鼻腔抵抗を高め、気流速度を上げ、それによってWSSを高め、最終的に鼻の感覚を向上させることを目指して、鼻栓の設計と製作に取り組み始めました。現在のところ、かなり小型の最初のプロトタイプを設計・製作しました。鼻腔に入るよう、円筒部分の直径は4 mmです。現在は他の形状やサイズにも取り組んでおり、記事の後半で紹介する予定です。
素材の選択には3つの制約があります。
そこで、たくさん調べた結果、この素材を見つけました。
カキ殻の粉末から作られた生分解性素材で、内分泌かく乱物質を含まないことが認証されており、ショア硬度は93Aです。柔軟ですが、それでも少し硬さがあります。ただし、粘膜への接触についてはまだ認証されていません。Nanoviaに尋ねたところ、現在は証明書がないものの、希望して費用を支払えば認証を取得することは可能だそうです。
現在も、生体適合性が認証された、より柔らかい素材を探していますが、見つけるのは簡単ではありません。
円筒形と長円形の2種類の形状を設計しました。
長円形は、鼻腔に入れられる大きさを保ちながら、鼻腔内のより広い空間を埋めることを目的としています。実際、鼻腔の前方部分は狭いことがあります。
各形状について2つのサイズを設計しました。ひとつは直径4 mm、先端部の長さ12 mmです。
もうひとつは直径5 mm、先端部の長さ20 mmです。合計4種類です。ただし、もちろん必要な形状やサイズを自由に設計できます。まだプロジェクトの始まりにすぎません。
自作した装置を皆さんに紹介したいと思います。シリンジポンプです。夜間は鼻が乾燥することが多いので、加湿器を使うことができます。効果はありますが、限界もあります。そこで、一晩中、生理食塩水を鼻腔に注入できるよう、このシリンジポンプを設計しました。注入量と各注入の間隔を設定できます。それだけです。自分でシリンジポンプを作るために必要なもの（3Dパーツ、機械・電子部品へのリンク、電子回路図、コード）をすべて共有するため、GitHubを作りました。https://github.com/aurerum/OpenSourceSyringePump
1か月間使ってみたところ、睡眠の助けになりました。大きな改善ではありませんが、ありがたい効果です。皆さんはどう思いますか？
前回の記事では、呼吸を可視化する装置を紹介しました。この記事では、低呼吸や無呼吸を検出するために、睡眠中の呼吸記録装置として使う方法を紹介します。
そのために、マイクロコントローラーのarduinoをUSBケーブルでPCに接続し、2つのソフトウェアを使いました。1つは呼吸曲線を記録するため、もう1つはそれを読み取るためのものです。最初のソフトはcoolTermで、圧力データを.csvファイルに記録します。2つ目はchart studio plotyというウェブアプリで、.csvファイルを簡単かつ迅速に読み込めます。.csvファイルはExcelでも読めますが、開くのに時間がかかります。
これはchart studio plotyで表示した呼吸曲線です。ズームや移動ができるので、一晩の睡眠全体を確認して無呼吸イベントを検出できます。Y軸（縦軸）はパスカル（pa）単位の圧力を表し、X軸は時間を表しますが、単位は秒でもミリ秒でもありません。ただし、呼吸の頻度から時間を推定できます。夜間の呼吸数は1分あたり約10回なので、呼吸1回は6秒ごとです。
主な問題は、無呼吸を毎回手作業で数えなければならず、それを行うアルゴリズムがないことです。睡眠クリニックでは、専用ソフトウェアを使って無呼吸や低呼吸を数えます。また、脳波、音、酸素飽和度など、ほかのデータも取得しています。もしかすると自宅では、この装置に酸素飽和度記録装置を追加できるかもしれません。
この記事は以上です……
現在、Ohio universityの研究者が、空気の流れを感じなくても実際には空気を呼吸していることを脳に伝えるため、呼吸の可視化に関するENS研究を行っています。
呼吸を可視化する方法は、呼吸によって生じる曇りを見るために鏡の近くで息をするというものです。
私はすぐに興味深いアイデアだと思いました。彼女に感謝します。
そこで、このアイデアをもとに、呼吸を見て、聞いて、感じるための装置を「作って」みました。刺激される感覚が多ければ、現在空気を呼吸していることを脳がよりよく理解できるかもしれないと考えています。これは単なる理論であり、私は科学者ではありません。
また、こうした刺激によって呼吸指令の駆動が高まることを期待しています。
ご存じのように、ENSは、鼻粘膜にある機械受容器や温度受容器（TRP）への刺激が不足することで、呼吸困難を引き起こし、呼吸指令の駆動を低下させることがあります。これらの現象は中枢性睡眠時無呼吸も引き起こします。
この装置は、圧力センサー（1）、鼻カニューレ（2）、LED（3）、ファン（4）をマイクロコントローラー（5）に接続して構成されています。仕組みは非常に簡単です。圧力が負（吸気）のとき、LEDとファンがオンになります。圧力が正（呼気）のとき、LEDとファンがオフになります。
これだけの簡単な仕組みです。
ファンは気流を感じられるように皮膚の近くに配置していますが、気流を感じるには体のどの部分が最も適しているのかはわかりません。
脳が粘膜受容器からの信号を待っている場合、皮膚の近くにファンを置く意味があるのかもわかりません。まったく意味がない可能性もあります。
将来は、パイプを使って鼻腔内に気流を送り込むかもしれませんが、より複雑になり、気流によって粘膜が乾燥する可能性があります。
今後、結果や装置の改善案について紹介する記事を書く予定です。
私は科学者ではなく、この装置は役に立たない可能性があることを念頭に置いてください。
興味のある方がいれば、装置の作り方や部品の購入先を紹介する簡単なチュートリアルを作ります。
