本實用新型涉及家庭醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種睡眠呼吸暫停監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在打鼾的人群中,約有20%的人睡覺時經(jīng)常出現(xiàn)憋氣癥狀,醫(yī)學(xué)上稱之為睡眠呼吸暫停綜合征。睡眠呼吸暫停綜合征(Sleep Apnea Syndrome,SAS)是指因各種原因?qū)е滤郀顟B(tài)下出現(xiàn)呼吸暫停和/或低通氣,引起反復(fù)的間歇低氧血癥、高碳酸血癥發(fā)作,從而機體發(fā)生一系列病理生理改變的臨床綜合征;呼吸暫停是指睡眠過程中,口鼻氣流完全停止10秒以上;低通氣是指呼吸氣流幅度較基線水平降低50%以上,并伴有血氧飽和度較基礎(chǔ)水平下降4%。調(diào)查顯示,我國目前約有四千萬人患有此疾病,患者伴有容易困倦,性格急躁,身體乏力,工作效率下降等癥狀,并易發(fā)高血壓、冠心病、腦血管疾病。
目前,睡眠呼吸暫停監(jiān)測普遍采用的方法是對患者在醫(yī)院通過多導(dǎo)電生理睡眠檢測儀(PSG)進行一整夜的監(jiān)測,PSG監(jiān)測的生理參數(shù)較多,有利于醫(yī)生綜合判斷給出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果,但是PSG采用大量傳感器,設(shè)備體積大不便移動,患者需住院監(jiān)測,不便利的同時,還會因為睡眠環(huán)境改變而影響監(jiān)測結(jié)果。
隨著人們生活水平的提高,越來越注重身體健康,適合家庭使用的睡眠呼吸暫停監(jiān)測方法及系統(tǒng)逐步產(chǎn)生。
國家知識產(chǎn)權(quán)局2015年1月7公布的實用新型專利申請CN 104257353A公開了一種適合家庭使用的睡眠呼吸暫停綜合癥檢測系統(tǒng),由傳感器組、睡眠呼吸檢測設(shè)備和處理診斷設(shè)備構(gòu)成;傳感器組含有用于感應(yīng)人體胸部呼吸和心電圖信號的正電極、負(fù)電極,用于感應(yīng)口鼻呼吸氣流的熱敏電阻傳感器;睡眠呼吸檢測設(shè)備含有保護電路、阻抗式呼吸檢測模塊、心電信號檢測模塊、加速度檢測模塊、口鼻呼吸檢測模塊、處理器模塊、無線通信模塊。此實用新型專利申請所提供的技術(shù)方案組成部件多,操作復(fù)雜,成本較高,無法滿足廣大工薪階層的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積輕巧的睡眠呼吸暫停監(jiān)測系統(tǒng)。
一種睡眠呼吸暫停監(jiān)測系統(tǒng),采用鼻貼形式,包括設(shè)置于鼻孔和/或嘴部的多個溫度傳感器,所述溫度傳感器通過信號調(diào)理模塊連接微處理器,所述微處理器通過無線通訊模塊與智能顯示終端進行數(shù)據(jù)交互;所述溫度傳感器、所述信號調(diào)理模塊、所述微處理器和所述無線通訊模塊均連接電源模塊,通過所述電源模塊獲取工作電壓。
進一步的,所述溫度傳感器為高精度熱敏電阻和精密電阻串聯(lián)組成;所述信號調(diào)理模塊為放大濾波器,所述微處理器采用單片機,所述無線通訊模塊采用藍牙通訊模塊;所述信號調(diào)理模塊還可以包括電壓比較器,熱敏電阻獲得的分壓信號經(jīng)過放大濾波成為正弦溫度變化曲線后,再經(jīng)過電壓比較器,轉(zhuǎn)換為方波信號。
進一步的,所述微處理器連接有LED指示燈,所述LED指示燈設(shè)置于鼻貼上方;所述智能顯示終端為安裝系統(tǒng)配套APP的智能手機或平板電腦;所述智能手機或平板電腦通過網(wǎng)絡(luò)連接云端處理器,遠程監(jiān)控端通過所述云端處理器實時獲取用戶的睡眠監(jiān)測數(shù)據(jù)。
