В Таганроге разработали не имеющий аналогов тренажер для диагностики и тренировки дыхания
Команда преподавателей и студентов ИРТСУ ЮФУ разработала пневмотренажер для диагностики и тренировки функций внешнего дыхания.
Команда преподавателей и студентов ИРТСУ ЮФУ разработала пневмотренажер для диагностики и тренировки функций внешнего дыхания. Прибор поможет профилактике осложнений и послужит реабилитации при заболеваниях дыхательных путей.
#Наука Содержание Прибор проходит диагностику Аналогов нет «Неограниченные возможности» и акселераторы «Пинг-понг» одним выдохом Генераторы идей Прибор проходит диагностикуПолезная новинка создается под руководством кандидата технических наук, заведующего кафедрой встраиваемых и радиоприемных систем Института радиотехнических систем управления ЮФУ Сергея Синютина.
Статистика Всемирной организации здравоохранения в 2023 году свидетельствует: болезни органов дыхания занимают четвертое место в списке причин смерти взрослого населения. Астма и пневмония, коронавирусная инфекция повреждают дыхательную систему организма, нарушая важнейшие функции. Патологические изменения остаются и после относительного выздоровления — меняется упругость и эластичность тканей. Врачи, как правило, предлагают пациентам заниматься дыхательными практиками для поддержки физического состояния, чтобы восстанавливать легочную ткань, мышцы, нервные окончания.
Любое дыхательное упражнение направлено на изменение двух параметров: объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и силы потока воздуха, проходящего через верхние дыхательные пути. Параметры возможно отобразить в виде кривой в системе координат. Когда естественная для здорового человека траектория кривой меняется, это говорит о нарушениях в дыхательной системе. Насколько пациент способен самостоятельно оценить свое состояние и размер необходимой нагрузки? А новый тренажер может записать данные дыхательной статистики, и это позволит проанализировать работу легких пользователя данной аппаратуры.
На кафедре ВиРС сегодня проходит доработку прибор (прототип уже создан) с небольшими габаритами, который успевший заинтересовать многочисленных потенциальных партнеров. С большой вероятностью этот пневмотренажер появится в скором времени на рынке по вполне доступной цене.
Аналогов нетПортативный прибор состоит из трубки с датчиками регистрации скорости движения воздуха, насыщения углекислого газа, температуры воздуха и некоторых других параметров. Когда человек дышит в трубку, поток воздуха поступает на датчик, подключенный к микроконтроллеру, который обрабатывает и передает данные по радиоканалу на андроид-устройство. А приложение в андроид-устройстве отображает эти данные в виде тренажно-игровой картинки.
Тренажер показан людям с патологиями легких, переболевшим пневмонией разного характера, спортсменам, которые смогут подобрать индивидуальные тренировочные программы для повышения выносливости. Подойдет он также дикторам и детям — для развития речевого дыхания. Во время работы с проектом студенты провели социальный опрос среди 49 мужчин и женщин в возрасте от 18 до 55 лет, делающих дыхательную гимнастику. Разработчики, проанализировав продукцию возможных конкурентов, убедились — аналогов у их «детища» пока нет.
«Неограниченные возможности» и акселераторыЕще на первом курсе, когда мы начинали учебу, наш куратор, Оксана Юрьевна Шпаковская, предложила заняться реализацией проекта аппаратно-программного комплекса для тренировки внешнего дыхания. Мы создали на институтском 3D принтере корпус для него — синюю небольшую коробку. Мундштук прибора разработан с учетом стандартного размера горла человека. Написали специальную программу на компьютере, все совместили и получился тренажер. А сейчас занимаемся дальнейшем развитием и усовершенствованиями, планируем переписывать его на другую программу, — рассказывает Жанна Овсянникова, студентка ЮФУ ИРТСУ кафедры ВиРС.
В качестве представителя команды Жанна успешно презентовала концепт пневмотренажера на проектно-инвестиционной сессии «Sfedu Exponent», став победителем акселератора SfeduNet 7 Pro. Прибор также взял высшую награду на международной Олимпиаде «IT-Планета 2023» и в программе «Неограниченные возможности» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Акселераторы — это всероссийские программы, которые помогают реализовать стартапы студентов, предоставляют для этого образовательные ресурсы. На определенной стадии подготовки проекта можно подать заявку на грант и получить дополнительные средства для его завершения. Координаторы помогут, предоставят нужное оборудование, расскажут, как прийти к реализации своего проекта.
