Биосенсори PneumoWave дастгоҳи пӯшидашаванда ва ғайриинвазивии мониторинги нафаскашӣ мебошад, ки барои пайгирии ҳаракати вобаста ба нафаскашии девораи қафаси сина тавассути маълумоти акселерометрӣ тарҳрезӣ шудааст. Ин таҳқиқот кори PneumoWave-ро дар чен кардани басомади нафаскашӣ ва таваққуфҳои нафаскашии ба таври назоратшаванда эҷодшуда ҳам дар манекени калонсолони SimMan ALS ва ҳам дар 20 ихтиёрии солим арзёбӣ кардааст. Басомади нафаскашӣ дар доираи 6–30 нафас/дақиқа (BPM); дар ҳолатҳои нимхобидаи 45°, рости 90° ва ба пушт хобидаи 180° санҷида шудааст. Дар натиҷаҳои In vitro байни сенсор ва басомади нафаскашии танзимшудаи манекен робита ва мувофиқати хеле баланд ба даст омада, ҳамаи ҳодисаҳои 10 сонияи апноэи симулятсияшуда ошкор карда шудаанд. Дар таҷрибаҳои In vivo байни андозагириҳои сенсор ва ҳисобкунии мустақими мушоҳидавии нафаскашӣ r тақрибан 0,99, R² тақрибан 0,99 ва ICC тақрибан 0,99 муайян шудааст; аз маҷмӯи 600 мушоҳидаи сенсорӣ %97,0 ҳодисаҳои апноэи симулятсияшуда ошкор карда шудаанд. Бо вуҷуди ин, таҳқиқот дар шароити назоратшаванда ва статикӣ бо ихтиёриёни солим гузаронида шуда, апноэи воқеии патологӣ арзёбӣ нашудааст ва давраҳои нафаскашӣ на бо алгоритми автоматӣ, балки бо бозбинии дастии шакли мавҷ муайян карда шудаанд.

Басомади нафаскашӣ яке аз нишондиҳандаҳои ҳаётан муҳимест, ки ба бадшавии клиникӣ ҳассос аст. Бо вуҷуди ин, дар амалияи маъмул ҳисобкунии дастии шумораи нафасҳо тавассути мушоҳида метавонад номунтазам иҷро шавад ва ба хатои андозагирӣ осебпазир бошад. Системаҳои пӯшидашавандае, ки метавонанд пайваста истифода шаванд, имкони кам кардани ин холигиро доранд, аммо танҳо тавлиди шакли мавҷи тоза аз ҷониби дастгоҳ кофӣ нест; инчунин бояд тасдиқ карда шавад, ки натиҷаи дастгоҳ то чӣ андоза бо истинодҳои маълум мувофиқ аст. Аз ин рӯ, ин таҳқиқот ба ҷои пешниҳоди алгоритми нави коркарди сигнал, кори андозагирии сигнали муттаҳидаеро, ки худи системаи PneumoWave истеҳсол мекунад, дар шароити назоратшаванда месанҷад.

Чаро ченкунии боэътимоди басомади нафаскашӣ муҳим аст?

Басомади нафаскашӣ нишондиҳандаи ҳаётан муҳимест, ки ба тағйироти физиологӣ ё муҳитӣ, аз қабили машқ, эҳсосот, хастагӣ ва беморӣ зуд ҷавоб медиҳад. Таҳқиқоти манбаъ таъкид мекунад, ки ҳангоми бадшавии клиникӣ басомади нафаскашӣ метавонад яке аз параметрҳои барвақт тағйирёбанда бошад ва аз ин рӯ ченкунии дақиқ дар ҳолатҳои гуногуни клиникӣ, аз ҷумла норасоии дил, эмболияи шуш, пневмония, бемории музмини обструктивии шуш, астма ва сепсис аҳамият дошта метавонад.

