CN103251474A

CN103251474A - 止鼾枕

Info

Publication number: CN103251474A
Application number: CN2013101275149A
Authority: CN
Inventors: 许彦斌; 李正; 王洁; 胡森尧
Original assignee: 许彦斌
Priority date: 2013-04-13
Filing date: 2013-04-13
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2033-04-13
Also published as: CN103251474B

Abstract

本发明公开了一种止鼾枕，包括有智能自动控制模块和机械转动模块，智能自动控制模块包括有依次连接的声音传感器、放大电路、A/D转换模块、数据存储模块、控制电路、隔离电路、驱动电路；机械转动装置包括有电机和机械装置；当患者睡觉打鼾时，由智能控制模块监测并分析后，发出相应的信号控制电机工作，带动一片枕叶向上转动，从而推动打鼾者头部转动，这时，咽喉部松弛的肌肉就会倾向一边，不再容易堵住呼吸道，就可以实现停止打鼾的目的。使用本发明不会带来手术和药物治疗所伴有的风险和副作用，同时资金和心理成本都大为降低，具有很好的推广前景，可以创造可观的经济效益。

Description

止鼾枕

技术领域

本发明涉及一种治疗打鼾的装置，尤其涉及一种止鼾枕。

背景技术

打鼾，俗称打呼噜，是一种普遍存在的睡眠现象，有人把打呼噜看成睡得香的表现，其实打呼噜是健康的大敌。睡眠时打呼噜使得呼吸反复暂停和低通气。呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻呼吸气流完全停止10秒以上；低通气是指睡眠过程中呼吸气流强度（幅度）较基础水平降低50%以上，并伴有血氧饱和度较基础水平下降≥4%。每小时睡眠时间内呼吸暂停加低通气的次数称为睡眠呼吸暂停低通气指数。呼吸暂停和低通气都可造成缺氧，甚至低血氧症，从而诱发高血压、心肌梗死等。而每晚7小时睡眠过程中，若呼吸暂停反复发作30次以上或者睡眠呼吸暂停低通气指数（AHI）≥5次/小时并伴有嗜睡等临床症状即可称为睡眠呼吸暂停综合征。若夜间呼吸暂停时间超过120秒，则容易发生猝死。因此，从身体健康、生命安全的角度出发，打鼾需要给予足够的重视，并需要及时治疗。

在医学理论上，打鼾是由于以下3种原因引起：

1．中枢性方面的疾病引起

2．阻塞性方面的疾病引起

3．混合性方面的疾病引起

一般而言，成年人以混合性原因为多，未成年人则以阻塞性的问题为多。

鼾声的产生：大多数人打鼾是由气道阻塞引起的。白天清醒时咽喉部肌肉代偿性收缩使气道保持开放，不发生堵塞。但由于打鼾者的气道通常比正常人狭窄，夜间睡眠时神经兴奋性下降，肌肉松弛，咽部组织堵塞，再加上夜间平躺睡眠时，舌体对软腭、悬雍垂的压迫使得气道阻塞更为严重，当气流通过狭窄部位时，产生涡流并引起振动，从而出现鼾声；阻塞严重时呼吸可以暂时停止，从而影响人的身体健康。当扩张腭咽部气道使气道阻塞解除时，即可消除鼾声。

目前治疗打鼾的常用方法及其优缺点分别如下：

1）传统手术：对上呼吸道阻塞的地方进行切除，使气道畅通。手术速度快，但疼痛显著、出血多、风险大、费用高、易复发、易产生手术并发症。

2）激素类西药治疗：应用神经兴奋药物，有一定疗效，长期服用西药副作用大，影响身体健康。

3）中药治疗：副作用小，但效果不明显、周期长，久治不愈，易引起多种并发症。

4）口腔矫治器法：就是鼾症患者睡觉时，口内配戴一个口腔矫治器（又叫下颌前移器），它可使睡眠中患者的下颌保持在一个适当的前伸位，颏舌肌带动舌骨及舌体前移，使舌咽部气道畅通，同时由于舌体前移，减少或消除了舌体对软腭、悬雍垂的压迫，使腭咽部气道也变得畅通，提高了通气量，消除或减低了呼吸暂停次数和鼾声，提高睡眠质量。这种方法的优点是：有效率高，北京大学口腔医学院公布的科研数据显示，口腔矫治器消除呼吸暂停的有效率为86%―90% 。这种方法与手术相比，无创伤、无风险，更易为患者接受。但这一方法的缺点是：口腔矫治器的制作过程复杂，技术要求高，必须由有经验的口腔科医生，针对每个不同病人的口腔情况，采用一人一制的方法手工制做，因此不易被推广使用。

