CN114903448A - 一种睡眠呼吸监测装置及睡眠呼吸监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种睡眠呼吸监测装置及睡眠呼吸监测方法，此睡眠呼吸监测装置，包括：采集盒、胸腹带、采集腕表、鼻导管以及接收盒，通过第一弹性结构件和第一压电陶瓷配合探测胸腹运动和呼吸，通过第二弹性结构件和第二压电陶瓷配合探测心率，检测的结果精准，而且容易实现，成本更低，通过采集盒将相关身体数据信息处理后发送给接收盒进行数据处理或者显示相关图形。

Description

一种睡眠呼吸监测装置及睡眠呼吸监测方法
技术领域
本发明涉及呼吸检测装置技术领域，特别涉及一种睡眠呼吸监测装置及睡眠呼吸监测方法。
背景技术
随着社会的进步，人们对睡眠疾病也越来越关注，随之也开始对睡眠呼吸进行研究。多导睡眠监测(Po lysomnography，PSG)是诊断睡眠打鼾(睡眠呼吸暂停综合征，OSAHS)最重要的检查。通过夜间连续的呼吸、动脉血氧饱和度、脑电图、心电图、心率等指标的监测，可以了解打鼾者有无呼吸暂停、暂停的次数、暂停的时间、发生暂停时最低动脉血氧值及对身体健康影响的程度，是国际公认的诊断睡眠呼吸暂停低通气综合征的金标准。多导睡眠监测仪是最常用的睡眠监测手段，是诊断打鼾最重要的检查，是国际公认的诊断睡眠呼吸暂停低通气综合征的金标准，但却因采集信号的繁琐给患者带来不便，且部分患者有择床的习惯，因入睡在医院病床而产生“首夜效应”，一定程度上影响睡眠，因而影响检测结果。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种睡眠呼吸监测装置。
根据本发明第二方面实施例，提供一种睡眠呼吸监测方法。
根据本发明的第一方面实施例，提供一种睡眠呼吸监测装置，包括：采集盒、胸腹带、采集腕表、鼻导管以及接收盒，所述采集盒内设置有电路板和电池，所述电池通过第一弹性结构件压合设置在所述电路板的背面，所述第一弹性结构件上设置有第一压电陶瓷，所述第一压电陶瓷用于探测胸腹运动和呼吸，所述采集盒上设置有能够活动的凸起与所述第一压电陶瓷对应，所述电路板上连接有第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口、第二接口以及第三接口延伸至所述采集盒侧边处，所述胸腹带两端与所述采集盒两端通过可拆卸连接方式连接，采集腕表包括第二弹性结构件和第二压电陶瓷，所述第二压电陶瓷设置在所述第二弹性结构件顶面，，所述第二压电陶瓷用于检测心率，所述采集腕表能够与第一接口连接，所述第一接口能够用于充电，所述采集腕表连接血氧探头，所述血氧探头用于探测血氧饱和度，所述鼻导管用于探测鼻息气流，所述鼻导管与所述第二接口连接，接收盒与所述采集盒通过无线信号连接。
有益效果：此睡眠呼吸监测装置，包括：采集盒、胸腹带、采集腕表、鼻导管以及接收盒，采集盒内设置有电路板和电池，电池通过第一弹性结构件压合设置在电路板的背面，第一弹性结构件上设置有第一压电陶瓷，采集盒上设置有能够活动的凸起与第一压电陶瓷对应，电路板上连接有第一接口、第二接口以及第三接口，第一接口、第二接口以及第三接口延伸至采集盒侧边处，胸腹带两端与采集盒两端通过可拆卸连接方式连接，采集腕表包括第二压电陶瓷，第二压电陶瓷用于检测脉搏，采集腕表能够与第一接口连接，第一接口能够用于充电，采集腕表连接血氧探头，血氧探头用于探测血氧饱和度，鼻导管用于探测鼻息气流，鼻导管与第二接口连接，接收盒与采集盒通过无线信号连接，通过第一弹性结构件和第一压电陶瓷配合探测胸腹运动和呼吸，通过第二弹性结构件和第二压电陶瓷配合探测心率，检测的结果精准，而且容易实现，成本更低，通过采集盒将相关身体数据信息处理后发送给接收盒进行数据处理或者显示相关图形。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述睡眠呼吸检测装置还包括心电采集线，所述心电采集线用于探测心率和呼吸，所述心电采集线与所述第三接口连接。