CN219289435U - 一种睡眠体征监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种睡眠体征监测装置，包括腕部主机，所述腕部主机通过胸腕连接线连接胸部组件进行数据传输和供电；所述腕部主机上设置有腕部外接接口与生理信号监测单元连接，所述胸部组件上设置有胸部外接接口与生理信号监测单元连接；所述胸部组件面向人体的一面设置有夹紧胸腹带的固定夹组件。本实用新型将单一的集成设备拆分为相互通信连接的胸部组件和腕部主机两部分，胸部组件和腕部主机通过接口连接不同的生理信号监测单元，在保证便携性的同时降低连接到同一数据收集端的连接线数量，避免因连接线数量过多造成的混杂问题。

Description

一种睡眠体征监测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种睡眠体征监测装置。

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。多导睡眠监测技术是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，来检查被试者睡眠状态和与睡眠有关的呼吸障碍如睡眠呼吸暂停低通气综合征OSAHS的一种技术。多导睡眠监测仪是目前最常用的睡眠监测手段，是国际公认的睡眠质量评估手段。但是由于睡眠监测过程中需要监测的数据种类繁多，因此对应需要不同种类的传感器进行数据采集，并将采集的数据通过连接线传输；在现有技术中针对不同数据进行采集的各种传感器通过连接线连接到总的控制设备中进行数据处理；整体的控制设备体积较大且不便于携带和佩戴，同时连接线都连接到控制设备上，其数量繁多容易混杂。

在中国专利文献上公开的“多导睡眠监测方法、监测仪、计算机设备及可读存储介质”，其公开号为CN113633260A，公开日期为2021-11-12，包括构建基于气管呼吸音、血氧饱和度信号、心电信号和脑电信号的人工经验特征池；基于至少两种人工经验特征池的集合，构建深度非线性变换神经网络，并增加不同的人工经验特征池之间的重构连接；发掘不同的人工经验特征池之间的共有表达部分和特有表达部分；使共有表达部分和特有表达部分与线性DCCA算法的输出层之间进行全连接，拟合PSG标签信号；训练获得睡眠监测模型，自动进行睡眠呼吸障碍监测。该技术是通过在方法上的改进来提高检测精度，但是并不能解决连接线都连接到一个控制设备上，因为数量繁多容易混杂的问题，以及单个控制设备体积较大不变携带和直接佩戴的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中单一的集成监测设备体积和重量大不易佩戴，同时传感器连接线数量繁多容易混杂的问题，提供了一种睡眠体征监测装置，将单一的集成设备拆分为相互通信连接的胸部组件和腕部主机两部分，胸部组件和腕部主机通过接口连接不同的生理信号监测单元，在保证便携性的同时降低连接到同一数据收集端的连接线数量，避免因连接线数量过多造成的混杂问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种睡眠体征监测装置，包括腕部主机，所述腕部主机通过胸腕连接线连接胸部组件进行数据传输和供电；所述腕部主机上设置有腕部外接接口与生理信号监测单元连接，所述胸部组件上设置有胸部外接接口与生理信号监测单元连接；所述胸部组件面向人体的一面设置有夹紧胸腹带的固定夹组件。

本实用新型中采用腕部主机和胸部组件的组合，在保证便携性的同时降低设备的监测负荷，提升临床睡眠监测的舒适性；其中腕部主机和胸部组件通过各个接口适配连接不同的生理信号监测单元，可灵活选择测量的生理信号类型；腕部主机除具备生理信号监测功能外，还拥有数据存储、供电、通讯、操作按键和屏幕显示等功能；此外不同的生理信号监测单元通过连接线连接到胸部组件或者腕部主机，减少了连接到同一设备处的连接线数量，避免连接线过多造成的混杂问题。

作为优选，所述固定夹组件包括固定夹，所述固定夹的一侧与胸部组件转动连接；所述固定夹的另一侧设置有锁扣，所述锁扣与设置在胸部组件上的卡槽卡合连接。

本实用新型中设置的固定夹组件可以将胸部组件固定在胸腹带上，通过胸腹带绑在监测对象的胸腹上来将胸部组件与监测对象固定，可以避免监测过程中胸部组件的滑动和脱落；同时固定夹的一侧与胸部组件转动连接，另一侧与胸部组件卡合连接，可以通过锁扣与卡槽的卡合或分离来固定或取下胸部组件。

