專利名稱：一種基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測裝置的制作方法
一種基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種人體睡眠監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，特別是涉及一種監(jiān)測人體睡眠過程中心跳、呼吸以及體動信息的裝置和監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
睡眠和與睡眠有關(guān)的疾病和我們?nèi)祟惖募膊∮兄艽蟮南嚓P(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停可以引起全身性高血壓，心力衰竭和心肌梗死。而且，生活質(zhì)量可能會受到睡眠時間或睡眠呼吸暫停綜合征的影響。日常睡眠中生理信號的監(jiān)測是一種防止或早期發(fā)現(xiàn)打鼾、睡眠呼吸暫?；蛑芷谛灾w運(yùn)動(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，影響被測者的睡眠舒適度。因此出現(xiàn)了很多非接觸式睡眠監(jiān)測系統(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于呼吸及心跳這些小信號不夠敏感，容易造成誤判，另一方面這類裝置只能監(jiān)測被測對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)地堅硬，人體躺在上面很不舒服。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明專利的目的在于克服現(xiàn)有睡眠監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)，利用高靈敏度的壓電薄膜傳感器監(jiān)測人體睡眠情況下呼吸、心跳以及體動信息，該系統(tǒng)具有成本低、監(jiān)測準(zhǔn)確的特點(diǎn)?？諝鈮|質(zhì)地柔軟，內(nèi)部充滿空氣，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、信號處理模塊、報警模塊，其特征是所述的空氣墊由多個空氣單元組成，內(nèi)部充滿空氣，且各空氣單元彼此相通。 人體的呼吸、心跳和體動引起所述空氣墊內(nèi)空氣壓力變化，壓電薄膜傳感器通過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，該電信號反映人體呼吸、心跳以及體動信息的總體情況。信號處理模塊通過所述的傳輸導(dǎo)線獲取上述電信號，并對此電信號進(jìn)行分析處理，分別提取出被測者的呼吸、心跳、體動信號，如果出現(xiàn)異常情況，例如睡眠呼吸暫停、呼吸或心跳過慢或者過快，報警模塊開始報警。本發(fā)明的有益效果是能準(zhǔn)確監(jiān)測人體睡眠時的呼吸、心跳以及體動情況，靈敏度高，能監(jiān)測出呼吸、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

本申請的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例，結(jié)合附圖進(jìn)行說明。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、信號處理模塊6、報警模塊。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。空氣傳輸管O)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，被測者的呼吸、心跳運(yùn)動及體動引起空氣墊內(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，并將此壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號。上述電信號由傳輸導(dǎo)線送入信號處理模塊，經(jīng)過濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，分別得到呼吸、心跳、體動信號，并進(jìn)行進(jìn)一步分析，可以提取得到相應(yīng)的呼吸、心跳或者體動的信息，以及被測者的睡眠情況，例如睡眠分期、睡眠呼吸暫停情況等。監(jiān)測過程中如果出現(xiàn)異常情況，例如呼吸過快或過慢，報警模塊將發(fā)出報警信號。
權(quán)利要求
1.基于壓電薄膜傳感器的睡眠監(jiān)測裝置，包括空氣墊、壓電薄膜傳感器、空氣傳輸管、 傳輸導(dǎo)線、信號處理模塊以及報警模塊。
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)測裝置，其特征是壓電薄膜傳感器通過空氣傳輸管與空氣墊相連，人體睡眠過程中的呼吸、心跳以及體動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，經(jīng)過信號處理模塊分析處理，得到呼吸、心跳及體動信息，如果有異常情況發(fā)生，報警模塊發(fā)出警報。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣墊，其特征是由多個空氣單元組成，每個空氣單元內(nèi)部都充滿空氣，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)明公開一種監(jiān)測人體處于睡眠狀態(tài)時呼吸、心跳及體動的裝置，由空氣墊、壓電薄膜傳感器、空氣傳輸管、傳輸導(dǎo)線、信號處理模塊以及報警模塊組成。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，被測者的呼吸、心跳及體動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，然后通過傳輸導(dǎo)線4將該電信號送往信號處理模塊5進(jìn)行分析處理，獲得被測者睡眠狀態(tài)下呼吸、心跳及體動信息，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，報警模塊6將發(fā)出報警信號。
文檔編號A61B5/11GK102415879SQ20111026825
公開日2012年4月18日 申請日期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 申請人:北京大學(xué)深圳研究生院