Biosensa ya PneumoWave ni kifaa kinachovaliwa na kisichoingilia mwili cha ufuatiliaji wa kupumua, kilichoundwa kufuatilia mwendo wa ukuta wa kifua unaohusiana na kupumua kupitia data ya akseleromita. Utafiti huu ulitathmini utendaji wa PneumoWave katika kupima kiwango cha kupumua na kusimama kwa kupumua kulikoundwa kwa udhibiti, katika manekeni ya mtu mzima ya SimMan ALS na pia kwa wajitolea 20 wenye afya. Kiwango cha kupumua kilijaribiwa katika masafa ya pumzi 6–30 kwa dakika (BPM), katika mikao ya nusu-kuegemea 45°, kukaa wima 90° na kulala chali 180°. Katika matokeo ya In vitro, uhusiano na ulinganifu wa juu sana ulipatikana kati ya sensa na kiwango cha kupumua kilichowekwa kwenye manekeni, na matukio yote ya apnea yaliyoigizwa ya sekunde 10 yaligunduliwa. Katika majaribio ya In vivo, kati ya vipimo vya sensa na hesabu ya moja kwa moja ya kupumua kwa uchunguzi kulipatikana r takriban 0,99, R² takriban 0,99 na ICC takriban 0,99; %97,0 ya matukio ya apnea yaliyoigizwa katika jumla ya uchunguzi 600 wa sensa yaligunduliwa. Hata hivyo, utafiti ulifanywa katika mazingira yaliyodhibitiwa na tuli kwa wajitolea wenye afya, apnea halisi ya kiafya haikutathminiwa, na mizunguko ya kupumua ilitambuliwa kwa ukaguzi wa mwonekano wa mawimbi kwa mkono badala ya algorithimu ya kiotomatiki.

Kiwango cha kupumua ni mojawapo ya viashiria muhimu vya uhai vinavyoweza kuitikia kuzorota kwa hali ya kliniki. Hata hivyo, katika mazoezi ya kawaida, kuhesabu pumzi kwa mkono kwa kutazama kunaweza kufanywa bila uthabiti na kukabiliwa na makosa ya kipimo. Mifumo inayovaliwa inayoweza kutumika mfululizo ina uwezo wa kupunguza pengo hili, lakini haitoshi kwa kifaa kutoa tu umbo safi la wimbi; lazima pia ithibitishwe kwa kiwango gani matokeo ya kifaa yanalingana na marejeo yanayojulikana. Kwa hiyo, badala ya kupendekeza algorithimu mpya ya uchakataji wa ishara, utafiti huu unajaribu utendaji wa kipimo wa ishara iliyounganishwa inayozalishwa na mfumo wa PneumoWave wenyewe katika hali zilizodhibitiwa.

Kwa nini kipimo cha kuaminika cha kiwango cha kupumua ni muhimu?

Kiwango cha kupumua ni ishara muhimu ya uhai inayojibu haraka mabadiliko ya kifizikia au kimazingira kama vile mazoezi, hisia, uchovu na ugonjwa. Utafiti wa chanzo unasisitiza kuwa wakati wa kuzorota kwa kliniki, kiwango cha kupumua kinaweza kuwa mojawapo ya vigezo vinavyobadilika mapema na kwa hiyo kipimo sahihi kinaweza kuwa muhimu katika hali mbalimbali za kliniki kama kushindwa kwa moyo, emboli ya mapafu, nimonia, ugonjwa sugu wa mapafu unaozuia mtiririko wa hewa, pumu na sepsis.

Njia ya jadi klinikini ni kutazama mienendo ya kifua ya mtu aliyepumzika kwa muda fulani na kuhesabu idadi ya pumzi. Ingawa njia hii ni rahisi kutekeleza, inategemea uchunguzi wa binadamu. Hitaji la ufuatiliaji wa mfululizo linapoongezeka, umuhimu wa sensa zinazovaliwa hujitokeza. Hata hivyo, utendaji wa mifumo inayovaliwa unaweza kubadilika kulingana na masafa ya kipimo, mkao wa mwili, artifakti za mwendo na mbinu za uchakataji wa ishara.