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述接收盒设置有能够开合的收纳腔以收纳所述采集盒，所述接收盒上设置有显示屏、无线网络模块、传输模块、存储模块，所述显示屏用于显示收集的各项数据，所述无线网络模块与所述采集盒信号连接，所述存储模块用于存储收集的数据，所述传输模块用于将数据传输给终端。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述胸腹带上还设置有鼾声孔和位姿传感器，所述鼾声孔用于探测鼾声数据，所述位姿传感器用于探测体动。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述电路板背面连接有压力传感器，所述压力传感器与一连接管连接，所述连接管伸出至所述采集盒外，所述连接管形成所述第二接口。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述采集盒形成有内腔，所述电路板通过第一紧固件固定在所述内腔内，所述第一弹性结构件通过第二紧固件安装在所述电路板背面，所述第一弹性结构件与所述电路板之间形成有第一安装区，所述电池安装在所述第一安装区内，所述第一弹性结构件的顶面安装有所述第一压电陶瓷。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述采集盒上还设置有用于开启的电源开关，所述采集盒上设置有多个指示灯。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述采集腕表包括表头和表带，所述表头内设置有所述第二弹性结构件，所述第二压电陶瓷设置在所述第二弹性结构件的顶端，所述表头一侧设置有第四接口，所述第二压电陶瓷外侧安装有曲面形状的压板。
根据本发明第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，所述胸腹带的两端设置有子魔术贴和母魔术贴，所述采集盒的两端设置有能够使胸腹带穿过的开口，所述胸腹带穿过开口并通过子魔术和母魔术贴粘合固定。
一种睡眠呼吸监测方法，采用第一方面实施例所述的睡眠呼吸监测装置，包括：将胸腹带和采集腕表分别穿戴好，将鼻导管与第二接口连接并将鼻导管戴好，然后控制采集盒工作，所述鼻导管将探测鼻息气流连通至采集盒上的压力传感器以检测鼻息气流数据，所述采集腕表将心率数据以及血氧饱和度数据传送至所述采集盒，所述采集盒将采集的相关数据通过无线信号发送至所述接收盒，所述接收盒能够显示相关数据信息或者传送至终端处理形成报告数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为本发明实施例睡眠呼吸监测装置整体结构示意图；
图2为本发明实施例采集盒正面结构示意图；
图3为本发明实施例采集盒背面结构示意图；
图4为本发明实施例采集盒内部结构示意图；
图5为本发明实施例采集盒正面结构剖视图；
图6为本发明实施例采集腕表示意图。
采集盒100、电路板110、电池120、第一弹性结构件130、第一压电陶瓷140、第一接口150、第二接口160、第三接口170、电源开关180、指示灯190；
胸腹带200；
采集腕表300、第二压电陶瓷310、第二弹性结构件320、表头330、表带340、第四接口350、压板360；
鼻导管400；
接收盒500；
血氧探头600；
心电采集线700。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，一种睡眠呼吸监测装置，包括采集盒100、胸腹带200、采集腕表300、鼻导管400以及接收盒500。
参照图2至图5，其中，采集盒100内设置有电路板110和电池120，电池120通过第一弹性结构件130压合设置在电路板110的背面，第一弹性结构件130上设置有第一压电陶瓷140，采集盒100上设置有能够活动的凸起与第一压电陶瓷140对应，电路板110上连接有第一接口150、第二接口160以及第三接口170，第一接口150、第二接口160以及第三接口170延伸至采集盒100侧边处。
