基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備及監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于生物醫(yī)療監(jiān)測技術領域，尤其是涉及一種基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備及監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]生物阻抗技術是一種利用生物組織及器官的電特性提取人體生理與病理信息的無創(chuàng)檢測技術。不同的人體組織與器官具有獨特的生物阻抗特性，組織與器官的狀態(tài)或功能變化也將伴隨相應的生物阻抗特性改變。比如現(xiàn)有技術中有利用膈肌疲勞程度與胸部呼吸電阻抗信號及腹部呼吸電阻抗信號的波峰的同步程度有關的原理，將膈肌疲勞程度分為不同的類型。生物阻抗技術在臨床醫(yī)學方面有無創(chuàng)無損、便于長時間實時監(jiān)護及低成本等優(yōu)勢，使得生物阻抗技術應用于臨床醫(yī)學或醫(yī)療保健領域具有很大的潛力與價值。
[0003]對于睡眠呼吸狀態(tài)的監(jiān)測直接關系到睡眠疾病的研宄，因此睡眠呼吸監(jiān)測成為睡眠醫(yī)學中重點關注的話題。在睡眠疾病中，睡眠呼吸暫停是指睡眠中呼吸停止的睡眠障礙，具體為在連續(xù)7小時睡眠中發(fā)生30次以上的呼吸暫停，每次氣流中止1s以上(含1s)，或平均每小時睡眠呼吸暫停低通氣次數(shù)(呼吸紊亂指數(shù))超過5次，而引起慢性低氧血癥及高碳酸血癥的臨床綜合征。它可分為中樞型、阻塞型及混合型。其中，阻塞性睡眠呼吸暫停(Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome, OSAHS)，是在睡眠中咽喉附近的軟組織松弛而造成上呼吸道狹窄甚至阻塞從而呼吸暫停；中樞性睡眠呼吸暫停(Central sleepapnea-hypopnea syndrome, OSAHS)，是與控制呼吸的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調有關，暫時失去呼吸功能的中樞神經(jīng)驅動，這種呼吸障礙不是氣道阻塞引起的，通常上氣道無氣流通過的時間>10s，無胸腹呼吸運動；以及上述兩者的混合型。目前據(jù)統(tǒng)計，有呼吸睡眠障礙的人數(shù)占總人口的2%?4%，并且該數(shù)字有明顯上升的趨勢。由各種原因導致睡眠中反復出現(xiàn)的呼吸暫停/低通氣、高碳酸血癥、睡眠中斷，從而使機體發(fā)生一系列病理生理改變的臨床綜合癥稱為睡眠呼吸暫停低通氣綜合癥(Sleep Apnea Hypopnea Syndrome，SAHS)。而對于上述睡眠呼吸障礙盡早合理的診治，可提高患者的生活質量預防各種并發(fā)癥的發(fā)生。因此，對睡眠呼吸的監(jiān)測是預防和診治睡眠呼吸障礙的首要步驟。
[0004]目前已有多種睡眠呼吸監(jiān)測方法應用于臨床。比如:多導睡眠圖監(jiān)測儀PSG，這是診斷睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的金標準。它通過腦電圖、眼動圖和肌電圖記錄睡眠，并對睡眠進行分析，同時對病人的呼吸、肢體運動和血壓進行監(jiān)測。因此，PSG的問世對睡眠的研宄具有決定意義。雖然基于PSG的睡眠呼吸檢測技術能夠準確地檢測到呼吸的異?，F(xiàn)象，但是由于這種檢測手段需要患者佩戴面罩、胸腹帶及較多電極，對患者有較大生理、心理負荷，容易產(chǎn)生“首夜效應”影響睡眠監(jiān)測的結果；而且，儀器操作復雜，檢測費用昂貴。目前專業(yè)的呼吸睡眠障礙診斷的機構不多，患者需要長時間的排隊才能接受檢查；患者在陌生環(huán)境，身上連接多根導線，不易入睡或睡眠程度淺，夜間易醒，從而使得實驗失敗或者實驗結果偏差。另外，為了幫助醫(yī)生提供診斷參考或制定治療方案以及方便患者自己初步篩查等，對睡眠呼吸暫?；颊邅碚f，如何方便有效地監(jiān)測睡眠呼吸狀態(tài)成為一種新的市場需求?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0005]針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種適合個人或家庭初篩的簡單易用的基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0007]一種基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備，包括:
[0008]信號采集單元，包括至少與人體胸部接觸的兩個電極、與所述電極連接的胸阻抗采集模塊、與所述電極連接心率采集模塊以及鼾聲采集模塊。
[0009]處理控制單元，分別與所述胸阻抗采集模塊、心率采集模塊以及鼾聲采集模塊連接，用于將所采集信號轉換為數(shù)字信號且控制在正常或非正常情況下向被測對象發(fā)出提示或警示；
[0010]數(shù)據(jù)存儲單元，與所述處理控制單元連接，用于存儲處理控制單元轉換得到的數(shù)字信號數(shù)據(jù)；
[0011]無線通訊單元，與所述數(shù)據(jù)存儲單元連接，用于向外部終端無線傳輸數(shù)字信號數(shù)據(jù)；
[0012]在本實用新型一實施例中，所述信號采集設備還包括:
[0013]LED燈，與處理控制單元連接，用于顯示所述信號采集設備的工作狀態(tài)以及電源狀態(tài)；
[0014]輸出接口，與所述數(shù)據(jù)存儲單元連接，用于有線向外輸出采集數(shù)據(jù)；
[0015]設備外殼，用于容納保護信號采集單元、處理控制單元、數(shù)據(jù)存儲單元、無線通訊單元和供電單元；
[0016]插接端口，與所述胸阻抗采集模塊和心率采集模塊連接。
[0017]在本實用新型一實施例中，所述信號采集設備還包括固定夾，所述固定夾設置于設備外殼表面，用于固定人體處于睡眠呼吸狀態(tài)下的信號采集設備。
[0018]在本實用新型一實施例中，所述電極為激勵電極或采集電極。
[0019]進一步地，所述輸出接口和插接端口設置于所述設備外殼的同一側表面。