Biosensa ya PneumoWave hupimaje kiwango cha kupumua?

Biosensa ya PneumoWave hutambua mwendo wa ukuta wa kifua unaohusiana na kupumua kwa kutumia data ya akseleromita ya mhimili mitatu; katika utafiti, umbo la wimbi lililounganishwa lililotengenezwa kutoka kwenye mihimili ghafi ya x, y na z kwa mfumo wa uchakataji wa umiliki wa mtengenezaji lilitumika, na mizunguko ya kawaida ya kupumua katika umbo hilo la wimbi ilihesabiwa kwa mkono kwa mbinu ya Manual Average Visual Count (MAVC). Watafiti hawakutumia uchujaji wa ziada au ubadilishaji wa ishara kwenye ishara iliyounganishwa; hivyo, utafiti huu si uthibitishaji wa algorithimu mpya ya kiotomatiki ya kupumua bali ni uthibitishaji wa utendaji wa ishara inayozalishwa na kifaa katika hali zilizodhibitiwa.

Kutoka ishara ghafi ya akseleromita hadi kipimo cha kupumua

Sensa mbili za PneumoWave PW010 ziliwekwa kwenye sehemu za juu za kushoto na kulia za kifua katika manekeni na wajitolea, takriban 6 cm chini ya sehemu ya katikati ya kila mfupa wa kola. Sensa huzalisha data ya akseleromita ya mihimili mitatu. Katika utafiti, badala ya kuchanganua mihimili hii ghafi mmoja mmoja, umbo la wimbi la akseleromita lililounganishwa lililotengenezwa na mtengenezaji wa PneumoWave lilitumika.

Data ilihamishwa kupitia Bluetooth kwenda kwenye kompyuta kibao iliyounganishwa yenye mfumo wa uendeshaji wa Android 11 na programu ya PneumoWave DC v1.0.8 ilitumika. Rekodi zilisafirishwa kutoka PneumoWave Cloud Investigator Dashboard katika umbizo la CSV. Ishara iliyounganishwa ilionyeshwa katika MATLAB R2023a na mizunguko ya kupumua ilitambuliwa kwa mkono kulingana na mifumo inayojirudia ya kilele-kwa-kilele katika umbo la wimbi.

Jambo hili ni muhimu katika kutafsiri utafiti: haijaelezwa ni kwa mchakato gani wa kihisabati mtengenezaji hubadilisha ishara ghafi za akseleromita za x, y na z kuwa ishara iliyounganishwa. Chanzo kinaeleza mfumo huu wa uchakataji kuwa wa umiliki na ambao haujawekwa wazi. Kwa hiyo, utafiti wa sasa hautoi uthibitishaji wa kialgorithimu unaoweza kurudiwa wa algorithimu ya ndani ya uchakataji wa ishara ya PneumoWave; kinachothibitishwa ni utendaji wa kipimo cha kupumua unaofanywa kwa kutumia ishara iliyounganishwa iliyopatikana na mtengenezaji.

Vipimo vya marejeo viliundwaje?

Katika jaribio la In vitro, thamani ya marejeo ilikuwa kiwango cha kupumua kilichowekwa kwenye manekeni ya SimMan ALS kupitia mfumo wa Laerdal ALS. Katika jaribio la In vivo, Direct Observation Count (DOC), yaani hesabu ya uchunguzi wa moja kwa moja, ilitumika kama marejeo. Mtafiti aliyefunzwa alihesabu mienendo inayoonekana ya kifua kwa dakika tatu na akagawanya jumla kwa tatu ili kupata wastani wa idadi ya pumzi kwa dakika.

