CN214180398U - 基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，包括鼻气流检测装置、胸腹运动检测装置以及控制单元；鼻气流检测装置包括弹性套圈、鼻导管、气流传感器，鼻导管的上端插入用户其中一个鼻孔中，弹性套圈与鼻导管的上端外壁固连，鼻导管的下端连接有气流传感器，胸腹运动检测装置包括吸附扣碗，吸附扣碗内设置有压力传感器，控制单元设置有微处理器和无线通讯模块；微处理器与气流传感器、压力传感器和无线通讯模块相连接。本实用新型用于获取用户睡眠时的鼻气流数据和胸腹运动数据。

Description

基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备。

背景技术

人的呼吸会伴随着躯体的胸腹部呈一定规则的运动，胸腹运动的剧烈程度与呼吸的深浅和呼吸气流量的大小呈正相关，即呼吸越深，气流量和流速越大，则胸腹运动越剧烈，反之亦然。

(OSA)阻塞性睡眠呼吸暂停是一种睡眠障碍疾病，主要是由于呼吸气道肌肉松弛或肥大导致在卧位时阻塞气道，从而使呼吸不畅，引发持续缺氧的状态造成猝死。

根据阻塞性睡眠呼吸暂停的致病原因可以知道：人体会持续维持呼吸状态，但由于气道阻塞会导致有胸腹运动而没有口鼻气流，或胸腹运动与正常呼吸气流的量化关系由于气道阻塞的原因发生变化。

因此，依据口鼻气流与胸腹运动的正常量化关系作为基线标准即可判断是否存在OSA，以及粗略估计OSA的严重程度。

现有技术的缺陷是，缺少一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，用于获取用户睡眠时的鼻气流数据和胸腹运动数据。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，用于获取用户睡眠时的鼻气流数据和胸腹运动数据。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其关键在于，包括鼻气流检测装置、胸腹运动检测装置以及控制单元；

鼻气流检测装置包括弹性套圈、鼻导管、气流传感器，鼻导管的上端插入用户鼻孔中，弹性套圈与鼻导管的上端外壁固连，鼻导管的下端连接有气流传感器，胸腹运动检测装置包括吸附扣碗，吸附扣碗内设置有压力传感器，控制单元设置有微处理器和无线通讯模块；微处理器与气流传感器、压力传感器和无线通讯模块相连接。

弹性套圈套在用户的头上，其后部套在用户的后脑勺上，其前部套在用户的鼻子上，鼻导管的上端插入用户鼻孔中，用于获取用户的鼻气流传递给气流传感器，气流传感器采集用户的鼻气流数据发送给微处理器，微处理器将鼻气流数据经无线通讯模块发送给电脑或者手机。所获数据可用于判断用户是否存在阻塞性睡眠呼吸暂停疾病。

鼻导管的外径小于鼻孔。

弹性套圈可以伸缩，以适应用户脑部的尺寸，弹性套圈固定住鼻导管的上端，防止鼻导管的上端从用户的鼻孔中脱出。

吸附扣碗即吸盘，吸附扣碗吸附在用户的胸腹部，当吸附扣碗吸附在用户的胸腹部上时，吸附扣碗内压力随着用户的胸腹部起伏运动而变化，压力传感器检测吸附扣碗内压力变化转换成胸腹部起伏运动数据，获取用户的胸腹部起伏运动数据发送给微处理器，微处理器将胸腹部起伏运动数据经无线通讯模块发送给电脑或者手机，所获数据可用于判断用户是否存在阻塞性睡眠呼吸暂停疾病。

鼻气流检测装置、胸腹运动检测装置所获数据可用于判断用户是否存在阻塞性睡眠呼吸暂停疾病。

所述微处理器还连接有加速度传感器。

加速度传感器用于获取用户的姿态，是正卧位状态或侧卧位状态，从而确定微处理器采集的数据是用户正卧位时的数据还是侧卧位时的数据。加速度传感器也由电源模块供电。

还包括电源模块，电源模块为控制单元、气流传感器、压力传感器供电。

还包括控制盒；所述电源模块、控制单元、气流传感器均设置于控制盒内。加速度传感器也设置于控制盒内。

控制盒可放置于用户衣服内壁的衣袋内。

所述微处理器连接有告警蜂鸣器。

当气流传感器的输出数据小于设定的气流流量阈值F且持续时间超过时间阈值T时，微处理器经告警蜂鸣器发出告警声音，将用户唤醒。

所述鼻导管由软质橡胶制成，弹性套圈由弹性材料制成。

鼻导管由软质橡胶制成可以适当弯曲活动，方便使用；不同用户的头部大小略有区别，弹性套圈由弹性材料制成，可以伸缩，以适应不同用户的头部尺寸。

所述鼻导管的直径为5-8mm，鼻导管插入用户鼻孔部分的长度为5-10mm。

采用上述尺寸的鼻导管大小和伸入鼻孔的长度均合适，对用户呼吸影响较小。鼻导管插入用户鼻孔5-10mm，防止鼻导管从用户鼻孔脱出。

所述吸附扣碗的直径为3-5cm。

采用上述尺寸的吸附扣碗的直径适中，方便使用。

所述弹性套圈由弹性带围成，弹性带的一端连接有挂钩，弹性带的另一端沿着长度方向间隔设置有至少两个与挂钩配合的长度调节环。

采用上述的结构，可以调节弹性带的长度，从而调节弹性套圈的松紧。

显著效果:本实用新型提供了一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，用于获取用户睡眠时的鼻气流数据和胸腹运动数据。