本實用新型的有益效果:通過溫度傳感器檢測呼吸氣流溫度,感應(yīng)出每次呼吸氣流的溫度波動,從而計算出人體呼吸頻率,再通過呼吸頻率的變化,來判斷是否出現(xiàn)呼吸暫停,并予以記錄;整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,體積輕巧,成本相對低廉,不僅可以本地實時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù),還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行實時遠程監(jiān)視和數(shù)據(jù)分析處理,大大提高實用性。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖2為睡眠呼吸進程示意圖;
圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖之三;
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的,而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應(yīng)用,并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
實施例1
本實施例中的睡眠呼吸暫停監(jiān)測系統(tǒng),如圖1所示,采用鼻貼形式,包括設(shè)置于兩個鼻孔和嘴部的三個溫度傳感器101,所述溫度傳感器101通過放大過濾器102連接微處理器103,所述微處理器103通過無線通訊模塊104與智能顯示終端105進行數(shù)據(jù)交互;所述溫度傳感器101、所述放大過濾器102、所述微處理器103和所述無線通訊模塊104均連接電源模塊106,通過所述電源模塊106獲取工作電壓。
人體在吸氣的過程中,引發(fā)空氣流動,檢測到的溫度比空氣靜止?fàn)顟B(tài)下略低;而人體在呼氣過程中,呼出氣體溫度明顯高于外部環(huán)境中的空氣溫度;因此,通過檢測呼氣、吸氣時鼻孔和嘴部的氣流溫度,就可以知曉每次呼吸氣流的溫度波動。
本實用通過溫度傳感器檢測鼻孔和/或嘴巴呼吸氣流的溫度,感應(yīng)出每次呼吸氣流的溫度波動;再根據(jù)呼吸氣流的溫度波動,得出人體的呼吸頻率、呼氣及吸氣時長,并予以記錄;人體的呼吸頻率發(fā)生變化,且兩次呼吸時間間隔超過預(yù)先設(shè)定的時間閾值,則判定為一次呼吸暫停,呼吸暫停次數(shù)累加并記錄呼吸暫停時長以及有效監(jiān)測總時長。溫度傳感器的數(shù)量可以在三個的基礎(chǔ)上予以增加,以保證測量的準(zhǔn)確性;也可以酌情減少以降低成本,例如減少為單鼻孔溫度檢測,或者取消嘴部溫度檢測。
所述溫度傳感器為高精度熱敏電阻和精密電阻串聯(lián)組成,所述放大濾波器采用集成運放LM324,所述微處理器采用單片機PIC16F877,所述無線通訊模塊采用藍牙通訊模塊DA14580。
呼吸氣流溫度波動時,熱敏電阻取得分壓變化,再經(jīng)過放大濾波,轉(zhuǎn)換為正弦溫度變化曲線,一個正弦波周期即為一次呼吸周期,正弦波的正半周期持續(xù)的時間為呼氣時間,正弦波的負(fù)半周期持續(xù)的時間為吸氣時間,如圖2所示。人體呼氣過程201和人體吸氣過程202組成一個完整的呼吸周期204,測量出用戶完成一個呼吸周期204所用的平均時間,就可以大概知曉該用戶的呼吸頻率。若用戶睡眠呼吸過程中發(fā)生呼吸暫停203,則通過呼吸暫停203的持續(xù)時長與預(yù)先設(shè)定的時間閥值的比較,確認(rèn)是否為一次有效的呼吸暫停。在實際測量過程中,為了測量更加方便、準(zhǔn)確,通常將正弦波整形為方波進行測量,只需在放大濾波器輸出端增加電壓比較器107即可,如圖3所示。所述電壓比較器可以采用芯片LM339。
所述智能顯示終端為安裝系統(tǒng)配套APP的智能手機或平板電腦;所述智能手機或平板電腦通過網(wǎng)絡(luò)連接云端處理器108,遠程監(jiān)控端109通過所述云端處理器108實時獲取用戶的睡眠監(jiān)測數(shù)據(jù),如圖4所示。
顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。