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天眼新聞(2025.03.19)研發(fā)自適應(yīng)呼吸肌訓(xùn)練設(shè)備!貴州醫(yī)科大學(xué)生物電子系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)取得新突破

日期:2025-03-19 來(lái)源:天眼新聞 點(diǎn)擊:

近日,,貴州醫(yī)科大學(xué)生物與工程學(xué)院(健康醫(yī)藥現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院)曾柱教授和鄭強(qiáng)教授領(lǐng)銜的生物電子系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合江漢大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院北京納米能源研究所,,開(kāi)發(fā)了一款人工智能輔助的自適應(yīng)呼吸肌訓(xùn)練設(shè)備,該成果已在《Infomat》(影響因子:22.7)期刊上發(fā)表,。該設(shè)備通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的混合納米發(fā)電傳感器技術(shù)和智能算法,,實(shí)現(xiàn)了對(duì)呼吸狀態(tài)的精準(zhǔn)感知與阻力的自動(dòng)調(diào)節(jié),為運(yùn)動(dòng)員,、慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者以及健康恢復(fù)中的人群提供了一種更加科學(xué),、便捷的訓(xùn)練方式。

阻力適應(yīng)性呼吸訓(xùn)練器概述

本設(shè)備采用混合納米發(fā)電傳感器技術(shù),,將摩擦電和壓電特性相結(jié)合,,能夠同時(shí)感知高頻和低頻信號(hào),輸出電壓可達(dá)5伏特,。通過(guò)卡門(mén)渦街效應(yīng)解決了傳統(tǒng)渦輪傳感器的遲滯問(wèn)題,,大幅提高了數(shù)據(jù)響應(yīng)速度和精確度。

智能呼吸肌訓(xùn)練器的應(yīng)用,,傳感器顯示呼吸深度,、呼吸頻率和疲勞程度

設(shè)備內(nèi)置阻力自適應(yīng)程序(Resistance Self-Adaption Program,RSP),通過(guò)主控芯片實(shí)時(shí)分析呼吸數(shù)據(jù),,判斷用戶(hù)的肌肉疲勞狀態(tài)并自動(dòng)調(diào)節(jié)阻力,。機(jī)器學(xué)習(xí)算法的引入使訓(xùn)練強(qiáng)度能夠精準(zhǔn)匹配用戶(hù)能力,從而優(yōu)化訓(xùn)練效率,。

阻力吸入和無(wú)阻力呼氣的12-D數(shù)據(jù)圖的二維主成分分析圖及其特征貢獻(xiàn)率

該設(shè)備適用于不同的呼吸訓(xùn)練需求,,例如改善肺功能、增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)或輔助恢復(fù)神經(jīng)肌肉損傷,。其傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性(5000次循環(huán)后信號(hào)依舊穩(wěn)定)和自動(dòng)化功能,,使其在醫(yī)療康復(fù)和競(jìng)技運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域具有廣闊前景。

傳感器的特性

這款智能呼吸肌訓(xùn)練設(shè)備不僅展示了混合納米發(fā)電傳感器在醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的潛力,,也為健康管理與康復(fù)訓(xùn)練開(kāi)辟了新的方向,。團(tuán)隊(duì)期待在后續(xù)研究中進(jìn)一步完善設(shè)備功能,推動(dòng)其在更多醫(yī)療場(chǎng)景中的應(yīng)用,。

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