Ili kutathmini kama washiriki walifuata kweli kiwango lengwa kilichowekwa na metronomu, uhusiano kati ya kiwango lengwa cha metronomu na DOC ulichunguzwa pia. Kupatikana kwa ulinganifu wa r = 0,99 na ICC = 0,99 kati ya DOC na malengo ya metronomu katika mikao yote kulionyesha kuwa marejeo ya uchunguzi yaliyotumika katika utafiti yalifuata kwa karibu itifaki ya kupumua iliyodhibitiwa.

Usahihi haukutathminiwa kwa takwimu moja tu

Watafiti hawakutathmini utendaji kwa kutumia mgawo wa Pearson wa uhusiano pekee. Pearson r ilitumika kutathmini jinsi vipimo viwili vinavyobadilika pamoja kwa nguvu; R² ukubwa wa uhusiano wa utofauti kati ya vipimo; Intraclass Correlation Coefficient (ICC) uthabiti na ulinganifu kamili wa vipimo; na Mean Absolute Error (MAE) ukubwa kamili wa kosa kati ya marejeo na kipimo.

Zaidi ya hayo, upendeleo wa wastani na mipaka ya ulinganifu ya %95 ilichunguzwa kwa uchanganuzi wa Bland–Altman. Njia hii ni muhimu kwa sababu uhusiano wa juu unaweza kuonyesha uhusiano mkubwa wa mstari kati ya mbinu mbili lakini hauonyeshi peke yake jinsi vipimo vinaweza kutumika karibu kiasi gani badala ya kila kimoja. Kwa hiyo, matumizi ya pamoja ya ICC, MAE na Bland–Altman yanatathmini utendaji wa kifaa kutoka mitazamo tofauti ya kitakwimu.

Kizingiti cha kukubalika cha ±2 BPM

Kwa usahihi wa kiwango cha kupumua, watafiti walitumia kiwango cha kukubalika kilichowekwa awali cha ±2 BPM. Kulingana na utafiti wa chanzo, mpaka huu unaendana na vigezo vya tathmini katika tafiti za ufuatiliaji wa kupumua na mbinu za kimetodolojia zilizotumika katika tafiti za PneumoWave zilizochapishwa hapo awali.

Je, mkao wa mwili uliathiri usahihi wa kipimo cha PneumoWave?

Katika hali zilizodhibitiwa za utafiti, hakuna tofauti yenye umuhimu wa kitakwimu iliyopatikana katika usahihi wa kiwango cha kupumua cha PneumoWave kati ya mikao ya nusu-kuegemea 45°, kukaa wima 90° na kulala chali 180° (p > 0,05). Uaminifu kati ya sensa ya kulia na kushoto pia ulibaki juu katika mikao yote na thamani ya ICC ilikuwa angalau 0,98; hata hivyo, matokeo haya yanahusu mikao tuli ya majaribio, si hali za maisha ya kila siku yenye mwendo.

Hasa, mkao wa 180° wa kulala chali ndio uliokuwa na makosa ya wastani ya chini zaidi katika vipimo vya In vivo. Kwa sensa ya kushoto MAE iliripotiwa kuwa 0,52 ± 0,60 BPM, na kwa sensa ya kulia 0,51 ± 0,56 BPM. Kwa kizingiti cha kukubalika cha ±2 BPM, %99 na %98 ya vipimo katika mkao wa kulala chali vilikuwa ndani ya kiwango cha kukubalika, mtawalia.

Hali hii inaonyesha kuwa mfumo unaotegemea akseleromita iliyowekwa kifuani unaweza kufuatilia mwendo wa kupumua katika mkao wa chali licha ya mabadiliko ya vekta ya mvutano. Hata hivyo, utafiti wa chanzo hauwasilishi matokeo haya kama uthibitishaji wa utendaji katika usingizi halisi, mwendo wa usiku mzima, kugeuka kitandani au apnea ya usingizi ya kliniki.

