CN106618839A - 一种呼吸暂停治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种呼吸暂停治疗仪，包括用于镶嵌在患者舌根中段的磁铁及与其配合使用的控制装置，控制装置包括外表面设有控制开关的壳体，壳体内设有控制电路板，控制电路板上包括与控制开关相连的控制单元，控制单元分别与气流传感器单元、驱动单元及反馈单元相连，驱动单元及反馈单元还与动作执行单元相连，控制电路板上还包括为上述各单元供电的电源单元；气流传感器单元包括气流传感器，动作执行单元包括电磁铁，气流传感器经第一固定装置可拆卸的设置在可检测患者呼吸的位置，电磁铁经第二固定装置可拆卸的设置在可对所述磁铁产生磁力的位置。上述呼吸暂停治疗仪使用方便，方便携带，能及时治疗由打鼾引起的呼吸暂停，防止危险的发生。

Description

一种呼吸暂停治疗仪

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种由打鼾引起的阻塞性睡眠呼吸暂停的呼吸暂停治疗仪。

背景技术

人类的30% 以上的时间是在睡眠中度过的，睡眠质量的好坏直接决定人的精神状态和身体健康。许多人在睡眠时打鼾，既影响自己的睡眠质量也会影响他人睡眠。打鼾者还很容易患有阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，其一般由鼻腔（咽）、口咽以及下咽舌根三个层面狭窄或松弛导致。现有技术中针对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的治疗方案通常采用手术的方式，其中鼻腔（咽）以及口咽层面手术效果较好，但是下咽舌根层面的手术效果较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种使用方便，便于携带，能够及时治疗由打鼾者打鼾引起的呼吸暂停的呼吸暂停治疗仪。

为了实现上述目的，本发明提出了一种呼吸暂停治疗仪，包括用于镶嵌在患者舌根中段的磁铁以及与所述磁铁配合使用的控制装置，所述控制装置包括壳体，在所述壳体的外表面设有控制开关，在所述壳体内设有控制电路板，所述控制电路板上包括与所述控制开关相连接的控制单元，所述控制单元分别与气流传感器单元、驱动单元以及反馈单元相连接，所述驱动单元以及反馈单元还与动作执行单元相连接，所述控制电路板上还包括为所述控制单元、气流传感器单元、驱动单元、动作执行单元以及反馈单元供电的电源单元；所述气流传感器单元包括用于检测患者呼吸的气流传感器，所述动作执行单元包括对所述磁铁产生磁力的电磁铁，所述气流传感器经第一固定装置可拆卸的设置在可检测患者呼吸的位置，所述电磁铁经第二固定装置可拆卸的设置在可对所述磁铁产生磁力的位置。

优选的是，所述控制单元采用型号为STM32F405RG的控制芯片，所述控制芯片的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDD_4引脚均连接至3.3V电压，3.3V电压经第四电感连接至所述控制芯片的VDDA引脚，该引脚还经并联的第六十二电容以及第六十三电容接第四地，所述控制芯片的VSSA引脚、VSS_2引脚以及VSS_1引脚均接第四地，其VCAP_2引脚以及VCAP_1引脚分别经第六十四电容以及第六十五电容接第四地，所述控制芯片的BOOT0引脚经第八十六电阻接第四地，其BOOT1引脚经第八十七电阻接3.3V电压，所述控制芯片的VBAT引脚经并联的第八十八电阻以及第六十七电容接3.3V电压，所述控制芯片的OSC_IN引脚经串联的第八十九电阻以及第六十六电容接第四地，其OSC_OUT引脚经串联的第九十电阻以及第六十八电容接第四地，晶振的1引脚连接至所述第九十电阻以及第六十八电容之间，其2引脚连接至所述第八十九电阻以及第六十六电容之间。

优选的是，所述驱动单元包括第一驱动单元以及第二驱动单元，其中所述第一驱动单元的电路结构如下：+5V电压连接至第七三极管的集电极，所述第七三极管的集电极还经第二十一电容接第四地，所述第七三极管的基极经第三十四电阻连接至所述控制芯片的PA9引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第二光电耦合器的NODE引脚，该引脚还经第二十七电阻接第四地，该引脚还经串联的第二十八电阻、第四十四电阻以及第四十八电阻接第四地，从所述第二十八电阻以及第四十四电阻之间引出导线连接至所述第二光电耦合器的CTHODE引脚，所述第二光电耦合器的VCC引脚连接至第二电压，所述第二电压还经并联的第十五电容以及第十六电容接至第二地，所述第二光电耦合器的VEE引脚接至第二地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十四电阻引出第一连接点，该第一连接点还经第二十一电阻连接至第一二极管的正极，其负极连接至所述第二光电耦合器的Vo2引脚，所述第一连接点还经第二十九电阻接第二地；从所述第二十八电阻以及第四十四电阻之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第五光电耦合器的NODE引脚，从所述第四十四电阻与第四十八电阻之间引出导线连接至所述第五光电耦合器的CTHODE引脚，所述第五光电耦合器的VCC引脚连接至第一电压，所述第一电压还经并联的第二十九电容以及第三十电容接至第一地，所述第五光电耦合器的VEE引脚接至第一地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十二电阻引出第二连接点，该第二连接点还经第四十电阻连接至第三二极管的正极，其负极连接至所述第五光电耦合器的Vo2引脚，所述第二连接点还经第四十五电阻接第一地；所述第二驱动单元的电路结构如下：+5V电压连接至第八三极管的集电极，所述第八三极管的集电极还经第二十二电容接第四地，所述第八三极管的基极经第三十五电阻连接至所述控制芯片的PA10引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第三光电耦合器的NODE引脚，该引脚还经第三十电阻接第四地，该引脚还经串联的第三十一电阻、第四十六电阻以及第四十九电阻接第四地，从所述第三十一电阻以及第四十六电阻之间引出导线连接至所述第三光电耦合器的CTHODE引脚，所述第三光电耦合器的VCC引脚连接至第三电压，所述第三电压还经并联的第十七电容以及第十八电容接至第三地，所述第三光电耦合器的VEE引脚接至第三地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十五电阻引出第三连接点，该第三连接点还经第二十二电阻连接至第二二极管的正极，其负极连接至所述第三光电耦合器的Vo2引脚，所述第三连接点还经第三十二电阻接第三地；从所述第三十一电阻以及第四十六电阻之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第六光电耦合器的NODE引脚，从所述第四十六电阻与第四十九电阻之间引出导线连接至所述第六光电耦合器的CTHODE引脚，所述第六光电耦合器的VCC引脚连接至第一电压，所述第一电压还经并联的第三十一电容以及第三十二电容接至第一地，所述第六光电耦合器的VEE引脚接至第一地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十三电阻引出第四连接点，该第四连接点还经第四十一电阻连接至第四二极管的正极，其负极连接至所述第六光电耦合器的Vo2引脚，所述第四连接点还经第四十七电阻接第一地。

