CN2834470Y - 鼾声自动治疗机 - Google Patents

Abstract

一种鼾声自动治疗机，包括声电换能器、多谐振荡器。其特征是：声电换能器的电压信号输出端与阻抗变换及电压放大器连接，在电压放大器输出端获得至少3.5V的信号幅度，再连接幅度甄别及脉冲整形电路，使通过的信号变为矩形脉冲波；再连接触发电路，将输入的矩形波变成窄幅触发脉冲信号，该触发脉冲输出端通过频率甄别电路和单稳态触发电路连接光电耦合器输入端，光电耦合器的输出端串接在多谐振荡器的电源回路中，多谐振荡器输出端向电流刺激电极输出恒定的脉冲信号。通过鉴别鼾声与非鼾声；由恒流刺激信号，刺激患者的颏舌肌及其支配神经，保证睡眠期呼吸畅通，停止打鼾，避免患者呼吸阻塞而发生意外事故。

Description

鼾声自动治疗机

技术领域

本实用新型涉及医疗器械，具体是一种鼾声自动治疗机。

背景技术

打鼾是由机体各种原因所引起的一种异常的呼吸音。据国外有关研究报告，鼾声的频率范围在200-800Hz。临床研究发现，鼾症有时会引起呼吸暂停，机体必要的换气量受到限制，从而使得身体内的氧分压降低，二氧化碳分压升高，甚至会引起一系列严重后果，直至窒息死亡。

目前，国内业已研制了多种止鼾的电子装置，电路结构和功能大致相同。其基本思路是，让电路产生的电压刺激信号刺激患者皮肤的一定部位，使患者的睡眠状态发生改变，或惊醒而停止打鼾。对已有装置的技术途径和电路结构做了技术分析后，发现存在以下一些弱点：①电路缺少对鼾声频率和幅度甄别部分，致使电路容易引起误触发而发出刺激信号，严重影响患者的休息；②电路采用的刺激患者的皮肤的信号是以电压形式，使患者有针刺痛感而惊醒，常会影响患者的正常休息；③电路无光电隔离部分，在安全上有不足。

发明的内容

本实用新型的目的是提供一种不会引起误触发、更加有效、安全的鼾声自动治疗机。

本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案实现的，即一种鼾声自动治疗机，包括声电换能器、多谢振荡器；其特征是：声电换能器将声信号转换成电压信号与阻抗变换及电压放大器连接，在电压放大器输出端获得不低于3.5V的信号幅度，再连接幅度甄别及脉冲整形电路，使通过的信号变为矩形脉冲波；再连接触发电路，将输入的矩形波变成窄幅触发脉冲信号，该触发脉冲输出端通过频率甄别电路和单稳态触发电路连接光电耦合器输入端，光电耦合器的输出端串接在多谐振荡器的电源回路中，多谐振荡器输出端向压控恒流源提供电压信号，经过压控恒流源输出恒定的脉冲电流信号由电流刺激电极输出。

上述装置的工作原理是这样的：即将其放置在患者喉部气管外皮肤表面的声电换能器探测到气管发出的鼾声振动后，自动识别鼾声的幅度和频率，并产生特定频率、宽度和占空比的电脉冲信号，经过压控恒流源再转换成恒流信号，以刺激较深层颏舌肌和支配颏舌肌的舌下神经，从而可以维持该肌肉的一定紧张度，使舌根前移，上呼吸道扩张。结果会增大使用者的呼吸量，保证睡眠期呼吸畅通，停止打鼾；同时由于体内血液中氧分量的增高，还会改善睡眠，最终达到治疗阻塞性睡眠暂停综合症的目的。

本实用新型由于在电路中专门设计了幅度和频率甄别电路部分，避免了非鼾声等声响可能引起的误触发；同时由于采用了恒流刺激信号，避免了刺激的不良反应。此外所述结构还具有轻便，操作简单，使用安全，价格便宜等特点。使用者不需医生、护士看护，病人及其家属就能自己操作使用；进行治疗过程中不会干扰睡眠，也不会使病人产生依赖性。

附图说明

本实用新型的上述结构可以通过附图给出的实例进一步说明。

本实用新型有如下附图：

附图1为本实用新型的电路原理框图；

附图2为本实用新型一个非限定性实例的电路结构原理图。

具体实施方式

参见附图1：该装置主要包括声电换能器、阻抗变换器、电压放大器、幅度甄别兼脉冲整形器、脉冲变窄电路、频率甄别电路、单稳态触发器、光电开关、多谐振荡器、恒流源和刺激电极。

图中各部分的功能及关系说明如下：

1、声电转换电路：包括声电换能器—驻极体话筒，及其相关的部件组成，如原理图中的分压电阻R1、R2、耦合电容C1、驻极体话筒MC。

2、阻抗变换器：包括IC1(1/4MC4741运算放大器)R3。在此起阻抗匹配的作用。

3、电压放大器：包括IC2(1/4MC4741运算放大器)、电阻R5、R6、R7。由于后续的单向比较器(幅度甄别器)的输入脉冲要求是上升沿、其幅度大于或等于规范高电平值3.5V才有效。为达到这一目的所以加了一级电压放大器，将由射随器IC1送来的信号加以放大以满足IC3的要求。