[0020]在本實用新型一實施例中，所述電極安裝于導線一端的電極接頭上，導線另一端設有連接頭與所述胸阻抗采集模塊和心率采集模塊的插接端口連接。
[0021]在本實用新型一實施例中，所述電極與導線相連成整體的一體化導聯(lián)線與所述胸阻抗采集模塊和心率采集模塊的插接端口連接。
[0022]在本實用新型一實施例中，所述鼾聲采集模塊的采集前端為麥克風，該麥克風位于設備外殼的一表面。
[0023]針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種適合個人或家庭初篩的簡單易用的基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備。
[0024]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型又采用一種技術方案如下:
[0025]一種包含上述技術方案中所述的基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備的監(jiān)測系統(tǒng)，還包括與所述信號采集設備無線連接的終端處理設備。
[0026]在本實用新型一實施例中，該終端處理設備包括:
[0027]數(shù)據(jù)分析模塊，與接收信號采集設備無線連接，用于接收采集數(shù)字數(shù)據(jù)并將采集數(shù)字數(shù)據(jù)中的胸阻抗數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù)進行匹配分析，同時利用鼾聲數(shù)據(jù)作為睡眠狀態(tài)參考數(shù)據(jù)；
[0028]實時數(shù)據(jù)顯示模塊，與所述數(shù)據(jù)分析模塊相連并顯示胸阻抗、心率和鼾聲變化曲線；
[0029]存儲與回放模塊，與所述實時數(shù)據(jù)顯示模塊相連并將采集數(shù)據(jù)處理結果進行存儲，以方便歷史查看。
[0030]采用上述結構后，本實用新型和現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是:本技術方案采用基于生物阻抗技術獲取胸阻抗和心率信號以及結合鼾聲音頻信號來監(jiān)測睡眠呼吸狀態(tài)，同時采用無線信號傳輸避免了患者身上連接導線所不易入睡或睡眠程度淺、夜間易醒等問題；該睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不僅簡單廉價、方便穿戴、適合家庭使用，而且還不影響入睡，而且測試環(huán)境為日常真實睡眠環(huán)境，從而達到在不受睡眠姿態(tài)變化等動作的影響條件下對患者真實日常睡眠呼吸狀態(tài)實時監(jiān)測。
【附圖說明】
[0031]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0032]圖1是本實用新型實施例一所述睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備的結構框架示意圖；
[0033]圖2是本實用新型實施例一所述睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備的主視圖；
[0034]圖3是本實用新型實施例一所述睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備的側視圖；
[0035]圖4是本實用新型實施例一所述睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備的導聯(lián)線的結構示意圖；
[0036]圖5是本實用新型實施例一所述睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備(未插接導聯(lián)線)的俯視圖；
[0037]圖6是本實用新型實施例二所述睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與人體連接關系示意圖；
[0038]圖7是本實用新型實施例二所述睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結構框架示意圖；
[0039]圖8是本實用新型實施例二所述睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的胸阻抗(呼吸)變化曲線圖；
[0040]圖9是本實用新型實施例二所述睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的心率變化曲線圖；
[0041]圖10是本實用新型實施例二所述睡眠呼吸狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的鼾聲分貝曲線圖。
[0042]附圖標記:
[0043]100-信號采集設備，101-信號采集單元，1011、1012-電極，1lP、1012^ -電極接頭，1013-胸阻抗采集模塊，1014-心率采集模塊，1015-鼾聲采集模塊，1016-插接頭，1017-麥克風，102-處理控制單元，103-數(shù)據(jù)存儲模塊，104-無線通訊單元，105-LED燈，106-輸出接口，107-設備外殼，108-固定夾，109-插接端口，200-終端處理設備，201-數(shù)據(jù)分析模塊，202-實時數(shù)據(jù)顯示模塊，203-存儲與回放模塊。
【具體實施方式】
[0044]本實用新型以下實施例所述的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備及監(jiān)測系統(tǒng)主要采用生物阻抗技術來獲取睡眠呼吸監(jiān)測信號，同時采集鼾聲作為參考信號，從而用于進行人體睡眠狀態(tài)下的呼吸暫停時間檢測、睡眠呼吸暫停綜合征的分類診斷以及睡眠質量評估，尤其適合于亞健康人群的自我監(jiān)測。以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用新型的保護范圍。
[0045]實施例一:
[0046]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種基于生物阻抗的睡眠呼吸狀態(tài)信號采集設備100，包括信