优选的是，所述动作执行单元的电路结构如下：第一电压分别引出导线经第一电容以及第二电容接大地，第一电压还经串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻引出第五连接点，第三电解电容以及第四电解电容的正极均接至第一电压，其负极均连接至第一地，第一电压还经并联的第五电容以及第六电容接第一地，第一电压还引出导线连接至第一场效应管的漏极，其源极连接至第三地，其栅极连接至第三连接点，第一电压还引出导线连接至第二场效应管的漏极，其源极连接至第二地，其栅极连接至第一连接点，第三场效应管的漏极接至第三地，其源极连接至第一地，其栅极连接至第二连接点，第四场效应管的漏极接至第二地，其源极连接至第一地，其栅极连接至第四连接点，第一电压还经串联的第九电阻以及第七电容接第一地，第一地分别引出导线经第十二电容以及第十三电容接大地，第一地还经串联的第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十九电阻引出第六连接点，从所述第三场效应管的漏极以及第四场效应管的漏极分别引出导线连接至电感器输入端的2引脚以及1引脚，所述电感器输出端的4引脚连接至电磁铁的2引脚，所述电感器输出端的3引脚分别连接至型号为VC4646X661的霍尔传感器的IN1引脚、IN2引脚以及IN3引脚，所述霍尔传感器的OUT1引脚、OUT2引脚以及OUT3引脚均连接至电磁铁的1引脚，所述霍尔传感器的Vcc引脚接至+5V电压，其GND引脚接第四地，该Vcc引脚还经并联的第八电容以及第十一电容接第四地，所述霍尔传感器的Vout引脚经第十三电阻引出第七连接点，所述霍尔传感器的Vref引脚与其GND引脚相连接并引出导线经第十二电阻引出第八连接点，在所述第七连接点以及第八连接点之间连接第十四电容。

优选的是，所述反馈单元的电路结构如下：第八连接点经第二十三电阻连接至型号为OPA4377的第一运算放大器的反相输入端，所述第八连接点还经第二十电容接至第五地，所述第一运算放大器的反相输入端还经并联的第十九电容以及第二十电阻接至其输出端，第七连接点经第二十六电阻连接至第一运算放大器的同相输入端，所述第七连接点还经第二十三电容接至第五地，所述第一运算放大器的同相输入端还经并联的第二十四电容以及第三十三电阻接至第五地，所述第一运算放大器的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地，所述第一运算放大器的输出端经第五电阻连接至所述控制芯片的PA1引脚；第六连接点经第三十七电阻连接至型号为OPA4377的第二运算放大器的反相输入端，所述第六连接点还经第二十八电容接至第五地，所述第二运算放大器的反相输入端还经并联的第二十七电容以及第三十六电阻接至其输出端，第五连接点经第三十八电阻连接至第二运算放大器的同相输入端，所述第五连接点还经第三十三电容接至第五地，所述第二运算放大器的同相输入端还经并联的第三十四电容以及第三十九电阻接至第五地，所述第二运算放大器的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地，所述第二运算放大器的输出端经第六电阻连接至所述控制芯片的PA2引脚，从所述控制芯片的PA1引脚以及PA2引脚分别引出第二十五电容以及第二十六电容接第五地VSSA；所述第五地经第五电感接第四地。

优选的是，所述第一固定装置和第二固定装置采用呈一体化结构的头套，所述头套呈长条带状，在所述头套的两端部设有相配合使用的粘贴部件，在所述头套的左右两侧分别设有左耳洞以及右耳洞，所述头套的位于下唇下方颏部的中间部位设有用于固定电磁铁的固定件，在所述头套中间部位的左右两侧预埋支撑部件，所述支撑部件从所述头套延伸出来与所述气流传感器相连接。

