基于分子通信视角的呼出气分析综述

分子通信（MC）长期被视为能够实现以生物纳米物件为Internet的技术，具有医学应用前景，其中体内纳米机器人可在微观和纳米尺度上进行监测、诊断和治疗。MC通过分子传递信息，受益于既定的理论模型。然而，在这些尺度上实现可靠、节能且生物兼容的通信仍然具有挑战性。基于空气的分子通信（ABMC）是一种MC类型， operates在更大的、米级距离上，甚至可延伸至人体之外。因此，实现ABMC的设备和技术是可及的，相关应用前景广阔。呼出气分析已被提出作为一种方法，提供一种非侵入式的健康监测方法，利用现有的商业传感器技术，降低部署障碍。呼出气包含多种分子和粒子，作为与各种生理和病理条件相关的生物标志物。MC中成熟的方法、模型和优化方法可用于宏尺度呼出气分析，将人体视为发射器，呼出气作为信息载体，宏尺度传感器作为接收器。使用ABMC可与人体内在动态的细胞、组织和器官网络接口，可创建一种新的生物Internet（IoBT），作为IoBNT的初步宏尺度阶段。本综述通过MC的视角广泛审阅了呼出气建模和分析，提供关于ABMC理论框架和实际实现的见解，使IoBT更接近实际应用。