CN203090257U - 睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，包括胸部阻抗检测单元、血氧饱和度检测单元、呼吸肌起搏单元以及与所述胸部阻抗检测单元、所述血氧饱和度检测单元和所述呼吸肌起搏单元分别连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述胸部阻抗检测单元和所述血氧饱和度检测单元的检测结果控制所述呼吸肌起搏单元进行呼吸肌起搏。该治疗系统不仅穿戴方便，使用简单，而且检测和起搏安全可靠。

Description

睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统

技术领域

本实用新型涉及康复治疗仪器技术领域，特别是涉及一种睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统。

背景技术

睡眠呼吸暂停低通气综合征（sleep apnea hypopnea syndrome，SAHS）是指各种原因导致睡眠状态下反复出现呼吸暂停和（或）低通气、高碳酸血症、睡眠中断，从而使机体发生一系列病理生理改变的临床综合征。睡眠呼吸暂停低通气综合症被定义为每晚7小时睡眠过程中呼吸暂停反复发作30次以上或者睡眠呼吸暂停低通气指数（apnea hypopnea index，AHI）≥5次/小时并伴有嗜睡等临床症状。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%。睡眠呼吸暂停低通气指数是指每小时睡眠时间内呼吸暂停加低通气的次数。

根据睡眠过程中呼吸暂停时胸腹呼吸运动的情况，临床上将睡眠呼吸暂停低通气综合征分为中枢型（central sleep apnea hypopnea syndrome，CSAHS）， 阻塞型（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS），混合型（mixed sleep apnea hypopnea syndrome，MSAHS）。中枢型指呼吸暂停过程中呼吸动力消失；阻塞型指呼吸暂停过程中呼吸动力仍然存在；混合型指一次呼吸暂停过程中前半部分为中枢型特点，后半部分为阻塞型特点。三种类型中以阻塞型最常见，目前把阻塞型和混合型两种类型统称为阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征。

据统计，在我国，SAHS发病率大约在1~4%。其中，我国城市2~12岁儿童睡眠调查发现，儿童睡眠障碍发病率为27.11%，这些儿童中睡眠频繁鼾症发病率为5.7%，睡眠呼吸暂停为0.4%；30~60岁人群中，AHI≥5的男性占24%、女性占9%，其中绝大多数属于阻塞型；65岁以上的老年人，SAHS发病率高达20~40%。

随着对SAHS致病机理的深入探究，涌现出多学科参与的诸多疗法，分为一般治疗，药物治疗和器械治疗。而器械治疗又包括：（1）经鼻持续正压机械通气疗法，（2）口腔矫治器及各种手术治疗，（3）电刺激治疗。

中国专利申请（申请号：200680051652.1）中公开了一种经鼻持续正压通气装置和系统，其特征是通过提供持续的压力扩张狭窄部位，能够减少病人所需要的呼吸功，可听噪声小，可有效缓解SAHS患者夜间憋气和白天嗜睡等临床症状。但经鼻持续正压机械通气疗法要求患者长期坚持治疗，且由于口干、呼气阻力大等因素，患者长期依从性差，影响治疗效果。

另外，中国专利申请（申请号：200810084714.X）中公开了一种打鼾及SAHS矫正器，包括衬托患者上牙的上部部件和从上部部件突出到前方并固定在上部部件上的贴着下牙的下部部件，下部部件向前突出于上部部件，其突出的距离为将上牙和下牙自然咬合位置作为基准下牙向前突出的最大距离的70~100%，从而克服舌后坠造成打鼾。此器械的缺点在于易导致齿龈、颊粘膜及下颌关节损伤，而且容易脱落。

电刺激治疗方法是近几年才出现的，其中中国专利申请（申请号：200820120662.2）中公开了一种阻塞性睡眠呼吸暂停电刺激器，其特征在于：该电刺激器包括可捆绑于人体腹部的腰带及与腰带链接的控制器，腰带设有呼吸频率感应器和脉冲电刺激器，控制器的一端连接呼吸频率感应器，控制器另一端连接脉冲电刺激器。其主要缺陷是腰带会束缚人的腹式呼吸运动，从而让人感到不适，而且无法治疗CSAHS。另外，中国专利申请（申请号：03826391.2）中公开的治疗睡眠呼吸暂停症的起搏器系统，其特征在于，实时监测单位时间内的呼吸暂停次数和呼吸暂停持续时间，根据实测结果进行起搏，然而，其缺陷在于起搏系统是埋入型的，起搏系统须经颈部或胸部途径植入与膈神经直接接触的电极，因膈神经常在进入胸腔后才汇成主干，颈部电极不能激动全部膈神经，故临床上以开胸手术或胸腔镜电极植入术为主，手术创伤较大，术后恢复时间较长。手术中对膈神经的部分游离可能导致膈神经损伤，手术瘢痕收缩也可压迫膈神经。                                                                                                                                                                       

