基于體位療法的智能止鼾背墊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種可改善睡眠呼吸暫停、低通氣及打鼾狀態(tài)的智能背墊，具體涉及一種監(jiān)測使用者睡眠時因呼吸暫停、低通氣而造成的反復(fù)低血氧飽和度或嚴(yán)重打鼾狀態(tài)的床墊，該設(shè)備通過改變使用者體位來改善因仰臥導(dǎo)致的低血氧飽和度狀態(tài)以及打鼾狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(0SAHS)是一種嚴(yán)重影響生活并危及生命的慢性疾病。常表現(xiàn)為睡眠時嚴(yán)重打鼾、呼吸暫?；虮餁?、晨起頭痛、白天嗜睡、記憶力減退、夜尿增多、陽痿等，進(jìn)一步發(fā)展可誘發(fā)高血壓、糖尿病、冠心病、中風(fēng)等嚴(yán)重病癥，是多種全身疾患的危險因素。我國成年人中0SAHS患病率為4.1%，并且隨年齡段上升而不斷升高，5年病死率為11-13%【1】。由于該病危害隱匿難以自覺，且診治過程不便，患者依從性不佳，以致于大量患者深受其害而不自知或無法有效改善。鼾癥被認(rèn)為是0SAHS的一種前驅(qū)狀態(tài)，我國男性中的患病率高達(dá)15?38%，女性中達(dá)12?25%。鼾聲是上呼吸道阻力增加后、氣流振動產(chǎn)生的一種聲學(xué)現(xiàn)象，其頻率、強度可以從側(cè)面反映出呼吸道阻塞的嚴(yán)重程度。輕度的打鼾對人體并無損害，但隨著其不斷癥狀加重，鼾聲甚至可高達(dá)100分貝，更是伴有越來越頻繁的呼吸暫停、低通氣，不僅嚴(yán)重影響枕邊家人的休息，更是一步步在向危害健康的0SAHS在發(fā)展。
[0003]0SAHS和鼾癥的病因有個共同點，就是睡眠時上呼吸道塌陷、狹窄，導(dǎo)致患者低通氣甚至窒息。體位療法是睡眠呼吸領(lǐng)域的傳統(tǒng)療法，近年來通過一系列臨床試驗，重新評價了其有效性，并被認(rèn)為是一種具有前途的治療方向【2】。研究發(fā)現(xiàn)亞洲人中67-75%的0SAHS患者因仰臥加重了病情，25-30%的患者直接由仰臥導(dǎo)致該病發(fā)生【3】。國外學(xué)者通過體位干預(yù)的治療方法，令患者睡眠時避免仰臥，從而減少了45-63.4%的睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)，顯著改善了疾病癥狀【4-7】。有學(xué)者研究建議該病患者睡眠時側(cè)臥40度以上，頸椎支撐高于7cm，肩胛骨支撐高于3cm，即可減少80%以上的睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)【8】。
[0004]目前國內(nèi)尚無將體位療法的臨床成果轉(zhuǎn)化為睡眠健康的產(chǎn)品，市場存在空白。預(yù)防與治療鼾癥、0SAHS疾病蘊藏著巨大的人群健康需求。本項目在國外學(xué)術(shù)研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)化改進(jìn)其傳統(tǒng)療法模式，研發(fā)一款適宜在居家環(huán)境應(yīng)用、舒適易于長期堅持使用的智能止鼾監(jiān)測床墊。其先進(jìn)性和創(chuàng)新性在于:
[0005]對傳統(tǒng)體位療法的優(yōu)化創(chuàng)新。止鼾設(shè)備的原理大多是運用震動、聲音、電刺激等方式喚醒使用者，令呼吸道肌肉發(fā)生條件反射式收縮，解除氣道狹窄、阻塞，達(dá)到止鼾的目的。但上述思路在止鼾的過程中，往往會造成睡眠破碎，降低睡眠質(zhì)量。體位干預(yù)設(shè)備的常見手段是在背后安放支撐物以阻止使用者仰臥，不考慮時機掌控的問題。但此類長期保持側(cè)臥狀態(tài)的思路往往令使用者難以忍受，因為睡覺翻身其實是身體均衡受壓的一種自行調(diào)節(jié)，不分時機地強制側(cè)臥大大降低了使用者的長期堅持意愿。本項目的產(chǎn)品是基于傳統(tǒng)體位療法的優(yōu)化改進(jìn)，可以通過算法判斷、醫(yī)學(xué)原理，適時地改變使用者體位，且不打擾正常睡眠，以改善因仰臥導(dǎo)致的打鼾、低通氣、低血氧飽和度狀態(tài)。
