Новий сенсор показує, наскільки добре ваша маска працює

Опубліковано:

в

Дослідники розробили легкий, багаторазовий датчик, який кріпиться до маски, щоб відслідковувати, наскільки вона працює. Пристрій, названий FaceBit, виявляє протікання та записує час носіння, одночасно вимірюючи серцевий та дихальний ритм носія. Розробники сподіваються, що це допоможе у дослідженнях та полегшить роботу медичним працівникам та іншим людям, які носять маски протягом дня, щоб боротися з передачею захворювань, таких як COVID. Кожного разу, коли людина, яка носить маску, кашляє, чешетеся або робить певні вирази обличчя, її захисний засіб зсувається, і зайнятий працівник може не мати часу перевіряти його прилягання кожного разу, коли відбувається рух. Це може спричинити тривогу, каже співрозробник FaceBit Джосія Гестер, інженер-комп’ютерник зі школи інженерії МакКорміка університету Нортвестерн. Під час пандемії COVID його колеги, які працюють в клінічних умовах, зв’язувалися з ним із своїми занепокоєннями, кажучи: “Допоможіть мені зрозуміти речі та дайте мені щось, що може спостерігати за мною, оскільки я не маю часу дбати про себе, коли я зайнятий своїми клінічними обов’язками, доглядаючи за цим потоком пацієнтів COVID”. І саме звідти все почалося. Хестер вирішив розробити пристрій, який міг би не тільки попереджати носіїв масок про протікання, але й записувати їх вітальні ознаки протягом дня, надаючи користувачам інструмент для оцінки (і, можливо, зниження) рівня стресу. Замість розробки цілком “розумної маски”, яка може бути непрактичною для повторного використання, команда Хестера створила електронний пристрій, трохи більший за чверть, який кріпиться до захисного засобу за допомогою магнітного затискача та містить кілька датчиків. Датчик тиску виявляє протікання, показуючи, наскільки добре маска прилягає. Зміни тиску також дозволяють FaceBit визначати, коли маска на обличчі людини, щоб він міг записувати час носіння та переходити в “сплячий” режим, коли не використовується. FaceBit додатково контролює серцевий ритм за допомогою чутливого акселерометра, який реєструє дрібні рухи шкіри обличчя, викликані кожним ударом пульсу. Він також вимірює частоту дихання за допомогою температурного датчика. Bluetooth-підключення передає ці дані на супутниковий додаток для телефону. Пристрій працює від батареї, яка додатково заряджається енергією, що збирається з рухів та дихання людини, яка носить маску. Це дозволяє йому працювати протягом щонайменше 11 днів. Розробники описують FaceBit у статті, опублікованій минулого місяця в Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies. Вони стверджують, що пристрій може перетворити різні типи масок (включаючи респіратори N95, а також хірургічні маски та тканинні покриття) у розумні маски. Однак команда визнає, що функція визначення прилягання працює належним чином тільки з покриттями, які прилягають до обличчя, такими як N95. Хоча хірургічні маски та тканинні покриття можуть використовуватися з функцією моніторингу часу носіння та відстеження дихального та серцевого ритму FaceBit, ці покриття дозволяють занадто багато зовнішнього повітря навколо країв, щоб працювати функції визначення прилягання пристрою. Але моніторинг прилягання може бути дуже корисним для медичних працівників, які носять респіратор протягом усього дня під час поточної пандемії, каже Ліза Броссо, науковий консультант з досліджень в Центрі дослідження захворювань, що передаються, при Університеті Міннесоти, яка не брала участь у проекті FaceBit. “Ми всі хотіли б мати це для кожного респіратора – не тільки в медицині -, що буде постійно повідомляти вас, чи досягаєте ви хорошого прилягання, або воно попереджатиме вас, якщо ви ні”, – каже вона. Але Броссо не впевнена, що FaceBit може послідовно вимірювати прилягання. “Він має деяке обіцяння, можливо, з цього погляду, але вони не перевірили його або не звалидували його так, як я прийняла б це”, – додає вона. Броссо каже, що вона була б більш зацікавлена, якби команда FaceBit безпосередньо порівняла свій метод виявлення протікання за допомогою датчика тиску зі стандартними тестами для вимірювання прилягання респіратора. “У нас є дуже добре встановлені, добре протестовані методи – кількісні та якісні -, які оцінюють прилягання людей, коли ми призначаємо їм респіратор”, – каже вона. Кількісний тест може вимірювати концентрацію часток всередині маски та порівнювати її з концентрацією в атмосферному повітрі. Якісний тест розпилить зовнішнє повітря зі специфічним запахом аерозолю, такого як бананова олія або сильно гірка чи солодка речовина, і переконається, чи може носій відчути його запах або смак через свій респіратор. Звісно, такі тести потребують ресурсів та часу, якого багато людей поза медичним простором не мають. Монітор, навіть той, який перевіряв прилягання лише раз на день, може доповнювати тести золотого стандарту, запропонував Адам Фінкель, науковець з охорони здоров’я навколишнього середовища в Школі громадського здоров’я університету Мі

Автор: