技术领域
[0001] 本实用新型属于自动控制领域，尤其涉及一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统。
背景技术
[0002] 睡眠呼吸暂停综合症，又称睡眠呼吸暂停低通气综合症，是指每晚7小时睡眠过程中呼吸暂停反复发作30次以上或者睡眠呼吸暂停低通气指数（AHI）≥5次/小时并伴有嗜睡等临床症状。呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻呼吸气流完全停止10秒以上；低通气是指睡眠过程中呼吸气流强度（幅度）较
基础水平降低50%以上，并伴有血
氧饱和度较基础水平下降≥4%。睡眠呼吸暂停综合症分为中枢性呼吸暂停、阻塞性呼吸暂停和混合性呼吸暂停三种类型。
[0003] 目前，常采用药物治疗睡眠呼吸暂停综合症，但效果并不理想。另外，治疗睡眠呼吸暂停综合症还包括两种方法：1）
机械通气，2）手术治疗；采用机械通气治疗，操作不易，价格昂贵，尤其在患者外出开会或旅游时携带不便；采用手术治疗，存在一定
风险，而且手术后有复发可能。实用新型内容
[0004] 本实用新型
实施例的目的在于提供一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，旨在通过检测鼾声
信号、呼吸气流信号、血氧饱和度信号及胸部腹部运动信号，若鼾声信号、呼吸气流信号、血氧饱和度信号及胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症，则启动颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗。
[0005] 本实用新型实施例是这样实现的，一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统包括：
[0006] 一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统包括：
[0008] 采集呼吸气流信号的呼吸气流信号采集电路；
[0009] 采集血氧饱和度信号的血氧饱和度信号采集电路；
[0010] 采集胸部腹部运动信号的胸部腹部运动信号采集电路；
[0011] 第一鼾声信号接收端、第二鼾声信号接收端、呼吸气流信号接收端、血氧饱和度信号接收端及胸部腹部运动信号接收端分别接所述鼾声信号采集电路的第一输出端、所述鼾声信号采集电路的第二输出端、所述呼吸气流信号采集电路的输出端、所述血氧饱和度信号采集电路的输出端及所述胸部腹部运动信号采集电路的输出端，将所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号转发至
数据处理器，接收所述数据处理器反馈的颏舌肌起搏参数和/或膈肌起搏参数以控制颏舌肌和膈肌起搏电路的
控制器；
[0012] 交互端与所述控制器的交互端采用有线/无线连接，若所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件，则将所述颏舌肌起搏参数和/或所述膈肌起搏参数反馈所述控制器的所述数据处理器；
[0013] 受控端与所述控制器的控制端连接，根据所述颏舌肌起搏参数和/或所述膈肌起搏参数进行颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗的所述颏舌肌和膈肌起搏电路。 [0014] 进一步地，所述控制器和所述数据处理器分别采用USB
接口建立连接。 [0015] 进一步地，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括： [0016] 连接在所述鼾声信号采集电路的输出端与所述控制器的鼾声信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0017] 连接在所述呼吸气流信号采集电路的输出端与所述控制器的呼吸气流信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0018] 连接在所述血氧饱和度信号采集电路的输出端与所述控制器的血氧饱和度信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0019] 连接在所述胸部腹部运动信号采集电路的输出端与所述控制器的胸部腹部运动信号接收端之间的模/数转换器。
[0020] 进一步地，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括： [0021] 连接在所述颏舌肌和膈肌起搏电路的受控端与所述控制器的控制端之间的数/模转换器。
[0022] 进一步地，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括： [0023] 连接在所述颏舌肌和膈肌起搏电路的受控端与所述数/模转换器的输出端之间的
放大器。
[0024] 进一步地，所述数据处理器为电脑或移动终端，所述移动终端包括智能手机和
平板电脑。
[0025] 进一步地，所述控制器采用控
制芯片U1，所述控制芯片U1的第一鼾声信号接收引脚、第二鼾声信号接收引脚、呼吸气流信号接收引脚、血氧饱和度信号接收引脚、胸部腹部运动信号接收引脚、交互引脚及控制引脚分别为第一鼾声信号接收端、第二鼾声信号接收端、呼吸气流信号接收端、血氧饱和度信号接收端、胸部腹部运动信号接收端、交互端及控制端。
[0026] 进一步地，所述鼾声信号采集电路包括：
[0027] 麦克风MK1、上拉
电阻R8、滤波电阻R6、滤波电阻R7、隔直电容C1、隔直电容C2及滤波电容C3；
[0028] 所述麦克风MK1的