Дар клиника усули анъанавӣ ин аст, ки ҳаракатҳои қафаси синаи шахси дар ҳолати ором бударо барои муддати муайян мушоҳида намуда, шумораи нафасҳоро ҳисоб кунанд. Гарчанде ин усул осон татбиқ мешавад, он ба мушоҳидаи инсон вобаста аст. Вақте ки ниёз ба мониторинги пайваста меафзояд, аҳамияти сенсорҳои пӯшидашаванда бештар мешавад. Бо вуҷуди ин, кори системаҳои пӯшидашаванда метавонад вобаста ба доираи андозагирӣ, мавқеи бадан, артефактҳои ҳаракат ва усулҳои коркарди сигнал тағйир ёбад.

Биосенсори PneumoWave басомади нафаскаширо чӣ гуна чен мекунад?

Биосенсори PneumoWave ҳаракати вобаста ба нафаскашии девораи қафаси синаро бо маълумоти акселерометри се меҳвар муайян мекунад; дар таҳқиқот шакли мавҷи муттаҳидае истифода шудааст, ки аз меҳварҳои хоми x, y ва z тавассути системаи коркарди хусусии истеҳсолкунанда ҳосил гардида, давраҳои мунтазами нафаскашӣ дар ин шакли мавҷ бо усули Manual Average Visual Count (MAVC) ба таври дастӣ ҳисоб карда шудаанд. Таҳқиқгарон ба сигнали муттаҳида филтркунии иловагӣ ё табдилдиҳии сигналро татбиқ накардаанд; бинобар ин таҳқиқот тасдиқи алгоритми нави автоматии нафаскашӣ нест, балки тасдиқи кори сигнали истеҳсолкардаи дастгоҳ дар шароити назоратшаванда мебошад.

Аз сигнали хоми акселерометр то ченкунии нафаскашӣ

Ду сенсори PneumoWave PW010 ҳам дар манекен ва ҳам дар ихтиёриён ба қисми болоии чап ва рости қафаси сина, тақрибан 6 cm поёнтар аз нуқтаи миёнаи ҳар як устухони калавикула, ҷойгир карда шудаанд. Сенсорҳо маълумоти акселерометри се меҳвар истеҳсол мекунанд. Дар таҳқиқот ин меҳварҳои хом ба таври ҷудогона таҳлил нашуда, ба ҷои онҳо шакли мавҷи муттаҳидаи акселерометрии аз ҷониби истеҳсолкунандаи PneumoWave сохташуда истифода шудааст.

Маълумот тавассути Bluetooth ба планшети пайвастшуда бо системаи оператсионии Android 11 интиқол дода шуда, барномаи PneumoWave DC v1.0.8 истифода шудааст. Сабтҳо аз PneumoWave Cloud Investigator Dashboard дар формати CSV содир карда шудаанд. Сигнали муттаҳида дар MATLAB R2023a намоиш дода шуда, давраҳои нафаскашӣ бар асоси намунаҳои такроршавандаи қулла-қулла дар шакли мавҷ ба таври дастӣ муайян карда шудаанд.

Ин нуқта барои тафсири таҳқиқот муҳим аст: истеҳсолкунанда шарҳ надодааст, ки сигналҳои хоми x, y ва z-и акселерометрро бо кадом раванди математикӣ ба сигнали муттаҳида табдил медиҳад. Манбаъ ин чаҳорчӯбаи коркардро хусусӣ ва ошкорнашуда тавсиф мекунад. Аз ин рӯ таҳқиқоти мавҷуда тасдиқи алгоритмии бозтавлидшавандаи алгоритми дохилии коркарди сигнали PneumoWave-ро таъмин намекунад; он чизе, ки тасдиқ мешавад, кори ченкунии нафаскашӣ аз рӯи сигнали муттаҳидаи аз ҷониби истеҳсолкунанда ҳосилшуда мебошад.

Андозагириҳои истинодӣ чӣ гуна сохта шуданд?

Дар таҷрибаи In vitro арзиши истинодӣ басомади нафаскашии манекени SimMan ALS мебошад, ки тавассути системаи Laerdal ALS танзим шудааст. Дар таҷрибаи In vivo ҳамчун истинод Direct Observation Count (DOC), яъне ҳисобкунии мустақими мушоҳидавӣ, истифода шудааст. Таҳқиқгари омӯзонидашуда ҳаракатҳои намоёни қафаси синаро дар давоми се дақиқа ҳисоб карда, арзиши умумиро ба се тақсим намуда, шумораи миёнаи нафасҳоро дар як дақиқа ҳисоб кардааст.

