TW579290B - System and method for detecting the onset of an obstructive sleep apnea event - Google Patents

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發明説明 相關專利申請之交互參照 "本發明之發明者㈣提出另—份相關專利中請，名爲 治療障礙性睡眠窒息的系統與方法"（律㈣案號ilif〇i_ 0 = 6)。彳目關專利中請和其中揭示的發明皆讓渡給本發明 心又讓人，並以提及方式併入本文，如同在本文完全提 發明領域 本發月針對一種用以在呼吸停止發生之前，偵測障礙性 睡眠窒息事件之發生的系統和方法。 發明背景 至息表不呼吸停止。睡眠窒息表示在睡眠時呼吸停止。 睡眠窒息是一種常見的睡眠失調，影響全美超過一千兩百 萬人。患有睡眠窒息的人，睡眠期間一小時内會數次停止 和開始呼吸。每個呼吸停止個別事件稱爲睡眠窒息事件。 當一個人在睡眠時停止呼吸，腦部會立刻感覺到血液中 的氧氣濃度不足，且二氧化碳濃度升高。接著腦部會傳送 緊急信號至身體，引發身體嘗試增加肺部氣體交换，以增 加氧氣含量和減少二氧化碳的含量。身體自律生理反應會 啓動求生反應，如喘氣、產生酵素以緊縮動脈提高血壓和 增快心臟跳動率。人體通常會喘氣以獲得空氣，藉此恢復 肺邵氧氣和二氧化碳的有效氣體交換。這樣會停止睡眠窒 息事件。 腦部也會使人體的自律生理反應釋放出大量的腎上腺 素，以刺激人體喘氣吸入空氣。經過一段時間反覆地釋放 ------ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 579290

出大量的腎上腺素，會對人體造成負面影響，導致心臟損 傷和其他醫療問題。 當喘氣時通常人會醒過來。即使在喘氣時尚未清醒過 來’人體的睡眠狀態會受到中斷，每次睡眠窒息事件期間 在生理上會受到壓力。在睡眠期間可發生多次的睡眠窒息 事件。也就是説，生理受到壓力的情況下，在睡眠期間會 重複多次停止呼吸和喘氣的過程。連續睡眠窒息事件會使 人經歷多次短暫中斷的睡眠。 受到中斷的睡眠期間會產生不同程度的疲勞、缺乏活力 和白天打瞌睡。其他症狀包括睡眠不足、響亮且時而沉重 的鼾聲、早晨頭痛、過敏、情緒不穩定、行爲改變和類似 的情緒或生理失調。雖然輕微形式的睡眠窒息不會明顯地 對人造成傷害，但嚴重案例會導致下列情況，如體重增 加、性無能、高血壓、中風、精神問題和失憶，甚至死 亡0 有時在睡眠期間會因睡眠窒息而直接造成死亡，肇因於 窒息而缺氧。更常見的是因睡眠窒息間接造成死亡，如車 禍事故、職場意外和因睡眠剝奪而打瞌睡的類似事件。 睡眠窒息有兩種形式。分別是中樞睡眠窒息和障礙性睡 眠窒息。目前，中樞睡眠窒息和障礙性睡眠窒息認爲是由 兩種不同的來源所引起。中樞睡眠窒息顯示與腦部機能失 常有關聯，妨礙了正常控制呼吸程序的神經信號。障礙性 睡眠窒息是由於呼吸道阻礙所造成，完全中止空氣流動進 出肺部。障礙性睡眠窒息的一種常見形式，發生於人在睡 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 579290

眠時其咽喉的多肉紐織萎縮並封閉咽部呼吸道。中樞睡眠 窒息事件和障礙性睡眠窒息事件交替時，會產生一種稱爲 混合式睡眠窒息的狀態。 當人在睡眠期間完全停止呼吸，有時中樞睡眠窒息會直 接造成死亡。死亡肇因於缺氧所導致的窒息。更常見的障 礙性睡眠窒息間接造成死亡，如車禍事故、職場意外和因 睡眠損失而打瞌睡的類似事件。 因爲症狀的多樣性和程度，診斷障礙性睡眠窒息需要的 通常不僅是簡單的症狀分析。根據症狀和嚴重程度，診斷 了包含欲底的身體檢查、檢驗嘴部和咽喉異常和睡眠研 究。完整的睡眠研究包括額外測試，例如心電圖測試 (ECG)以偵測心律不整，測試動脈血液氣體，以判斷在睡 眠期間血液含氧量低於正常最低量。 成功的障礙性睡眠窒息治療，必須確保人的呼吸通道在 睡眠時維持通暢。最簡易的治療方式包括減重、改變睡眠 姿勢、避免酒精、鎮定劑和其他類似的生活改變。當發現 解剖性障礙物是障礙性睡眠窒息的根源，必須採用外科手 術割除擴大的扁桃腺、咽喉背部過多的組織和相似類型的 障礙物。在更嚴重的病例中，會在氣管開一個孔以繞過在 睡眠時會阻塞呼吸道的障礙物。 一項用於治療障礙性睡眠窒息的裝置，可將新鮮空氣打 入戴在鼻子上的面罩。此裝置可提供所謂的鼻腔連續正壓 術（Nasal continuous positive airway pressure ; CPAP) 〇 當正 確地調整面罩和空氣流動時，空氣壓力可暢通足夠的上方 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 579290 A7