[0006]參考文獻(xiàn)
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]現(xiàn)有技術(shù)的缺陷及不足:
[0016]目前，止鼾設(shè)備的原理大多是運用震動、聲音、電刺激等方式(如止鼾手環(huán)、止鼾耳機等)來輕度喚醒使用者，令呼吸道肌肉發(fā)生條件反射式收縮，解除氣道狹窄、阻塞，達(dá)到止鼾的目的。但上述思路在止鼾的過程中，往往難以掌控喚醒的程度，會造成使用者睡眠破碎，反而降低了睡眠質(zhì)量。
[0017]而體位干預(yù)設(shè)備的常見手段是在背后安放支撐物(如背囊、網(wǎng)球等)以阻止使用者仰臥，不考慮時機掌控的問題。但此類長期保持側(cè)臥狀態(tài)的干預(yù)方案往往令使用者難以忍受，因為睡覺翻身其實是身體均衡受壓的一種自行調(diào)節(jié)，不分時機地強制側(cè)臥會大大降低使用者的長期堅持意愿，有違院外長期改善的治療初衷。
[0018]要解決的技術(shù)問題:
[0019]本發(fā)明提供一種可監(jiān)測并改善睡眠呼吸暫停及低通氣的智能止鼾背墊。本發(fā)明是基于傳統(tǒng)體位療法的優(yōu)化改進(jìn)，可以通過算法判斷、醫(yī)學(xué)原理，適時地改變使用者體位，且不打擾正常睡眠，以改善因仰臥導(dǎo)致的打鼾、低通氣、低血氧飽和度等不良狀態(tài)。
[0020]1算法可從環(huán)境噪聲中準(zhǔn)確識別鼾聲。
[0021 ] 2只有當(dāng)鼾聲出現(xiàn)并達(dá)到一定規(guī)律標(biāo)準(zhǔn)時，可適時地幫助使用者側(cè)臥以改善通氣狀況。
[0022]3該體位干預(yù)措施為氣囊充氣托舉使用者背部，改變體位的物理作用效果明確，且干預(yù)動作輕柔緩慢，不會影響使用者睡眠質(zhì)量。
[0023]4可以監(jiān)測用戶睡眠時鼾聲等不良狀態(tài)生理指標(biāo)，以及睡眠情況，給予相應(yīng)的健康分析建議。
[0024]技術(shù)方案:
[0025]本案的智能止鼾背墊包括主控制器、床墊部分、智能手機端APP。其中主控制器用于信號處理與子模塊的元件運行控制，床墊部分用于聲音信號的采集與體位干預(yù)的執(zhí)行，智能手機端APP用于數(shù)據(jù)報表的生成展示與用戶睡眠數(shù)據(jù)的收集存儲。
[0026]一、主控制器:主控制器主要是一片數(shù)字信號處理芯片，承擔(dān)控制和信號處理的功能，同時控制所有子模塊的正常運作。子模塊如下:
[0027]麥克風(fēng)信號米集模塊:主要以麥克風(fēng)作為信號輸入源，經(jīng)高增益低噪聲放大器放大后，再以高階低通濾波器進(jìn)行濾波，把信號傳遞至主控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換10。
[0028]藍(lán)牙模塊:主要用于與智能手機通信，發(fā)送監(jiān)護數(shù)據(jù)至用戶用以查看。
[0029]電機驅(qū)動模塊:用于驅(qū)動充氣電機，當(dāng)氣囊鼓起后可使用戶側(cè)臥。
[0030]存儲模塊:主要用于存儲用戶的聲音數(shù)據(jù)。
[0031 ]電源與供電模塊:主要用于系統(tǒng)供電。
[0032]二、床墊部分:床墊部分主要由埋入床墊的麥克風(fēng)和體位干預(yù)氣囊組成:
[0033]體位干預(yù)氣囊:體位干預(yù)裝置為并排的2個氣囊，未鼓氣狀態(tài)下大小為60X26cm，鼓氣狀態(tài)下為直徑16cm，長60cm的圓柱體。當(dāng)控制器