Барои арзёбӣ кардани он ки иштирокчиён воқеан ба суръати ҳадафии муайянкардаи метроном мутобиқ шудаанд ё не, робитаи байни суръати ҳадафии метроном ва DOC низ алоҳида таҳлил шудааст. Дар ҳамаи мавқеъҳо байни DOC ва ҳадафҳои метроном мувофиқати r = 0,99 ва ICC = 0,99 ба даст омадааст, ки нишон медиҳад истиноди мушоҳидавии истифодашуда протоколи назоратшавандаи нафаскаширо наздик пайгирӣ кардааст.

Дақиқӣ бо як омор арзёбӣ нашуд

Таҳқиқгарон корро танҳо бо коэффисиенти коррелятсияи Pearson арзёбӣ накардаанд. Pearson r нишон медиҳад, ки ду андозагирӣ то чӣ андоза қавӣ ҳамзамон тағйир меёбанд; R² бузургии робитаи вариатсияро байни андозагириҳо; Intraclass Correlation Coefficient (ICC) устуворӣ ва мувофиқати мутлақи андозагириҳоро; ва Mean Absolute Error (MAE) бузургии мутлақи хатои байни истинод ва андозагириро арзёбӣ мекунад.

Илова бар ин, бо таҳлили Bland–Altman ғаразнокии миёна ва ҳудудҳои мувофиқати %95 баррасӣ шудаанд. Ин равиш муҳим аст, зеро коррелятсияи баланд метавонад робитаи қавии хаттиро байни ду усул нишон диҳад, вале худ аз худ нишон намедиҳад, ки андозагириҳо то чӣ андоза метавонанд ба ҳамдигар иваз шаванд. Аз ин рӯ истифодаи ҳамзамони ICC, MAE ва Bland–Altman кори дастгоҳро аз ҷанбаҳои гуногуни оморӣ арзёбӣ мекунад.

Ҳадди қабули ±2 BPM

Барои дақиқии басомади нафаскашӣ таҳқиқгарон аз ҳудуди қаблан муайяншудаи ±2 BPM истифода кардаанд. Мувофиқи таҳқиқоти манбаъ, ин ҳад бо меъёрҳои арзёбии таҳқиқоти мониторинги нафаскашӣ ва равиши методологии таҳқиқоти пештар нашршудаи PneumoWave мувофиқ аст.

Оё мавқеи бадан ба дақиқии андозагирии PneumoWave таъсир расонд?

Дар шароити назоратшавандаи таҳқиқот байни мавқеъҳои нимхобидаи 45°, рости 90° ва ба пушт хобидаи 180° дар дақиқии басомади нафаскашии PneumoWave фарқи аз ҷиҳати оморӣ муҳим ёфт нашудааст (p > 0,05). Эътимоднокии байни сенсорҳои рост ва чап низ дар ҳамаи мавқеъҳо баланд боқӣ монда, арзиши ICC ҳадди ақал 0,98 буд; аммо ин натиҷаҳо ба шароити ҳаракати ҳаррӯза не, балки ба мавқеъҳои статикӣ дахл доранд.

Хусусан мавқеи 180° ба пушт хобида дар андозагириҳои In vivo мавқее буд, ки дар он камтарин хатоҳои миёнаи мутлақ ба даст омаданд. Барои сенсори чап MAE 0,52 ± 0,60 BPM ва барои сенсори рост 0,51 ± 0,56 BPM гузориш шудааст. Бо ҳадди қабули ±2 BPM мутаносибан %99 ва %98 андозагириҳо дар мавқеи ба пушт хобида дар доираи қабул қарор доштанд.

Ин нишон медиҳад, ки системае, ки ба акселерометри ба қафаси сина насбшуда асос ёфтааст, сарфи назар аз тағйири вектори ҷозиба метавонад ҳаракати нафаскаширо дар ҳолати ба пушт хобида пайгирӣ кунад. Бо вуҷуди ин, таҳқиқоти манбаъ ин натиҷаро ҳамчун тасдиқи кори система дар хоби воқеӣ, ҳаракати шабона, гардиш дар бистар ё апноэи клиникии хоб пешниҳод намекунад.