呼吸道，以避免打鼾和已知的窒息形式。c P A P治療的缺 點包括1 )面罩和連接面罩與空氣幫浦裝置的機械裝置所 造成的不舒服和睡眠中斷、2 )設備購置及操作的成本和3 ) 變更睡眠位置的不便。一些新型CPAP裝置不使用面罩（例 如美國專利案號6,012,455的CPAP裝置）。 除了上述較傳統的障礙性睡眠窒息治療，還有其他方法 正在研究和開發當中。藥物治療正在研究中，但尚未開發 出任何經證明有效的藥物。在睡眠時插入嘴部的機械裝 置，經試驗已獲得不穩定成功。例如，固定下顎或舌頭在 適當位置的裝置，可有效避免大舌頭或"後移”下顎阻礙 呼吸。不過，這些裝置也有一些缺點。睡眠時穿戴令人感 到不舒服（會造成不當使用）。每項裝置針對特定呼吸道障 礙物類型，必須有不同的設計。每項裝置必須針對病患具 有個別的尺寸。 近來，根據在睡眠時清空上呼吸道的目的，利用電擊神 經或肌肉來開發系統。在某些情況下，這些系統需要以外 科手術植入感應器或相關電子裝置，當偵測到呼吸停止時 刺激呼吸程序。另外也開發出一些混合型系統，需要以外 科手術嵌入一個或多個感應器，配合外部設備監視呼吸程 序或當呼吸停止時移開障礙物。這些系統雉可帶來正面療 效，但也有外科手術所伴隨的風險，往後也需要更換（需 要額外的手術），可能比傳統治療具有較高的成本和較低 的可靠性。此外，混合型系統也會伴隨著身體限制和連接 外部設備有關的缺點。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 579290 A7

五、發明説明（5 因此’此技藝需要一個用於治療障礙性睡眠窒息的改良 系統和方法。具體而言，此技藝需要一個系統和方法，不 會製造其他種類的睡眠妨礙效果，不需要外科手術植入， 也沒有目前所使用的治療類型所具有的高成本。 先前技藝系統和方法是在障礙性睡眠窒息事件發生後， 直接針對障礙性睡眠窒息事件進行偵測和治療。不過，若 能夠在障礙性睡眠窒息事件完全形成之前，偵測到障礙性 睡眠窒息事件的發生，將會更有幫忙。也就是，如能在睡 眠中的病患停止呼吸前偵測到障礙性睡眠窒息事件的發 生’便能採取步碟避免障礙性睡眠窒息事件的發生。 因此’需要一種系統或方法，用於在障礙性睡眠窒息事 件完全發生之前，偵測障礙性睡眠窒息事件的發生。具體 而T，就是需要一種系統和方法，用於在呼吸停止發生之 前，偵測障礙性睡眠窒息事件的發生。 發明概要 本發明針對一種用以在睡眠窒息事件完全發展爲呼吸停 止之前，偵測障礙性睡眠窒息事件之發生的系統和方法。 本發明的系統包含一個或多個麥克風，可以偵測睡眠中 人體呼吸道的呼吸聲。麥克風會產生信號代表偵測到的呼 吸聲，並將信號傳送至控制器。控制器至少會辨識出一與 障礙性睡眠室息事件發生時產生的人體呼吸模式有關的信 號模式。控制器至少可辨識出一與人體部份封閉呼吸模式 有關的彳&就模式。控制器使用數位信號處理技術來辨識信 號模式，以分析代表呼吸聲的信號。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 579290

