RU200335U1 - Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом - Google Patents
Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU200335U1 RU200335U1 RU2019113342U RU2019113342U RU200335U1 RU 200335 U1 RU200335 U1 RU 200335U1 RU 2019113342 U RU2019113342 U RU 2019113342U RU 2019113342 U RU2019113342 U RU 2019113342U RU 200335 U1 RU200335 U1 RU 200335U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control board
- electronic control
- housing
- tracker
- piezoelectric element
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к медицине, а именно к конструкции устройства для регистрации и способа обработки биомедицинских сигналов во время сна человека. Трекер определения показателей сна человека содержит корпус, пьезоэлектрический элемент и электронную плату управления. Корпус изготовлен из гибкого материала, верхняя крышка корпуса покрыта силиконовой накладкой, выполненной для преобразования механических вибраций, вызванных физиологическими процессами в теле человека и распространяющихся через матрас, в механические колебания корпуса. Пьезоэлектрический элемент и электронная плата управления размещены внутри корпуса, причем электронная плата управления выполнена в виде кольцевой овальной формы, повторяющей геометрию корпуса. Устройство позволяет определять значения физиологических параметров сна – частоты дыхания, частоты сокращения сердца, представленности храпа и двигательной активности. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к медицине, а именно к конструкции устройства для регистрации и способа обработки биомедицинских сигналов во время сна человека.
Устройство представляет собой бесконтактный монитор частоты дыхания, частоты сердцебиения, представленности храпа и двигательной активности во сне, а также фаз и качества сна. Монитор выполнен в виде компактного, портативного, беспроводного устройства и предназначен для размещения под матрасом.
Принцип измерения указанных физиологических параметров основан на регистрации механических вибраций, вызванных соответствующими физиологическими процессами в организме спящего человека, и распространяющихся через матрас, на котором спит человек.
На данный момент для регистрации чаще всего применяются сенсоры давления и измерители расстояния, основанные на эффекте Доплера. По своей конструкции сенсоры могут быть различны.
Среди известных сенсоров и их конструкций наилучшими характеристикам чувствительности обладают оптоволоконные, электромеханические и пьезоэлектрические пленки. Это обуславливается тем, что их можно расположить в непосредственной близости к телу человека поверх матраса за счет их малой толщины (меньше миллиметра) и гибкости. Недостатком указанных типов пленок пленки является низкая чувствительность и способ крепления на матрасе. Зачастую данные пленки крепятся поверх матраса на клейкой основе, которая со временем разрушается.
Сенсоры на основе Доплеровского эффекта обладает чувствительностью, сравнимой с пьезоэлектрическими пленками. Доплеровские сенсоры имеют также недостаток в виде высокой сложности схемотехнического решения, а также самым большим энергопотреблением из представленных вариантов.
Оптимальным расположением сенсора является область груди человека на матрасе или под ним, однако при этом сенсор не должен мешать человеку. Сенсор должен работать в независимости от положения человека (на спине, на боку). Сенсор должен обладать достаточной чувствительностью для регистрации не только дыхания человека, но и регистрировать удары сердца. Стоимость сенсора должна быть на уровне стоимости сенсоров давления.
Исходя из выше приведенных требований, самым подходящим решением могут быть пьезоэлектрические сенсоры. Они обладают высокой чувствительностью к колебаниям, имея при этом низкую себестоимость изготовления.
Известно устройство (US 20110022199), которое представлено в виде измерительной полосы, которая кладется под простыню. Качество сна и индивидуальные показатели отслеживаются методами баллистокардиографии, информация с датчиков в измерительной полосе поступает на мобильное приложение в смартфоне. Недостаток аналога заключается в больших размерах, неудобством размещения поверх матраса и высоком энергопотреблении.
