一种基于新型传感器的便携式睡眠呼吸暂停监测仪.PDF

《自动化与仪器仪表》2010年第5期 （总第151期） 一种基于新型传感器的便携式睡眠呼吸暂停监测仪 1 1 1 1 2 卜 琰 ，刘 军 ，齐国华 ，包永强 ，金小滢 1 （浙江拓峰科技有限公司 杭州，310012） 2 （浙江大学 杭州， 310013） 摘 要：介绍了一种基于胸腹运动检测法，应用压电薄膜式传感器设计的新型便携式睡眠呼吸暂停监测仪， 为睡眠呼吸暂停的普及检测提供了一种简易手段。 关键词：睡眠呼吸暂停；传感器；便携式；监测仪；压电薄膜 Abstract: In this paper, a new portable sleep apnea monitoring device is presented. This new device is based on chest abdomen movement inspection by piezoelectric thin film sensors, and providing us an easy way to popularize the sleep apnea monitor. Key words: Sleep apnea, sensor ; Portable ; Monitoring device ; Piezoelectric thin film 中图分类号：TH873.7 文献标识码：B 文章编号： 0 引 言 本系统中采用的是PVDF压电薄膜式的传感器，经过 睡眠呼吸暂停是一种新发现的与睡眠相关的呼吸疾 测试，稳定性好，抗干扰性能强。 病，主要特征是患者在睡觉中短时间内发生呼吸异常乃至 PVDF压电薄膜是一种新型的高分子压电材料，它既 停止的现象，严重的将会引起死亡。睡眠呼吸暂停的主要 具有压电性又有薄膜柔软的机械性能，用它制作压力传感 疾病有两种：阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和中枢性睡眠呼 器，具有设计精巧、使用方便、灵敏度高、频带宽、与人体 吸暂停综合症。 接触安全舒适，能紧贴体壁，以及声阻抗与人体组织声阻 目前已经涌现出一些先进的检测系统，通过对患者 抗十分接近等一系列特点，可用于呼吸，脉搏心音等人体 晚上睡眠的实时监控，及时对患者的睡眠情况进行检查， 信号的检测。这些信号携带有人体重要的生理参数信息， 可以发现睡眠呼吸暂停综合症的长度和频度，对疾病的明 通过对该信号的有效处理，可准确得到波形、心率次数 确诊断和治疗发挥了重要作用。但因其价格昂贵、体积庞 等，可为医生提供可靠的诊断依据。压电薄膜用作为一种 大，只能在专业医院使用。随着人们对睡眠呼吸疾病认识 动态应变传感器，非常适合应用于人体皮肤表面或植入人 的不断深入，迫切需要有更简单经济的方法来普及睡眠呼 体内部的生命信号监测。一些薄膜元件灵敏到足以隔着外 吸暂停患者的检测手段，我们应用胸腹运动检测法，设计 套探测出人体脉搏。 了一种简易的新型睡眠呼吸暂停监测仪。这种方法的优点 当拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜 是测量灵敏度高，佩戴方便、舒适，不影响睡眠质量。 （压电薄膜），薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号 （电荷或电压），并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的 1 系统的设计思想 压电材料都对压力敏感，但对于压电薄膜来说，在纵向施 在正常情况下，呼吸肌能很好地协调呼吸运动。吸气