AT _______ B7 五、發明説明（6 ) 本發明的主要目的在於提供一種系統和方法，用於在睡 眠窒息事件完全發展爲呼吸停止之前，偵測障礙性睡眠窒 息事件之發生。 本發明還有一項目的在於提供控制器，可接收代表人體 呼吸聲的信號，並在障礙性睡眠窒息事件發生時，從信號 中辨識至少一與人體呼吸模式有關的信號模式。 本發明還有一項目的在於提供控制器，可接收代表人體 呼吸聲的信號，並從信號中辨識至少一與人體部份封閉呼 吸模式有關的信號模式。 本發明的進一步目的在於提供控制器，當控制器辨識出 一個表示發生障礙性睡眠窒息事件的信號模式時，可送出 警報信號至基地台。 本發明還有一項目的在於提供控制器，可以由氣流感應 器接收氣流偵測#號，以判斷常發生障礙性睡眠窒息事件 的人之呼吸速度。 本發明還有一項目的在於提供控制器，可利用數位信號 處理技術辨識信號模式，以分析代表呼吸聲的信號。 本發明的進一步目的在提供一種方法，用於在障礙性睡 眠窒息事件發生前，偵測睡眠中人的呼吸道之呼吸聲，產 生代表呼*吸聲的仏號’並從信號中辨識出至少一與人體呼 吸模式有關的信號模式。 前文概括描述本發明的功能和技術優點，因此熟知技藝 人士可更暸％下述本發明之詳細説明。下文將由本發明申 請專利之主題，描述本發明的額外功能和優點。熟知技藝 -9- t紙張尺度適用中國國家標準(CNS) M規格(21()X297公着)----- 579290 A7 B7

五、發明説明（7 ) 人士應明白，他們可輕易地以觀念和特定具體實施例作爲 基礎，用以修改或設計其他結構可完成與本發明相同的用 途。熟知技藝人士也明白，此類相同構造並不脱離本發明 最廣泛形式的精神和範疇。 在進入詳細説明之前，最好先提出在本專利申請文件中 使用的某些用字和片語定義："包括”、，，包含，，及其衍生 字，意指包含而不限定；”或"是包含在内的，意指和/ 或；"有關"、"與其有關”及其衍生片語，意指包括、包 括於其中、相互連接、内含、内含於其中、連接至或與之 連接、耦合至或與之耦合、可與之傳達、與之合作、插 入、將之並列、近似於、結合至或與之結合、具有、具有 某種屬性等等；"控制器”意指任何裝置、系統或其中一 部份可控制至少一項操作功能，此類裝置可植入硬體、勃 體、軟體或至少兩個同類裝置的組合。請注意，與任何特 定控制器有關的功能可以是集中式或分散式，不論是在本 機或是在遠端。在整份專利申請文件中提供某些用字和片 語的定義。熟知技藝人士應明白，在許多情況下（若非大 多數）’此類定義適用於前者，也適用於往後使用此類定 義用字和片語。 圖式簡單説明 爲了更瞭解本發明及其優點，下文中的詳細説明將參考 以下的附圖進行説明，文中號碼標示具有相對號碼的物 件，其中： 圖1顯示一複數個麥克風和一控制器架設在人體頸部衣 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21ϋχ 297公釐) 579290 Λ 7 Β7 五、發明説明（8 ) 領以監視其呼吸的圖式； 圖2顯示圖1中複數個麥克風連接本發明控制器的電路 圖； 圖3顯不本發明控制森與基地台的連接和肺部活動感靡、 器與基地台之間的通訊鏈路之電路圖；以及 圖4顯示一麥克風和一控制器架設在人體頸部衣領以監 視其呼吸的圖式；以及 圖5顯示本發明方法之一項有效具體實施例的流程圖。 發明詳細説明 下述圖1至圖5和申請專利文件中各種用於描述本發明 原理的具體實施例，僅以説明方式呈現，不應視爲限制本 發明之範轉。熟知技藝人士應明白’本發明之原理可實施 在任何經過適當修改的系統’用以偵測障礙性睡眠窒息事 件之發生。 圖1顯示本發明的一項具體實施例，指出本發明裝置 1 0 0如何附加至患有睡眠窒息的人體1 2 0。裝置1 〇 〇可包 含一個麥克風或複數個麥克風。圖1顯示的本發明具體實 施例，具有四個麥克風1 2 5、1 3 0、1 3 5和1 4 0。不過， 請注意，僅使用一個麥克風也能夠實行本發明。圖4顯示 的本發明具體實施例，僅具有一個麥克風1 2 5。 麥克風125、130、135和140皆可與人體120產生聽覺 上的關聯。麥克風i 2 5、1 3 0、1 3 5和1 4 0皆可偵測人體 120呼吸道的聲音。電子麥克風是一種適合用於本發明的 麥克風類型。麥克風1 2 5、1 3 〇、1 3 5和1 4 〇皆附著於衣 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標規格(210 x 297讀）---— 579290 A7 __B7 五、發明説明（9 ) 領1 4 5，而衣領1 4 5是可拆卸地繫於人體1 2 0的頸部。衣 領1 4 5以魔鬼粘繫於人體1 2 〇的頸部（未顯示於圖1 )。衣 領1 4 5環繞人體1 2 0的頸部，因此麥克風1 2 5、1 3 0、 1 3 5和1 4 0的位置鄰接於人體丨2 〇頸部中的呼吸道。 麥克風125、130、135和140皆可產生代表人體120呼 吸聲的信號。當麥克風1 2 5、1 3 0、1 3 5和1 4 0偵測到呼 吸聲，每個麥克風會產生一個信號。麥克風產生的信號， 會透過一條獨立的麥克風信號線傳送至外殼1 5 0控制的處 理電路元件200(顯示於圖2)。 裝置1 0 0可選擇性地搭配氣流感應器1 5 5使用（圖2中顯 示其原理）。氣流感應器1 5 5最妤是附著於人體1 2 0的鼻 孔附近。氣流感應器1 5 5可偵測氣流進出人體1 2 0的鼻 孔，並可判斷人體1 2 0的呼吸速度。氣流感應器1 5 5也可 置於人體1 2 0呼吸道的其他位置。氣流感應器通常可偵測 頻率〇· 1赫茲至1 · 1赫茲之間的氣流。 當氣流感應器1 5 5偵測到氣流，氣流感應器1 5 5便會產 生一個氣流偵測信號。氣流感應器1 5 5產生的氣流偵測信 號，會透過一條信號線傳送至外殼150内的信號處理電路 元件200 (顯示於圖2)。信號處理電路元件200監視氣流 感應器1 5 5的氣流偵測信號，以判斷人體1 2 0的呼吸速 度。 如圖1所示，外殼150安裝在衣領145之上。外殼150中 的信號處理電路元件200，可透過信號線（未顯示於圖1) 與遠離人體120睡眠處的基地台310 (顯示於圖3)連接。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 579290