作为优选，所述固定夹的另一侧设置有锁扣盖，所述锁扣与锁扣盖滑动连接；所述锁扣盖远离胸部组件的一面设置有与锁扣固定连接的锁扣拨件。

本实用新型中锁扣拨件与锁扣固定连接，因此使用者可以通过拨动锁扣拨件来滑动锁扣，锁扣盖上可以设置有回位件比如回位弹簧；拨动锁扣拨件使锁扣压缩弹簧时，可以使锁扣与卡槽分离，从而翻开固定夹；松开锁扣拨件后弹簧复位使锁扣与卡槽重新卡合。

作为优选，所述胸部组件包括相互连接的胸部上盖和胸部下盖以及固定在两者之间的胸部PCB板；所述胸部PCB板与所有胸部外接接口相连，胸部PCB板还连接有采集声音的麦克风。

本实用新型中胸部上盖和胸部下盖相互固定连接，两者在内部形成一个空腔，在空腔内不仅固定有PCB板，还可以设置麦克风和其他功能模块，比如蓄电池和获取睡眠位姿信息的体位信号采集模块等；麦克风用于采集睡眠时的环境声主要是鼾声；胸部组件为长方体形状，各条棱边为弧形。

作为优选，所述腕部主机包括相互连接的腕表上盖和腕表下盖以及固定在两者之间的腕部PCB板；腕部PCB板的正上方连接有显示屏，腕部PCB板的正下方连接有电池，腕部PCB板的一侧连接有检测光强的环境光采集模块。

本实用新型中腕表上盖和腕表下盖相互固定连接，两者形成用于安装固定腕部PCB板的空腔，显示屏用于呈现睡眠监测的数据实时指标、设备工作状态等；电池用于给腕部主机和胸部组件进行供电；环境光采集模块用于判断光强的变化，判断开关灯时间；腕部PCB板上开可以连接数据存储模块，此外在腕部主机上还可以开设与腕部PCB板连接的电源接口，可以连接外部电源对电池充电，也可以进行数据传输。

作为优选，所述胸部下盖与胸部上盖的连接面上设置有与胸部PCB板连接的脑电接口和鼻氧管接口；所述胸部下盖与胸部上盖的连接面上还设置有若干胸部外接接口。

本实用新型中鼻氧管接口为鲁尔接头，用于连接鼻氧管；脑电接口用于连接脑电线，收集脑电信号、眼电信号和颏肌电信号；其余的胸部外接接口可以选择性连接不同的生理信号监测单元，如心电信号、肢体肌电信号、热敏气流信号、胸腹呼吸信号等。

作为优选，所述胸部上盖上固定有导光体；导光体的一端嵌入胸部上盖的导光孔，导光体的另一端正对与胸部PCB板连接的光源，导光体的另一端为锯齿面。

本实用新型中胸部上盖上的导光体和与胸部PCB板连接的光源共同组成了用来指示胸部组件工作状态的指示灯，光源发出的光通过导光体传导后从胸部上盖的导光孔中射出；导光体靠近光源的一端采用锯齿面使光的传到更均匀。

作为优选，所述腕表下盖相对的两侧面分别固定有一条腕带；其中一条腕带的末端固定有表扣，另一条腕带上间隔开设有若干个腕带孔。

本实用新型中腕部主机通过腕带固定在手腕上，腕带末端的表扣与腕带孔相互匹配对应，可以根据不同的手腕尺寸选择不同的腕带孔进行固定；在与表扣同一条的腕带上还套设有表圈，用于固定多余长度的腕带。

作为优选，所述腕表下盖与任意一条腕带相连的一面分别设置有与腕部PCB板相连的腕部外接接口和按键。

本实用新型中将腕部外接接口和按键设置在腕表下盖与腕带相连的同一面上，可以避免手臂和手腕的转动过程中对插接在腕部外接接口上的生理信号监测单元的干涉，也便于按键的使用；按键可用于操作腕部主机的开关机、屏幕唤醒及用户手动打标等功能。

本实用新型具有如下有益效果：将单一的集成设备拆分为相互通信连接的胸部组件和腕部主机两部分，胸部组件和腕部主机通过接口连接不同的生理信号监测单元，在保证便携性的同时降低连接到同一数据收集端的连接线数量，避免因连接线数量过多造成的混杂问题；在胸部组件上设置有固定架，将胸部组件固定在胸腹带上，避免胸部组件的松动。