优选的是，在所述壳体内的控制电路板上还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元相连接。

优选的是，在所述壳体内的控制电路板上还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连接。

本发明的该方案的有益效果在于上述呼吸暂停治疗仪使用方便，便于携带，能够及时治疗由打鼾者打鼾引起的呼吸暂停。

附图说明

图1示出了本发明所涉及的磁铁镶嵌在人体舌头部位的结构示意图。

图2示出了本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪的主体部分的结构示意图。

图3示出了本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪的电气原理结构框图。

图4（a）至4（c）示出了本发明所涉及的电源单元的电路原理图。

图5示出了本发明所涉及的稳压单元的电路原理图。

图6示出了本发明所涉及的控制单元的电路原理图。

图7示出了本发明所涉及的气流传感器单元的电路原理图。

图8示出了本发明所涉及的第一驱动单元的电路原理图。

图9示出了本发明所涉及的第二驱动单元的电路原理图。

图10（a）、10（b）示出了本发明所涉及的动作执行单元的电路原理图。

图11示出了本发明所涉及的反馈单元的电路原理图。

图12示出了本发明所涉及的存储单元的电路原理图。

图13示出了本发明所涉及的显示单元的电路原理图。

附图标记：1-电源单元，2-稳压单元，3-控制单元，4-气流传感器单元，5-动作执行单元，6-第一驱动单元，7-第二驱动单元，8-反馈单元，9-存储单元，10-显示单元，101-显示器，11-壳体，12-头套，13-左耳洞，14-右耳洞，15（16）-粘贴部件，17-电磁铁，18-气流传感器，19-支撑部件，20-口腔，21-舌头，22-磁铁，23-控制开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪包括磁铁22，所述磁铁22镶嵌于打鼾者舌头21的舌根中段；所述呼吸暂停治疗仪还包括与所述磁铁22配合使用的控制装置，所述控制装置包括壳体11，在所述壳体11的外表面设有控制开关23，在所述壳体11内设有控制电路板，所述控制电路板上包括控制单元3，所述控制单元3分别与气流传感器单元4、第一驱动单元6、第二驱动单元7以及反馈单元8相连接，所述控制电路板上还包括动作执行单元5，所述动作执行单元5还分别与第一驱动单元6、第二驱动单元7以及反馈单元8相连接，所述控制电路板上还包括电源单元1以及稳压单元2，其中所述电源单元1为稳压单元2、气流传感器单元4、动作执行单元5、第一驱动单元6、第二驱动单元7以及反馈单元8供电，所述稳压单元2与所述控制单元3相连接，为其供电。

在本实施例中，所述电源单元1将220V的交流电转换成所述控制装置所需的电源，具体的所述电源单元1的电路原理图如图4（a）至4（c）所示，第一接线端子P1外接220V交流电，所述第一接线端子P1的1引脚和2引脚分别经压敏电阻RVS1和保险丝FS1连接至桥式整流器DS1的输入端，所述桥式整流器DS1输出端的DC+引脚经第三十六电容C36接第一地GND，所述桥式整流器DS1输出端的DC-引脚接第一地GND，从所述桥式整流器DS1输出端的DC+引脚还引出导线经串联的第五十电阻R50、第五十三电阻R53、第五十五电阻R55以及第五十四电容C54连接至第一地GND，从型号为L6565D的开关模式电源控制器U7的VFF引脚引出导线连接至所述第五十五电阻R55以及第五十四电容C54之间，从开关模式电源控制器U7的VFF引脚还引出导线经第七十一电阻R71接第一地GND。所述开关模式电源控制器U7的GND引脚接第一地GND，从所述桥式整流器DS1输出端的DC+引脚还引出导线经串联的第五十一电阻R51、第五十四电阻R54、第五十六电阻R56以及第五十七电阻R57连接至第九二极管D9的正极，所述第九二极管D9的负极连接至开关模式电源控制器U7的Vcc引脚，从所述第九二极管D9的正极还引出并联的第六十二电阻R62、第六十三电阻R63以及第四十二电容C42接第一地GND，第二稳压二极管ZD2的正极接第一地GND，其负极连接至所述第九二极管D9的正极。第四电压VDD连接至第七二极管D7的正极，其负极经第六十四电阻R64连接至开关模式电源控制器U7的Vcc引脚，将该Vcc引脚引出的连接点记做第五电压VDD1，该第五电压VDD1经并联的第三十七电容C37、第三十八电容C38以及第三十九电容C39接第一地GND。所述开关模式电源控制器U7的ZCD引脚经第五十六电容C56接第一地GND，该引脚还经第六十九电阻R69接至第四电压VDD。所述开关模式电源控制器U7的CS引脚经第五十五电容C55接第一地GND，该引脚还经串联的第七十二电阻R72以及第十电阻R10接第一地GND。所述开关模式电源控制器U7的GD引脚经第五十八电阻R58连接至第九场效应管Q9的栅极，所述第九场效应管Q9的栅极还引出导线连接至第八二极管D8的正极，其负极经第六十一电阻R61连接至开关模式电源控制器U7的GD引脚，所述第九场效应管Q9的栅极还经第六十电阻R60连接至其源极，其源极连接至所述第七十二电阻R72以及第十电阻R10之间，所述第九场效应管Q9的漏极连接至第五二极管D5的正极，其负极经并联的第三十五电容C35以及第五十二电阻R52连接至桥式整流器DS1输出端的DC+引脚，所述第九场效应管Q9的漏极以及桥式整流器DS1输出端的DC+引脚分别接入高频变压器TX1原边两端，所述高频变压器TX1第一副边的一端接第三地GND3，所述第一副边的另一端接至第六二极管D6的正极，其负极引出连接点记做第三电压VCC3，从所述第三电压VCC3引出并联的第四十电容C40以及第五十九电阻R59连接至第三地GND3，从所述第三电压VCC3分别引出导线连接至第四十一电解电容C41的正极以及第一稳压二极管ZD1的负极，从所述第四十一电解电容C41的负极以及第一稳压二极管ZD1的正极分别引出导线连接至第三地GND3。所述高频变压器TX1第二副边的一端接第二地GND2，所述第二副边的另一端接至第十一二极管D11的正极，其负极引出连接点记做第二电压VCC2，从所述第二电压VCC2引出并联的第四十三电容C43以及第六十五电阻R65连接至第二地GND2，从所述第二电压VCC2分别引出导线连接至第四十四电解电容C44的正极以及第三稳压二极管ZD3的负极，从所述第四十四电解电容C44的负极以及第三稳压二极管ZD3的正极分别引出导线连接至第二地GND2。所述高频变压器TX1第三副边的一端接第一地GND，所述第一副边的另一端接至第十四二极管D14的正极，其负极引出连接点记做第一电压VCC，从所述第一电压VCC引出并联的第五十电容C50以及第六十八电阻R68连接至第一地GND，从所述第一电压VCC分别引出导线连接至第五十一电解电容C51的正极以及第四稳压二极管ZD4的负极，从所述第五十一电解电容C51的负极以及第四稳压二极管ZD4的正极分别引出导线连接至第一地GND。所述高频变压器TX1第四副边的一端连接至第十二极管D10的正极，其负极经第一电感L1引出连接点，记做+12V电压，所述第十二极管D10的负极还经并联的第四十五电容C45以及第六十六电阻R66接第四地AGND，所述第十二极管D10的负极还连接至第四十六电解电容C46的正极，其负极接第四地AGND。所述高频变压器TX1第四副边的另一端连接至第十三二极管D13的正极，其负极经第二电感L2引出连接点，记做-12V电压，所述第十三二极管D13的负极还经并联的第五十二电容C52以及第七十电阻R70接第四地AGND，所述第十三二极管D13的负极还连接至第五十三电解电容C53的负极，其正极接第四地AGND。从所述高频变压器TX1的第四副边引出第一抽头连接至第十二二极管D12的正极，其负极引出连接点，记做+7V电压，所述第十二二极管D12的负极还经并联的第四十七电容C47以及第六十七电阻R67接第四地AGND，所述第十二二极管D12的负极还连接至第四十八电解电容C48的正极，其负极接第四地AGND。从所述高频变压器TX1的第四副边引出第二抽头连接至第四地AGND。所述高频变压器TX1第五副边的一端接第一地GND，其另一端引出连接点，记做第四电压VDD。