在^代具體實施例中，信號處理電路元件2 〇 〇可利用位於 中的典，’泉射頻傳輸器（未顯示），透過無線射頻接 收器3 2 0 (顯示於圖3)將信號資訊傳輸至基地台3 1〇。在 替代具體實施例中，信號處理電路元件2 0 0可將信號資訊 傳輸至網站（未顯示），如連接至網際網路的網站。 圖2顯示麥克風125、13〇、135、^和選擇性氣流感 應器1 5 5連接信號處理電路元件2 〇 〇之控制器2 3 〇的電路 圖。麥克風125的信號會傳輸至放大器21〇進行放大。同 樣地，麥克風1 3 0的信號會在放大器2丨5放大，麥克風 1 3 5的信號會在放大器2 2 0放大，而麥克風1 4 〇的信號則 在放大器225放大。放大器210、215、220和225放大 後的信號接著會傳送至控制器2 3 0。 麥克風1 5 5的信號會傳送至放大器2 3 5進行放大。放大 器2 3 5放大後的信號接著會傳送至控制器2 3 0。 放大器2 1 0的信號也會傳送至濾波器2 4 0 (濾波器1 )進 行過濾。在一項有效具體實施例中，濾波器2 4 0過濾所有 的信號，除了頻率範圍在20赫茲至1〇〇赫茲的信號。遽波 器2 4 0過濾後的信號接著會傳送至控制器2 3 0。 同樣地，放大器2 1 5的信號也會傳送至濾波器2 4 5 (濾 波器2 )進行過濾。在一項有效具體實施例中，濾波器2 4 5 過濾所有的信號，除了頻率範圍在1 〇〇赫茲至1000赫茲的 信號。濾波器2 4 5過濾後的信號接著會傳送至控制器 2 3 0 〇 同樣地，放大器2 2 0的信號也會傳送至濾波器2 5 0 (濾 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 訂

