們必須拋開樂觀態(tài)度，對未來幾年與這種疾病相關(guān)的疾病、殘疾和死亡的可能水平持現(xiàn)實(shí)態(tài)度。重要的是要記住，地方性并不對應(yīng)于無害。”

他以瘧疾為例說明，盡管它目前在 87 個國家被認(rèn)為是地方病，但根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，到 2020 年，它估計(jì)感染了 2.41 億人并導(dǎo)致 627,000 人死亡。因此，他建議人們應(yīng)繼續(xù)對 COVID-19 保持謹(jǐn)慎，并使用包括口罩在內(nèi)的可用且經(jīng)過驗(yàn)證的措施來控制病毒的傳播。

“這款智能口罩利用我們自主研發(fā)的高靈敏度、寬帶寬柔性傳感器，可以檢測并記錄人類日常呼吸活動，如呼吸、咳嗽和說話等，用于云數(shù)據(jù)存儲，”李教授解釋說。

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