为了保证高频变压器TX1副边电压的稳定性，还可以设有动态调节电路，如图4（a）所示，+12V电压经串联的第七十四电阻R74、第八十一电阻R81以及第八十三电阻R83接第四地AGND，从所述第七十四电阻R74与第八十一电阻R81之间引出导线经串联的第七十六电阻R76以及第五十八电容C58连接至型号为SFH615A-3的第八光电耦合器U8的2引脚，从所述第七十四电阻R74与第八十一电阻R81之间还引出导线经第六十一电容C61连接至所述第八光电耦合器U8的2引脚，从所述第七十四电阻R74与第八十一电阻R81之间还引出导线经第七十九电阻R79接至+7V电压，型号为TL431G的可控精密稳压源U9的1引脚连接至所述第七十四电阻R74与第八十一电阻R81之间，其2引脚接第四地AGND，其3引脚连接至第八光电耦合器U8的2引脚，+12V电压经串联的第七十三电阻R73以及第七十五电阻R75连接至第八光电耦合器U8的2引脚，从所述第七十三电阻R73以及第七十五电阻R75之间引出导线连接至第八光电耦合器U8的1引脚，所述第八光电耦合器U8的3引脚接第一地GND，其4引脚连接至所述开关模式电源控制器U7的COMP引脚，所述开关模式电源控制器U7的COMP引脚还经第四十九电容C49接至其INV引脚。

为了满足所述控制装置的用电需求，还需要将+7V电压转换成+5V电压，如图4（c）所示，采用型号为TPS5430的DC/DC开关电源转换芯片UD1，所述DC/DC开关电源转换芯片UD1的VIN引脚接至+7V电压，该引脚还经第六十电容C60接第四地AGND，所述DC/DC开关电源转换芯片UD1的GND引脚接第四地AGND，其PH引脚经第九电容C9接至其BOOT引脚，该PH引脚还经第三电感L3引出连接点，记做+5V电压，第十五二极管的正极接第四地AGND，其负极接至PH引脚，第五十七电解电容C57的正极接至+5V电压，其负极接第四地AGND，+5V电压经第五十九电容C59接第四地AGND，+5V电压还经串联的第七十七电阻R77以及第一发光二极管LED1（电源指示灯）接第四地AGND。+5V电压经串联的第七十八电阻R78、第八十电阻R80以及第八十二电阻R82接第四地AGND，从所述DC/DC开关电源转换芯片UD1的VSENSE引脚引出导线连接至所述第七十八电阻R78以及第八十电阻R80之间。

为了给所述控制单元3供电，需要稳压单元2将+5V电压转换成3.3V电压，本实施例中的稳压单元2的电路原理图如图5所示，采用型号为AS2830的低压差稳压芯片U12，其IN引脚接至+5V电压，其GND引脚接第四地AGND，其OUT引脚引出连接点，记做3.3V电压，所述低压差稳压芯片U12的OUT引脚还连接至第六十九电解电容C69的正极，其负极接第四地AGND，所述低压差稳压芯片U12的OUT引脚还经第七十电容C70接第四地AGND，3.3V电压经串联的第二发光二极管LED2（电源指示灯）以及第九十一电阻R91接第四地AGND。

本发明所涉及的控制单元3可采用型号为STM32F405RG的控制芯片U11，如图6所示，所述控制芯片U11的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDD_4引脚均连接至3.3V电压，3.3V电压经第四电感L4连接至所述控制芯片U11的VDDA引脚，该引脚还经并联的第六十二电容C62以及第六十三电容C63接第四地AGND，所述控制芯片U11的VSSA引脚、VSS_2引脚以及VSS_1引脚均接第四地AGND，其VCAP_2引脚以及VCAP_1引脚分别经第六十四电容C64以及第六十五电容C65接第四地AGND，所述控制芯片U11的BOOT0引脚经第八十六电阻R86接第四地AGND，其BOOT1引脚经第八十七电阻R87接3.3V电压，所述控制芯片U11的VBAT引脚经并联的第八十八电阻R88以及第六十七电容C67接3.3V电压，所述控制芯片U11的OSC_IN引脚经串联的第八十九电阻R89以及第六十六电容C66接第四地AGND，其OSC_OUT引脚经串联的第九十电阻R90以及第六十八电容C68接第四地AGND，晶振Y1的1引脚连接至所述第九十电阻R90以及第六十八电容C68之间，其2引脚连接至所述第八十九电阻R89以及第六十六电容C66之间，3.3V电压经串联的第七电阻R7以及第一按钮B1接第四地AGND，3.3V电压还经串联的第八电阻R8以及第二按钮B2接第四地AGND，从所述第七电阻R7以及第一按钮B1之间引出导线连接至所述控制芯片U11的PC4引脚，从所述第八电阻R8以及第二按钮B2之间引出导线连接至所述控制芯片U11的PC5引脚。所述第一按钮B1和第二按钮B2即为设置在所述壳体11外表面的控制开关23。

