CN219557274U - 一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其属于医疗检测传感器领域。其技术要点在于：所述EIT检测电极组件包括16个电极环，所述EIT检测电极组件的16个电极环均嵌入到弹性背心的内层中；在第一本体部、第二本体部中均布置有8个电极环；所述ICG检测电极组件包括上电极对、下电极对；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其安装在左边衣领部的内侧；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其设置在第二本体部的下部的内侧。本申请旨在提供一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，能够用于EIT肺部通气状态信息及ICG心脏生理信号的获取与分析。

Description

一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器

技术领域

本实用新型属于医疗检测传感器领域，具体涉及一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器。

背景技术

电阻抗谱方法(Electrical Impedance Spectroscopy,EIS)可以通过获取人体肺部通气状态电学特性，定性分析通气变化。而电阻抗成像方法(Electrical ImpedanceTomography,EIT)，能够实现人体肺部通气状况二维图像重构，导出关键呼吸特征生理参数。而心阻抗血流图(Impedance cardiography，ICG)，能够记录身体某一节段的血液容积变化导致的电阻抗变化曲线，进而提取与人体生理、病理状态相关的血液动力学信息，评判血液供应情况和血管壁弹性状态等血管病理和功能。

现有技术中，还缺乏如何将这三种技术结合在一起的能够监测睡眠呼吸暂停/低通气的传感器。

另外，可穿戴设备是现今医学检测的主要发展方向之一。

例如：

文献1：CN201379570Y提出了一种带数据记录装置的穿戴式心电电极背心，背心上设置有六个以上由银和复合纤维组成的电极，通过电极来实现对心电、心率、呼吸、体温长期监测。

文献2：CN208490892U提出了一种智能传感背心，在背心上设置呼吸带等设备来实现对心率、心电、呼吸参数的采集。

因此，研发一种基于可穿戴的阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器是本申请的主要研发方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器。

一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，包括：EIT检测电极组件和ICG检测电极组件、背心；

其中，所述背心包括：衣领部、前侧本体部、后侧本体部；所述衣领部与所述前侧本体部、所述后侧本体部连接成一体；所述前侧本体部包括左右对称的第一本体部、第二本体部；第二本体部对应于人体的左侧，第一本体部对应于人体的右侧；

其中，所述EIT检测电极组件包括16个电极环，所述EIT检测电极组件的16个电极环均嵌入到弹性背心的内层中；在第一本体部、第二本体部中均布置有8个电极环；

其中，所述ICG检测电极组件包括上电极对、下电极对；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其安装在左边衣领部的内侧；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其设置在第二本体部的下部的内侧。

进一步，第一本体部的8个电极环设置在同一水平面上且均匀间隔布置。

进一步，第二本体部的8个电极环设置在同一水平面上且均匀间隔布置。

进一步，第一本体部的8个电极环与第二本体部的8个电极环两者对称设置。

进一步，还包括：16条弹性传输电路；所述EIT检测电极组件的16个电极环、所述ICG检测电极组件的4个电极与弹性传输电路一一对应连接。

进一步，还包括：2个柔性集成电路带，分别布置在第一本体部、第二本体部；第一本体部上布置的柔性集成电路带与第一本体部上设置的电极环连通；第二本体部上布置的柔性集成电路带与第二本体部上设置的电极环连通。

进一步，背心由内层、外层构成，弹性传输电路设置在背心的内层与外层之间的空间内，电极以及电极环嵌入到背心的内层。

进一步，在背心的内层面对外层的一侧设置屏蔽层布料。

进一步，屏蔽层布料的厚度为3mm。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本申请提出了一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器(主要适用于EIT肺部通气状态信息及ICG心脏生理信号的获取与分析)，其核心设计点在于：“环形16电极EIT肺部信息检测与两对4电极ICG心脏信息检测的设计”，即选取16个EIT检测电极在弹性可拉伸背心内层布置成一圈环形结构，并在衣领内侧对应人体左侧颈根部的动脉处和背心内层对应人体左侧与剑突平行的位置各布置了2个ICG检测电极，这样在EIT肺部成像的同时也能够有效获取ICG/ECG等心脏相关生理信号，而且无论电导率差异的地方在何处都可以用任意直径上的2个电极进行EIS检测。因此环形EIT检测阵列电极不仅能够进行EIT肺部成像功能，还能够进行EIS检测，而特定位置的ICG检测电极对则能够获取ICG/ECG等心脏相关生理信号。从检测效率、检测成果、控制便捷性出发，环形16电极EIT肺部信息检测与两对4电极ICG心脏信息检测的组合应用是一种最佳方案。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本申请作进一步的详细说明，但并不构成对本申请的任何限制。

图1是实施例一的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器的三维设计示意图。

图2是实施例一的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器的正面设计示意图。

图3是实施例一的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器的剖面图。

图1-图3中的附图标记说明如下：

EIT检测电极组件100、ICG检测电极组件200、背心300、弹性传输电路400、柔性集成电路带500、屏蔽层600；

衣领部301、第一本体部302、第二本体部303。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

<实施例一：一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器>

结合附图1-2所示，一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，包括：EIT检测电极组件100和ICG检测电极组件200、背心300、弹性传输电路400、柔性集成电路带500。

