慢性阻塞性肺疾病（COPD）及哮喘等阻塞性气道疾病的动态管理，亟需兼具高时空分辨率、长期稳定性和广泛适用性的呼吸监测技术。然而，现有的监测手段——如笨重的临床系统、易受运动伪影干扰的胸腹应变传感器，以及因溶剂蒸发易产生漂移的水凝胶气流传感器——在便携性、抗干扰性和耐久性方面均存在不足。本文，新疆医科大学Chao Wang、周贤惠 教授、武鹤婷副教授、清华大学李舟 长聘副教授等在《ACS Nano》期刊发表名为”A Wearable Thermoelectric Respiratory Sensing System for Quantitative Pulmonary Function Monitoring”的论文，研究提出了一种多孔石墨烯基泡沫传感器（PGSF），通过解耦应变与温度信号，实现了无需复杂信号处理的变形与气流温度无串扰同步检测。
该PGSF传感器在80%应变下经过15,000次循环压缩后，依然保持优异的机械和热电稳定性。利用其产生的热电信号，研究团队定义了一种新型小气道阻塞指数（SAOI），能够为COPD急性加重风险提供个性化的早期预警，从而实现治疗方案的及时、实时调整。该工作克服了传统呼吸监测技术在抗干扰和长期稳定性方面的瓶颈，为可穿戴定量肺功能监测及慢病动态管理提供了全新的硬件平台。
综上所述，本研究开发了一种多孔石墨烯基泡沫传感器（PGSF），成功实现了应变与温度信号的解耦，从而在不依赖复杂信号处理的条件下，实现了对变形和气流温度的无串扰同步检测。该传感器在80%应变下展现出超过15,000次循环的卓越机械和热电稳定性，克服了传统呼吸监测设备易受运动干扰和长期漂移的难题。基于热电信号定义的新型小气道阻塞指数（SAOI），为COPD急性加重风险提供了个性化的早期预警指标，使实时调整治疗方案成为可能。该工作为可穿戴定量肺功能监测提供了一种稳健、抗干扰的新策略，在慢性呼吸道疾病的动态管理和家庭医疗中具有广阔的临床应用前景。
文献：https://doi.org/10.1021/acsnano.6c03384
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