Uwekaji wa sensa za kulia na kushoto

Katika jaribio la In vivo, tofauti za wastani za kiwango cha kupumua kati ya sensa za kushoto na kulia zilibaki 0,14 BPM au chini katika mikao yote. Inter-device ICC iliripotiwa kuwa 0,98 katika mkao wa 45°, na 0,99 katika mikao ya 90° na 180°. Matokeo haya yanaunga mkono kwamba katika hali zilizodhibitiwa, kuweka kifaa upande wa kulia au kushoto wa kifua hakukuleta tofauti kubwa ya kimfumo katika utendaji wa kipimo.

Apnea ilifafanuliwaje?

Katika utafiti, kusimama kwa kupumua kwa angalau sekunde 10 kulitumika kama marejeo kwa kutegemea vigezo vya American Academy of Sleep Medicine. Kupungua kwa angalau %90 kwa mwendo wa kifua katika ishara ya sensa kulitumika kama kigezo cha ishara kinachoendana na apnea.

Katika jaribio la In vitro, mpangilio wa kupumua wa manekeni ya SimMan ALS uliwekwa kuwa 0 BPM kwa sekunde 10. Katika jaribio la In vivo, wajitolea walishikilia pumzi kwa hiari kwa sekunde 10. Hali hizi mbili si sawa kimetodolojia: katika manekeni kusimama kwa kupumua kwa kimitambo kwa udhibiti kuliundwa, huku katika binadamu harakati ndogo za misuli na udhibiti wa hiari zinaweza kuendelea wakati wa kushikilia pumzi kwa makusudi.

PneumoWave iligundua kwa kiwango gani apnea iliyoigizwa?

PneumoWave iligundua matukio yote ya apnea yaliyoigizwa ya sekunde 10 katika majaribio ya manekeni; kwa wajitolea wenye afya iligundua 582 kati ya jumla ya uchunguzi 600 wa apnea uliopatikana kupitia sensa mbili, yaani %97,0. Hata hivyo, matukio kwa wajitolea hayakuwa apnea halisi ya kiafya bali matukio ya kushikilia pumzi kwa hiari, na wastani wa muda wa apnea uliogunduliwa kwa kawaida ulikuwa mfupi kidogo kuliko marejeo ya sekunde 10.

Katika jaribio la In vivo, muda wa wastani wa apnea uliopimwa ulibadilika takriban kati ya sekunde 8,58 na 9,43 kulingana na sensa na mkao wa mwili. Watafiti walihusisha muda huu mfupi na harakati ndogo za mwili au kifua zinazoweza kutokea mwanzoni na mwishoni mwa kushikilia pumzi.

Kati ya jumla ya uchunguzi 600, 18 haukugunduliwa. Kati ya matukio 582 yaliyogunduliwa, muda uliopimwa wa 17 ulikuwa chini ya sekunde 5. Kwa hivyo, katika takriban %94 ya uchunguzi wote, mfumo ulirekodi kusimama kwa kupumua kwa angalau sekunde 5. Hakukuwa na athari yenye umuhimu ya mkao kwenye utendaji wa kugundua apnea (p > 0,05).

Nguvu za utafiti

• Kuchanganya uthibitishaji wa manekeni uliodhibitiwa na uthibitishaji wa wajitolea wa binadamu ndani ya mfumo mmoja wa utafiti.
• Kujumuisha masafa ya 6–30 BPM kutoka bradipnea hadi viwango vya juu vya kupumua.
• Kutathmini mikao mitatu ya mwili: 45°, 90° na 180°.
• Kupima uaminifu kati ya vifaa kwa kutumia sensa mbili upande wa kulia na kushoto.
• Kutumia ICC, MAE na uchanganuzi wa Bland–Altman pamoja na uhusiano.
• Kutathmini kusimama kwa kupumua kulikoigizwa pamoja na kiwango cha kupumua.

