Development of sensor-probe system with function of measuring flow and pressure for evaluating breathing property at airway in lungs
Development of sensor-probe system with function of measuring flow and pressure for evaluating breathing property at airway in lungs
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开发具有测量流量和压力功能的传感器探针系统，用于评估肺部气道的呼吸特性
DOI：
10.1007/s00542-020-05201-0
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shikida Mitsuhiro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kawamoto Yuji;Maeda Yoshifumi;Hasegawa Yoshihiro;Matsushima Miyoko;Kawabe Tsutomu;Shikida Mitsuhiro
我们提出了一种传感器-探头系统来评估肺部的局部气道阻力。该系统由一个基于热线空气流量计原理的微机械热流传感器和一个市售的硅压力传感器组成。我们将该系统插入内径为5.0 mm的管子中，以评价其在恒定流量高达6.0×L/m的情况下的检测性能，成功地获得了流速与传感器输出的关系以及压力与管长的关系。然后我们将该系统应用于往复气流的测量。用人工呼吸器产生的30摄氏度、0.5赫兹的流量被用来模拟小动物的呼吸，我们确认该系统成功地检测到了管子中产生的流量和压力变化。
We propose a sensor-probe system for evaluating local airway resistance in the lungs. The system consists of a micro-machined thermal-flow sensor, based on the hot-wire airflow-meter principle, fabricated on a flexible substrate consisting of Cu foil and polyimide film and a commercially available Si pressure sensor. We inserted the system into a tube with a 5.0-mm inner diameter to evaluate its detection properties under a steady-flow of up to 6.0 L/m. The flow velocity vs. sensor output and pressure vs. tube length were successfully obtained. We then applied the system for reciprocating airflow measurement. A flow of 30 cc at 0.5 Hz generated with an artificial ventilator was used to imitate the breathing of a small animal, and we confirmed that the system successfully detected both flow and pressure change generated in the tube.
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T. Tsuchiya
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M. Shikida