CN105997089A - 睡眠呼吸障碍分析装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种睡眠呼吸障碍分析装置，包括：可穿戴部件，适于绑在人体上，所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；数据处理单元，所述数据处理单元至少包括放大滤波器和处理单元，所述放大滤波器连接于所述电阻应变电桥和所述处理单元之间。此外，本发明还提供了适合使用上述睡眠呼吸障碍分析装置的睡眠呼吸障碍分析方法。

Description

睡眠呼吸障碍分析装置和方法
技术领域
本发明涉及一种睡眠呼吸障碍分析装置和方法。
背景技术
睡眠呼吸障碍是睡觉过程中出现的呼吸障碍，包括睡眠呼吸暂停综合症、低通综合症、上气道阻力综合症引起的有关的睡眠呼吸障碍等。近几年来，国内在该领域的研究热点是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)、儿童OSAHS患者的治疗、OSAHS与心血管疾病的关系等。
近年来随着综合国力的增强及人民生活水平的提高，国内引进了大量国外先进的睡眠呼吸障碍信息监护仪，也能生产出高质量医用型的多功能多参数相关信息监护仪。到目前为止国内已有一些产品的性能能与国外的同类产品相抗衡。而呼吸监测、报警方面的相关仪器在国内集中于大中型医院，尚未进行大规模的普及。就总体的技术水平方面，我国仍与发达国家有着较为明显的差距，还不能达到国外产品的性能和规模。且国内自行研制的相关仪器，价格昂贵，在国内目前也没有专门用于家庭的呼吸障碍信息监测仪。在这方面，国内的市场需求还是比较大。
发明内容
针对业界的上述需求，本发明提供了一种新颖的睡眠呼吸障碍分析装置和方法。特别是，本发明选用应变片传感器，利用其变形改变自身阻值这一特性将多个应变传感器事先固定到有弹性的可穿戴部件上，当人睡觉的时候将可穿戴部件带上。因为有弹性，绑在身上相对会比较的舒适。当进行呼吸时胸腹腔进行变化，导致应变传感器周期性的变形，以此来进行呼吸信号的采集。于此同时，本发明还可以具有录音功能，在睡觉的时候，装置可以选择开启录音，来记录睡觉时打鼾的情况。将打鼾记录的数据上传到电脑转化为波形图后，在哪个时间点上有打鼾，都可通过波形图明显的反映出来。这样被测者也可以利用鼾声的检测来进一步判断低通综合症的严重程度。同时通过对鼾声和应变片的信号相结合的方式，来全方面的判断睡眠呼吸障碍的严重程度。
根据本发明的一个方面，提供了一种睡眠呼吸障碍分析装置，包括：
可穿戴部件，适于绑在人体上，所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；
数据处理单元，所述数据处理单元至少包括放大滤波器和处理单元，所述放大滤波器连接于所述电阻应变电桥和所述处理单元之间。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，所述可穿戴部件进一步包括中空的腔体和封闭所述腔体的上盖，所述腔体的内腔中设有柔性板和传力轴，所述腔体的底部内侧的外圈设有一圈突出的台阶，所述柔性板架设于所述台阶上，所述传力轴设置于所述柔性板和上盖之间，所述传力轴的一端与上盖接触且另一端与所述柔性板接触。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，所述应变片设置于所述柔性板的上表面或者下表面。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，所述柔性板上还设置有与所述应变片配套的接线板，所述三个固定电阻设置于所述接线板上。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，所述腔体上设有允许连接线穿出的通孔，所述连接线连接至所述数据处理单元中的放大滤波器。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，在将所述应变片和接线板装配于所述腔体后在所述腔体内灌胶。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，所述应变片包括基片、金属箔、覆盖层和引线，所述金属箔覆盖于所述基片的上表面，所述覆盖层覆盖并保护所述金属箔，所述引线与所述金属箔相连接。
较佳地，在上述的睡眠呼吸障碍分析装置中，进一步包括：
录音装置，与所述数据处理单元相连接，其中所述录音装置与所述应变片同步地采集打鼾的声音信号，并在所述数据处理单元处结合所述应变片输出的应变信号和所述声音信号。
此外，本发明还提供了一种睡眠呼吸障碍分析方法，采用如以上所讨论的睡眠呼吸障碍分析装置，所述睡眠呼吸障碍分析方法包括：
将所述可穿戴部件绑在人体上，其中所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；
采集所述可穿戴部件上的应变片的应变信号，所述应变信号对应于所述电阻变化；
所述数据处理单元接收所述应变片的应变信号并将所述应变信号转换为呼吸信号。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为本发明提供进一步的解释。
附图说明
图1示出了根据本发明的睡眠呼吸障碍分析装置的一个实施例的示意图。
图2a示出了应变片的一个实施例。
图2b示出了电阻应变电桥的一个实施例。
图3示出了根据本发明的睡眠呼吸障碍分析方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
首先参考图1，图1示出了根据本发明的睡眠呼吸障碍分析装置的一个实施例的示意图。
如图所示，睡眠呼吸障碍分析装置100主要包括：可穿戴部件101、应变片102和数据处理单元103。
该可穿戴部件101适于绑在人体上。例如，所述可穿戴部件101可以是腰带、束胸或背心。
所述可穿戴部件101上设置有至少一个应变片102，每一应变片102连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，如图2b所示，其中所述应变片102随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化。