Ҷойгиркунии сенсорҳои рост ва чап

Дар таҷрибаи In vivo фарқҳои миёнаи басомади нафаскашӣ байни сенсорҳои чап ва рост дар ҳамаи мавқеъҳо 0,14 BPM ё камтар боқӣ мондаанд. Inter-device ICC дар мавқеи 45° 0,98 ва дар мавқеъҳои 90° ва 180° 0,99 гузориш шудааст. Ин натиҷа дастгирӣ мекунад, ки дар шароити назоратшаванда ҷойгир кардани дастгоҳ дар тарафи рост ё чапи қафаси сина фарқи калони системавиро дар кори андозагирӣ ба вуҷуд наовардааст.

Апноэ чӣ гуна муайян карда шуд?

Дар таҳқиқот бар асоси меъёрҳои American Academy of Sleep Medicine таваққуфи нафаскашии ҳадди ақал 10 сония ҳамчун истинод қабул карда шудааст. Дар сигнали сенсор камшавии ҳадди ақал %90-и ҳаракати торакалӣ ҳамчун меъёри сигнали мувофиқ бо апноэ истифода шудааст.

Дар таҷрибаи In vitro танзими нафаскашии манекени SimMan ALS барои 10 сония ба 0 BPM гузошта шудааст. Дар таҷрибаи In vivo бошад, ихтиёриён барои 10 сония нафаси худро бо ирода нигоҳ доштаанд. Ин ду ҳолат аз ҷиҳати методологӣ яксон нестанд: дар манекен таваққуфи механикии назоратшавандаи нафаскашӣ эҷод мешавад, дар ҳоле ки ҳангоми нигоҳ доштани огоҳонаи нафас дар инсон ҳаракатҳои хурди мушакӣ ва назорати иродавӣ метавонанд идома ёбанд.

PneumoWave апноэи симулятсияшударо то чӣ андоза ошкор кард?

PneumoWave дар таҷрибаҳои манекенӣ ҳамаи ҳодисаҳои 10 сонияи апноэи симулятсияшударо ошкор кард; дар ихтиёриёни солим аз маҷмӯи 600 мушоҳидаи апноэ, ки аз ду сенсор гирифта шудаанд, 582-тоаш, яъне %97,0, муайян карда шуданд. Бо вуҷуди ин, ҳодисаҳои ихтиёриён апноэи воқеии патологӣ нестанд, балки нигоҳ доштани иродавии нафас мебошанд ва давомнокии миёнаи апноэи ошкоршуда одатан аз истиноди 10 сония каме кӯтоҳтар буд.

Дар таҷрибаи In vivo давомнокии миёнаи апноэи ченшуда вобаста ба сенсор ва мавқеи бадан тақрибан аз 8,58 то 9,43 сония тағйир ёфт. Таҳқиқгарон ин давомнокии кӯтоҳтарро ба ҳаракатҳои хурди бадан ё қафаси сина, ки дар оғоз ва анҷоми нигоҳ доштани нафас рух дода метавонанд, нисбат додаанд.

Аз маҷмӯи 600 мушоҳида 18-тоаш ошкор нашудааст. Аз 582 ҳодисаи ошкоршуда, давомнокии ченшудаи 17-тоаш камтар аз 5 сония буд. Ҳамин тавр, дар тақрибан %94 мушоҳидаҳо система таваққуфи нафаскашии ҳадди ақал 5 сонияро сабт кардааст. Таъсири назарраси мавқеъ ба кори ошкоркунии апноэ пайдо нашудааст (p > 0,05).