Mapungufu makuu ya utafiti

Utafiti wa chanzo unaeleza wazi mapungufu manne muhimu. Kwanza, majaribio yalifanywa katika hali zilizodhibitiwa na tuli. Katika maisha ya kila siku, mwendo, mabadiliko ya mkao na athari za nje zinaweza kuvuruga ishara ya kupumua inayotegemea akseleromita; utafiti huu haukujaribu artifakti za mwendo wa nguvu.

Pili, sampuli ya In vivo ilikuwa na wajitolea 20 wenye afya pekee. Kwa hiyo, matokeo hayawezi kuhamishwa moja kwa moja kwa makundi ya wagonjwa wenye kupumua kwa kutokuwa na mpangilio, mekanika ya kupumua iliyobadilika au hatari kubwa ya artifakti za mwendo. Pia hakuna uchanganuzi wa utendaji uliogawanywa kwa vigezo kama umri na fahirisi ya uzito wa mwili.

Tatu, apnea iliigizwa kwa kushikilia pumzi kwa hiari badala ya kutokea yenyewe au kuwa ya kiafya. Kushikilia pumzi kwa ufahamu hakurudii kikamilifu mienendo ya kineurofiziolojia isiyo ya hiari ya apnea halisi ya kliniki.

Nne, kutoa kiwango cha kupumua kutoka kwenye umbo la wimbi lililounganishwa hakukuwa kwa kiotomatiki bali kulitegemea ukaguzi wa kuona kwa mkono. Ingawa watafiti wawili waliofunzwa walikagua kwa pamoja sehemu zisizo wazi, njia hii inaweza kuleta utofauti unaotegemea mwangalizi.

Hitimisho linaloungwa mkono na lisiloungwa mkono na utafiti

Utafiti unaunga mkono: PneumoWave ilifuatilia kiwango cha kupumua katika masafa ya 6–30 BPM kwa ulinganifu wa juu na mbinu za marejeo katika hali tuli na zilizodhibitiwa zilizochunguzwa; ilionyesha utendaji unaofanana katika mikao mitatu ya majaribio na kugundua sehemu kubwa ya kusimama kwa kupumua kulikoigizwa kwa udhibiti.

Utafiti hauungi mkono: Matokeo hayaonyeshi kwamba PneumoWave hugundua apnea halisi ya kliniki kwa kiwango cha uchunguzi, hudumisha usahihi uleule katika maisha ya kila siku yenye mwendo, huboresha matokeo ya kliniki kwa wagonjwa wanaozorota hospitalini, au inaweza kutambua COPD, apnea ya usingizi ya kuzuia au ugonjwa mwingine wa kupumua yenyewe.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mpangilio wa uthibitishaji wa In vitro

Biosensa mbili zinazofanana za PneumoWave PW010 ziliwekwa kwenye maeneo ya juu ya kushoto na kulia ya kifua cha manekeni ya mtu mzima ya SimMan ALS. Nafasi ya sensa iliwekwa takriban 6 cm chini ya sehemu ya kati ya mfupa wa kola. Manekeni ilidhibitiwa kwa Laerdal ALS Software for SimPad v2.0.0.122.

Viwango vya kupumua vilivyofafanuliwa awali vilikuwa 6, 10, 15, 20, 25 na 30 BPM. Kila kiwango kilirekodiwa kwa dakika tatu na jaribio likarudiwa mara tano (n = 5). Vipimo vilifanywa katika mikao ya nusu-kuegemea 45°, kukaa wima 90° na kulala chali 180°. Kwa apnea iliyoigizwa, kiwango cha kupumua kiliwekwa kuwa 0 BPM kwa sekunde 10.

Matokeo ya kiwango cha kupumua cha In vitro

Sensa za kushoto na kulia za PneumoWave zilionyesha uhusiano wa takriban r = 0,99 na R² = 0,99 na mipangilio ya marejeo ya Laerdal ALS katika mikao yote. Thamani ya ICC iliripotiwa kuwa 0,99. Katika uigaji wa kimitambo uliorudiwa, mikengeuko ya kawaida ilibaki kati ya 0,15–0,23 BPM kwa sensa ya kushoto na 0–0,21 BPM kwa sensa ya kulia.

