CN114027823A - 呼吸监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器技术领域，本发明提供一种呼吸监测装置，该呼吸监测传感器包括：网状基底，所述网状基底用于安装于呼吸监测装置的气流通道内；感应元件，所述感应元件设于所述网状基底，所述感应元件用于对呼吸气流进行感应得到感应电信号；所述感应元件具有用于将所述感应电信号输出的传输端子。本发明提供的呼吸监测装置，通过将感应元件安装在网状基底上，网状基底能够被安装在呼吸检测装置的气流通道内，这样能够提高对生物体呼吸气流进行监测的准确率，对呼吸气流的监测更加灵活，能够适应更多的监测场景。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种呼吸监测装置。
背景技术
呼吸是生物体与环境之间空气交换的过程，是一项基本的生理活动。呼吸模式可以反映身体和精神状态，例如，快速和浅呼吸表示压力、恐慌或恐惧，呼出的气体温度上升过高可能标志着哮喘的气道炎症。另外，故意控制呼吸会影响生物体的身体健康和精神状态。许多健康问题，如压力、焦虑、慢性阻塞性肺病和创伤后应激障碍，都可以通过呼吸训练调节或缓解。因此，在日常生活和临床应用中，持续、准确的呼吸监测是十分需要的。
然而，目前用于进行呼吸检测的传感器应用于体积较大的呼吸监测设备，使用场景受限，且对于微弱的呼吸气流不够敏感，监测结果不准确。
发明内容
本发明提供一种呼吸监测装置，用以解决现有技术中用于进行呼吸检测的传感器应用于体积较大的呼吸监测设备，使用场景受限，且对于微弱的呼吸气流不够敏感，监测结果不准确。的缺陷，实现提高对生物体呼吸气流进行监测的准确率，对呼吸气流的监测更加灵活，能够适应更多的监测场景。
本发明提供一种呼吸监测传感器，该呼吸监测传感器包括：网状基底，所述网状基底用于安装于呼吸监测装置的气流通道内；感应元件，所述感应元件设于所述网状基底，所述感应元件用于对呼吸气流进行感应得到感应电信号；所述感应元件具有用于将所述感应电信号输出的传输端子。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述网状基底包括多个通孔，所述多个通孔在所述网状基底上均匀排布。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，多个所述通孔的形状为圆形、椭圆形、六边形、矩形或者菱形。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述感应元件均匀覆盖所述网状基底的表面。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述感应元件以曲线形、折线形或者丝网形覆盖所述网状基底的表面。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述感应元件包括：热敏性元件，所述热敏性元件与所述传输端子电连接。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述热敏性元件包括：金属铂或者石墨烯，所述热敏性元件和/或所述网状基底的外表面涂覆有parylene薄膜。
根据本发明提供的一种呼吸监测传感器，所述网状基底为柔性材料制成，或者，所述网状基底为刚性材料制成。
本发明还提供一种呼吸监测装置，该呼吸监测装置包括：气流通道；如上述任一所述的呼吸监测传感器，所述呼吸监测传感器安装于所述气流通道内。
根据本发明提供的一种呼吸监测装置，该呼吸监测装置还包括：处理器，所述呼吸监测传感器的传输端子与所述处理器电连接；通信装置，所述通信装置与所述处理器电连接，所述通信装置用于将所述呼吸监测传感器采集到的感应电信号向外发送；供电装置，所述供电装置与所述处理器电连接。
本发明提供的呼吸监测装置，通过将感应元件安装在网状基底上，网状基底能够被安装在呼吸检测装置的气流通道内，这样能够提高对生物体呼吸气流进行监测的准确率，对呼吸气流的监测更加灵活，能够适应更多的监测场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的呼吸监测装置的结构示意图；
图2是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之一；
图3是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之二；
图4是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之三；
图5是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之四；
图6是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之五；
图7是本发明提供的呼吸监测传感器的结构示意图之六；
图8是本发明提供的呼吸监测传感器的实际应用场景示意图；
图9是本发明提供的呼吸监测装置的电路连接示意图。
附图标记：
10：网状基底； 11：通孔； 20：感应元件；
21：传输端子； 30：parylene薄膜； 40：导流管；
41：气流通道； 50：处理器； 51：通信装置；
52：供电装置； 53：存储装置； 54：开关装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图9描述本发明的呼吸监测装置。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明提供一种呼吸监测传感器，该呼吸监测传感器包括：网状基底10和感应元件20。