Ҷанбаҳои қавии таҳқиқот

• Муттаҳид кардани тасдиқи назоратшавандаи манекенӣ ва тасдиқи ихтиёриёни инсон дар як чаҳорчӯбаи таҳқиқот.
• Фарогирии диапазони 6–30 BPM аз брадипноэ то басомадҳои баланди нафаскашӣ.
• Арзёбии се мавқеи бадан: 45°, 90° ва 180°.
• Андозагирии эътимоднокии байни дастгоҳҳо бо истифода аз ду сенсор дар тарафи рост ва чап.
• Истифодаи ICC, MAE ва Bland–Altman дар баробари коррелятсия.
• Арзёбии таваққуфи симулятсияшудаи нафаскашӣ дар баробари басомади нафаскашӣ.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот

Таҳқиқоти манбаъ чор маҳдудияти муҳимро ошкоро нишон медиҳад. Якум, таҷрибаҳо дар шароити назоратшаванда ва статикӣ гузаронида шудаанд. Дар ҳаёти ҳаррӯза ҳаракат, тағйири мавқеъ ва таъсирҳои беруна метавонанд сигнали нафаскашии акселерометриро халалдор кунанд; ин таҳқиқот артефактҳои ҳаракати динамикиро насанҷидааст.

Дуюм, намунаи In vivo танҳо аз 20 ихтиёрии солим иборат аст. Аз ин рӯ натиҷаҳоро наметавон мустақиман ба гурӯҳҳои беморон бо нафаскашии номунтазам, механикаи тағйирёфтаи нафаскашӣ ё хатари баланди артефактҳои ҳаракат умумӣ кард. Таҳлили кор аз рӯи синну сол ва индекси массаи бадан низ анҷом дода нашудааст.

Сеюм, апноэ на спонтанӣ ё патологӣ, балки бо нигоҳ доштани иродавии нафас симулятсия шудааст. Нигоҳ доштани огоҳонаи нафас динамикаи ғайриихтиёрии нейрофизиологии апноэи клиникии воқеиро пурра такрор намекунад.

Чорум, истихроҷи басомади нафаскашӣ аз шакли мавҷи муттаҳида автоматӣ набуда, ба баррасии дастии визуалӣ такя мекард. Гарчанде ду таҳқиқгари омӯзонидашуда қисмҳои номуайянро аз ҳамдигар санҷидаанд, усул метавонад тағйирпазирии вобаста ба мушоҳидаро ба вуҷуд орад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад ва намекунад

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад: PneumoWave дар шароити статикӣ ва назоратшавандаи таҳқиқшуда басомади нафаскаширо дар доираи 6–30 BPM бо усулҳои истинодӣ бо мувофиқати баланд пайгирӣ кард; дар се мавқеи санҷишӣ кори монанд нишон дод ва қисми зиёди таваққуфҳои назоратшавандаи симулятсияшудаи нафаскаширо ошкор намуд.

Таҳқиқот дастгирӣ намекунад: Натиҷаҳо нишон намедиҳанд, ки PneumoWave апноэи воқеии клиникиро дар сатҳи ташхисӣ ошкор мекунад, дар ҳаёти ҳаррӯзаи ҳаракатнок ҳамон дақиқиро нигоҳ медорад, натиҷаҳои клиникиро дар беморони бадшаванда дар беморхона беҳтар мекунад ё COPD, апноэи обструктивии хоб ё дигар бемории нафаскаширо мустақилона ташхис карда метавонад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Тарҳи тасдиқи In vitro

Ду биосенсори якхелаи PneumoWave PW010 ба минтақаи болоии чап ва рости қафаси синаи манекени калонсолони SimMan ALS ҷойгир карда шуданд. Ҷойи сенсорҳо тақрибан 6 cm поёнтар аз нуқтаи миёнаи калавикула муайян карда шуд. Манекен бо Laerdal ALS Software for SimPad v2.0.0.122 идора карда шуд.

Басомадҳои нафаскашии пешакӣ муайяншуда 6, 10, 15, 20, 25 ва 30 BPM буданд. Ҳар як басомад барои се дақиқа сабт шуда, таҷриба панҷ маротиба такрор шуд (n = 5). Андозагириҳо дар мавқеъҳои нимхобидаи 45°, рости 90° ва ба пушт хобидаи 180° гузаронида шуданд. Барои апноэи симулятсияшуда басомади нафаскашӣ барои 10 сония ба 0 BPM гузошта шуд.