因此，这些治疗方法常根据患者的打鼾严重程度和自身的身体健康状况进行选择，并不适合所有患者。

其实，日常生活中有一种最简单的方法可以使气道阻塞得到改善甚至解除，那就是改变打鼾者的体位，即从平卧位转为侧卧位，或头偏向一侧。侧卧位时舌体不再压迫软腭、悬雍垂，气道阻塞及塌陷也得到缓解，呼吸气流通畅，不再产生鼾声。

发明内容

本发明的目的是为了克服手术治疗风险大，药物治疗副作用大等缺点，能够在对打鼾患者不实施任何手术和药物治疗的情况下，打鼾者只需用止鼾枕代替日常使用的普通睡枕，就能够在患者睡觉打鼾期间自动监测是否发出鼾声，从而适时改变枕头形状，诱导打鼾患者改变体位，达到止鼾目的。

本发明采用的技术方案是：

一种止鼾枕，其特征在于：包括有智能自动控制模块和机械转动模块，所述的智能自动控制模块包括有声音传感器，声音传感器的信号输出端连接有放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端接入A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块的信号输出端接入数据存储模块，数据存储模块与控制电路的信号输入端连接，控制电路的信号输出端连接隔离电路的信号输入端，隔离电路的信号输出端连接驱动电路的信号输入端；所述的机械转动装置包括有电机、挡板、左枕叶、右枕叶，电机转轴上缠绕有母线，母线上设有相邻两个结点A、B，挡板的前端开有一狭长中缝，挡板的后端转动固定，母线分别绕过电机转轴两侧固定的绕柱后再穿过挡板上的中缝，A、B两个结点位于挡板的两侧，挡板上开有两个相邻通孔，牵引线a、b分别从挡板通孔穿过，牵引线a末端有结点D，牵引线b末端有结点C，结点C和D的直径大于通孔的直径，左枕叶与右枕叶之间转动连接于M点，左枕叶与右枕叶分别以M点为轴上下转动，左枕叶与右枕叶的下部分别设有一个连接点E、连接点F，左辅叶与左枕叶转动相连于连接点E，右辅叶与右枕叶转动相连于连接点F，牵引线a固定在右辅叶上，并从M点穿过，牵引线b固定在左辅叶上，并从M点穿过，所述的驱动电路与电机驱动连接。

所述的数据存储模块采用EPROM或EEPROM存储芯片。

所述的控制电路采用单片机、CPLD或FPGA，控制电路内置控制程序。

本发明的原理是：

智能自动控制模块主要实现鼾声的监测和控制信号的产生，由传感器、放大电路、A/D转换、数据存储、控制电路、隔离电路和驱动电路组成。

1. 传感器用来采集外界声音，将监测到的声波转换为与之对应变化的微小电信号；

2. 放大电路用来将微小输入信号转换为较大能量的输出信号，可以使用具有放大功能的集成芯片；

3. A/D转换用来将声音模拟信号转换为数字信号，可以使用A/D转换专用芯片；

4. 数据存储用来存储采集声音的数字信号，可以使用EPROM、EEPROM等存储芯片；

5. 控制电路用来分析采集到的外界声音，当判断声音频率在f1和f2之间，幅度在a1和a2之间时，发出控制电机转动的控制信号，其中f2>f1，a2>a1；控制电路可以使用单片机、CPLD或FPGA来实现；

6. 隔离电路用来切断干扰通道，使前端智能自动控制电路与后端驱动电路不会相互干扰，可以使用具有隔离功能的专用集成芯片；

7. 驱动电路用来输出较大功率，能够直接驱动电机正常工作，可以使用电机专用驱动集成芯片；

8. 电机用来为枕叶转动提供动力；

9. 机械装置用来实现使打鼾者头部转动，从而停止打鼾。

机械转动模块用以实现使打鼾者停止打鼾，由电机和机械装置组成，机械转动模块实现停止打鼾原理是：当患者睡觉打鼾时，由智能控制模块监测并分析后，发出相应的信号控制电机工作，带动一片枕叶向上转动，从而推动打鼾者头部转动，这时，咽喉部松弛的肌肉就会倾向一边，不再容易堵住呼吸道，就可以实现停止打鼾的目的。