579290 A7 B7 五、發明説明（11 ) 波器3 )進行過遽。在一項有效具體實施例中，遽波器2 5 〇 過;慮所有的信號，除了頻率範圍在1，⑼〇赫茲至10,000赫 茲的信號。濾波器2 5 0過濾後的信號接著會傳送至控制器 2 3 0。 最後，放大器2 2 5的信號也會傳送至濾波器2 5 5 (濾波 器4 )進行過濾。在一項有效具體實施例中，濾波器2 5 〇過 濾所有的信號，除了頻率範圍在1〇,〇〇〇赫茲至20,000赫茲 的信號。濾波器2 5 5過濾後的信號接著會傳送至控制器 2 3 0 〇 所提供的頻率範圍數値僅供説明用。明顯地，其它數値 的頻率範圍可用來實作本發明。 控制器2 3 0從麥克風1 2 5、1 3 0、1 3 5、1 4 0接收一整組 過濾和未過濾的信號。控制器2 3 0也從氣流感應器1 5 5接 收氣流偵測信號。麥克風1 2 5、1 3 0、1 3 5和1 4 0的信號 將共同稱爲"麥克風信號"。如下文更完整地説明，控制 器2 3 0使用麥克風信號的資訊，來辨識出一與障礙性睡眠 窒息事件發生時產生的人體1 2 0呼吸模式有關的信號模 式。 如圖3所示，控制器2 3 0連接至基地台3 1 0。控制器2 3 0 持續地傳送有關人體1 2 0呼吸狀態的信號至基地台3 1 0。 基地台3 1 0的業者可監視控制器2 3 0中的任何信號。一旦 控制器2 3 0辨識出一與障礙性睡眠窒息事件發生時產生的 人體1 2 0呼吸模式有關的信號模式，控制器2 3 0會啓始障 礙性睡眠窒息事件發生警報，並將警報傳送至基地台3 1 〇。 -14- 本紙張尺度適财_冢標準(CNS) A4規格(21Gχ 297公楚) 579290

同樣地’一旦控制器2 3 〇沒有從麥克風1 2 5、i 3 〇、1 3 5 和1 4 0接收到信號，則控制器2 3 〇會假設人體1 2 〇沒有呼 吸。控制器2 3 0接著會立刻啓始"沒有呼吸，，警報，並將之 傳送至基地台3 1 0。 基地台3 1 0也連接至具有接收天線3 3 〇的無線射頻接收 备3 2 0，透過傳輸天線3 5 〇從無線射頻傳輸器3 〇接收無 線射頻傳輸。無線射頻傳輸器3 4 〇連接至人體12〇胸部上 面的胸邵動作感應器3 6 〇。胸部動作感應器3 6 〇可感測到 人體120在呼吸時胸部的規律動作。在此方法中，無線射 頻傳輸器3 4 0持續地傳送有關人體丨2 〇胸部動作狀態的信 號至基地台3 1 0。 控制器2 3 0中包含可用以分析麥克風信號的軟體。控制 器2 3 0中的軟體利用數位信號處理技術來尋找每個麥克風 信號的頻率領域元件。控制器2 3 〇所使用的數位信號處理 技術可以是任何類型包括而不限定的快速傅立葉轉換技術 (Fast Fourier Transform ’· FFT)。控制器 2 3 0 也包含記憶 體單元260’可儲存1)用以分析麥克風信號的數位信號處 理分析軟體、2 )麥克風信號的數位信號處理分析所產生 的信號模式和3 )用以比較信號模式的軟體。 控制器2 3 0可辨識並儲存來自麥克風信號的信號模式。 例如，當人體1 2 0呼吸正常時，控制器2 3 〇會接收到代表 正常呼吸的麥克風信號。”正常呼吸”麥克風信號的數位 信號處理分析所產生的信號模式，會儲存在記憶體單元 2 6 0作爲一”正常呼吸，，信號模式。控制器2 3 〇可從記憶體 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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五、發明説明（13 單元2 60叫出，，正常呼吸”信號模式’以比較其他信號模式 和”正常呼吸”信號模式。 患有睡眠窒息的人’通常會顯現出一種呼吸道氣流部份 封閉的呼吸模式。這表示至少一部份的呼吸道沒有完全暢 通。雖然空氣流過呼吸道’但空氣在通過部份封閉的呼吸 道時會受到限制。空氣通過部份封閉的呼吸道的聲音，和 通過完全暢通的呼吸道的聲音是不同的。也就是説，部份 封閉的呼吸聲具有和正常呼吸聲不同的聲音特性。 當人體1 2 0開始顯示出部份氣流封閉的呼吸模式時，則 控制器2 3 0會接收到代表部份封閉呼吸的麥克風信號。 "部份封閉呼吸”麥克風信號的數位信號處理分析所產生 的信號模式，會儲存在記憶體單元2 6 0作爲一，，部份封閉 呼吸π信號模式。控制器2 3 0可從記憶體單元2 6 〇叫出，，部 份封閉呼吸”信號模式，以比較其他信號模式和”部份封 閉呼吸”信號模式。 當人體120呼吸時，控制器230可監視代表呼吸聲的麥 克風信號。控制器2 3 0也可取得麥克風信號的數位信號處 理分析所產生的信號模式。控制器2 3 0也可比較目前的信 號模式和”部份封閉呼吸"信號模式。當控制器2 3 0判斷目 前的信號模式本質上和”部份封閉"信號模式相同時，接 著控制器2 3 0會傳送警報信號至基地台3 1 0。警報信號指 出至少已辨識出一與部份封閉呼吸模式有關的信號模式。 障礙性睡眠窒息事件發生時，人體會顯現出一種呼吸道 氣流和正常呼吸時不同的呼吸模式。在這類狀況下，障礙

