專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
一種基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及一種人體睡眠監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，特別是涉及一種監(jiān)測(cè)人體睡眠過(guò)程中心跳、呼吸以及體動(dòng)信息的裝置和監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
睡眠和與睡眠有關(guān)的疾病和我們?nèi)祟?lèi)的疾病有著很大的相關(guān)性，且影響著我們?nèi)粘Ｉ畹脑S多方面。例如，已經(jīng)證明阻塞性睡眠呼吸暫?？梢砸鹑硇愿哐獕?，心力衰竭和心肌梗死。而且，生活質(zhì)量可能會(huì)受到睡眠時(shí)間或睡眠呼吸暫停綜合征的影響。日常睡眠中生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)是一種防止或早期發(fā)現(xiàn)打鼾、睡眠呼吸暫停或周期性肢體運(yùn)動(dòng)(PLM) 等睡眠紊亂的有效措施。傳統(tǒng)的睡眠診斷方式是利用多導(dǎo)儀，需要將一些電極或傳感器粘在人體上，影響被測(cè)者的睡眠舒適度。因此出現(xiàn)了很多非接觸式睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，例如直接將含有壓力傳感器的墊子置于人體下方，一方面壓力傳感器對(duì)于呼吸及心跳這些小信號(hào)不夠敏感，容易造成誤判，另一方面這類(lèi)裝置只能監(jiān)測(cè)被測(cè)對(duì)象位于壓力傳感器上方的身體部分的呼吸及心跳信息，最后，這種墊子質(zhì)地堅(jiān)硬，人體躺在上面很不舒服。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明專(zhuān)利的目的在于克服現(xiàn)有睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)靈敏度低及舒適性差的缺點(diǎn)，提出一種非接觸空氣墊型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用高靈敏度的壓電薄膜傳感器監(jiān)測(cè)人體睡眠情況下呼吸、心跳以及體動(dòng)信息，該系統(tǒng)具有成本低、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確的特點(diǎn)。空氣墊質(zhì)地柔軟，內(nèi)部充滿(mǎn)空氣，舒適耐用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測(cè)裝置包括空氣墊、空氣傳輸管、壓電薄膜傳感器、傳輸導(dǎo)線、信號(hào)處理模塊、報(bào)警模塊，其特征是所述的空氣墊由多個(gè)空氣單元組成，內(nèi)部充滿(mǎn)空氣，且各空氣單元彼此相通。 人體的呼吸、心跳和體動(dòng)引起所述空氣墊內(nèi)空氣壓力變化，壓電薄膜傳感器通過(guò)與空氣墊相連的空氣傳輸管采集這一壓力變化信息，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該電信號(hào)反映人體呼吸、心跳以及體動(dòng)信息的總體情況。信號(hào)處理模塊通過(guò)所述的傳輸導(dǎo)線獲取上述電信號(hào)，并對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行分析處理，分別提取出被測(cè)者的呼吸、心跳、體動(dòng)信號(hào)，如果出現(xiàn)異常情況，例如睡眠呼吸暫停、呼吸或心跳過(guò)慢或者過(guò)快，報(bào)警模塊開(kāi)始報(bào)警。本發(fā)明的有益效果是能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)人體睡眠時(shí)的呼吸、心跳以及體動(dòng)情況，靈敏度高，能監(jiān)測(cè)出呼吸、心跳的微小變化。不需要與人體接觸，舒適耐用，使用方便，適于家庭使用。
具體實(shí)施方式
和

本申請(qǐng)的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例，結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖，其中1、空氣墊2、空氣傳輸管3、壓電薄膜傳感器4、 傳輸導(dǎo)線5、信號(hào)處理模塊6、報(bào)警模塊。圖2是本發(fā)明傳感裝置的俯視圖。
3
圖3是本發(fā)明傳感裝置的側(cè)視圖?？諝鈧鬏敼躉)與空氣墊(1)相連，壓電薄膜傳感器(3)連接在空氣傳輸管的另外一端，被測(cè)者的呼吸、心跳運(yùn)動(dòng)及體動(dòng)引起空氣墊內(nèi)的空氣壓力發(fā)生變化，壓電薄膜傳感器采集空氣壓力變化信息，并將此壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。上述電信號(hào)由傳輸導(dǎo)線送入信號(hào)處理模塊，經(jīng)過(guò)濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，分別得到呼吸、心跳、體動(dòng)信號(hào)，并進(jìn)行進(jìn)一步分析，可以提取得到相應(yīng)的呼吸、心跳或者體動(dòng)的信息，以及被測(cè)者的睡眠情況，例如睡眠分期、睡眠呼吸暫停情況等。監(jiān)測(cè)過(guò)程中如果出現(xiàn)異常情況，例如呼吸過(guò)快或過(guò)慢，報(bào)警模塊將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
權(quán)利要求
1.基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測(cè)裝置，包括空氣墊、壓電薄膜傳感器、空氣傳輸管、 傳輸導(dǎo)線、信號(hào)處理模塊以及報(bào)警模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測(cè)裝置，其特征是壓電薄膜傳感器通過(guò)空氣傳輸管與空氣墊相連，人體睡眠過(guò)程中的呼吸、心跳以及體動(dòng)引起空氣墊中空氣壓力的變化，壓電薄膜傳感器感受到空氣壓力的變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊分析處理，得到呼吸、心跳及體動(dòng)信息，如果有異常情況發(fā)生，報(bào)警模塊發(fā)出警報(bào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣墊，其特征是由多個(gè)空氣單元組成，每個(gè)空氣單元內(nèi)部都充滿(mǎn)空氣，且各空氣單元彼此相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣傳輸管，其特征是一端連接被測(cè)者胸腔下部的空氣單元，另一端連接壓電薄膜傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種監(jiān)測(cè)人體處于睡眠狀態(tài)時(shí)呼吸、心跳及體動(dòng)的裝置，由空氣墊、壓電薄膜傳感器、空氣傳輸管、傳輸導(dǎo)線、信號(hào)處理模塊以及報(bào)警模塊組成。其特征是空氣傳輸管2連接空氣墊1和壓電薄膜傳感器3，被測(cè)者的呼吸、心跳及體動(dòng)引起空氣墊中空氣壓力的變化，壓電薄膜傳感器3采集這些壓力變化信息，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過(guò)傳輸導(dǎo)線4將該電信號(hào)送往信號(hào)處理模塊5進(jìn)行分析處理，獲得被測(cè)者睡眠狀態(tài)下呼吸、心跳及體動(dòng)信息，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，報(bào)警模塊6將發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B5/11GK102415879SQ20111026825
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者張興, 戴鵬, 杜艷, 沈勁鵬, 王新安, 黃錦峰 申請(qǐng)人:北京大學(xué)深圳研究生院