其中，网状基底10用于安装于呼吸监测装置的气流通道内。
可以理解的是，呼吸监测装置可以为便携式的生物体呼吸气流监测设备，呼吸监测装置可以具有气流通道，比如，呼吸监测装置可以具有导流管，导流管内形成气流通道，呼吸监测装置可以佩戴于生物体，且导流管的开口正对生物的鼻腔或者口腔，使得生物体进行呼吸时，呼吸气流能够经过呼吸监测装置的气流通道。
网状基底10可以为板状结构，在板状结构的侧面上形成网形的镂空状结构，当将呼吸监测装置佩戴于生物体，并将导流管的开口朝向生物体的鼻腔或者口腔，气流可以从网状基底10的镂空状结构穿过。
感应元件20设于网状基底10，感应元件20用于对呼吸气流进行感应得到感应电信号；感应元件20具有用于将感应电信号输出的传输端子21。
可以理解的是，感应元件20可以对呼吸气流的生理参数进行感知，比如可以感知呼吸气流的温度、湿度或者气体压力，当然还可以为其他类型的生理参数，此处不一一列举。
感应元件20能够将呼吸气流的生理参数转化为感应电信号。
感应元件20可以具有传输端子21，在将呼吸监测传感器安装于呼吸监测装置时，可以将感应元件20的传输端子21与呼吸监测装置的处理器电连接，感应元件20能够通过传输端子21将感应电信号发送给呼吸监测装置的处理器，处理器能够对感应电信号进行处理和记录，呼吸监测装置还可以具有放大滤波装置，可以对感应电信号进行放大和滤波处理，呼吸监测装置还可以具有通信装置，呼吸监测装置可以通过通信装置和外部的终端设备进行通信连接，比如，呼吸监测装置可以通过通信装置将感应电信号传输给手机，用户在手机上可以查看生物体的呼吸监测结果。
呼吸监测装置还可以具有供电装置，供电装置可以和处理器电连接，供电装置可以通过处理器给呼吸监测传感器供电，还可以给通信装置和处理器供电。
值得一提的是，呼吸是生物体与环境之间空气交换的过程，是一项基本的生理活动。呼吸模式可以反映身体和精神状态，例如，快速和浅呼吸表示压力、恐慌或恐惧，呼出的气体温度上升过高可能标志着哮喘的气道炎症。另外，故意控制呼吸会影响生物体的身体健康和精神状态。许多健康问题，如压力、焦虑、慢性阻塞性肺病和创伤后应激障碍，都可以通过呼吸训练调节或缓解。因此，在日常生活和临床应用中，持续、准确的呼吸监测是重要和高度需要的。
睡眠呼吸暂停，是一种常见和典型的疾病，可能会带来并发症，如白天易疲劳，增加高血压、心脏病或者中风等风险，剥夺良好的睡眠休息，所以需要持续呼吸监测。随着肥胖症以及全球健康意识的提高，睡眠呼吸暂停的诊断和个性化治疗一直需要持续监测呼吸。多导睡眠监测仪(PSG)目前用于睡眠实验室，包括脑电图(EEG)、心电图(ECG)、心电图(EMG)、眼动、呼吸和血氧等。然而，佩戴身体上的多根导线和设备，加上首夜效应，将影响睡眠质量，甚至导致失眠，使PSG不适合在更大规模和更早的阶段进行睡眠呼吸障碍筛查。
目前用于进行呼吸检测的传感器应用于体积较大的呼吸监测设备，使用场景受限，且对于微弱的呼吸气流不够敏感，监测结果不准确。
需要说明的是，通过将感应元件20安装在网状基底10上，使得呼吸气流在流经网状基底10时被网状基底10上的多个孔洞所引导，对呼吸气流进行切割，这样能够增大感应元件20的接触面积，能够使得感应元件20与呼吸气流的接触更加密切，从而提高感应元件20对呼吸气流感知的敏感度，这样能够提高呼吸气流监测的准确率。
本发明提供的呼吸监测传感器，通过将感应元件20安装在网状基底10上，网状基底10能够被安装在呼吸检测装置的气流通道内，这样能够提高对生物体呼吸气流进行监测的准确率，对呼吸气流的监测更加灵活，能够适应更多的监测场景。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，在一些实施例中，网状基底10包括多个通孔11，多个通孔11在网状基底10上均匀排布。
可以理解的是，网状基底10的侧面具有多个通孔11，通孔11贯穿网状基底10的侧面，在将呼吸监测传感器安装在呼吸监测装置上时，网状基底10的通孔11可以和气流通道连通，生物体的呼吸气流能够顺着通孔11流动。多个通孔11在网状基底10上均匀排布，这样可以确保气流流动的均匀性，进一步提供呼吸气流监测的准确率。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，在一些实施例中，多个通孔11的形状为圆形、椭圆形、六边形、矩形或者菱形。
可以理解的是，多个通孔11的形状可以全部相同，比如可以均为圆形，多个通孔11的形状还可以彼此不相同，比如一个通孔11为圆形，另一个通孔11为六边形。
在另一些实施例中，多个通孔11的形状还可以为圆形、椭圆形、六边形、矩形或者菱形外的其他形状。
在一些实施例中，感应元件20均匀覆盖网状基底10的表面。
可以理解的是，感应元件20可以在网状基底10的表面均匀覆盖，这样可以进一步增大感应元件20与呼吸气流的接触程度，能够进一步提供呼吸气流监测的准确率。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，在一些实施例中，感应元件20以曲线形、折线形或者丝网形覆盖网状基底10的表面。
可以理解的是，感应元件20可以为长条形的细丝状结构，感应元件20可以曲线形环绕网状基底10的表面，也可以折线形盘旋在网状基地的表面，还可以丝网形覆盖网状基底10的表面，通过这些形式，可以进一步增大感应元件20与呼吸气流的接触面积，能够进一步提供呼吸气流监测的准确率。
在一些实施例中，感应元件20包括：热敏性元件，热敏性元件与传输端子21电连接。热敏性元件可以对温度敏感，能够准确监测出呼吸气流的温度。
