Ученые разработали носимый пластырь, который может точно отслеживать и обнаруживать изменения в дыхании людей — даже если он не контактирует напрямую с кожей.

Есть надежда, что это устройство, которое считается первым в своем роде, можно будет использовать в медицинских учреждениях и дома для раннего предупреждения об ухудшении здоровья, что может спасти жизни.

Работа, проведенная под руководством Университета Ноттингем Трент, Университета Саутгемптона и Университетской больницы Саутгемптона при участии компании медицинских технологий Zelemiq Ltd, опубликована в журнале Sensors .

Работа ведется в Биомедицинском исследовательском центре NIHR в Саутгемптоне.

Изменения частоты дыхания часто могут быть первым признаком ухудшения состояния пациента при ряде заболеваний, включая сепсис и COVID-19.

Распространенными хроническими респираторными заболеваниями, включая астму, апноэ во сне и хроническую обструктивную болезнь легких , в настоящее время страдают более 435 миллионов человек во всем мире.

В результате возникла необходимость в разработке методов неинвазивного и эффективного измерения частоты дыхания, обладающих приемлемой с медицинской точки зрения точностью.

«Пневморатор» содержит ряд функциональных слоев и работает, измеряя изменение частоты датчика, вызванное дыханием, что позволяет точно определять едва заметные изменения, вызванные расширением грудной клетки или изменениями в составе легких.

В рамках исследования устройство было способно непрерывно измерять частоту дыхания добровольцев с точностью до двух вдохов в минуту.

Исследователи говорят, что устройство является недорогим и пригодным для массового производства. Теперь его будут дополнительно проверять с помощью клинических испытаний в университетской больнице Саутгемптона с целью получения одобрения регулирующих органов в рамках NHS.

Он будет подключен по беспроводной связи и сможет отображать данные на специальном приложении для смартфона или планшета, которое медицинская бригада сможет использовать в качестве системы раннего оповещения.

В настоящее время частота дыхания измеряется в больницах медсестрами, которые вручную подсчитывают количество вдохов в минуту. По мнению исследователей, это может привести к задержкам в выявлении изменений и возможном лечении.

Хотя для непрерывного измерения частоты дыхания существуют системы с нагрудным ремнем или маской, исследователи утверждают, что их использование в течение длительного времени может быть инвазивным и неудобным.

«Это новаторское носимое изобретение, тщательно разработанное для оказания важной поддержки пациентам и медицинским работникам», — сказал доктор Ян Вэй, эксперт в области электронного текстиля и электронной инженерии в Центре инноваций в области медицинских технологий Университета Ноттингем Трент.

Он сказал: «Возможность непрерывного измерения дыхания таким образом дает нам возможность проводить более быстрое и эффективное лечение, значительно улучшая результаты лечения пациентов и эффективность работы системы здравоохранения».

Профессор Нил Уайт, директор Центра здравоохранения Университета Саутгемптона, сказал: «Эта носимая технология позволяет измерять частоту дыхания в течение длительных периодов времени, что невозможно при обычном ручном подсчете дыхания. Таким образом, можно регистрировать и наблюдать тенденции частоты дыхания, что открывает возможности для быстрых вмешательств, которые потенциально могут спасти жизни».

Доктор Гарри Акерман, консультант-анестезиолог в университетской больнице Саутгемптона, добавил: «Частота дыхания часто является первым физиологическим параметром, который меняется по мере ухудшения самочувствия пациента — раньше изменений частоты сердечных сокращений, артериального давления, температуры и уровня кислорода. Это также единственный из них, который регулярно измеряется вручную, и поэтому подвержен человеческим ошибкам».

«Мы знаем, что раннее выявление заболеваний лучше для пациентов, а также обходится дешевле в лечении, поэтому устройство, которое непрерывно и неинвазивно измеряет частоту дыхания, может стать отличным инструментом для раннего выявления ухудшения состояния пациентов».