一口呼出的气，能透露多少身体的信息？怎样从复杂的信号中找到有价值的健康信息？AI人工智能又能帮上什么忙？日前，重庆高校“呼吸魔方”师生团队走进云从科技，寻找让呼吸健康检测更可靠、更易理解的方法。

带队的是重庆大学电气工程学院胡熙茜老师、陆军军医大学生物医学工程与影像医学系陈碧华老师、重庆邮电大学电子科学与工程学院宋睿敏老师。云从科技联合创始人温浩博士与工程师团队接待了师生一行。双方从如何识别微弱呼气信号、减少检测干扰，谈到如何借助算法更好地理解健康数据，让一个源于日常呼吸的问题，成为师生与企业技术人员共同探讨的课题。

图1 呼吸魔方产品生态矩阵。SERS 卡匣配合拉曼光谱呼气检测，多模态信号用于 BHI 指数评估，BreathMatrix Connect 连接设备，数据库反馈用于持续改进评估方法。

探索AI读懂呼气信号的方法

据了解，“呼吸魔方”团队是把能源电力装备气体的检测技术，拓展到呼吸健康领域的一次跨学科探索。项目由重庆大学电气工程学院牵头，联合陆军军医大学等高校开展研究。而这个项目的负责人王馨曼竟是重庆大学——辛辛那提大学联合学院电气工程及其自动化专业本科生，同时，项目团队汇集了电气、机械、生物医学工程等专业的学生，共同寻找日常呼吸与健康变化之间的联系，为人类未来呼吸健康打造实体产品。

让仪器捕捉到呼气中的微量成分，是这项研究的起点。团队正在探索配套SERS卡匣，尝试先富集目标分子，再借助纳米材料增强拉曼光谱信号。可以把这种检测方式理解为辨认分子的“光谱指纹”：研究者通过不同分子的特征信号，寻找呼气中的成分信息。接下来，还要判断这些信息意味着什么，以及测量结果在不同人、不同状态下是否可靠。

团队希望借助云从科技在人机协同、图像与语音识别、多模态信息处理等方面积累的技术经验，将算法、数据和设备连接起来，服务金融、交通等实际场景。此次交流为团队进一步完善研究方法提供了思路。

图2 重庆大学、陆军军医大学、重庆邮电大学师生参访云从科技，开展展厅参观与技术交流。

从呼气检测到运动监测

从家庭里的日常检测，到运动后的恢复观察，呼吸魔方正在探索不同场景下的健康监测需求。团队以呼吸健康为起点，围绕慢性呼吸系统疾病和病毒性肺炎相关风险开展初步早筛研究，同时将产品构想延伸到运动健康领域。

在团队设计的产品矩阵中，HOME面向居家日常呼气检测，PRO面向更深入的居家检测及运动后评估，PUBLIC面向社区和机构服务；SPORT光学手表用于探索运动过程中的生理状态监测，NEURO头戴式脑电设备则为情绪状态相关研究补充信息。不同设备承担各自的采集任务，共同服务健康变化的持续观察。

这些记录怎样帮助人们理解自己的身体？团队提出呼吸健康指数（BHI），希望综合呼气成分、呼吸气流和脉搏等信息，用指数与变化趋势呈现呼吸状态；同时构建BreathMatrix Connect设备互联平台，让不同设备的记录能够汇入同一个人的长期健康档案。团队还希望与医疗及科研机构合作，建设并对接覆盖不同人群和场景的数据库，通过临床检查、随访结果与设备记录的对照，发现偏差、修正算法，再用新的样本检验评估效果。

运动场景是团队下一步深入研究的方向。团队计划结合SPORT手表记录运动过程中的脉搏和活动状态，在休息或运动结束后通过PRO采集呼气信息，研究训练负荷、呼吸状态与恢复情况之间的关系。据团队介绍，拥有百万粉丝，具有击剑世界冠军经历的秦夏茉已担任项目首席营销官（CMO），参与品牌推广与科普宣传。她将结合击剑运动经历和内容传播经验，帮助团队在专业运动领域了解需求、开展产品体验交流，让运动员和教练的反馈进入产品设计与使用流程。

图3 呼吸魔方团队产品推广展示。

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