Натиҷаҳои басомади нафаскашии In vitro

Сенсорҳои чап ва рости PneumoWave бо танзимоти истинодии Laerdal ALS дар ҳамаи мавқеъҳо робитаи тақрибан r = 0,99 ва R² = 0,99 нишон доданд. Арзиши ICC 0,99 гузориш шудааст. Дар симулятсияи механикии такрорӣ инҳирофҳои стандартӣ дар сенсори чап 0,15–0,23 BPM ва дар сенсори рост 0–0,21 BPM боқӣ монданд.

Ғаразнокии миёнаи фоизии Bland–Altman дар сенсори чап вобаста ба мавқеъ тақрибан %1,06–%1,59 ва дар сенсори рост %0,17–%0,55 буд. Васеътарин ҳудудҳои гузоришшудаи мувофиқати %95 дар тарафи чап тақрибан аз −%2,11 то %5,30 ва дар тарафи рост аз −%1,59 то %2,68 буданд.

Апноэи симулятсияшудаи In vitro

Ҳамаи ҳодисаҳои 10 сонияи апноэи симулятсияшуда дар доираи нафаскашии 6–30 BPM ошкор карда шуданд. Давомнокии миёнае, ки сенсори чап муайян кардааст, дар мавқеи 45° 9,97 ± 1,43 сония, дар мавқеи 90° 9,66 ± 1,01 сония ва дар мавқеи 180° 10,22 ± 1,37 сония буд.

Иштирокчиёни In vivo

Ба таҳқиқот 20 ихтиёрии солим дохил шуданд ва %50 иштирокчиён занон буданд. Дар манбаъ тақсимоти қавмӣ White/Caucasian %40, Asian/Asian British %10 ва Other %50 гузориш шудааст.

Протоколи нафаскашии In vivo

Дар иштирокчиён ду сенсор дар ҳамон мавқеъҳои анатомӣ ба таври дуҷониба истифода шуданд. Суръати нафаскашӣ тавассути гӯшмонак аз барномаи Metronome Beats v6.10.1 дода шуд.

Басомадҳои нафаскашӣ ба панҷ категория ҷудо шуданд: 6–10 BPM брадипноэ, 11–16 BPM муқаррарӣ, 17–22 BPM муқаррарӣ/тахипноэи сабук, 23–28 BPM тахипноэи миёна ва 29–30 BPM тахипноэи шадид. Ба ҳар иштирокчӣ аз ҳар категория як басомад ба таври тасодуфӣ таъин карда шуд ва ҳамин тавр барои ҳар иштирокчӣ панҷ басомади ҳадафии гуногуни нафаскашӣ арзёбӣ гардид.

Ҳар як андозагирӣ 4 дақиқа 20 сония давом кард: 20 сония устуворшавӣ, се дақиқа нафаскашии бо метроном назоратшаванда бо басомади ҳадафӣ, 10 сония нигоҳ доштани иродавии нафас ва 50 сония нафаскашии спонтанӣ. Протокол дар се мавқеъ такрор шуд ва байни андозагириҳо 2–5 дақиқа истироҳат дода шуд.

Таҷриба бо тарҳи яккӯра гузаронида шуд. Таҳқиқгаре, ки ҳисобкунии мустақими нафаскаширо анҷом дод, басомади метрономи ба иштирокчӣ таъиншударо намедонист. Давомнокии апноэро ду таҳқиқгар арзёбӣ карданд; яке таваққуфи ҳаракати торакалиро мушоҳида кард ва дигаре бо вақти рақамии ҳамоҳангшуда давомнокии ҳодисаро муайян намуд.

Дақиқии басомади нафаскашӣ

DOC ва андозагириҳои PneumoWave дар ҳамаи мавқеъҳо робитаи қавӣ дар сатҳи r ≥ 0,99 ва p < 0,001 нишон доданд. Арзишҳои ICC дар ҳамаи мавқеъҳо тақрибан 0,99 боқӣ монданд. Ғаразнокии фоизии Bland–Altman вобаста ба сенсор ва мавқеъ тақрибан аз −%1,29 то −%2,54 тағйир ёфт.