附图说明

图1是本实用新型睡眠体征监测装置的示意图；

图2是本实用新型睡眠体征监测装置中固定夹组件的示意图；

图3是本实用新型睡眠体征监测装置中胸部组件的剖面图；

图4是本实用新型睡眠体征监测装置中腕部主机的剖面图；

图中：1、腕部主机；2、胸部组件；3、固定夹组件；11、显示屏；111、透明盖；12、腕表上盖；13、环境光导光件；14、腕表下盖；141、腕带；142、表扣；143、表圈；144、腕带孔；15、腕部PCB板；16、电池；17、腕部外接接口；18、按键；19、胸腕接口；21、胸部上盖；22、胸部下盖；23、导光体；24、胸部PCB板；25、麦克风；26、胸腕连接线；27、脑电接口；28、胸部外接接口；29、鼻氧管接口；31、固定夹；32、锁扣；33、扭簧；34、扭簧轴；35、锁扣盖；36、锁扣拨件；37、卡槽；38、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图说明与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种睡眠体征监测装置，包括腕部主机1，腕部主机1通过胸腕连接线26连接胸部组件2的胸腕接口19进行数据传输和供电；腕部主机1上设置有腕部外接接口17与生理信号监测单元连接，胸部组件2上设置有胸部外接接口28与生理信号监测单元连接；胸部组件2面向人体的一面设置有夹紧胸腹带的固定夹组件3。

如图2所示，固定夹组件3包括固定夹31，固定夹31的一侧与胸部组件2通过扭簧33和扭簧轴34转动连接；固定夹31的另一侧设置有锁扣32，锁扣32与设置在胸部组件2上的卡槽37卡合连接。固定夹31的另一侧设置有锁扣盖35，锁扣32与锁扣盖35滑动连接；锁扣盖35远离胸部组件2的一面设置有与锁扣32固定连接的锁扣拨件36，锁扣拨件36表面为锯齿形。固定夹组件3固定的胸腹带延伸方向与胸腕连接线26的延伸方向相同。胸部组件2靠近脑电接口27的一面设置有凹槽38，便于脑电线的插拔。

如图3所示，胸部组件2包括相互连接的胸部上盖21和胸部下盖22以及固定在两者之间的胸部PCB板24；胸部PCB板24与所有胸部外接接口28相连，胸部PCB板24还连接有采集声音的麦克风25。

胸部下盖22与胸部上盖21的连接面上设置有与胸部PCB板24连接的脑电接口27和鼻氧管接口29；胸部下盖22与胸部上盖21的连接面上还设置有若干胸部外接接口28。

胸部上盖21上固定有导光体23；导光体23的一端嵌入胸部上盖21的导光孔，导光体23的另一端正对与胸部PCB板连接的光源，导光体23的另一端为锯齿面，导光体23内部有三棱柱型空腔。

如图4所示，腕部主机1包括相互连接的腕表上盖12和腕表下盖14以及固定在两者之间的腕部PCB板15；腕部PCB板15的正上方连接有显示屏11，腕部PCB板15的正下方连接有电池16，腕部PCB板的一侧连接有检测光强的环境光采集模块。在显示屏11上侧设置有与腕表上盖12固定的透明盖111；环境光采集模块设置在透明盖111下方，包括环境光导光件13和与腕部PCB板连接的光传感器。

腕表下盖14相对的两侧面分别固定有一条腕带141；其中一条腕带141的末端固定有表扣142，另一条腕带上间隔开设有若干个腕带孔144；固定有表扣142的腕带141上还套设有表圈143。腕表下盖14与任意一条腕带141相连的一面分别设置有与腕部PCB板15相连的腕部外接接口17和按键18。

本实用新型中采用腕部主机和胸部组件的组合，在保证便携性的同时降低设备的监测负荷，提升临床睡眠监测的舒适性；其中腕部主机和胸部组件通过各个接口适配连接不同的生理信号监测单元，可灵活选择测量的生理信号类型；腕部主机除具备生理信号监测功能外，还拥有数据存储、供电、通讯、操作按键和屏幕显示等功能；此外不同的生理信号监测单元通过连接线连接到胸部组件或者腕部主机，减少了连接到同一设备处的连接线数量，避免连接线过多造成的混杂问题。

本实用新型中设置的固定夹组件可以将胸部组件固定在胸腹带上，通过胸腹带绑在监测对象的胸腹上来将胸部组件与监测对象固定，可以避免监测过程中胸部组件的滑动和脱落；同时固定夹的一侧与胸部组件转动连接，另一侧与胸部组件卡合连接，可以通过锁扣与卡槽的卡合或分离来固定或取下胸部组件。