具体地，采集盒100为立方体或者圆柱体等形状，内部设置有腔体，电路板110的电路端为正面，电池120设置在电路板110的背面，电池120可以采用板状的锂电池。电路板110通过第一紧固件固定在内腔内，第一弹性结构件130通过第二紧固件安装在电路板110背面，第一弹性结构件130与电路板之间形成有第一安装区，电池120安装在第一安装区内，第一弹性结构件130的顶面安装有第一压电陶瓷140。
参照图4和图5，其中，第一弹性结构件130包括顶板和设置在顶板周侧对称的支脚，支脚与顶板之间形成一个凹腔，支脚可以通过紧固件固定在背面上，并且可以将电池120固定在电路板110和顶板之间，可以保证采集盒100内部结构的可靠性。第一压电陶瓷140利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作。第一压电陶瓷140安装在顶板上，并且第一压电陶瓷140与采集盒100的凸起接触，采集盒100工作的时候，凸起会与人体接触，由于胸腹运动带动凸起进行微小移动，最终通过第一压电陶瓷140将相关胸腹运动信号转换为电信号。通过第一压电陶瓷140和第一弹性结构件130的配合，从而实现对于胸腹运动和呼吸的探测。
可以理解地，采集盒100上还设置有用于开启的电源开关180，采集盒100上设置有多个指示灯190。具体地，长按电源开关180即可开启采集盒100进行工作，指示灯190的个数为四个，指示灯190可以显示电源、呼吸率、蓝牙和电量的相关信息。
电路板110上连接的第一接口150、第二接口160以及第三接口170可以用于采集盒100与外接设备，例如鼻导管、采集腕表等进行连接。第一接口150、第二接口160以及第三接口170可以参照USB接口形式设置，具体可以根据外接的结构需要进行设置。
第一接口150可以作为采集腕表200的连接接口和充电接口共用。第二接口160作为鼻导管接口，第二接口160包括压力传感器和接管，压力传感器设置在电路板背面，并且压力传感器和接管一端连接，接管另一端伸出至采集盒100外，鼻导管可以与接管连接。第三接口170作为心电采集线接口。
参照图1，胸腹带200两端与采集盒100两端通过可拆卸连接方式连接。胸腹带200可以采用弹力带，可以理解地，由于每个人的胸腹大小不同，因此将胸腹带200设置为弹力带可以提高设备的实用性。
在其中的一些实施例中，胸腹带200的两端设置有子魔术贴和母魔术贴，采集盒100的两端设置有能够使胸腹带200穿过的开口，胸腹带200穿过开口并通过子魔术和母魔术贴粘合固定。具体地，采集盒100的两端的外壳形成有一端凹槽，在采集盒100的背面即接触人体的一面的凹槽的外壁设置有一开口，从而使得开口的外壁可以用于固定胸腹带200,。胸腹带200通过采用子魔术贴和母魔术贴的方式进行连接，非常方便，并且魔术贴的连接方式不会形成对人体的压迫，更加舒适。当然，容易理解地，胸腹带200的两端也可以通过设置卡扣形式的方式进行连接，但是卡扣形式的舒适性较魔术贴的体验感稍差。
参照图6，在其中的一些实施例中，采集腕表300包括第二压电陶瓷310和第二弹性结构件320，第二压电陶瓷310用于检测心率，采集腕表300能够与第一接口150连接，第一接口150能够用于充电，采集腕表300连接血氧探头600，血氧探头600用于探测血氧饱和度。鼻导管400用于探测鼻息气流，鼻导管400与第二接口160连接。接收盒500与采集盒100通过无线信号连接。
参照图6，采集腕表300包括表头330和表带340，表头330内设置有第二弹性结构件320，第二压电陶瓷310设置在第二弹性结构件320的顶端，表头330一侧设置有第四接口350，第四接口350可以通过连接线与血氧探头600连接。第二弹性结构件320的结构与第一弹性结构件类似，第二弹性结构件320的弹性顶板上安装有第二压电陶瓷310，并且第二压电陶瓷310安装在朝向人体的内侧，第二压电陶瓷310外侧安装有曲面形状的压板360。
表头330分为第一壳体和第二壳体，第一壳体与表带340连接，并且将第二弹性结构件320和第二压电陶瓷310安装在第一壳体内，第二壳体顶部形成有与第二压电陶瓷310大小相匹配的开口，压板360的一端通过此开口与第二压电陶瓷310接触，并且压板360与手部接触的部分设置为弯曲的形状，增加接触的面积。采集腕表300通过第二弹性结构件320和第二压电陶瓷310的配合，从而实现对心率的检测。