Дар баробари арзишҳои баланди r ва ICC арзёбии ҳудудҳои мувофиқати Bland–Altman муҳим аст. Дар андозагириҳои In vivo ҳудудҳои поёнии фоизии мувофиқат тақрибан аз −%17,92 то −%12,91 ва ҳудудҳои болоӣ аз %10,34 то %13,33 тағйир ёфтанд. Аз ин рӯ коррелятсияи қавии сатҳи гурӯҳӣ набояд чунин тафсир шавад, ки ҳар андозагирии инфиродӣ бо истинод комилан яксон аст.

Мавқеи бадан ва эътимоднокии байни дастгоҳҳо

Таъсири назарраси мавқеъ ба дақиқӣ ошкор нашуд (p > 0,05). Ҳангоми муқоисаи сенсорҳои чап ва рост ICC байни 0,98–0,99 буд. Фарқҳои миёнаи байни дастгоҳҳо дар мавқеи 45° 0,14 ± 1,19 BPM, дар мавқеи 90° 0,12 ± 0,95 BPM ва дар мавқеи 180° −0,03 ± 0,86 BPM гузориш шуданд.

Натиҷаҳои апноэи симулятсияшудаи In vivo

Фарқи давомнокии апноэ байни дастгоҳҳои рост ва чап дар мавқеи 45° −0,41 ± 2,76 сония, дар мавқеи 90° −0,12 ± 2,43 сония ва дар мавқеи 180° −0,05 ± 2,55 сония гузориш шудааст.

Таҳлили оморӣ

Дар муқоисаҳои басомади нафаскашӣ коэффисиенти коррелятсияи Pearson, коэффисиенти муайянкунӣ R², таҳлили Bland–Altman, Intraclass Correlation Coefficient ва Mean Absolute Error истифода шудаанд. ICC бо модели дуҷонибаи таъсирҳои омехта, андозагирии ягона ва мувофиқати мутлақ ҳисоб карда шудааст. Тағйирёбандаҳои пайваста ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ ва фосилаҳои эътимоди %95 пешниҳод шуда, ҳадди аҳамияти оморӣ p < 0,05 муайян шудааст. Таҳлилҳои оморӣ бо SPSS 29.0.1.0 анҷом дода шудаанд.

Чӣ барои тасдиқҳои оянда лозим аст?

Таҳқиқоти манбаъ пас аз тасдиқи назоратшаванда зарурати андозагириҳои дарозмуддаттарро дар муҳитҳои воқеии зиндагӣ таъкид мекунад. Дар шӯъбаҳои беморхона ва муҳити хона артефактҳои ҳаракат, қобили истифода будан ва устувории дарозмуддати сигнал бояд арзёбӣ шаванд. Дар популятсияҳои клиникӣ бо COPD, ихтилолҳои нафаскашии вобаста ба хоб ва мушкилоти шадиди нафаскашӣ тасдиқҳои ҷудогона лозиманд.

Таҳқиқгарон инчунин тавсия медиҳанд, ки барои кам кардани вобастагӣ ба бозбинии дастии шакли мавҷ алгоритмҳои автоматии муайян кардани давраи нафаскашӣ ва апноэ таҳия ва алоҳида тасдиқ карда шаванд. Ҳадафи ниҳоии чунин система на механизми ташхисии комилан беназорат, балки равиши нимавтоматии мониторинги нафаскашӣ, ки васеъшаванда ва таҳти назорати клиницист аст, муайян карда мешавад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

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

Муаллифон: Burcu Kolukisa Birgec, Beyza Toprak ва Alexander Balfour Mullen. Burcu Kolukisa Birgec ва Beyza Toprak муаллифони саҳми баробар мебошанд. Муаллифи масъул Alexander Balfour Mullen аст.

Муассиса: Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, Glasgow, Подшоҳии Муттаҳида.

Маҷалла: Biosensors.

Ношир: MDPI.

Сол: 2026.

Ҷилд ва рақами мақола: 16, 256.

DOI: 10.3390/bios16050256.