«Пинг-понг» одним выдохомСейчас будем адаптировать тренажер с помощью другого программного языка. Уже работает программа «пинг-понг». Прибор связывается с телефоном, снизу и сверху изображены платформы, и шарик движется на экране телефона. Когда вы дышите, прибор, учитывая объем и поток воздуха, отображает его графически: вы «управляете» с помощью дыхания нижней платформой, стремясь «отбить» шарик. Здесь начинает работать геймификация: увлеченный игрой человек 10 минут производит нужную тренировку, и это совсем не скучно, — поясняет Жанна Овсянникова.
Другие возможные «игры» с тренажером — «надуть воздушный шарик» за предложенное время, который, как реальный, обладает сопротивлением, поэтому необходимо приложить усилия. Или другой пример тренажно-игровой картинки: резким выдохом сдуть все лепестки у цветка. Изменяя параметры процесса, можно потихоньку усложнять задачу, достигая лечебного эффекта.
Это интересно и полезно. Данная разработка вправду сможет помочь многим людям. Когда нам предложили участвовать в этом проекте, оказалось неожиданно и даже немного пугающе: вдруг что-то пойдет не так. Но мы увлеклись, страхи улетучились. Инновационные программные и аппаратные компоненты обеспечивают правильную технику дыхания. Аппарат можно использовать в домашних условиях, правильно подобрать индивидуальную нагрузку, интенсивность и длительность тренировки. Прибор позволит оценить состояние дыхательной системы, заниматься ее мониторингом на постоянной основе и установить идеальный предел нагрузки с помощью тренировочного теста, выстроить правильный подход, — рассказала еще одна студентка кафедры ВиРС ИРТСУ ЮФУ Елизавета Емелина, которая также занимается усовершенствованием прибора в команде разработчиков.
В планах команды — включение в комплект подставки для удобства тренировок, разработка запасных насадок. Сегодня прибор проходит лабораторное тестирование, идет подготовка документации для изготовления опытных образцов и их клинических испытаний.
Генераторы идейПроектная деятельность сейчас очень востребована. На кафедре будущих молодых специалистов сразу привлекают к проектам, у которых уже есть потенциальные заказчики.
Проект в первую очередь ведет Сергей Синютин. Студенты участвуют в разработке реальных кейсов с перспективой выхода на рынок. Мы посчитали правильным во время исследований доверить часть посильной работы студентам: они изучают свои возможности, чувствуют уверенность — пояснила аспирант кафедры Оксана Шпаковская. — А попутно мы стараемся привлекать студентов во всероссийские программы, чтобы они занимались маркетингом, могли просчитать настоящие расходы, общаться с потенциальными партнерами, контактировать с будущими инвесторами и потребителями, находить новые каналы сбыта, дорабатывать «упаковку» продукта. Студенты учатся защищать проекты. Они также генерируют идеи. У ребят свой взгляд. Например, интерфейс прибора совершенно по-своему видит магистрант Инна Казакова, которая выступает дизайнером проекта, и это — прекрасная эргономичная форма. Трудятся ребята под началом доцента кафедры и кандидата технических наук Антонины Леоновой, — подчеркнула куратор.
Преподаватели и исследователи вовлекают инициативных молодых людей в проекты, они занимаются этим дополнительно, помимо занятий в университете.
Мы приглашаем абитуриентов на нашу кафедру, на направление «Конструирование и технология электронных средств». Здесь они могут освоить проектную деятельность, будут уметь делать всё, — уверена Оксана Шпаковская.
Марина ДАРЕНСКАЯ, фото пресс-службы ЮФУ и предоставленное разработчиками
Актуальные новости города и области смотрите в нашем ТГ-канале и в соцсетях «Вконтакте» и «Одноклассники» .Последние новости
Мобильной бригадой осуществлено 37 выездов
Деятельность мобильной бригады осуществляется в форме выездов в сельские поселения Семикаракорского района для решения острых социальных проблем граждан, находящихся в трудной жизненной ситуации.
Виктор Гуснай поздравил энергетиков с профессиональным праздником
Глава Администрации Усть-Донецкого района Виктор Гуснай поздравил сотрудников компании «Россети-Юг» с Днем энергетика.
Как работают медучреждения Волгодонска в новогодние и рождественские выходные
Информацию об этом опубликовала городская администрация. Так, филиалы городской поликлиники №3 по улице Ленина, 106, и Индустриальной, 16 будут работать 30 декабря, 2, 4 и 6 января с 8.00 до 15.00.
Частотник
Осуществляем поставку в оговоренные сроки, обеспечивая быструю отправку