本实用新型中锁扣拨件与锁扣固定连接，因此使用者可以通过拨动锁扣拨件来滑动锁扣，锁扣盖上可以设置有回位件比如回位弹簧；拨动锁扣拨件使锁扣压缩弹簧时，可以使锁扣与卡槽分离，从而翻开固定夹；松开锁扣拨件后弹簧复位使锁扣与卡槽重新卡合。

本实用新型中胸部上盖和胸部下盖相互固定连接，两者在内部形成一个空腔，在空腔内不仅固定有PCB板，还可以设置麦克风和其他功能模块，比如蓄电池和获取睡眠位姿信息的体位信号采集模块等；麦克风用于采集睡眠时的环境声主要是鼾声；胸部组件为长方体形状，各条棱边为弧形。

本实用新型中腕表上盖和腕表下盖相互固定连接，两者形成用于安装固定腕部PCB板的空腔，显示屏用于呈现睡眠监测的数据实时指标、设备工作状态等；电池用于给腕部主机和胸部组件进行供电；环境光采集模块用于判断光强的变化，判断开关灯时间；腕部PCB板上开可以连接数据存储模块，此外在腕部主机上还可以开设与腕部PCB板连接的电源接口，可以连接外部电源对电池充电，也可以进行数据传输。

本实用新型中鼻氧管接口为鲁尔接头，用于连接鼻氧管；脑电接口用于连接脑电线，收集脑电信号、眼电信号和颏肌电信号；其余的胸部外接接口可以选择性连接不同的生理信号监测单元，如心电信号、肢体肌电信号、热敏气流信号、胸腹呼吸信号等。

本实用新型中胸部上盖上的导光体和与胸部PCB板连接的光源共同组成了用来指示胸部组件工作状态的指示灯，光源发出的光通过导光体传导后从胸部上盖的导光孔中射出；导光体靠近光源的一端采用锯齿面使光的传到更均匀。

本实用新型中腕部主机通过腕带固定在手腕上，腕带末端的表扣与腕带孔相互匹配对应，可以根据不同的手腕尺寸选择不同的腕带孔进行固定；在与表扣同一条的腕带上还套设有表圈，用于固定多余长度的腕带。

本实用新型中将腕部外接接口和按键设置在腕表下盖与腕带相连的同一面上，可以避免手臂和手腕的转动过程中对插接在腕部外接接口上的生理信号监测单元的干涉，也便于按键的使用；按键可用于操作腕部主机的开关机、屏幕唤醒及用户手动打标等功能。

在本实用新型的实施例中，胸部组件连接的胸腕连接线为Typc-C线，腕部主机上的腕部外接接口为Typc-C接口，从而使得腕部主机与胸部组件相连并进行数据传输和供电。胸部组件上的鼻氧管接口为鲁尔接头，用于连接鼻氧管检测口鼻气流；胸部组件上的脑电接口为MINI-HDMI接口，用于连接EXG分线器来连接脑电线，获取脑电信号、眼电信号和颏肌电信号。胸部组件上的其他胸部外接接口可以选择性连接心电信号监测单元、肢体肌电信号监测单元、气流信号监测单元、热敏气流信号监测单元、胸腹呼吸信号监测单元等的一种或多种；胸部组件中还可以设置体位信号采集模块，通过三轴加速度传感器直接获取睡眠期间的体位信息。在腕部主机上的Typc-C接口除了可以连接Typc-C线从而与胸部组件连接之外，还可以连接U盘或外接数据线，将腕部主机内储存的数据导出或者对腕部主机进行充电。腕部主机上的腕部外接接口为micro-USB接口，用于连接血氧传感器检测血氧信号；同时在腕部主机中还设置有体动采集模块，由多轴运动传感器采集睡眠期间手腕部的运动。腕部主机上还可以设置有无线通讯装置，如低功耗蓝牙，将腕部主机与进行数据分析的上位机连接进行数据传输。

在胸部组件上连接的生理信号监测单元包括脑电信号监测单元、眼电信号监测单元、颏肌电信号监测单元、心电信号监测单元、肢体肌电信号监测单元、气流信号监测单元、热敏气流信号监测单元、胸腹呼吸信号监测单元、环境声信号监测单元、体位信号监测单元。这些监测单元都通过相应的接口连接到胸部PCB板上。