Санаи нашр: 1 Май 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи таҳқиқотии тақризшуда.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution, CC BY.

Этика: Қисме, ки бо иштирокчиёни инсон анҷом дода шудааст, аз ҷониби University of Strathclyde Ethics Committee бо протоколи UEC24/91 тасдиқ шудааст. Дар манбаъ санаи тасдиқ 12 Феврал 2025 нишон дода шудааст. Аз ҳамаи ихтиёриён розигии хаттии огоҳона гирифта шудааст; маълумот беном карда шуда, мутобиқи муқаррароти GDPR нигоҳдорӣ шудааст.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҳисоби стипендияҳои докторантура, ки Вазорати миллии маорифи Ҷумҳурии Туркия ба Burcu Kolukisa Birgec ва Beyza Toprak додааст, маблағгузорӣ шудааст; дар манбаъ рақамҳои YLSY110195 (2018) ва YLSY010596 (2020) оварда шудаанд.

Дастрасии маълумот: Мувофиқи мақолаи манбаъ, маълумот метавонад бо муроҷиат ба муаллифи масъул бо дархост дастрас карда шавад.

Баргардонии манфиатҳо: Муаллифон изҳор доштаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад. Гуфта шудааст, ки маблағгузорон дар тарҳи таҳқиқот, ҷамъоварии маълумот, таҳлил, тафсир, навиштани мақола ё қарори нашр нақш надоштаанд.

Баёнияи манбаъ дар бораи робита бо истеҳсолкунанда: Муаллифон ба дастаи техникии PneumoWave барои дастгирӣ дар тамоми таҳқиқот ташаккур гуфтаанд. Бо вуҷуди ин, онҳо инчунин алоҳида изҳор доштаанд, ки бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад. Раванди тавлиди сигнали муттаҳида аз маълумоти хоми акселерометри се меҳвар дар PneumoWave чаҳорчӯбаи хусусӣ ва ошкорнашудаи коркарди истеҳсолкунанда мебошад; бинобар ин ҷузъиёти ин алгоритм аз ин мақола бозтавлид карда намешавад.

Баёнияи истифодаи зеҳни сунъӣ: Муаллифон хабар додаанд, ки ҳангоми омода кардани мақола барои беҳтар кардани равшании забон аз версияи вебии Gemini 3 Flash барои таҳрири забонӣ кӯмак гирифтаанд; натиҷаро худ баррасӣ ва таҳрир карда, масъулияти мазмуни нашрро ба ӯҳда гирифтаанд.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ: Таҳқиқот дар шароити назоратшаванда ва статикӣ гузаронида шудааст; танҳо 20 ихтиёрии солимро дар бар мегирад; ҳодисаҳои апноэ ба ҷои апноэи спонтании клиникӣ бо нигоҳ доштани иродавии нафас симулятсия шудаанд; таъсири воқеии артефактҳои ҳаракат арзёбӣ нашудааст ва истихроҷи давраҳои нафаскашӣ автоматӣ нест, балки ба бозбинии дастии шакли мавҷ такя мекунад. Аз ин рӯ натиҷаҳо маънои онро надоранд, ки PneumoWave ҳамчун дастгоҳи ташхисии клиникӣ дар ҳамаи гурӯҳҳои беморон ё дар шароити воқеии зиндагӣ тасдиқ шудааст.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия ва усул аз ҷониби Alexander Balfour Mullen, Burcu Kolukisa Birgec ва Beyza Toprak анҷом дода шудааст. Тасдиқ ва таҳқиқоти таҷрибавӣ асосан аз ҷониби Burcu Kolukisa Birgec ва Beyza Toprak иҷро шуда, таҳлили расмӣ аз ҷониби ҳар се муаллиф анҷом дода шудааст. Лоиҳаи аввалро Burcu Kolukisa Birgec ва Alexander Balfour Mullen омода кардаанд ва ҳар се муаллиф мақоларо баррасӣ ва таҳрир кардаанд. Визуализатсия аз ҷониби Burcu Kolukisa Birgec, назорат ва идоракунии лоиҳа аз ҷониби Alexander Balfour Mullen анҷом дода шудааст.