Respiration pattern recognition by wearable mask device.
Respiration pattern recognition by wearable mask device.
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DOI：
10.1016/j.bios.2020.112590
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发表时间：
2020-12-01
影响因子：
12.6
通讯作者：
Xian X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tipparaju VV;Wang D;Yu J;Chen F;Tsow F;Forzani E;Tao N;Xian X
与心率、体温和血压相比，呼吸频率是经常被忽视的生命体征，这主要是由于缺乏可靠和自然的呼吸监测工具。为了满足这一未满足的需求，我们设计并制造了一种可穿戴的、独立的、完全集成的面罩设备，用于在自由生活条件下准确跟踪呼吸。可穿戴式面罩装置可以以可穿戴和无线的方式提供全面的呼吸信息。它不仅可以准确地测量呼吸频率，潮气量，呼吸分钟量，和峰值流量，而且还通过主成分分析（PCA）算法识别受试者的独特呼吸模式。所报道的可穿戴式面罩设备和呼吸模式识别算法可广泛用于常规临床检查、肺功能评估、哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）管理、代谢率测量、二氧化碳监测、肺活量测定、睡眠模式分析和生物识别。
Compared to heart rate, body temperature and blood pressure, respiratory rate is the vital sign that has been often overlooked, largely due to the lack of easily accessible tool for reliable and natural respiration monitoring. To address this unmet need, we designed and built a wearable, stand-alone, fully integrated mask device for accurate tracking of respiration in free-living conditions. The wearable mask device can provide comprehensive respiration information in a wearable and wireless manner. It can not only accurately measure respiratory rate, tidal volume, respiratory minute volume, and peak flow rate but also recognize unique respiration pattern of the subject via Principle Component Analysis (PCA) algorithms. The reported wearable mask device and respiratory pattern recognition algorithms could be widely used in routine clinical examination, lung function assessment, asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) management, metabolic rate measurement, capnography, spirometry, sleep pattern analysis, and biometrics.
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