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，提供一种睡眠呼吸暂停治疗系统，穿戴在体表即可治疗，使用简单，不影响患者的正常睡眠，也不对患者造成手术创伤，而且能十分安全可靠地检测和防止SAHS。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，包括胸部阻抗检测单元、血氧饱和度检测单元、呼吸肌起搏单元以及与所述胸部阻抗检测单元、所述血氧饱和度检测单元和所述呼吸肌起搏单元分别连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述胸部阻抗检测单元和所述血氧饱和度检测单元的检测结果控制所述呼吸肌起搏单元进行呼吸肌起搏。

可进一步采用以下一些技术方案：

所述呼吸肌起搏单元至少包括用于刺激膈神经点的膈神经点电极和用于刺激肋间肌的肋间肌电极。

所述膈神经点电极包括左侧膈神经点电极和右侧膈神经点电极，所述肋间肌电极包括左侧肋间肌电极和右侧肋间肌电极。

所述呼吸肌起搏单元还包括数模转换器和功率放大器，所述控制单元通过所述数模转换器和所述功率放大器连接所述膈神经点电极和所述肋间肌电极。

所述胸部阻抗检测单元包括胸部检测电极、胸部阻抗检测电路、模拟信号调理电路和模数转换器，所述胸部检测电极连接胸部阻抗检测电路，所述胸部阻抗检测电路通过所述模拟信号调理电路和所述模数转换器连接所述控制单元。

所述胸部检测电极包括用于检测左胸的左胸检测电极和用于检测右胸的右胸检测电极。

所述血氧饱和度检测单元包括用于固定在手臂上的血氧饱和度测量仪以及数据传输模块，所述血氧饱和度测量仪通过所述数据传输模块连接所述控制单元。

所述数据传输模块为无线数据传输模块。

还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元相连。

本实用新型有益的技术效果在于：

本系统一方面通过胸部阻抗检测单元检测胸部阻抗变化，另一方面同时通过血氧饱和度检测单元检测血氧饱和度下降情况，两个方面一起确定是否出现SAHS，双重保险，极大地减少了导致漏检（例如电极脱落、单方面的检测通道出现问题）的情况出现。保证当病人出现睡眠呼吸暂停低通气症状时检测到SAHS，从而启动呼吸肌起搏系统使患者恢复呼吸，当患者进入正常的睡眠呼吸状态时，又可有效检测正常状态并中止呼吸肌起搏系统，从而不影响患者的正常休息。

由于本系统的胸部阻抗检测单元和呼吸肌起搏单元均可采用粘贴在体表的电极，不同于埋入型的呼吸肌起搏系统，因此，不用进行开胸手术或胸腔镜电极植入术，不对患者造成手术创伤，在患者逐渐好转之后，就可以取下电极。

本系统结构简单，使用方便，操作简单，安全可靠，无噪音，不影响患者的正常睡眠，无需医护人员值守，可在家中使用，能有效治疗睡眠呼吸低通气综合征，有效防止患者由于呼吸暂停出现的猝死现象出现。

除上述优点外，本系统将胸部阻抗检测单元与血氧饱和度检测单元相结合进行SAHS检测，相对于采用其它传感器如气流传感器、声音传感器或腹部运动传感器的检测方案，或是相对于采用这些传感器与血氧饱和度传感器相结合的检测方案相比，本系统的检测方式不仅能够提高检测准确性与可靠性（例如声音传感器、腹部运动传感器会因用户个体差异而导致准确性差），同时也能在很大程度上降低用户的不适感（例如气流传感器要测呼吸道或口鼻气流，舒适性差），兼顾安全性与舒适性。

在优选的实施方案下，特别针对SAHS的危险性，本系统的呼吸肌起搏单元至少同时具有用于刺激膈神经点的膈神经点电极和用于刺激肋间肌的肋间肌电极，在检测到SAHS症状时，至少给予双重刺激，极大地降低了刺激失败的风险，最大限度地确保呼吸肌起搏单元正常工作，保证患者在出现SAHS症状时能够成功恢复呼吸，有效避免危险的发生。

在优选的实施方案下，设置报警单元，检测到SAHS时还可以控制报警单元报警，尤其是当万一起搏失败时，也可争取使患者及时得到外部救助。

附图说明

图1为本实用新型治疗系统一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型治疗系统与人体的连接关系示意图。

具体实施方式

以下通过实施例结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。

参见图1，在一些实施例里，睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统包括用于检测胸部阻抗变化的胸部阻抗检测单元、用于检测血氧饱和度的血氧饱和度检测单元、用于进行膈肌起搏的呼吸肌起搏单元以及与所述胸部阻抗检测单元、所述血氧饱和度检测单元和所述呼吸肌起搏单元分别连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述胸部阻抗检测单元和所述血氧饱和度检测单元的检测结果控制所述呼吸肌起搏单元进行膈肌起搏。控制单元可以是微控制器。

参见图1和图2，优选地，胸部阻抗检测单元包括用于左胸和右胸的两个胸部阻抗检测电极、胸部阻抗检测电路、模拟信号调理电路和高速高精度的模数转换器，通过该检测单元检测胸部阻抗变化，控制单元可初步判定是否出现睡眠呼吸暂停低通气综合征（SAHS）。