本发明所涉及的气流传感器单元4的电路原理图如图7所示，在本实施例中可采用型号为D6F-20A的MEMS气流传感器U10，所述MEMS气流传感器U10的Vcc引脚接至+12V电压，其GND引脚接第四地AGND，其Vout引脚经串联的第八十四电阻R84以及第八十五电阻R85接第四地AGND，从所述第八十四电阻R84以及第八十五电阻R85之间引出导线连接至所述控制芯片U11的PA4引脚。

为了驱动所述动作执行单元5动作，所述控制电路板上还设有第一驱动单元6以及第二驱动单元7，其中所述第一驱动单元6的电路原理图如图8所示，+5V电压连接至第七三极管Q7的集电极，所述第七三极管Q7的集电极还经第二十一电容C21接第四地AGND，所述第七三极管Q7的基极经第三十四电阻R34连接至所述控制芯片U11的PA9引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第二光电耦合器U2的NODE引脚，该引脚还经第二十七电阻R27接第四地AGND，该引脚还经串联的第二十八电阻R28、第四十四电阻R44以及第四十八电阻R48接第四地AGND，从所述第二十八电阻R28以及第四十四电阻R44之间引出导线连接至所述第二光电耦合器U2的CTHODE引脚，所述第二光电耦合器U2的VCC引脚连接至第二电压VCC2，所述第二电压VCC2还经并联的第十五电容C15以及第十六电容C16接至第二地GND2，所述第二光电耦合器U2的VEE引脚接至第二地GND2，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十四电阻R24引出第一连接点Q18，该第一连接点Q18还经第二十一电阻R21连接至第一二极管D1的正极，其负极连接至所述第二光电耦合器U2的Vo2引脚，所述第一连接点Q18还经第二十九电阻R29接第二地GND2；从所述第二十八电阻R28以及第四十四电阻R44之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第五光电耦合器U5的NODE引脚，从所述第四十四电阻R44与第四十八电阻R48之间引出导线连接至所述第五光电耦合器U5的CTHODE引脚，所述第五光电耦合器U5的VCC引脚连接至第一电压VCC，所述第一电压VCC还经并联的第二十九电容C29以及第三十电容C30接至第一地GND，所述第五光电耦合器U5的VEE引脚接至第一地GND，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十二电阻R42引出第二连接点Q19，该第二连接点Q19还经第四十电阻R40连接至第三二极管D3的正极，其负极连接至所述第五光电耦合器U5的Vo2引脚，所述第二连接点Q19还经第四十五电阻R45接第一地GND。

所述第二驱动单元7的电路原理图如图9所示，+5V电压连接至第八三极管Q8的集电极，所述第八三极管Q8的集电极还经第二十二电容C22接第四地AGND，所述第八三极管Q8的基极经第三十五电阻R35连接至所述控制芯片U11的PA10引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第三光电耦合器U3的NODE引脚，该引脚还经第三十电阻R30接第四地AGND，该引脚还经串联的第三十一电阻R31、第四十六电阻R46以及第四十九电阻R49接第四地AGND，从所述第三十一电阻R31以及第四十六电阻R46之间引出导线连接至所述第三光电耦合器U3的CTHODE引脚，所述第三光电耦合器U3的VCC引脚连接至第三电压VCC3，所述第三电压VCC3还经并联的第十七电容C17以及第十八电容C18接至第三地GND3，所述第三光电耦合器U3的VEE引脚接至第三地GND3，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十五电阻R25引出第三连接点Q5，该第三连接点Q5还经第二十二电阻R22连接至第二二极管D2的正极，其负极连接至所述第三光电耦合器U3的Vo2引脚，所述第三连接点Q5还经第三十二电阻R32接第三地GND3；从所述第三十一电阻R31以及第四十六电阻R46之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第六光电耦合器U6的NODE引脚，从所述第四十六电阻R46与第四十九电阻R49之间引出导线连接至所述第六光电耦合器U6的CTHODE引脚，所述第六光电耦合器U6的VCC引脚连接至第一电压VCC，所述第一电压VCC还经并联的第三十一电容C31以及第三十二电容C32接至第一地GND，所述第六光电耦合器U6的VEE引脚接至第一地GND，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十三电阻R43引出第四连接点Q6，该第四连接点Q6还经第四十一电阻R41连接至第四二极管D4的正极，其负极连接至所述第六光电耦合器U6的Vo2引脚，所述第四连接点Q6还经第四十七电阻R47接第一地GND。

本发明所涉及的动作执行单元5的电路原理图如图10（a）、10（b）所示，第一电压VCC分别引出导线经第一电容C1以及第二电容C2接大地EARTH，第一电压VCC还经串联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4引出第五连接点BUS1+，第三电解电容C3以及第四电解电容C4的正极均接至第一电压VCC，其负极均连接至第一地GND，第一电压VCC还经并联的第五电容C5以及第六电容C6接第一地GND，第一电压VCC还引出导线连接至第一场效应管Q1的漏极，其源极连接至第三地GND3，其栅极连接至第三连接点Q5，第一电压VCC还引出导线连接至第二场效应管Q2的漏极，其源极连接至第二地GND2，其栅极连接至第一连接点Q18，第三场效应管Q3的漏极接至第三地GND3，其源极连接至第一地GND，其栅极连接至第二连接点Q19，第四场效应管Q4的漏极接至第二地GND2，其源极连接至第一地GND，其栅极连接至第四连接点Q6，第一电压VCC还经串联的第九电阻R9以及第七电容C7接第一地GND，第一地GND分别引出导线经第十二电容C12以及第十三电容C13接大地EARTH，第一地GND还经串联的第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18以及第十九电阻R19引出第六连接点BUS1-，从所述第三场效应管Q3的漏极以及第四场效应管Q4的漏极分别引出导线连接至电感器CT1输入端的2引脚以及1引脚，所述电感器CT1输出端的4引脚连接至电磁铁U1（电路中的标号）的2引脚，所述电感器CT1输出端的3引脚分别连接至型号为VC4646X661的霍尔传感器HCT1的IN1引脚、IN2引脚以及IN3引脚，所述霍尔传感器HCT1的OUT1引脚、OUT2引脚以及OUT3引脚均连接至电磁铁U1的1引脚，所述霍尔传感器HCT1的Vcc引脚接至+5V电压，其GND引脚接第四地AGND，该Vcc引脚还经并联的第八电容C8以及第十一电容C11接第四地AGND，所述霍尔传感器HCT1的Vout引脚经第十三电阻R13引出第七连接点DC_C1+，所述霍尔传感器HCT1的Vref引脚与其GND引脚相连接并引出导线经第十二电阻R12引出第八连接点DC_C1-，在所述第七连接点DC_C1+以及第八连接点DC_C1-之间连接第十四电容C14。