本发明与现有技术相比所具有的优点及效果是：

1. 无需手术，零风险，不会引起并发症；

2. 采用物理原理，无副作用；

3. 实用，方便，低成本；

4. 智能自动控制。

使用本发明不会带来手术和药物治疗所伴有的风险和副作用，同时资金和心理成本都大为降低，具有很好的推广前景，可以创造可观的经济效益。

附图说明

图1是本发明的智能自动控制模块的系统框图。

图2为本发明的电机传动结构示意图。

图3是本发明的枕叶转动结构示意图。

图4为电机转轴逆时针转动时挡板移动的结构示意图。

图5为电机转轴顺时针转动时左枕叶移动的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种止鼾枕，包括有智能自动控制模块和机械转动模块，所述的智能自动控制模块包括有声音传感器1，声音传感器1的信号输出端连接有放大电路2的信号输入端，放大电路2的信号输出端接入A/D转换模块3的信号输入端，A/D转换模块3的信号输出端接入数据存储模块4，数据存储模块4与控制电路5的信号输入端连接，控制电路5的信号输出端连接隔离电路6的信号输入端，隔离电路6的信号输出端连接驱动电路7的信号输入端；如图2、3所示，机械转动装置包括有电机8、挡板9、左枕叶10、右枕叶11，电机转轴12上缠绕有母线13，母线13上设有相邻两个结点A、B，挡板9的前端开有一狭长中缝，挡板9的后端转动固定，母线13分别绕过电机转轴12两侧固定的绕柱14后再穿过挡板9上的中缝，A、B两个结点位于挡板9的两侧，电机转轴转动时，母线13上的A、B两个结点带动挡板9移动，挡板9上开有两个相邻通孔17，牵引线a、b分别从挡板9通孔17穿过，牵引线a末端有结点D，牵引线b末端有结点C，结点C和D的直径大于通孔17的直径，当挡板9左右移动时，将会分别牵引牵引线a、b，左枕叶10与右枕叶11之间转动连接于M点，左枕叶10与右枕叶11分别以M点为轴上下转动，左枕叶10与右枕叶11的下部分别设有一个连接点E、连接点F，左辅叶15与左枕叶10转动相连于连接点E，右辅叶16与右枕叶11转动相连于连接点F，牵引线a固定在右辅叶16上，并从M点穿过，牵引线b固定在左辅叶15上，并从M点穿过；驱动电路7与电机8驱动连接。

控制电路5用来分析采集到的外界声音，当判断声音频率在f1和f2之间，幅度在a1和a2之间时，发出控制电机转动的控制信号，其中f2>f1，a2>a1；控制电路可以使用单片机来实现。

当电机转轴按图4中所示方向逆时针转动时，母线将带动挡板向左移动到图中位置，此时，牵引线b被拉紧，牵引线a为松弛状态。牵引线b被拉紧，将会拉动左辅叶15，进而带动左枕叶10向上转动，而牵引线a为松弛状态，则不会拉动右辅叶16，也不会使右枕叶11向上转动，如图5所示；同样，当电机转轴按顺时针方向转动时，将会使右枕叶11向上转动。

其中，机械装置内部结构可以使用硬塑料、金属作为材料，上、下枕叶可以在与水平方向夹角0度到45度范围之间转动。

Claims

1.一种止鼾枕，其特征在于：包括有智能自动控制模块和机械转动模块，所述的智能自动控制模块包括有声音传感器，声音传感器的信号输出端连接有放大电路的信号输入端，放大电路的信号输出端接入A/D转换模块的信号输入端，A/D转换模块的信号输出端接入数据存储模块，数据存储模块与控制电路的信号输入端连接，控制电路的信号输出端连接驱动电路的信号输入端；所述的机械转动装置包括有电机、挡板、左枕叶、右枕叶，电机转轴上缠绕有母线，母线上设有相邻两个结点A、B，挡板的前端开有一狭长中缝，挡板的后端转动固定，母线分别绕过电机转轴两侧固定的绕柱后再穿过挡板上的中缝，A、B两个结点位于挡板的两侧，挡板上开有两个相邻通孔，牵引线a、b分别从挡板通孔穿过，牵引线a末端有结点D，牵引线b末端有结点C，结点C和D的直径大于通孔的直径，左枕叶与右枕叶之间转动连接于M点，左枕叶与右枕叶分别以M点为轴上下转动，左枕叶与右枕叶的下部分别设有一个连接点E、连接点F，左辅叶与左枕叶转动相连于连接点E，右辅叶与右枕叶转动相连于连接点F，牵引线a固定在右辅叶上，并从M点穿过，牵引线b固定在左辅叶上，并从M点穿过，所述的驱动电路与电机驱动连接。

2.根据权利要求1所述的止鼾枕，其特征在于：所述的数据存储模块采用EPROM或EEPROM存储芯片。

3.根据权利要求1所述的止鼾枕，其特征在于：所述的控制电路采用单片机、CPLD或FPGA，控制电路内置控制程序。

4.根据权利要求1所述的止鼾枕，其特征在于：所述的控制电路的信号输出端与驱动电路的信号输入端之间还连接有一个隔离电路。