Известно устройство (RU 2677811) по способу контроля сна. Устройство содержит 3 датчика давления, которые размещены под матрасом. Датчики генерируют сигналы в качестве реакции на давление, оказываемое человеком во время сна через опорный слой (матрас). Устройство контроля сна измеряет биофизическую переменную, которая характеризует соответствующее биофизическое состояние человека. Устройство измеряет частоту и интенсивность дыхания лежащего на матрасе человека. Недостаток аналога в наличии нескольких датчиков и принципе измерений, основанном на регистрации только дыхания, что ограничивает контроль за физиологическим состоянием человека во время сна по сравнению с методами баллистокардиографии.
Известно устройство (US 9694156 В2), которое представляет собой тонкий чехол для матраса с вшитым слоем сенсоров, которые методами баллистокардиографии измеряют физиологические параметры спящего, а также автоматически позволяют определить появление храпа. Устройство не автономно, работает от розетки, сенсоры вшиваются в матрас и для корректной работы устройство необходимо встраивать в матрас уже в процессе производства самого матраса.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является, выбранное в качестве прототипа, устройство по контролю сна (US 8998830 B), состоящее из двух сенсоров, один вшивается в матрас и регистрирует частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, температуру тела, другой помещается в пространстве рядом с кроватью для измерения температуры, влажности окружающей среды.
Недостатком прототипа является то, что устройство не автономно, его необходимо вшивать в матрас, имеет крупный размер и высокое энергопотребление.
Существенным недостатком перечисленных аналогов и прототипа является низкая точность и качество измерения маломощных сигналов, проходящих сквозь толстый матрас и их дальнейший анализ.
Предлагаемое техническое решение представляет собой устройство, в виде тонкого корпуса овальной формы из гибкого материала размером 86 мм × 68 мм × 21 мм, содержащего внутри чувствительный пьезоэлектрический элемент с электронной платой управления. Пьезоэлектрический элемент размещается внутри центральной части корпуса, электронная плата управления представляет собой кольцевую овальную плату вокруг центральной части. Устройство имеет компактный размер, корпус выполнен из материала, позволяющего воспринимать механические колебания матраса и передавать их на пьезо-элемент.
Указанный технический результат обеспечивает возможность достоверного определения значений физиологических параметров сна - частоты дыхания, частоты сокращения сердца, представленности храпа и двигательной активности. Достигаемая точность не менее 85% относительно классической полисомнографии при работе с сигналами с низким соотношением сигнал/шум (40 dB), что является лучшим показателем в сравнимом классе устройств.
В дальнейшем сущность полезной модели поясняется описанием конструкции трекера определения показателей сна человека.
Внешний вид устройства показан на рис. 1. Устройство имеет овальную форму размером 86 мм*68 мм*21 мм.
Геометрия трассировки электронной платы управления представляет собой кольцевую овальную форму, повторяющую геометрию корпуса устройства. Расположение электронной платы приведено на рис. 2.
Верхняя крышка корпуса покрыта силиконовой накладкой для повышения коэффициента передачи механических колебаний от тела человека на пьезоэлектрический элемент. Во время сна механические колебания, вызванные биением сердца, системы кровообращения, дыхания, храпа и двигательной активности вызывают механические вибрации матраса, которые передаются на колебания верхней крышки корпуса, имеющего непосредственный контакт с чувствительным пьезо-элементом. Затем механические колебания корпуса регистрируются этим пьезоэлементом, далее усиливаются и преобразовываются электронной платой. Для защиты от помех в электронную плату управления встроены помехоустойчивые алгоритмы обработки сигналов.
Claims (4)
1. Трекер определения показателей сна человека, содержащий корпус, пьезоэлектрический элемент и электронную плату управления, отличающийся тем, что корпус изготовлен из гибкого материала, причем верхняя крышка корпуса покрыта силиконовой накладкой, выполненной для преобразования механических вибраций, вызванных физиологическими процессами в теле человека и распространяющихся через матрас, в механические колебания корпуса, при этом пьезоэлектрический элемент и электронная плата управления размещены внутри корпуса, причем электронная плата управления выполнена в виде кольцевой овальной формы, повторяющей геометрию корпуса.