其中脑电信号监测单元、眼电信号监测单元和颏肌电信号监测单元，依次包括电极、前端信号处理电路和信号放大采集电路。使用时电极佩戴于用户头上用于采集脑电、眼动电和颏肌电，并通过信号放大采集电路进行放大信号处理。心电信号监测单元，依次包括胸部电极、前端信号处理电路和信号放大采集电路。胸部电极贴在用户胸部，用于采集心电信号，并进行放大信号处理。肢体肌电信号监测单元，以电极贴形式贴在用户的双腿位置，采集腿动肌电信号（即人体下肢运动的数据），用以判断人体运动强烈程度和判断睡眠期间下肢周期性腿动情况。上述监测单元共用同一套前端模数转换电路。

气流信号监测单元，包括鼻氧管和气压传感器，通过鼻氧管的压差变化用于气压采集。热敏气流监测单元，包括热敏传感器和热敏式口鼻气流信号处理电路，通过热敏传感器的温度变化用于口鼻气流采集。胸腹呼吸信号监测单元，包括胸腹带和呼吸信号处理电路，将胸腹带绑扎在人体胸腹部位，通过胸腹呼吸带的变化用于采集呼吸信号。环境声信号监测单元，包括麦克风阵列和鼾声信号放大电路，通过麦克风采集夜间睡眠的环境声音（主要是鼾声）。体位信号监测单元，由三轴加速度传感器直接获取睡眠期间的体位信息。

在腕部主机上连接的生理信号监测单元包括血氧监测单元、体动采集模块和环境光采集模块。这些监测单元采集到的数据都连接传输到腕部PCB板中。其中血氧监测单元包括血氧传感器，通过血氧传感器采集血氧信号。体动采集模块，由多轴运动传感器采集睡眠期间手腕部的运动。环境光采集模块由环境光导光件传导光到光传感器中，监测光强变化，判断开关灯时间。

上述实施例是对本实用新型的详细说明和阐述，以便于理解，并不是对本实用新型的任何限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种睡眠体征监测装置，其特征在于，包括腕部主机（1），所述腕部主机（1）通过胸腕连接线（26）连接胸部组件（2）进行数据传输和供电；所述腕部主机（1）上设置有腕部外接接口（17）与生理信号监测单元连接，所述胸部组件（2）上设置有胸部外接接口（28）与生理信号监测单元连接；胸部组件（2）面向人体的一面设置有夹紧胸腹带的固定夹组件（3）。

2.根据权利要求1所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述固定夹组件（3）包括固定夹（31），所述固定夹（31）的一侧与胸部组件（2）转动连接；所述固定夹（31）的另一侧设置有锁扣（32），所述锁扣（32）与设置在胸部组件（2）上的卡槽（37）卡合连接。

3.根据权利要求2所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述固定夹（31）的另一侧设置有锁扣盖（35），所述锁扣（32）与锁扣盖（35）滑动连接；所述锁扣盖（35）远离胸部组件（2）的一面设置有与锁扣（32）固定连接的锁扣拨件（36）。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述胸部组件（2）包括相互连接的胸部上盖（21）和胸部下盖（22）以及固定在两者之间的胸部PCB板（24）；所述胸部PCB板（24）与所有胸部外接接口（28）相连，胸部PCB板（24）还连接有采集声音的麦克风（25）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述腕部主机（1）包括相互连接的腕表上盖（12）和腕表下盖（14）以及固定在两者之间的腕部PCB板（15）；腕部PCB板（15）的正上方连接有显示屏（11），腕部PCB板（15）的正下方连接有电池（16），腕部PCB板的一侧连接有检测光强的环境光采集模块。

6.根据权利要求4所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述胸部下盖（22）与胸部上盖（21）的连接面上设置有与胸部PCB板（24）连接的脑电接口（27）和鼻氧管接口（29）；所述胸部下盖（22）与胸部上盖（21）的连接面上还设置有若干胸部外接接口（28）。

7.根据权利要求4所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述胸部上盖（21）上固定有导光体（23）；导光体（23）的一端嵌入胸部上盖（21）的导光孔，导光体（23）的另一端正对与胸部PCB板连接的光源，导光体（23）的另一端为锯齿面。

8.根据权利要求5所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述腕表下盖（14）相对的两侧面分别固定有一条腕带（141）；其中一条腕带（141）的末端固定有表扣（142），另一条腕带上间隔开设有若干个腕带孔（144）。

9.根据权利要求8所述的一种睡眠体征监测装置，其特征在于，所述腕表下盖（14）与任意一条腕带（141）相连的一面分别设置有与腕部PCB板（15）相连的腕部外接接口（17）和按键（18）。

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