压板360的形状的弧形度可以按照手部形状设置，压板360的与手挖的接触面积较大，可以使得检测更加准确，检测更加灵敏。通过采集腕表300的手腕式检测脉搏，脉搏信号较强，检测的结果精准，比较容易实现，成本更低。
当然，容易理解地，心动周期的数据可以采用两种方式进行采集，一种是心率，另一种是心电。心率可以通过采集腕表上的压电陶瓷片进行采集的心率信号作为心动周期数据的来源，另一种则是通过心电采集线采集心率和呼吸。
参照图1，因此，睡眠呼吸检测装置还包括心电采集线700，心电采集线700用于探测心率和呼吸，心电采集线700与第三接口170连接。由于在实际使用中，一些使用者对心电采集线700的贴片的耐受性较差以及皮肤过敏者等要采用非接触式的方式进行采集，因此，心电采集线700与采集腕表300可以组合也可以根据实际需要选择使用。
参照图1，在其中的一些实施例中，接收盒500设置有能够开合的收纳腔以收纳采集盒100，接收盒500上设置有显示屏、无线网络模块、传输模块、存储模块，显示屏用于显示收集的各项数据，无线网络模块与采集盒信号连接，存储模块用于存储收集的数据，传输模块用于将数据传输给终端。具体地，收纳腔与采集盒100大小配合，并且可以在收纳腔内设置消毒灯进行消毒，还可以在收纳腔外设置预留接口给采集盒100充电。显示屏可以采用常用的LED屏幕，无线网络模块可以采用4G模块以传输数据，无线网络模块可以采用蓝牙模块将胸腹带200与采集盒100进行连接，存储模块可以采用SD卡存储。
胸腹带200上还设置有鼾声孔和位姿传感器，鼾声孔用于探测鼾声数据，位姿传感器用于探测体动。胸腹带200与采集盒100蓝牙连接，鼾声孔内设置的声音传感器和位姿传感器将数据通过蓝牙传递给采集盒100。位姿传感器可以采用3D陀螺仪。
根据本发明第二方面实施例，提供一种睡眠呼吸监测方法，采用第一方面实施例的睡眠呼吸监测装置，包括：将胸腹带200和采集腕表300分别穿戴好，将鼻导管400与第二接口连接并将鼻导管400戴好，然后控制采集盒100工作，鼻导管400将探测鼻息气流数据传送至采集盒，采集腕表300将脉搏数据以及血氧饱和度数据传送至采集盒100，采集盒100将采集的相关数据通过无线信号发送至接收盒500，接收盒500能够显示相关数据信息或者传送至终端处理形成报告数据。
具体地情况如下：胸腹带200与采集盒100固定好后，将胸腹带200固定在人体胸腹部，3D陀螺仪用于检测人体在睡眠中的体位特征，鼻导管400可以连接在采集盒100上，用于检测鼻息气流，在采集盒100内部的第一压电陶瓷通过贴紧人体的结构，采集人体的胸腹的起伏程度，可以推断呼吸的暂停，结合鼻息气流、血氧饱和度进一步判别呼吸暂停是属于阻塞性、中枢性还是混合性。如果是阻塞性睡眠呼吸暂停：鼻息气流消失或者明显减弱，持续时间10秒以上，但胸腹起伏还存在。如果是中枢性睡眠呼吸暂停，鼻息气流消失或者明显减弱，持续时间10秒以上，同时胸腹起伏不存在。如果是混合性睡眠呼吸暂停，一般是指一次呼吸暂停过程中，开始时出现中枢性呼吸暂停，后出现阻塞性呼吸暂停。
将心电采集线700连接到采集盒100上，心电采集线700用于检测人体心动周期数据，采集盒100内设置的鼾声相关元件可以检测睡眠中患者的打鼾的情况。
将采集腕表300连接采集盒100，采集腕表300连接血氧探头600，血氧探头600夹在手指上，检测血氧饱和度，采集采集腕表300上内置有第二压电陶瓷，通过位于采集腕表300内侧的第二弹性结构件和第二压电陶瓷，检测人体的脉搏以及体心动周期数据。
当接入心电采集线700后，心动周期数据的采集由心电采集线采集完成，不接入心电采集线700则可以由采集腕表200采集的数据完成心动周期数据。
采集腕表300采集到的脉搏和心动周期数据以及血氧数据传输到采集盒100，采集盒采集到的体位、体动、胸腹运动、呼吸、鼾声、鼻息气流、心电等信号发送到接收盒，接收盒500接收到数据一方面可以实时显示，方便观察和监控用户的使用的情况，另一方面还可以存储到SD卡上，方便读取。同时可以通过4G模块传输到云平台上，经过云平台处理，生产睡眠报告，推送到用户的移动设备以及反馈至接收盒500上，方便在接收盒500查看相关报告。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种睡眠呼吸监测装置，其特征在于，包括：