附图说明

图1为本发明的第一种结构图；

图2为本实用新型的电路模块结构图；

图3为微处理器的电路图；

图4为告警蜂鸣器的电路图；

图5为流量传感器接口电路的电路图；

图6为压力传感器接口电路的电路图；

图7为加速度传感器的电路图；

图8为无线通讯模块接口的电路图；

图9为锂电池供电模块的电路图；

图10为锂电池充电模块的电路图；

图11为脉冲控制电路的电路图；

图12为升压控制器电路的电路图；

图13为本发明的第二种结构图；

图14为弹性套圈的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图14所示，一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，包括鼻气流检测装置1、胸腹运动检测装置2以及控制单元3；

鼻气流检测装置1包括弹性套圈11、鼻导管12、气流传感器13，鼻导管12的上端插入用户其中一个鼻孔中，弹性套圈11与鼻导管12的上端外壁固连，鼻导管12的下端连接有气流传感器13，胸腹运动检测装置2包括吸附扣碗21，吸附扣碗21内设置有压力传感器22，控制单元3设置有微处理器31和无线通讯模块32；微处理器31与气流传感器13、压力传感器22和无线通讯模块32相连接。

其中，弹性套圈11与鼻导管12可以通过一体成形固连在一起，也可以通过粘接固定在一起，还可以在鼻导管12外壁设置带有通孔的凸耳，弹性套圈11穿过通孔。

其中气流传感器13采用的是AWM-3000流量传感器。

如图3、图5所示，气流传感器13经流量传感器接口电路连接微处理器31。

弹性套圈11套在用户的头上，其后部套在用户的后脑勺上，其前部套在用户的鼻子上，鼻导管12的上端插入用户其中一个鼻孔中，用于获取用户的鼻气流传递给气流传感器13，气流传感器13采集用户的鼻气流数据发送给微处理器31，微处理器31将鼻气流数据经无线通讯模块32发送给电脑或者手机。所获数据可用于判断用户是否存在阻塞性睡眠呼吸暂停疾病。

如图3和图8所示，其中，无线通讯模块32为蓝牙模块，蓝牙模块经无线通讯模块接口连接微处理器31。微处理器31可选用MSP430F单片机。

鼻导管12的外径小于鼻孔。

弹性套圈11可以伸缩，以适应用户脑部的尺寸，弹性套圈11固定住鼻导管12的上端，防止鼻导管12的上端从用户的鼻孔中脱出。

吸附扣碗21即吸盘，吸附扣碗21吸附在用户的胸腹部，当吸附扣碗21吸附在用户的胸腹部上时，吸附扣碗21内压力随着用户的胸腹部起伏运动而变化，压力传感器22检测吸附扣碗21内压力变化转换成胸腹部起伏运动数据，获取用户的胸腹部起伏运动数据发送给微处理器31，微处理器31将胸腹部起伏运动数据经无线通讯模块32发送给电脑或者手机。所获数据可用于判断用户是否存在阻塞性睡眠呼吸暂停疾病。

优选地，吸附扣碗21设置于用户胸腹部的剑突位置；压力传感器22固定设置于吸附扣碗21内壁。

压力传感器22可选气压传感器。

吸附扣碗21的底部可设置粘胶，以增加吸附强度。

如图3和图7所示，所述微处理器31还连接有加速度传感器33。

加速度传感器33用于获取用户的姿态，是正卧位状态或侧卧位状态，从而确定微处理器31采集的数据是用户正卧位时的数据还是侧卧位时的数据。

还包括电源模块4，电源模块4为控制单元3、气流传感器13、压力传感器22供电。

如图9和图10所示，电源模块4设置有锂电池，锂电池连接有锂电池供电模块和锂电池充电模块。

还包括控制盒5；所述电源模块4、控制单元3、气流传感器13均设置于控制盒5内。

控制盒5可放置于用户衣服内壁的衣袋内。

如图3和图4所示，所述微处理器31连接有告警蜂鸣器。

当气流传感器13的输出数据小于设定的气流流量阈值F且持续时间超过时间阈值T时，微处理器31经告警蜂鸣器发出告警声音，将用户唤醒。

所述鼻导管12由软质橡胶制成，弹性套圈11由弹性材料制成。

鼻导管12由软质橡胶制成可以适当弯曲活动，方便使用，弹性套圈11由弹性材料制成，可以伸缩。

所述鼻导管12的直径为5-8mm，鼻导管12插入用户鼻孔部分的长度为5-10mm。

采用上述尺寸的鼻导管12大小和伸入鼻孔的长度均合适，对用户呼吸影响较小。

所述吸附扣碗21的直径为3-5cm。

所述吸附扣碗21由PP硅胶材料制成。

如图14所示，所述弹性套圈11由弹性带111围成，弹性带111的一端连接有挂钩112，弹性带111的另一端沿着长度方向间隔设置有至少两个与挂钩112配合的长度调节环113。