为了实时监测施加给电磁铁17的电流，本发明所涉及的控制电路板上还可以设有反馈单元8，以便使所述控制单元3能够根据气流传感器单元4检测到的打鼾者的呼吸情况来调节施加给电磁铁17电流的大小，所述反馈单元8的电路原理图如图11所示，第八连接点DC_C1-经第二十三电阻R23连接至型号为OPA4377的第一运算放大器U4C的反相输入端，所述第八连接点DC_C1-还经第二十电容C20接至第五地VSSA，所述第一运算放大器U4C的反相输入端还经并联的第十九电容C19以及第二十电阻R20接至其输出端，第七连接点DC_C1+经第二十六电阻R26连接至第一运算放大器U4C的同相输入端，所述第七连接点DC_C1+还经第二十三电容C23接至第五地VSSA，所述第一运算放大器U4C的同相输入端还经并联的第二十四电容C24以及第三十三电阻R33接至第五地VSSA，所述第一运算放大器U4C的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地VSSA，所述第一运算放大器U4C的输出端经第五电阻R5连接至所述控制芯片U11的PA1引脚。第六连接点BUS1-经第三十七电阻R37连接至型号为OPA4377的第二运算放大器U4A的反相输入端，所述第六连接点BUS1-还经第二十八电容C28接至第五地VSSA，所述第二运算放大器U4A的反相输入端还经并联的第二十七电容C27以及第三十六电阻R36接至其输出端，第五连接点BUS1+经第三十八电阻R38连接至第二运算放大器U4A的同相输入端，所述第五连接点BUS1+还经第三十三电容C33接至第五地VSSA，所述第二运算放大器U4A的同相输入端还经并联的第三十四电容C34以及第三十九电阻R39接至第五地VSSA，所述第二运算放大器U4A的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地VSSA，所述第二运算放大器U4A的输出端经第六电阻R6连接至所述控制芯片U11的PA2引脚，从所述控制芯片U11的PA1引脚以及PA2引脚分别引出第二十五电容C25以及第二十六电容C26接第五地VSSA。所述第五地VSSA经第五电感L5接第四地AGND。

为了将电磁铁17以及气流传感器18固定在打鼾者的嘴周围，以便实时检测打鼾者的呼吸情况，并根据需要对电磁铁17通电以对所述磁铁22产生相互作用，进而消除由打鼾引起的呼吸暂停，在本实施例中，可以采用头套12的方式进行固定，如图2所示，所述头套12采用弹性材质制成，呈长条带状，在所述头套12的两端部设有相配合使用的粘贴部件15（16），在所述头套12的左右两侧分别设有左耳洞13以及右耳洞14，所述头套12位于下唇下方颏部的中间部位设有用于固定电磁铁17的固定件，在所述头套12中间部位的左右两侧预埋支撑部件19，所述支撑部件19从所述头套12延伸出来与所述气流传感器18相连接，所述支撑部件19用于将气流传感器18固定在打鼾者嘴的前方，以便实时检测打鼾者的呼吸情况。所述电磁铁17以及气流传感器18分别经导线连接至所述壳体11内的控制电路板上。所述电磁铁17以及气流传感器18的固定方式不局限于以上方式。

在具体使用时，将头套12佩戴在打鼾者的头部，使头套12的中间部位套住打鼾者的颏部，以便使所述电磁铁17固定在打鼾者的下唇下方颏部，气流传感器18固定在打鼾者嘴的前方，打鼾者的左右耳分别经左耳洞13以及右耳洞14穿出头套12露在外面，最后通过所述粘贴部件15（16）将头套12固定在头部。

本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪的工作原理如下：根据所述磁铁22磁极设置的位置，触发所述控制开关23中的相应控制按钮，在本实施例中，假设触发所述第一按钮B1，使得所述电磁铁17与所述磁铁22相互吸引。所述气流传感器18实时检测用户的呼吸情况（当用户打鼾进而造成阻塞性睡眠呼吸暂停时，其呼吸情况会产生变化），并将检测到的信息传输至所述控制单元3中，当检测到用户呼吸暂停时，所述控制芯片U11会触发所述第一驱动单元6的第七三极管Q7导通，以便驱动所述动作执行单元5中的第二场效应管Q2和第三场效应管Q3导通，使得所述电磁铁U1中的电流方向由其2引脚流向1引脚，此时所述电磁铁17便产生磁力，吸引所述磁铁22，这样便使用户的咽部通道能够保持顺畅，及时制止了呼吸暂停，使用户恢复平稳的呼吸。

当对所述电磁铁17通电后，可以通过所述反馈单元8将对电磁铁17施加的电流大小反馈至所述控制单元3中。如果在所述电磁铁17通电后，通过所述气流传感器18检测到用户的呼吸仍然暂停，所述控制单元3会调整触发所述第一驱动单元6的第七三极管Q7导通的PWM信号的占空比，以便调整施加在所述电磁铁17上的电流大小，进而控制对所述磁铁22施加的磁力大小。