采集盒，所述采集盒内设置有电路板和电池，所述电池通过第一弹性结构件压合设置在所述电路板的背面，所述第一弹性结构件顶面设置有第一压电陶瓷，所述第一压电陶瓷用于探测胸腹运动和呼吸，所述采集盒上设置有能够活动的凸起与所述第一压电陶瓷对应，所述电路板上连接有第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口、第二接口以及第三接口延伸至所述采集盒侧边处；
胸腹带，所述胸腹带两端与所述采集盒两端通过可拆卸连接方式连接；
采集腕表，包括第二弹性结构件和第二压电陶瓷，所述第二压电陶瓷设置在所述第二弹性结构件顶面，所述第二压电陶瓷用于检测心率，所述采集腕表能够与第一接口连接，所述第一接口能够用于充电，所述采集腕表连接血氧探头，所述血氧探头用于探测血氧饱和度；
鼻导管，所述鼻导管用于探测鼻息气流，所述鼻导管与所述第二接口连接；以及
接收盒，与所述采集盒通过无线信号连接。
2.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述睡眠呼吸检测装置还包括心电采集线，所述心电采集线用于探测心率和呼吸，所述心电采集线与所述第三接口连接。
3.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述接收盒设置有能够开合的收纳腔以收纳所述采集盒，所述接收盒上设置有显示屏、无线网络模块、传输模块、存储模块，所述显示屏用于显示收集的各项数据，所述无线网络模块与所述采集盒信号连接，所述存储模块用于存储收集的数据，所述传输模块用于将数据传输给终端。
4.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述胸腹带上还设置有鼾声孔和位姿传感器，所述鼾声孔用于探测鼾声数据，所述位姿传感器用于探测体位和体动。
5.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述电路板背面连接有压力传感器，所述压力传感器与一连接管连接，所述连接管伸出至所述采集盒外，所述连接管形成所述第二接口。
6.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述采集盒形成有内腔，所述电路板通过第一紧固件固定在所述内腔内，所述第一弹性结构件通过第二紧固件安装在所述电路板背面，所述第一弹性结构件与所述电路板之间形成有第一安装区，所述电池安装在所述第一安装区内，所述第一弹性结构件的顶面安装有所述第一压电陶瓷。
7.根据权利要求6所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述采集盒上还设置有用于开启的电源开关，所述采集盒上设置有多个指示灯。
8.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述采集腕表包括表头和表带，所述表头内设置有所述第二弹性结构件，所述第二压电陶瓷设置在所述第二弹性结构件的顶端，所述表头一侧设置有第四接口，所述第二压电陶瓷外侧安装有曲面形状的压板。
9.根据权利要求1所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于：所述胸腹带的两端设置有子魔术贴和母魔术贴，所述采集盒的两端设置有能够使胸腹带穿过的开口，所述胸腹带穿过开口并通过子魔术和母魔术贴粘合固定。
10.一种睡眠呼吸监测方法，采用如权利要求1至9任一项所述的睡眠呼吸监测装置，其特征在于，包括：将胸腹带和采集腕表分别穿戴好，将鼻导管与第二接口连接并将鼻导管戴好，然后控制采集盒工作，所述鼻导管将探测鼻息气流连通至所述采集盒上的压力传感器以检测鼻息气流数据，所述采集腕表将心率数据以及血氧饱和度数据传送至所述采集盒，所述采集盒将采集的相关数据通过无线信号发送至所述接收盒，所述接收盒能够显示相关数据信息或者传送至终端处理形成报告数据。
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