其中，所述背心300包括：衣领部301、前侧本体部、后侧本体部；所述衣领部与所述前侧本体部、所述后侧本体部连接成一体；所述前侧本体部包括左右对称的第一本体部302、第二本体部303。

其中，所述EIT检测电极组件100包括16个电极环，所述EIT检测电极组件100的16个电极环均嵌入到弹性背心300的内层中；所述EIT检测电极组件100的16个电极环均匀对称布置在第一本体部302、第二本体部303，即所述16个电极环中的8个电极环布置在第一本体部302，另外8个电极环布置在第二本体部303；所述16个电极环过印刷在背心内层的弹性传输电路400来接收激励和反馈响应信号。

其中，所述ICG检测电极组件200包括上电极对、下电极对，所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其安装在所述衣领部的内侧(对应人体左侧颈根部的动脉处，贴附在衣领内测)；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其设置在第二本体部303的内层(对应人体左侧与剑突平行的位置)。

其中，所述上电极对、下电极对通过印刷在背心内层的弹性传输电路400来接收激励和反馈响应信号。

其中，所述紧身穿戴背心传感器的内层嵌有2个柔性集成电路带，其中的1个柔性集成电路带与第一本体部302上设置的电极环连通；另外一个柔性集成电路带与第二本体部303上设置的电极环连通。

柔性集成电路带用于与后续硬件电路相接，用以传输硬件电路的刺激信号与传感器返回的响应信号。

图3示意出了电极(所述EIT检测电极组件100、所述ICG检测电极组件200)与背心安装的剖面图，背心由内层、外层构成。在背心的内层与外层之间设置有弹性传输电路400，电极嵌入到背心的内层。

在弹性传输电路400铺设一层绝缘弹性布料作为屏蔽层600，屏蔽层布料的厚度为3mm，同时还能够固定传输线，防止由于穿戴抖动而脱落；最后对“16+4”电极进行沉金，以增加电极的导电性，减少电阻率，提高EIT和ICG检测结果的精度。

传感器的设计形式是本申请的一个难点：

本申请之所以不选择同一平面的EIT线性阵列布置形式，是因为：

(1)环形电极排布能够更好的反应肺部通气情况，测量数据精度增加，EIT图像伪影和误差减少；

(2)为了在EIT检测后便于进行便捷的EIS检测，所以将16个电极采用环状均匀排布，这样经过EIT成像后，无论电导率差异的地方在何处都可以用任意两条直径上的电极对进行EIS检测。

(3)为了得到较精确的ICG/ECG心脏参数采集结果，选取一对电极位于对应人体左侧颈根部的动脉处的衣领内侧，另一对位于背心内层对应人体左侧与剑突平行的位置。因此从检测效率、检测成果、控制便捷性出发，环形16电极EIT肺部信息检测与两对4电极ICG心脏信息检测的组合应用是一种最佳方案。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，包括：EIT检测电极组件和ICG检测电极组件、背心；

其中，所述背心包括：衣领部、前侧本体部、后侧本体部；所述衣领部与所述前侧本体部、所述后侧本体部连接成一体；所述前侧本体部包括左右对称的第一本体部、第二本体部；第二本体部对应于人体的左侧，第一本体部对应于人体的右侧；

其中，所述EIT检测电极组件包括16个电极环，所述EIT检测电极组件的16个电极环均嵌入到弹性背心的内层中；在第一本体部、第二本体部中均布置有8个电极环；

其中，所述ICG检测电极组件包括上电极对、下电极对；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其安装在左边衣领部的内侧；所述上电极对由上下两个设置的2个电极构成，其设置在第二本体部的下部的内侧。

2.根据权利要求1所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，第一本体部的8个电极环设置在同一水平面上且均匀间隔布置。

3.根据权利要求2所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，第二本体部的8个电极环设置在同一水平面上且均匀间隔布置。

4.根据权利要求3所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，第一本体部的8个电极环与第二本体部的8个电极环两者对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，还包括：16条弹性传输电路；所述EIT检测电极组件的16个电极环、所述ICG检测电极组件的4个电极与弹性传输电路一一对应连接。

6.根据权利要求5所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，还包括：2个柔性集成电路带，分别布置在第一本体部、第二本体部；第一本体部上布置的柔性集成电路带与第一本体部上设置的电极环连通；第二本体部上布置的柔性集成电路带与第二本体部上设置的电极环连通。

7.根据权利要求6所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，背心由内层、外层构成，弹性传输电路设置在背心的内层与外层之间的空间内，电极以及电极环嵌入到背心的内层。

8.根据权利要求7所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，在背心的内层面对外层的一侧设置屏蔽层布料。

9.根据权利要求1所述的一种阻塞性睡眠呼吸心肺信息采集传感器，其特征在于，屏蔽层布料的厚度为3mm。