Upendeleo wa wastani wa asilimia wa Bland–Altman kwa sensa ya kushoto ulikuwa takriban %1,06–%1,59 kulingana na mkao, na kwa sensa ya kulia %0,17–%0,55. Mipaka mipana zaidi ya ulinganifu ya %95 iliyoripotiwa ilikuwa takriban −%2,11 hadi %5,30 upande wa kushoto na −%1,59 hadi %2,68 upande wa kulia.

Apnea iliyoigizwa ya In vitro

Matukio yote ya apnea yaliyoigizwa ya sekunde 10 katika masafa ya kupumua ya 6–30 BPM yaligunduliwa. Muda wa wastani uliogunduliwa na sensa ya kushoto ulikuwa sekunde 9,97 ± 1,43 katika mkao wa 45°, sekunde 9,66 ± 1,01 katika mkao wa 90° na sekunde 10,22 ± 1,37 katika mkao wa 180°.

Washiriki wa In vivo

Wajitolea 20 wenye afya walijumuishwa katika utafiti na %50 ya washiriki walikuwa wanawake. Chanzo kiliripoti mgawanyo wa kikabila kuwa White/Caucasian %40, Asian/Asian British %10 na Other %50.

Itifaki ya kupumua ya In vivo

Kwa washiriki, sensa mbili zilitumika pande zote mbili katika maeneo yale yale ya anatomia. Mwendo wa kupumua uliwasilishwa kupitia vipokea sauti kutoka programu ya Metronome Beats v6.10.1.

Viwango vya kupumua viligawanywa katika makundi matano: 6–10 BPM bradipnea, 11–16 BPM kawaida, 17–22 BPM kawaida/takipnea nyepesi, 23–28 BPM takipnea ya wastani na 29–30 BPM takipnea kali. Kila mshiriki alipewa kwa nasibu kiwango kimoja kutoka kila kundi, hivyo viwango vitano tofauti vya kupumua vilivyolengwa vilitathminiwa kwa kila mshiriki.

Kila kipimo kilidumu dakika 4 na sekunde 20: sekunde 20 za kutulia, dakika tatu za kupumua kwa kiwango lengwa chini ya udhibiti wa metronomu, sekunde 10 za kushikilia pumzi kwa hiari na sekunde 50 za kupumua kwa hiari. Itifaki ilirudiwa katika mikao mitatu na mapumziko ya dakika 2–5 yalitolewa kati ya vipimo.

Jaribio lilifanywa kwa mpangilio wa upofu mmoja. Mtafiti aliyefanya hesabu ya moja kwa moja ya kupumua hakujua kiwango cha metronomu alichopewa mshiriki. Muda wa apnea ulitathminiwa na watafiti wawili; mmoja alitazama kusimama kwa mwendo wa kifua, na mwingine akatambua muda wa tukio kwa kipimo cha wakati cha kidijitali kilichosawazishwa.

Usahihi wa kiwango cha kupumua

DOC na vipimo vya PneumoWave vilionyesha uhusiano mkubwa wa r ≥ 0,99 na p < 0,001 katika mikao yote. Thamani za ICC zilibaki takriban 0,99 katika mikao yote. Upendeleo wa asilimia wa Bland–Altman ulibadilika takriban kutoka −%1,29 hadi −%2,54 kulingana na sensa na mkao.

Pamoja na thamani kubwa za r na ICC, ni muhimu kutathmini mipaka ya ulinganifu ya Bland–Altman. Katika vipimo vya In vivo, mipaka ya chini ya ulinganifu ya asilimia ilibadilika takriban kutoka −%17,92 hadi −%12,91; mipaka ya juu ilikuwa kati ya %10,34 na %13,33. Kwa hiyo, uhusiano mkubwa katika kiwango cha kundi haupaswi kufasiriwa kuwa kila kipimo cha mtu binafsi kinafanana kikamilifu na marejeo.

