科学家近日开发出一款可穿戴“智能内裤”，能够自动记录人体排气（肠道气体排放）频率。研究团队表示，这一技术有望为人体代谢研究提供新数据，并用于追踪多种消化相关健康问题。

解决传统监测方法局限

研究人员指出，过去有关人体排气的研究多依赖参与者自行记录排气次数，但这一方式容易受到遗忘、计数不准以及忽略轻微排气等因素影响，数据可靠性有限。

另一类研究方法则通过直肠管直接收集肠道气体。研究团队称，这种方式不舒适且侵入性较强，不适合在日常生活场景中进行长期、连续监测。

研究人员表示，此前难以实现连续、非侵入式监测，主要原因在于相关传感器体积较大、功耗较高且佩戴舒适度不足，难以在日常穿着中长期使用。

通过监测氢气实现连续追踪

此次开发的智能内裤通过监测肠道微生物群产生的氢气来追踪排气情况。研究人员介绍，屁的主要成分包括氢气、二氧化碳和氮气，部分人群还会排放甲烷。其中，氢气完全由肠道微生物在发酵食物过程中产生，因此持续监测氢气可反映微生物发酵活动的时间和活跃程度。

研究团队开发了一种微型可穿戴设备，可隐蔽固定在内裤上，利用传感器对肠道气体产生情况进行全天候监测。参与者在日常活动中佩戴该设备，以评估其舒适度和数据采集效果。

来自马里兰大学的研究作者布兰特利·霍尔（Brantley Hall）表示，客观测量为这一以往难以精确研究的领域提供了提升科学严谨性的机会。他将该设备类比为“肠道气体的连续葡萄糖监测仪”。

参与者平均每日排气约32次

相关研究结果已发表于期刊《生物传感器与生物电子学》（Biosensors and Bioelectronics）。近60名健康参与者参与了该项研究。

其中，19名参与者在日常生活中连续7天穿戴智能内裤，用于评估佩戴舒适度以及持续气体检测的可行性。研究显示，参与者平均每天可舒适佩戴该设备超过11小时，并能较好遵守研究协议。

另有38名参与者参加了一项受控饮食实验，用于测试该设备是否能够识别由饮食变化引起的肠道气体产生差异。

研究团队报告称，在这批健康成年人中，平均每日排气次数为32次，显著高于医学文献中常引用的14次。个体间差异较大，记录到的排气次数从每天4次到59次不等。

建立“正常排气量”基线

霍尔表示，目前血糖、胆固醇等多项生理指标均已建立相对明确的正常范围，但对于排气量尚无类似基线。他指出，目前“实际上并不知道正常的放屁量是多少”，缺乏这一基线，使得判断个体气体产生是否真正“过多”变得困难。

研究团队计划利用这款智能内裤开展更大规模研究，拟对数百名参与者进行全天候排气模式监测，并将这些数据与饮食情况及肠道微生物群组成进行关联分析。

霍尔表示，科研界已对肠道中存在哪些微生物积累了大量信息，但对这些微生物在特定时间点的实际活动仍了解有限。他称，研究团队拟构建“人体放屁图谱”，以建立肠道微生物发酵活动的客观基线，并用于评估饮食、益生菌或益生元等干预措施对微生物群活性的影响。