4、幅度甄别器兼脉冲整形电路：包括IC3(CD40106施密特触发器)、电阻R8、R9。功能主要是幅度甄别，只有达到设定幅度的信号才能通过电路，并使通过的信号变为幅度一定的矩形脉冲波。

5、脉冲变窄电路：包括IC4(1/4CC14528双可重触发单稳态器)、电阻R10、电容C4等组成的施密特触发电路。它将IC3输出的矩形波变成窄脉冲，使其宽度小于频率甄别电路IC6、IC7上、下限比较器的脉冲宽度。在此为达目的，电容的取值应很小。

6、频率甄别电路：包括IC6(1/4CC14528双可重触发单稳态器)、IC7(1/4CC14528双可重触发单稳态器)、电阻R12、可调电阻W1、W2、电容C、C5等：此电路的作用是只让认为是鼾声的在100＜f＜800Hz期间的鼾声频率脉冲通过。其中，电路上下限频率分别由IC6、W1、C和IC7、R12、C5构成的上下限频率调节电路来调节。在调试过程中通过改变W1改变上限频率，通过改变W2来改变下限频率。若频率高于或低于要求通过频率时，单稳态电路IC6或IC7的输出均为低电平，禁止输出。

7、脉冲变换电路：由IC8(CC4012双四与非门)中的两个与非门组成。通过频率甄别器后有用的信号经过与非门、非门两个门电路输出低电平信号，它为后续上升沿触发的单稳态电路IC5提供一个低电平信号。

8、单稳态触发器：由IC5(1/4CC14528双可重触发单稳态器)等组成。它的作用是保证信号在100＜f＜800Hz期间有一个高电平信号。该单稳态触发器采用的是上升沿触发，触发信号从IC8输入。

9、光电开关：由光电耦合器(4N25)、R14、R15、R16、C7、T1等组成：主要是起到控制信号在单稳态触发器输出高电平信号时，将5V电源加在多谐振荡器上，便于触发后产生特定脉宽、特定频率和特定占空比的脉冲信号。若没有鼾声，则IC5输出的是低电平信号，光电门是断开的，后续电路不工作，因而不会产生振荡信号。同时由于采用了光电隔离措施，一旦前期电路故障，后续电路便不工作，起到安全的目的。

10、多谐振荡器：：由IC9(NE555时基电路)、电容C9-C12、电阻R17、R18、可调电阻W3、W4、二极管D7、D8等组成。当光电门开启时，5V电压加在IC9上，使电路产生振荡，输出符合要求的频率和脉宽的信号(45～55Hz/0.15～0.25ms)。否则电路停振，说明患者没有打鼾。

11、恒流源电路：：由IC10(1/4MC4741运算放大器)、电阻R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、三极管T2、T3等组成压控恒流源，它的作用是产生一定的恒定电流刺激患者，否则病人感到不适。由IC9输出的电压经IC10转换成电流，经刺激电极(贴在患者颏舌肌和支配颏舌肌的前表面，如图中的R25皮肤)对患者进行刺激，以达到松弛颏舌肌，让患者气道通常的目的。

电路的工作过程：声电换能器接收到鼾声信号后，通过R1、MC等将声信号转换为电信号，经C1耦合给由IC1等组成的射极跟随器，从IC1送出的信号通过IC2等组成的电压放大器，将其放大到IC3所需的高于3.5V高电平值，以达到幅度甄别的目的。IC3输出的信号通过整形后，送入IC4将其变窄，使之脉宽小于带通滤波器IC6、IC7的上、下限频率的宽度，将大于或小于鼾声频率范围(200-800Hz)的信号滤出，以达到频率甄别的作用，此后在IC8组成的两个门电路的作用下，将甄别后的信号变成低电平信号，以满足单稳态触发器上升沿触发的要求，当有鼾声信号时，IC5输出高电平，使光电门打开，接通5V电源，使多谐振荡器工作，产生特定频率和脉宽的矩形波脉冲信号，再经过IC10将电压信号转换成电流信号，进一步通过T2、T3进行电流放大，形成一个恒定电流经电极A、B去刺激病人的颏舌肌和支配颏舌肌的舌下神经。改变W5的值，就可以方便的改变刺激电流的大小。

关于电流刺激电极：采用上海同安医疗用品制造有限公司生产的一次性使用心电电极。

Claims (2)

1、一种鼾声自动治疗机，包括声电换能器、多谢振荡器；其特征是：声电换能器将声信号转换成电压信号与阻抗变换及电压放大器连接，在电压放大器输出端获得不低于3.5V的信号幅度，再连接幅度甄别及脉冲整形电路，使通过的信号变为矩形脉冲波；再连接触发电路，将输入的矩形波变成窄幅触发脉冲信号，该触发脉冲输出端通过频率甄别电路和单稳态触发电路连接光电耦合器输入端，光电耦合器的输出端串接在多谐振荡器的电源回路中，多谐振荡器输出端向压控恒流源提供电压信号，经过压控恒流源输出恒定的脉冲电流信号由电流刺激电极输出。

2、根据权利要求1所述的鼾声自动治疗机，其特征是：所述频率甄别电路：包括两个双可重触发单稳态器(IC6、IC7)、电阻(R12)、可调电阻(W1、W2)、电容(C、C5)：其中，电路上下限频率的输入端分别具有由IC6、W1、C和IC7、R12、C5构成的上下限频率调节电路，通常通过改变可调电阻W1改变上限频率，通过改变W2来改变下限频率。

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