根据所述磁铁22磁极设置的位置，当触发所述第二按钮B2，使得所述电磁铁17与所述磁铁22相互吸引时，其工作原理与上述原理基本相同，在此不做赘述。

本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪还可以增设存储功能，以便存储相关的数据信息，在所述壳体11内的控制电路板上还包括由所述稳压单元2供电的存储单元9，所述存储单元9与所述控制单元3相连接，具体的所述存储单元9的电路原理图如图12所示，在本实施例中，采用型号为FM24L256的存储器U13，所述存储器U13的A0引脚、A1引脚、A2引脚、VSS引脚以及WP引脚均连接至第四地AGND，其VDD引脚接至3.3V电压，该引脚还经第七十一电容C71接第四地AGND，所述存储器U13的SCL引脚以及SDA引脚分别引出导线连接至所述控制芯片U11的PA8引脚以及PC9引脚，从所述存储器U13的VDD引脚还分别引出第九十二电阻R92以及第九十三电阻R93连接至其SDA引脚以及SCL引脚。

本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪还可以增设显示功能，用于显示用户的身体指标参数、施加电流大小等信息，在所述壳体11内的控制电路板上还包括由所述稳压单元2供电的显示单元10，所述显示单元10与所述控制单元3相连接，具体的显示器101镶嵌在所述壳体11的正面。所述显示单元10的电路原理图如图13所示，显示器LCD/WO1（电路中的标号）的1引脚接至3.3V电压，其2引脚接第四地AGND，其3~15引脚分别连接至所述控制芯片U11的PB13引脚、PB14引脚、PB15引脚、PC0引脚、PB0引脚、PB1引脚、PB5引脚、PB6引脚、PB7引脚、PB8引脚、PB9引脚、PB10引脚以及PB11引脚，所述显示器LCD/WO1的16引脚连接至PNP型第十三极管Q10的集电极，其发射极接至3.3V电压，基极经第一百零七电阻R107接至所述控制芯片U11的PB12引脚，3.3V电压还分别经第九十四电阻R94至第一百零六电阻R106连接至所述显示器LCD/WO1的3~15引脚。

本发明所涉及的呼吸暂停治疗仪使用方便，便于携带，能够及时治疗由打鼾引起的呼吸暂停，能够有效防止危险的发生。

Claims (8)

1.一种呼吸暂停治疗仪，其特征在于：包括用于镶嵌在患者舌根中段的磁铁以及与所述磁铁配合使用的控制装置，所述控制装置包括壳体，在所述壳体的外表面设有控制开关，在所述壳体内设有控制电路板，所述控制电路板上包括与所述控制开关相连接的控制单元，所述控制单元分别与气流传感器单元、驱动单元以及反馈单元相连接，所述驱动单元以及反馈单元还与动作执行单元相连接，所述控制电路板上还包括为所述控制单元、气流传感器单元、驱动单元、动作执行单元以及反馈单元供电的电源单元；所述气流传感器单元包括用于检测患者呼吸的气流传感器，所述动作执行单元包括对所述磁铁产生磁力的电磁铁，所述气流传感器经第一固定装置可拆卸的设置在可检测患者呼吸的位置，所述电磁铁经第二固定装置可拆卸的设置在可对所述磁铁产生磁力的位置。

2.根据权利要求1所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：所述控制单元采用型号为STM32F405RG的控制芯片，所述控制芯片的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDD_4引脚均连接至3.3V电压，3.3V电压经第四电感连接至所述控制芯片的VDDA引脚，该引脚还经并联的第六十二电容以及第六十三电容接第四地，所述控制芯片的VSSA引脚、VSS_2引脚以及VSS_1引脚均接第四地，其VCAP_2引脚以及VCAP_1引脚分别经第六十四电容以及第六十五电容接第四地，所述控制芯片的BOOT0引脚经第八十六电阻接第四地，其BOOT1引脚经第八十七电阻接3.3V电压，所述控制芯片的VBAT引脚经并联的第八十八电阻以及第六十七电容接3.3V电压，所述控制芯片的OSC_IN引脚经串联的第八十九电阻以及第六十六电容接第四地，其OSC_OUT引脚经串联的第九十电阻以及第六十八电容接第四地，晶振的1引脚连接至所述第九十电阻以及第六十八电容之间，其2引脚连接至所述第八十九电阻以及第六十六电容之间。