数据处理单元103至少包括放大滤波器104和处理单元105。所述放大滤波器104连接于所述电阻应变电桥和所述处理单元105之间。
较佳地，所述可穿戴部件可以进一步包括中空的腔体和封闭所述腔体的上盖，所述腔体的内腔中设有柔性板和传力轴，所述腔体的底部内侧的外圈设有一圈突出的台阶，所述柔性板架设于所述台阶上，所述传力轴设置于所述柔性板和上盖之间，所述传力轴的一端与上盖接触且另一端与所述柔性板接触。
其中，所述应变片102优选设置于所述柔性板的上表面或者下表面。所述柔性板上还设置有与所述应变片配套的接线板，所述三个固定电阻设置于所述接线板上。此外，所述腔体上设有允许连接线穿出的通孔，所述连接线连接至所述数据处理单元中的放大滤波器。可以在将所述应变片和接线板装配于所述腔体后在所述腔体内灌胶，以将应变片和接线板固定于腔体内。
现在转到图2a，所述应变片102的优选实施例可以包括基片201、金属箔、覆盖层和引线，所述金属箔覆盖于所述基片的上表面，所述覆盖层覆盖并保护所述金属箔，所述引线与所述金属箔相连接。
此外，本发明的睡眠呼吸障碍分析装置100可以进一步包括：录音装置(未图示)，与所述数据处理单元103相连接，其中所述录音装置与所述应变片同步地采集打鼾的声音信号，并在所述数据处理单元处结合所述应变片输出的应变信号和所述声音信号。该录音功能使得装置100可以在睡觉的时候选择开启录音，来记录睡觉时打鼾的情况。将打鼾记录的数据上传到电脑转化为波形图后，在哪个时间点上有打鼾，都可通过波形图明显的反映出来。这样被测者也可以利用鼾声的检测来进一步判断低通综合症的严重程度。同时通过对鼾声和应变片的信号相结合的方式，来全方面的判断睡眠呼吸障碍的严重程度。
现在转到图3，图3示出了根据本发明的睡眠呼吸障碍分析方法的一个实施例的流程图。本发明的睡眠呼吸障碍分析方法300适用于以上所讨论的睡眠呼吸障碍分析装置。该睡眠呼吸障碍分析方法300包括：
步骤301：将所述可穿戴部件绑在人体上，其中所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；
步骤302：采集所述可穿戴部件上的应变片的应变信号，所述应变信号对应于所述电阻变化；
步骤303：所述数据处理单元接收所述应变片的应变信号并将所述应变信号转换为呼吸信号。
综上，本发明选用应变片传感器，利用其变形改变自身阻值这一特性将多个应变传感器事先固定到有弹性的可穿戴部件上，当人睡觉的时候将可穿戴部件上。因为有弹性，绑在身上相对会比较的舒适。当进行呼吸时胸腹腔进行变化，导致应变传感器周期性的变形，以此来进行呼吸信号的采集。于此同时，本发明还可以具有录音功能，在睡觉的时候，装置可以选择开启录音，来记录睡觉时打鼾的情况。将打鼾记录的数据上传到电脑转化为波形图后，在哪个时间点上有打鼾，都可通过波形图明显的反映出来。这样被测者也可以利用鼾声的检测来进一步判断低通综合症的严重程度。同时通过对鼾声和应变片的信号相结合的方式，来全方面的判断睡眠呼吸障碍的严重程度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，包括：
可穿戴部件，适于绑在人体上，所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；
数据处理单元，所述数据处理单元至少包括放大滤波器和处理单元，所述放大滤波器连接于所述电阻应变电桥和所述处理单元之间。
2.如权利要求1所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述可穿戴部件进一步包括中空的腔体和封闭所述腔体的上盖，所述腔体的内腔中设有柔性板和传力轴，所述腔体的底部内侧的外圈设有一圈突出的台阶，所述柔性板架设于所述台阶上，所述传力轴设置于所述柔性板和上盖之间，所述传力轴的一端与上盖接触且另一端与所述柔性板接触。
3.如权利要求2所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述应变片设置于所述柔性板的上表面或者下表面。
4.如权利要求3所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述柔性板上还设置有与所述应变片配套的接线板，所述三个固定电阻设置于所述接线板上。
5.如权利要求4所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述腔体上设有允许连接线穿出的通孔，所述连接线连接至所述数据处理单元中的放大滤波器。
6.如权利要求4所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，在将所述应变片和接线板装配于所述腔体后在所述腔体内灌胶。
7.如权利要求1所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述应变片包括基片、金属箔、覆盖层和引线，所述金属箔覆盖于所述基片的上表面，所述覆盖层覆盖并保护所述金属箔，所述引线与所述金属箔相连接。
8.如权利要求1所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，进一步包括：
录音装置，与所述数据处理单元相连接，其中所述录音装置与所述应变片同步地采集打鼾的声音信号，并在所述数据处理单元处结合所述应变片输出的应变信号和所述声音信号。
9.如权利要求1所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述可穿戴部件是腰带、束胸或背心。
10.一种睡眠呼吸障碍分析方法，采用如权利要求1所述的睡眠呼吸障碍分析装置，其特征在于，所述睡眠呼吸障碍分析方法包括：
将所述可穿戴部件绑在人体上，其中所述可穿戴部件上设置有至少一个应变片，每一应变片连同三个固定电阻构成电阻应变电桥，其中所述应变片随着人体呼吸时的胸腹腔变化而形成周期性的电阻变化；
采集所述可穿戴部件上的应变片的应变信号，所述应变信号对应于所述电阻变化；
所述数据处理单元接收所述应变片的应变信号并将所述应变信号转换为呼吸信号。
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