-16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210 X 297公釐） 579290 A7 ______B7 五、發明説明（14 ) 性睡眠窒息事件發生時空氣通過呼吸道的聲音，和通過完 全暢通的呼吸道的聲音是不同的。也就是説，障礙性睡眠 窒息事件發生時的呼吸聲具有和正常呼吸聲不同的聲音特 性。 當人體1 2 0開始顯示出與障礙性睡眠窒息事件有關的呼 吸模式時，控制器2 3 0會接收到代表"呼吸發生窒息"的麥 克風信號。”呼吸發生窒息”麥克風信號的數位信號處理 分析所產生的信號模式，會儲存在記憶體單元2 6 〇作爲一 呼吸發生窒息’’信號模式。控制器2 3 〇可從記憶體單元 260叫出”呼吸發生窒息"信號模式，以比較其他信號模式 和”呼吸發生窒息"信號模式。 當人體1 2 0呼吸時，控制器2 3 〇可監視代表呼吸聲的麥 克風信號。控制器2 3 0也可取得麥克風信號的數位信號處 理分析所產生的信號模式。控制器2 3 〇也可比較目前的信 號模式和”呼吸發生窒息，，信號模式。當控制器2 3 〇判斷目 前的信號模式本質上和”呼吸發生窒息”信號模式相同 時’接著控制器2 3 0會傳送警報信號至基地台3 1 〇。警報 仏號指出至少已辨識出一與障礙性睡眠窒息事件發生時產 生的呼吸模式有關的信號模式。 控制器2 3 0發出信號表示人體1 2 〇正顯示出與障礙性睡 眠窒息事件發生時有關的呼吸模式，會採取步驟刺激人體 1 2 0，在發生呼吸停止前終止障礙性睡眠窒息事件。 如上所述，控制器2 3 0可從氣流感應器1 5 5接收氣流偵 測信號。當人體1 2 0呼吸時，控制器2 3 0可辨識氣流偵測 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 579290 A7 B7 五、發明説明（15 ) 信號。當人體1 2 0呼吸時，控制器2 3 0也可判斷麥克風信 ； 號。在本發明的另一項具體實施例中，控制器2 3 0會在1 ) : 呼氣或2 )吸氣期間關閉並停止監視信號模式。僅在半個 ί 呼吸週期中操作，控制器2 3 0僅使用一半的力量。 ： 若障礙性睡眠窒息完全形成，接著會發生呼吸停止。當 ： 人體120停止呼吸時，麥克風125、130、135和140會 ·丨

偵測不到呼吸聲。當控制器2 3 0接收到代表發生"無呼吸" I 狀態的信號，則控制器2 3 0會傳送”無呼吸”警報，如上所 ：: 述。 _ 圖5顯示操作本發明一項有效具體實施例的流程圖 | 500。首先，麥克風125、130、135和14(H貞測人體120 琴 呼吸道的呼吸聲（處理步驟5 0 5 )，並產生代表呼吸聲的信 |