3.根据权利要求2所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：所述驱动单元包括第一驱动单元以及第二驱动单元，其中所述第一驱动单元的电路结构如下：+5V电压连接至第七三极管的集电极，所述第七三极管的集电极还经第二十一电容接第四地，所述第七三极管的基极经第三十四电阻连接至所述控制芯片的PA9引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第二光电耦合器的NODE引脚，该引脚还经第二十七电阻接第四地，该引脚还经串联的第二十八电阻、第四十四电阻以及第四十八电阻接第四地，从所述第二十八电阻以及第四十四电阻之间引出导线连接至所述第二光电耦合器的CTHODE引脚，所述第二光电耦合器的VCC引脚连接至第二电压，所述第二电压还经并联的第十五电容以及第十六电容接至第二地，所述第二光电耦合器的VEE引脚接至第二地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十四电阻引出第一连接点，该第一连接点还经第二十一电阻连接至第一二极管的正极，其负极连接至所述第二光电耦合器的Vo2引脚，所述第一连接点还经第二十九电阻接第二地；从所述第二十八电阻以及第四十四电阻之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第五光电耦合器的NODE引脚，从所述第四十四电阻与第四十八电阻之间引出导线连接至所述第五光电耦合器的CTHODE引脚，所述第五光电耦合器的VCC引脚连接至第一电压，所述第一电压还经并联的第二十九电容以及第三十电容接至第一地，所述第五光电耦合器的VEE引脚接至第一地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十二电阻引出第二连接点，该第二连接点还经第四十电阻连接至第三二极管的正极，其负极连接至所述第五光电耦合器的Vo2引脚，所述第二连接点还经第四十五电阻接第一地；所述第二驱动单元的电路结构如下：+5V电压连接至第八三极管的集电极，所述第八三极管的集电极还经第二十二电容接第四地，所述第八三极管的基极经第三十五电阻连接至所述控制芯片的PA10引脚，其发射极连接至型号为FOD3120S的第三光电耦合器的NODE引脚，该引脚还经第三十电阻接第四地，该引脚还经串联的第三十一电阻、第四十六电阻以及第四十九电阻接第四地，从所述第三十一电阻以及第四十六电阻之间引出导线连接至所述第三光电耦合器的CTHODE引脚，所述第三光电耦合器的VCC引脚连接至第三电压，所述第三电压还经并联的第十七电容以及第十八电容接至第三地，所述第三光电耦合器的VEE引脚接至第三地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第二十五电阻引出第三连接点，该第三连接点还经第二十二电阻连接至第二二极管的正极，其负极连接至所述第三光电耦合器的Vo2引脚，所述第三连接点还经第三十二电阻接第三地；从所述第三十一电阻以及第四十六电阻之间引出导线连接至型号为FOD3120S的第六光电耦合器的NODE引脚，从所述第四十六电阻与第四十九电阻之间引出导线连接至所述第六光电耦合器的CTHODE引脚，所述第六光电耦合器的VCC引脚连接至第一电压，所述第一电压还经并联的第三十一电容以及第三十二电容接至第一地，所述第六光电耦合器的VEE引脚接至第一地，其Vo1引脚与Vo2引脚相连接经第四十三电阻引出第四连接点，该第四连接点还经第四十一电阻连接至第四二极管的正极，其负极连接至所述第六光电耦合器的Vo2引脚，所述第四连接点还经第四十七电阻接第一地。

4.根据权利要求3所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：所述动作执行单元的电路结构如下：第一电压分别引出导线经第一电容以及第二电容接大地，第一电压还经串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻引出第五连接点，第三电解电容以及第四电解电容的正极均接至第一电压，其负极均连接至第一地，第一电压还经并联的第五电容以及第六电容接第一地，第一电压还引出导线连接至第一场效应管的漏极，其源极连接至第三地，其栅极连接至第三连接点，第一电压还引出导线连接至第二场效应管的漏极，其源极连接至第二地，其栅极连接至第一连接点，第三场效应管的漏极接至第三地，其源极连接至第一地，其栅极连接至第二连接点，第四场效应管的漏极接至第二地，其源极连接至第一地，其栅极连接至第四连接点，第一电压还经串联的第九电阻以及第七电容接第一地，第一地分别引出导线经第十二电容以及第十三电容接大地，第一地还经串联的第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十九电阻引出第六连接点，从所述第三场效应管的漏极以及第四场效应管的漏极分别引出导线连接至电感器输入端的2引脚以及1引脚，所述电感器输出端的4引脚连接至电磁铁的2引脚，所述电感器输出端的3引脚分别连接至型号为VC4646X661的霍尔传感器的IN1引脚、IN2引脚以及IN3引脚，所述霍尔传感器的OUT1引脚、OUT2引脚以及OUT3引脚均连接至电磁铁的1引脚，所述霍尔传感器的Vcc引脚接至+5V电压，其GND引脚接第四地，该Vcc引脚还经并联的第八电容以及第十一电容接第四地，所述霍尔传感器的Vout引脚经第十三电阻引出第七连接点，所述霍尔传感器的Vref引脚与其GND引脚相连接并引出导线经第十二电阻引出第八连接点，在所述第七连接点以及第八连接点之间连接第十四电容。

5.根据权利要求4所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：所述反馈单元的电路结构如下：第八连接点经第二十三电阻连接至型号为OPA4377的第一运算放大器的反相输入端，所述第八连接点还经第二十电容接至第五地，所述第一运算放大器的反相输入端还经并联的第十九电容以及第二十电阻接至其输出端，第七连接点经第二十六电阻连接至第一运算放大器的同相输入端，所述第七连接点还经第二十三电容接至第五地，所述第一运算放大器的同相输入端还经并联的第二十四电容以及第三十三电阻接至第五地，所述第一运算放大器的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地，所述第一运算放大器的输出端经第五电阻连接至所述控制芯片的PA1引脚；第六连接点经第三十七电阻连接至型号为OPA4377的第二运算放大器的反相输入端，所述第六连接点还经第二十八电容接至第五地，所述第二运算放大器的反相输入端还经并联的第二十七电容以及第三十六电阻接至其输出端，第五连接点经第三十八电阻连接至第二运算放大器的同相输入端，所述第五连接点还经第三十三电容接至第五地，所述第二运算放大器的同相输入端还经并联的第三十四电容以及第三十九电阻接至第五地，所述第二运算放大器的4引脚接至+12V电压，其11引脚接第五地，所述第二运算放大器的输出端经第六电阻连接至所述控制芯片的PA2引脚，从所述控制芯片的PA1引脚以及PA2引脚分别引出第二十五电容以及第二十六电容接第五地VSSA；所述第五地经第五电感接第四地。

6.根据权利要求1所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：所述第一固定装置和第二固定装置采用呈一体化结构的头套，所述头套呈长条带状，在所述头套的两端部设有相配合使用的粘贴部件，在所述头套的左右两侧分别设有左耳洞以及右耳洞，所述头套的位于下唇下方颏部的中间部位设有用于固定电磁铁的固定件，在所述头套中间部位的左右两侧预埋支撑部件，所述支撑部件从所述头套延伸出来与所述气流传感器相连接。

7.根据权利要求1所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：在所述壳体内的控制电路板上还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元相连接。

8.根据权利要求1所述的呼吸暂停治疗仪，其特征在于：在所述壳体内的控制电路板上还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元相连接。