Mkao wa mwili na uaminifu kati ya vifaa

Hakuna athari yenye umuhimu ya mkao kwenye usahihi iliyogunduliwa (p > 0,05). Katika kulinganisha sensa za kushoto na kulia, ICC ilikuwa kati ya 0,98–0,99. Tofauti za wastani kati ya vifaa ziliripotiwa kuwa 0,14 ± 1,19 BPM katika mkao wa 45°, 0,12 ± 0,95 BPM katika mkao wa 90° na −0,03 ± 0,86 BPM katika mkao wa 180°.

Matokeo ya apnea iliyoigizwa ya In vivo

Tofauti ya muda wa apnea kati ya vifaa vya kulia na kushoto iliripotiwa kuwa sekunde −0,41 ± 2,76 katika mkao wa 45°, sekunde −0,12 ± 2,43 katika mkao wa 90° na sekunde −0,05 ± 2,55 katika mkao wa 180°.

Uchanganuzi wa kitakwimu

Katika kulinganisha kiwango cha kupumua, mgawo wa Pearson wa uhusiano, mgawo wa uamuzi R², uchanganuzi wa Bland–Altman, Intraclass Correlation Coefficient na Mean Absolute Error zilitumika. ICC ilikokotolewa kwa modeli ya athari mseto ya pande mbili, kipimo kimoja na ulinganifu kamili. Vigezo endelevu viliwasilishwa kama wastani ± mkengeuko wa kawaida na vipindi vya kujiamini vya %95; kizingiti cha umuhimu wa kitakwimu kiliwekwa kuwa p < 0,05. Uchanganuzi wa kitakwimu ulifanywa kwa SPSS 29.0.1.0.

Kinachohitajika kwa uthibitishaji wa baadaye

Utafiti wa chanzo unasema kuwa baada ya uthibitishaji uliodhibitiwa, vipimo vya muda mrefu zaidi vinahitajika katika mazingira ya maisha halisi. Artifakti za mwendo, urahisi wa matumizi na uthabiti wa ishara wa muda mrefu zinapaswa kutathminiwa katika wodi za hospitali na mazingira ya nyumbani. Uthibitishaji tofauti unahitajika katika makundi ya kliniki yenye COPD, matatizo ya kupumua yanayohusiana na usingizi na matatizo makali ya kupumua.

Watafiti pia wanapendekeza kutengeneza na kuthibitisha kando algorithimu za kiotomatiki za kutambua mizunguko ya kupumua na apnea ili kupunguza utegemezi wa ukaguzi wa umbo la wimbi kwa mkono. Lengo la mwisho la mfumo kama huo linaelezwa si kama utaratibu wa uchunguzi usiosimamiwa kabisa, bali kama mbinu ya ufuatiliaji wa kupumua ya nusu-kiotomatiki inayoweza kupanuliwa na kusimamiwa na klinisia.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asili: Assessment of Respiratory Rate and Simulated Apnea Utilizing the PneumoWave Biosensor: In Vitro and In Vivo Validation.

Waandishi: Burcu Kolukisa Birgec, Beyza Toprak na Alexander Balfour Mullen. Burcu Kolukisa Birgec na Beyza Toprak ni waandishi waliochangia kwa usawa. Mwandishi anayewajibika ni Alexander Balfour Mullen.

Taasisi: Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow, Uingereza.

Jarida: Biosensors.

Mchapishaji: MDPI.

Mwaka: 2026.

Juzuu na nambari ya makala: 16, 256.

DOI: 10.3390/bios16050256.

Tarehe ya kuchapishwa: 1 May 2026.

Aina ya chanzo: Makala ya utafiti iliyopitiwa na wataalamu.