参见图1，优选地，血氧饱和度检测单元包括固定在手臂上的血氧饱和度测量仪和无线数据传输模块。通过检测血氧饱和度的下降情况，控制单元可确定SAHS的严重程度，给出相应的起搏控制方案。

参见图1和图2，优选地，呼吸肌起搏单元包括数模转换器、功率放大器、膈神经点电极和肋间肌电极。参见图2，更优选地，膈神经点电极包括位于两侧膈神经点的左侧膈神经点电极和右侧膈神经点电极，肋间肌电极包括位于中腹两侧左侧肋间肌电极和右侧肋间肌电极。当然，呼吸肌起搏单元也可以只含有针对其中一种呼吸肌（例如膈肌）的电极，或含有针对膈肌和肋间肌之外的呼吸肌的更多电极。

控制单元根据检测单元的检测结果，确定相应的起搏模式，控制呼吸肌起搏单元输出电信号以刺激呼吸肌起搏，使患者恢复正常呼吸。例如，可将起搏模式分为三种，分别针对轻度、中度和重度SAHS，来控制呼吸肌起搏单元输出相应的电刺激信号。

优选地，治疗系统还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元相连。例如，控制单元在判断患者出现重度SAHS时，在控制呼吸肌起搏的同时还可以报警，以在万一起搏失败时也可争取使患者及时得到外部救助。报警单元可以是声和/或光报警单元。所述报警单元与所述控制单元可以通过有线或无线数据传输模块以有线或无线方式连接。无线方式连接可方便地、低成本地将报警信号送达距离较远的监护人员。

参见图2，呼吸情况通过测量胸部阻抗变化来检测，具体来说，两个胸部阻抗检测电极分别置于左胸（如胸骨左缘锁骨中线第一肋间）和右胸（如胸骨右缘锁骨中线第一肋间），电极通过导线连接于通向控制单元的C通道。血氧饱和度的测量可通过固定在手臂上的血氧饱和度测量仪检测，数据传输给通向控制单元的D通道。血氧饱和度测量仪的测量数据可通过无线方式传输给控制单元，无需引线。呼吸肌起搏的控制信号可通过A、B两个通道输出，A通道的主电极导线接可接两个导电橡胶电极，分别置于两侧隔神经点（如锁骨上2-3cm，胸锁乳突肌外缘），以橡皮胶固定，Ｂ通道的两个导电极可套上湿润了的电极衬垫后并置于两侧上中腹。起搏作用的强度和频率可以通过调节电压来进行调节。

通过胸部阻抗变化可以初步确定是否出现SAHS，通过血氧饱和度下降情况可以准确得知SAHS的严重程度。通过分别测量呼吸暂停时间和血氧饱和度下降情况，可以准确检测到是否出现SAHS，并划分出其严重程度，这样就可以大大提高治疗系统的可靠性，防止出现漏检测睡眠呼吸暂停出现的情况。在确定了睡眠呼吸暂停的严重程度后，下一步可根据睡眠呼吸暂停的严重程度给出不同的起搏模式。例如，轻度对应起搏模式1，中度对应起搏模式2，重度对应起搏模式3，三种起搏模式具有不同的起搏频率和起搏幅度。通过膈神经点电极刺激膈神经点，通过肋间肌电极刺激肋间肌，双重刺激可靠保证用户呼吸肌成功起搏，恢复呼吸。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,包括胸部阻抗检测单元、血氧饱和度检测单元、呼吸肌起搏单元以及与所述胸部阻抗检测单元、所述血氧饱和度检测单元和所述呼吸肌起搏单元分别连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述胸部阻抗检测单元和所述血氧饱和度检测单元的检测结果控制所述呼吸肌起搏单元进行呼吸肌起搏。

2.如权利要求1所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,所述呼吸肌起搏单元至少包括用于刺激膈神经点的膈神经点电极和用于刺激肋间肌的肋间肌电极。

3.如权利要求2所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,所述膈神经点电极包括左侧膈神经点电极和右侧膈神经点电极，所述肋间肌电极包括左侧肋间肌电极和右侧肋间肌电极。

4.如权利要求2所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,所述呼吸肌起搏单元还包括数模转换器和功率放大器，所述控制单元依次通过所述数模转换器和所述功率放大器连接所述膈神经点电极和所述肋间肌电极。

5.如权利要求1至4任一项所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于, 所述胸部阻抗检测单元包括胸部检测电极、胸部阻抗检测电路、模拟信号调理电路和模数转换器，所述胸部检测电极连接胸部阻抗检测电路，所述胸部阻抗检测电路依次通过所述模拟信号调理电路和所述模数转换器连接所述控制单元。

6.如权利要求5所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,所述胸部检测电极包括用于检测左胸的左胸检测电极和用于检测右胸的右胸检测电极。

7.如权利要求1至4任一项所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于, 所述血氧饱和度检测单元包括用于固定在手臂上的血氧饱和度测量仪以及数据传输模块，所述血氧饱和度测量仪通过所述数据传输模块连接所述控制单元。

8.如权利要求7所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,所述数据传输模块为无线数据传输模块。

9.如权利要求1至4任一项所述的睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗系统，其特征在于,还包括报警单元，所述报警单元与所述控制单元相连。

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