在一些实施例中，热敏性元件包括：金属铂或者石墨烯。
如图7所示，感应元件20和/或网状基底10的外表面涂覆有parylene薄膜30，可以对热敏性材料和/或网状基底进行parylene封装，parylene是聚对二甲苯，是一种新型热塑性塑料，用于制作极性薄膜或沉积涂层，通过对热敏性材料和/或网状基底进行parylene封装，能够显著降低环境湿度变化对传感性能带来的干扰。
在一些实施例中，网状基底10为柔性材料制成，或者，网状基底10为刚性材料制成。
当网状基底10为柔性材料制成时，网状基底10可以适应于多种形状的导气管，当网状基底10为刚性材料制成时，能够确保呼吸气流的方向稳定性。
如图8所示，由于有parylene封装，该呼吸监测传感器也可以放置在水域中，水流从孔隙流过，能够更加灵敏地监测温度变化。
本发明还提供一种呼吸监测装置，该呼吸监测装置包括：气流通道以及如上述实施例中任一种呼吸监测传感器。呼吸监测传感器可以安装于气流通道内。
如图9所示，在一些实施例中，该呼吸监测装置还包括：处理器50、通信装置51、供电装置52、存储装置53和开关装置54。
呼吸监测传感器的传输端子21与处理器电连接；感应元件20、通信装置51、供电装置52、存储装置53和开关装置54均与处理器电连接，通信装置51用于将呼吸监测传感器采集到的感应电信号向外发送，供电装置52用于给呼吸检测装置供电，存储装置53用于存储感应电信号，开关装置54用于控制呼吸监测装置的开启和关闭。
可以理解的是，在将呼吸监测传感器安装于呼吸监测装置时，可以将感应元件20的传输端子21与呼吸监测装置的处理器电连接，感应元件20能够通过传输端子21将感应电信号发送给呼吸监测装置的处理器，处理器能够对感应电信号进行处理和记录，呼吸监测装置还可以具有放大滤波装置，可以对感应电信号进行放大和滤波处理，呼吸监测装置还可以具有通信装置，呼吸监测装置可以通过通信装置和外部的终端设备进行通信连接，终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑或者台式计算机，还可以为服务器，此处不具体限定。比如，呼吸监测装置可以通过通信装置将感应电信号传输给手机，用户在手机上可以查看生物体的呼吸监测结果。
呼吸监测装置还可以具有供电装置，供电装置可以和处理器电连接，供电装置可以通过处理器给呼吸监测传感器供电，还可以给通信装置和处理器供电。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种呼吸监测传感器，其特征在于，包括：
网状基底，所述网状基底用于安装于呼吸监测装置的气流通道内；
感应元件，所述感应元件设于所述网状基底，所述感应元件用于对呼吸气流进行感应得到感应电信号；所述感应元件具有用于将所述感应电信号输出的传输端子。
2.根据权利要求1所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述网状基底包括多个通孔，所述多个通孔在所述网状基底上均匀排布。
3.根据权利要求2所述的呼吸监测传感器，其特征在于，多个所述通孔的形状为圆形、椭圆形、六边形、矩形或者菱形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述感应元件均匀覆盖所述网状基底的表面。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述感应元件以曲线形、折线形或者丝网形覆盖所述网状基底的表面。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述感应元件包括：
热敏性元件，所述热敏性元件与所述传输端子电连接。
7.根据权利要求6所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述热敏性元件包括：金属铂或者石墨烯，所述热敏性元件和/或所述网状基底的外表面涂覆有parylene薄膜。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的呼吸监测传感器，其特征在于，所述网状基底为柔性材料制成，或者，所述网状基底为刚性材料制成。
9.一种呼吸监测装置，其特征在于，包括：
气流通道；
如权利要求1至8中任一项所述的呼吸监测传感器，所述呼吸监测传感器安装于所述气流通道内。
10.根据权利要求9所述的呼吸监测装置，其特征在于，还包括：
处理器，所述呼吸监测传感器的传输端子与所述处理器电连接；
通信装置，所述通信装置与所述处理器电连接，所述通信装置用于将所述呼吸监测传感器采集到的感应电信号向外发送；
供电装置，所述供电装置与所述处理器电连接。
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| CN104958073A (zh) * | 2015-07-03 | 2015-10-07 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 潮气传感器、电子设备、呼吸检测系统和方法 |
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2021
- 2021-11-30 CN CN202111441787.1A patent/CN114027823A/zh active Pending
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