2. Трекер по п.1, отличающийся тем, что корпус имеет овальную форму компактного размера 86 мм × 68 × мм × 21 мм.
3. Трекер по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен из материала, позволяющего передавать механические колебания корпуса на пьезоэлектрический элемент.
4. Трекер по п. 1, отличающийся тем, что пьезоэлектрический элемент размещен внутри центральной части корпуса, имеет непосредственный контакт с верхней крышкой корпуса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113342U RU200335U1 (ru) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113342U RU200335U1 (ru) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU200335U1 true RU200335U1 (ru) | 2020-10-16 |
Family
ID=72882844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019113342U RU200335U1 (ru) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU200335U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2005114379A (ru) * | 2002-10-09 | 2006-01-20 | Компьюмедикс Лимитид (Us) | Способ и устройство для поддержания и отслеживания качества сна в ходе терапевтического лечения |
| RU54278U1 (ru) * | 2006-02-07 | 2006-06-10 | Владимир Анатольевич Зотов | Пьезоэлектрический переключатель и клавиатура |
| US20140350351A1 (en) * | 2008-05-12 | 2014-11-27 | Earlysense Ltd. | Monitoring, predicting and treating clinical episodes |
-
2019
- 2019-04-30 RU RU2019113342U patent/RU200335U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2005114379A (ru) * | 2002-10-09 | 2006-01-20 | Компьюмедикс Лимитид (Us) | Способ и устройство для поддержания и отслеживания качества сна в ходе терапевтического лечения |
| RU54278U1 (ru) * | 2006-02-07 | 2006-06-10 | Владимир Анатольевич Зотов | Пьезоэлектрический переключатель и клавиатура |
| US20140350351A1 (en) * | 2008-05-12 | 2014-11-27 | Earlysense Ltd. | Monitoring, predicting and treating clinical episodes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1653850B1 (en) | Device for monitoring the condition of a human being | |
| JP2020500572A5 (ru) | ||
| JP5808909B2 (ja) | マットレス使用による受動的監視センサシステム | |
| JP2020121135A (ja) | 人間または動物の身体の変化をシグナリングする装着可能な超音波装置 | |
| US6491647B1 (en) | Physiological sensing device | |
| US6254551B1 (en) | Apparatus for monitoring a mechanically transmitted signal based on the organs or vital functions and for processing the results | |
| US12089985B2 (en) | Patient monitoring and treatment systems and methods | |
| EP3430980A1 (en) | An apparatus for measuring a physiological parameter using a wearable sensor | |
| CN105142515A (zh) | 测定有利于唤醒的人类睡眠阶段的方法 | |
| JP2014502203A (ja) | 睡眠姿勢検知及び監視システム | |
| EP3654838B1 (en) | An apparatus for measuring a physiological parameter using a wearable sensor | |
| EP2429349A2 (en) | An active pillow system and a method for manipulating a person's resting conditions | |
| EP2032099A2 (en) | Apparatus for use in detecting and/or controlling various sleep events, and sensor unit particularly useful therein | |
| WO2019213587A1 (en) | Device and methods for deriving a respiration rate from multiple biometric sources | |
| CA3122667A1 (en) | Methods of and apparatus for measuring physiological parameters | |
| JP2023501776A (ja) | 生理的パラメータ検出システム及び方法 | |
| JP3353460B2 (ja) | 監視装置 | |
| RU200335U1 (ru) | Трекер определения показателей сна человека бесконтактным способом | |
| CN205913352U (zh) | 便携式睡眠监测及生理参数监测装置 | |
| RU2772849C2 (ru) | Устройство для измерения физиологического параметра с использованием носимого датчика | |
| RU201833U1 (ru) | Устройство регистрации биофизических показателей человека в течение сна | |
| CN220424330U (zh) | 一种带有香薰的助眠装置 | |
| CN207164566U (zh) | 床垫及健康管控系统 | |
| WO2022050862A1 (ru) | Устройство регистрации биофизических показателей человека в течение сна |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200501 |