號（處理步驟5 10)。控制器2 3 0接著會使用數位信號處理 I 軟體（如快速傅立葉轉換分析軟體）來分析信號，產生可代 七 表信號的信號模式（處理步骤5 15)。 ； 控制為2 3 0監視彳㊁號模式以辨識出一與障礙性睡眠窒息 ； 事件發生時產生的啤吸模式有關的信號模式（處理步驟 ： 5 2 0 )。控制器2 3 0接著會傳送警報至基地台3 j 〇，指出控 ^ 制器2 3 0已偵測到一與障礙性睡眠窒息事件發生時產生的 丨: 呼吸模式有關的信號模式（處理步驟5 2 5 )。 | 雖然已詳細説明本發明，熟知技藝人士應知道有各種變 丨 更及替代方案，而不會脱離本發明其最廣泛形式的精神與 丨 範疇。 丨 -18-

Claims (1)

1. 579290 Λ 8 Β8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 Ϊ· 一種用以偵測一障礙性睡眠窒息事件發生之裝置，該裝 置包含： 至少一可在聽覺上與一人體有關聯的麥克風，該麥克 風可偵測其中該人體一呼吸道的呼吸聲，且可產生代表 該呼吸聲的信號；以及 一連接至該麥克風的控制器，可接收該信號，該控制 器其中該信號中可辨識至少一與障礙性睡眠窒息事件發 生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模式。 2.如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一連接至該 控制器的基地台，其中該控制器可傳送警報信號至該基 地台，指出至少已辨識出一與障礙性睡眠窒息事件發生 時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模式。 3·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含至少一連接 該麥克風和該控制器的濾波器，其中該濾波器可過濾由 該麥克風傳來的該信號以產生過濾後的信號代表該呼吸 聲’且其中該控制器可由其中該過濾信號中辨識出至少 一與障礙性睡眠窒息事件發生時該人體產生的一呼吸模 式有關的信號模式。 4.如申請專利範圍第3項之裝置，進一步包含一連接至該 控制器的基地台，其中該控制器可傳送一警報信號至該 基地台’指出至少已辨識出一與障礙性睡眠室息事件發 生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模式。 5·如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一氣流感應 器，可偵測該人體一呼吸道的一氣流，且可產生代表該 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X—---- 579290 Λ 8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 氣流存在的氣流偵測信號；以及 其中該控制器連接至該氣流感應器，且可由該氣流感 應器接收該氣流偵測信號，以取得有關該人體呼吸的資 訊0 6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該控制器包含可分 析該信號的軟體，其中該信號中辨識出至少一與障礙性 睡眠窒息事件發生時該人體產生的一呼吸模式有關的信 號模式。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該軟體使用快速傅 立葉轉換分析法分析該信號。 8. 如申請專利範圍第1項之装置，其中該控制器僅在半個 呼吸週期中操作。 9· 一種用以偵測障礙性睡眠窒息事件發生之裝置，該裝置 包含： 至少一可在聽覺上與人體有關聯的麥克風，該麥克風 可偵測該人體其中一呼吸道的呼吸聲，且可產生代表該 呼吸聲的信號；以及 一連接至該麥克風的控制器，可接收該信號，該控制 器從該信號中可辨識至少一與該人體的部份封閉呼吸模 式有關的信號模式。 10·如申請專利範圍第9項之裝置，進一步包含—連接至該 控制器的基地台，其中該控制器可傳送一警報信號至該 基地台’指出至少已辨識出一與該人體的一部份封閉呼 吸模式有關的信號模式。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公着)" """""—

   裝 訂 線 579290 A8 B8 C8 _ _ D8六、申請專利範圍 11. 如申請專利範圍第9項之裝置，進一步包含至少一連接 該麥克風和該控制器的濾波器，其中該濾波器可過濾由 該麥克風傳來的該信號以產生過濾後的信號代表該呼吸 聲，且其中該控制器可由該過遽信號中辨識出至少一與 該人體的一部份封閉呼吸模式有關的信號模式。 12. 如申凊專利範圍第1 1項之裝置，進一步包含一連接至 該控制器的基地台，其中該控制器可傳送一警報信號至 該基地台，指出至少已辨識出一與該人體的一部份封閉 呼吸模式有關的信號模式。 13. 如申請專利範圍第9項之裝置，進一步包含一氣流感應 器，可偵測該人體一呼吸道的一氣流，且可產生代表該 氣流存在的一氣流偵測信號；以及 其中該控制器連接至該氣流感應器，且可由該氣流感 應器接收該氣流偵測信號，以取得有關該人體呼吸的資 訊。 14·如申請專利範圍第9項之裝置，其中該控制器包含可分 析該信號的軟體，其中該信號中辨識出至少一與該病患 的部份封閉呼吸模式有關的信號模式。 15. 如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中該軟體使用快速 傅立葉轉換分析法分析該信號。 16. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該控制器僅在半個 呼吸週期中操作。 17. —種用以偵測一障礙性睡眠窒息事件發生之方法，該方 法包含下列步驟： -21 - __________ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐）

