【創新科研】城大研智能口罩檢測呼吸及咳嗽 可進行長期和系統性監測

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發布時間: 2022/10/31 15:57

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(左起)汪建平、李文榮及機械工程學系博士生索姣。(城大提供)

香港城市大學團隊開發物聯網智能口罩,結合超薄納米複合海綿結構的聲波感測器,利用深度學習方法對各種呼吸聲音,包括呼吸、咳嗽和說話,進行檢測與分類,有助對幾種常見的咳嗽相關疾病,進行長期和系統性監測、篩查和診斷。相關論文已在高影響因子期刊《先進科學》發表。

有關研究由機械工程學系講座教授李文榮、電腦科學系教授汪建平,及生物醫學工程學系副教授于欣格共同領導,港大中醫藥學院沈劍剛團隊亦作出重要貢獻。智能口罩綜合碳納米管/聚二甲基矽氧烷(CNT/PDMS)納米複合材料,製成超薄柔性寬帶聲波傳感器,厚度400微米,可在靜態與動態壓力測量範圍內實現高靈敏度,其靈敏度高達4000赫茲,可用來追蹤、分類和識別呼吸、說話與咳嗽共3種不同類型的呼吸活動,還可識別語音。

團隊早前招募31人,採集他們佩戴智能口罩時呼吸活動的數據,並使用深度學習方法對數據進行處理和分類。李文榮說,不規則的呼吸活動是呼吸系統疾病的主要症狀,通常是診斷百日咳和哮喘等疾病的重要方法。而團隊研發的新型物聯網智能口罩,能夠對幾種常見的咳嗽相關疾病進行長期和系統性監測、篩查和診斷。

汪建平稱,智能口罩對細微的氣壓和高頻振動都很敏感,可以檢測到3個咳嗽階段。于欣格就表示,智能口罩具潛力成為低成本的日常智能可穿戴設備,有助呼吸系統疾病篩查方面的個人及公共衞生管理,特別在香港這種人口密集的城市。

過與商用口罩結合,柔性傳感器可用於檢測人體呼吸活動。(城大提供)

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責任編輯:黃悅晴