Leseni: Creative Commons Attribution, CC BY.

Maadili: Sehemu iliyofanywa kwa washiriki binadamu iliidhinishwa na University of Strathclyde Ethics Committee chini ya itifaki UEC24/91. Chanzo kinataja tarehe ya idhini kuwa 12 Fevral 2025. Wajitolea wote walitoa idhini ya maandishi baada ya kufahamishwa; data ilifichwa utambulisho na kuhifadhiwa kwa mujibu wa masharti ya GDPR.

Ufadhili: Utafiti ulifadhiliwa kupitia ufadhili wa wanafunzi wa uzamivu uliotolewa kwa Burcu Kolukisa Birgec na Beyza Toprak na Wizara ya Elimu ya Kitaifa ya Jamhuri ya Uturuki; chanzo kinataja nambari YLSY110195 (2018) na YLSY010596 (2020).

Upatikanaji wa data: Kwa mujibu wa makala ya chanzo, data inaweza kuombwa kwa kuwasiliana na mwandishi anayewajibika.

Mgongano wa maslahi: Waandishi wametangaza kutokuwa na mgongano wa maslahi. Imeelezwa kuwa wafadhili hawakuwa na jukumu katika muundo wa utafiti, ukusanyaji wa data, uchanganuzi, tafsiri, uandishi wa makala au uamuzi wa kuchapisha.

Tamko la chanzo kuhusu uhusiano na mtengenezaji: Waandishi wanaishukuru timu ya kiufundi ya PneumoWave kwa msaada wao katika kipindi chote cha utafiti. Hata hivyo, wametangaza pia kando kwamba hakuna mgongano wa maslahi. Mchakato wa PneumoWave wa kutengeneza ishara iliyounganishwa kutoka data ghafi ya akseleromita ya mihimili mitatu ni mfumo wa uchakataji wa mtengenezaji ulio wa umiliki na ambao haujawekwa wazi; kwa hiyo maelezo ya algorithimu hiyo hayawezi kuzalishwa upya kutoka makala hii.

Tamko la matumizi ya akili bandia: Waandishi wameripoti kuwa wakati wa kuandaa makala walipokea msaada wa uhariri wa lugha kutoka toleo la wavuti la Gemini 3 Flash ili kuboresha uwazi wa lugha; walikagua na kuhariri matokeo wenyewe na wakachukua jukumu la maudhui ya uchapishaji.

Mapungufu makuu ya kimetodolojia: Utafiti ulifanywa katika mazingira yaliyodhibitiwa na tuli; ulijumuisha wajitolea 20 wenye afya pekee; matukio ya apnea yaliigizwa kwa kushikilia pumzi kwa hiari badala ya apnea ya kliniki inayotokea yenyewe; athari za artifakti za mwendo katika maisha halisi hazikutathminiwa, na kutoa mizunguko ya kupumua hakukuwa kwa kiotomatiki bali kulitegemea ukaguzi wa umbo la wimbi kwa mkono. Kwa hiyo, matokeo hayamaanishi kwamba PneumoWave imethibitishwa kama kifaa cha uchunguzi wa kliniki katika makundi yote ya wagonjwa au katika mazingira ya maisha halisi.

Michango ya waandishi: Uundaji wa dhana na mbinu ulifanywa na Alexander Balfour Mullen, Burcu Kolukisa Birgec na Beyza Toprak. Uthibitishaji na utafiti wa majaribio ulifanywa hasa na Burcu Kolukisa Birgec na Beyza Toprak; uchanganuzi rasmi ulifanywa na waandishi wote watatu. Rasimu ya kwanza iliandaliwa na Burcu Kolukisa Birgec na Alexander Balfour Mullen, na waandishi wote watatu waliikagua na kuihariri makala. Uonyeshaji ulifanywa na Burcu Kolukisa Birgec, na usimamizi pamoja na usimamizi wa mradi ulifanywa na Alexander Balfour Mullen.