   裝 訂 線

   579290 Λ 8 R8 C8 DS __ 六、申請專利範圍 偵測一人體的其中一呼吸道的呼吸聲； 產生代表該呼吸聲的信號；以及 其中該信號至少會辨識出一與障礙性睡眠窒息事件發 生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模式。 18·如申請專利範圍第1 7項之方法，進一步包含下列步 驟： 傳送一警報信號指出至少已辨識出一與障礙性睡眠窒 息事件發生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模 式。 19·如申請專利範圍第1 7項之方法，進一步包含下列步 驟： 過濾代表該呼吸聲的該信號，以產生代表該呼吸聲的 過濾、信號；以及 其中該過濾信號中至少辨識出一與障礙性睡眠窒息事 件發生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模式。 20.如申請專利範圍第1 9項之方法，進一步包含下列步 驟： 傳送一警報信號指出至少已辨識出一與障礙性睡眠窒 息事件發生時該人體產生的一呼吸模式有關的信號模 式。 21·如申請專利範圍第1 7項之方法，進·一步包含下列步 驟： 記錄該至少一與障礙性睡眠窒息事件發生時該人體產 生的一呼吸模式有關的信號模式； -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 579290 Λ 8 B<S C8 D8 六、申請專利範圍 當該人體呼吸時監視代表該呼吸聲的該信號； 比較代表該呼吸聲的信號和該記錄的至少一與障礙性 睡眠窒息事件發生時該人體產生的一呼吸模式有關的信 號模式；以及 其中該信號中辨識出一信號模式，本質上和該記錄的 至少一與障礙性睡眠窒息事件發生時該人體產生的一呼 吸模式有關的信號模式相同。 22·如申請專利範圍第2 1項之方法，進一步包含下列步 驟： 傳送一警報信號指出至少已辨識出一與障礙性睡眠窒 息事件發生時該人體產生的呼吸模式有關的信號模式。 23·如申請專利範園第1 7項之方法，進一步包含下列步 驟： 記錄該至少一與障礙性睡眠窒息事件發生時該人體產 生的一呼吸模式有關的信號模式。 24·如申請專利範園第1 7項之方法，其中偵測該人體一呼 吸道之呼吸聲的步驟包含： 僅在半個呼吸週期偵測該人體其中該呼吸道之呼吸 聲。 25· —種用以偵測障礙性睡眠窒息事件發生之方法，該方法 包含下列步驟： 偵測人體一呼吸道的呼吸聲； 產生代表該呼吸聲的信號； 其中該信號中辨識出至少一與該人體一部份封閉呼吸 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 579290 六、 26. 27. Λ8 B8 C8 D8 ______ 申請專利範圍 模式有關的信號模式； 記錄該至少一與該人體一部份封閉呼吸模式有關的信 號模式； 當該人體呼吸時監視代表該呼吸聲的信號； 比較代表呼吸聲的信號與該記錄的至少一與該人體部 份封閉呼吸模式有關的信號模式；以及 其中該信號中辨識出一信號模式，本質上與該記錄的 至少一與該人體一部份封閉呼吸模式有關的信號模式相 同。 如申請專利範圍第2 5項之方法，進一步包含下列步 驟： 傳送一警報信號指出至少已辨識出一與該人體一部份 封閉呼吸模式有關的信號模式。 一種用以偵測障礙性睡眠窒息事件發生之方法，該方法 包含下列步驟： 偵測一人體一呼吸道的呼吸聲； 產生代表該呼吸聲的信號； 其中該信號中辨識出至少一與該人體正常呼吸模式有 關的信號模式； 記錄該至少一與該人體一正常呼吸模式有關的信號模 式； 當該人體呼吸時監視代表該呼吸聲的信號； 比較代表呼吸聲的信號與該記錄的至少一與該人體一 正常呼吸模式有關的信號模式；以及 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐） 579290 Λ 8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 由該信號中辨識出一信號模式，本質上與該記錄的至 少一與該人體一正常呼吸模式有關的信號模式相同。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210 X 297公釐）