将挂钩112挂在不同的长度调节环113上，即可调节弹性套圈11的大小。

采用上述的结构，可以调节弹性带111的长度，从而调节弹性套圈11的松紧。

如图11-图14所示，所述弹性套圈11上还固定设置有两个电极板单元7，微处理器31经脉冲控制电路6连接电极板单元7。

微处理器31经脉冲控制电路6连接电极板单元7，平时，微处理器31经脉冲控制电路6输出慢脉冲给电极板单元7，电极板单元7紧靠在用户的脑部，该慢脉冲与用户睡眠时的脑电波频率相同，刺激用户的脑部促进用户进入睡眠状态，当气流传感器13的输出数据小于设定的气流流量阈值F且持续时间超过时间阈值T时，微处理器31经脉冲控制电路6输出快脉冲给电极板单元7，电极板单元7紧靠在用户的脑部，刺激用户的脑部，该电击频率高于用户睡眠时的脑电波频率，防止用户长时间处于窒息状态。

微处理器31还连接有切换开关，通过开关可以打开或关闭上述电极板单元7的功能。

所述脉冲控制电路6包括第二光耦单元OPT3、第三光耦单元OPT4、第四光耦单元OPT5、第五光耦单元OPT6、电击直流电源，电击直流电源连接第二光耦单元OPT3的接收三极管的集电极，第二光耦单元OPT3的接收三极管的集电极并接第三光耦单元OPT4的接收三极管的集电极；所述电极板单元7包括电极板DJ01和电极板DJ02；第二光耦单元OPT3的接收三极管的发射极连接电极板DJ01，电极板DJ01还连接第四光耦单元OPT5的接收三极管的集电极，第四光耦单元OPT5的接收三极管的发射极接地；

第三光耦单元OPT4的接收三极管的发射极连接电极板DJ02，电极板DJ02还连接第五光耦单元OPT6的接收三极管的集电极，第五光耦单元OPT6的接收三极管的发射极接地；

第二光耦单元OPT3的发光二极管、第三光耦单元OPT4的发光二极管、第四光耦单元OPT5的发光二极管、第五光耦单元OPT6的发光二极管的阴极连接微处理器31，第二光耦单元OPT3的发光二极管、第三光耦单元OPT4的发光二极管、第四光耦单元OPT5的发光二极管、第五光耦单元OPT6的发光二极管的阳极连接电源。

微处理器31发出低电平脉冲控制第二光耦单元OPT3、第五光耦单元OPT6导通，可以通过两个电极板DJ01和电极板DJ02施加刺激信号；也可发出低电平脉冲控制第三光耦单元OPT4、第四光耦单元OPT5导通，也可以通过两个电极板DJ01和电极板DJ02施加刺激信号。

上述脉冲控制电路6电路能够获取微处理器31的信号，输出电击脉冲给用户脑部。

脉冲控制电路6经软导线连接电极板DJ01和电极板DJ02。

升压控制器电路提供电击直流电源。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于，包括鼻气流检测装置(1)、胸腹运动检测装置(2)以及控制单元(3)；

鼻气流检测装置(1)包括弹性套圈(11)、鼻导管(12)、气流传感器(13)，鼻导管(12)的上端插入用户鼻孔中，弹性套圈(11)与鼻导管(12)的上端外壁固连，鼻导管(12)的下端连接有气流传感器(13)，胸腹运动检测装置(2)包括吸附扣碗(21)，吸附扣碗(21)内设置有压力传感器(22)，控制单元(3)设置有微处理器(31)和无线通讯模块(32)；微处理器(31)与气流传感器(13)、压力传感器(22)和无线通讯模块(32)相连接。

2.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述微处理器(31)还连接有加速度传感器(33)。

3.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：还包括电源模块(4)，电源模块(4)为控制单元(3)、气流传感器(13)、压力传感器(22)供电。

4.根据权利要求3所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：还包括控制盒(5)；所述电源模块(4)、控制单元(3)、气流传感器(13)均设置于控制盒(5)内。

5.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述微处理器(31)连接有告警蜂鸣器。

6.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述鼻导管(12)由软质橡胶制成，弹性套圈(11)由弹性材料制成。

7.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述鼻导管(12)的直径为5-8mm，鼻导管(12)插入用户鼻孔部分的长度为5-10mm。

8.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述吸附扣碗(21)的直径为3-5cm。

9.根据权利要求1所述的基于鼻气流和胸腹运动的阻塞性睡眠呼吸筛查设备，其特征在于：所述弹性套圈(11)由弹性带(111)围成，弹性带(111)的一端连接有挂钩(112)，弹性带(111)的另一端沿着长度方向间隔设置有至少两个与挂钩(112)配合的长度调节环(113)。

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