低电压端接所述隔直电容C1的第一端，所述滤波电阻R7连接在所述隔直电容C1的第二端与地之间，所述麦克风MK1的高电压端接所述隔直电容C2的第一端，所述上拉电阻R8连接在电源VCC1与所述滤波电容C3的第一端之间，所述滤波电阻R6连接在所述隔直电容C2的第二端与所述滤波电容C3的第一端之间，所述滤波电容C3的第二端接地，所述隔直电容C1的第二端为所述鼾声信号采集电路的第一输出端、所述隔直电容C2的第 二端为所述鼾声信号采集电路的第二输出端。
[0029] 进一步地，所述呼吸气流信号采集电路包括：
[0030]
电池BT1、滑动电阻R1、滑动电阻R4、分压电阻R2、分压电阻R3、负
温度系数
热敏电阻R5及放大器芯片U2；
[0031] 所述滑动电阻R1的第一端和第二端分别接所述电池BT1的正极和负极，所述滑动电阻R1的滑动端接所述分压电阻R2的第二端，所述分压电阻R2的第一端接所述放大器芯片U2的高电压输入引脚，所述分压电阻R3第一端和第二端分别接所述分压电阻R2的第二端和所述放大器芯片U2的低电压输入引脚，所述滑动电阻R4的第一端和第二端分别接所述分压电阻R2的第一端和所述电池BT1的负极，所述滑动电阻R4的滑动端接所述滑动电阻R4的第二端，所述负温度系数热敏电阻R5的第一端和第二端分别接所述电池BT1的负极和所述放大器芯片U2的低电压输入引脚，所述放大器芯片U2的输出引脚为所述呼吸气流信号采集电路的输出端。
[0032] 进一步地，所述颏舌肌和膈肌起搏电路包括：
[0034] 所述光电耦合器芯片U3的高电压输入控制引脚、高电压受控输出引脚及低电压受控输出引脚分别接电源VCC2、电源VCC3及所述分流电阻R8的第一端，所述光电耦合器芯片U3的低电压输入控制引脚为所述颏舌肌和膈肌起搏电路的受控端，所述分流电阻R8的第一端输出颏舌肌起搏脉冲信号，所述分流电阻R8的第二端为膈肌起搏脉冲信号。 [0035] 本实用新型提供了一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，控制器实时获取鼾声信号、呼吸气流信号、血氧饱和度信号及胸部腹部运动信号；若所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件，控制器数据处理器反馈的接收颏舌肌起搏参数和/或膈肌起搏参数，以控制驱动颏舌肌和膈肌起搏电路进行颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗。从而，本实用新型针对中枢性呼吸暂停、阻塞性呼 吸暂停和混合性呼吸暂停三种类型的睡眠呼吸暂停综合症，智能化地进行针对性治疗。
附图说明
[0036] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或
现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037] 图1是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的组成结构图；
[0038] 图2是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的控制器的一种采集方式的电路图；
[0039] 图3是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的控制器控制颏舌肌和膈肌起搏电路的另一电路图；
[0040] 图4是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的具体电路图。
具体实施方式
[0041] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0042] 为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 [0043] 图1示出了本实用新型实施例提供的驱动电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
[0044] 一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统包括：
[0045] 采集鼾声信号的鼾声信号采集电路3；
[0046] 采集呼吸气流信号的呼吸气流信号采集电路4；
[0047] 采集血氧饱和度信号的血氧饱和度信号采集电路5；
[0048] 采集胸部腹部运动信号的胸部腹部运动信号采集电路6；
[0049] 第一鼾声信号接收端、第二鼾声信号接收端、呼吸气流信号接收端、血氧饱和度信号接收端及胸部腹部运动信号接收端分别接所述鼾声信号采集电路3的第一输出端、所述鼾声信号采集电路3的第二输出端、所述呼吸气流信号采集电路4的输出端、所述血氧饱和度信号采集电路5的输出端及所述胸部腹部运动信号采集电路6的输出端，将所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号转发至数据处理器2，接收所述数据处理器2反馈的颏舌肌起搏参数和/或膈肌起搏参数以控制颏舌肌和膈肌起搏电路7的控制器1；
[0050] 交互端与所述控制器1的交互端采用有线/无线连接，若所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件，则将所述颏舌肌起搏参数和/或所述膈肌起搏参数反馈所述控制器1的所述数据处理器2；
[0051] 受控端与所述控制器1的控制端连接，根据所述颏舌肌起搏参数和/或所述膈肌起搏参数进行颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗的所述颏舌肌和膈肌起搏电路7。 [0052] 需要说明的是，控制器1的交互端与所述控制器1的交互端采用有线/无线连接，具体地，可以采用现有的无线和/或有线建立连接，例如串口、蓝牙、WIFI等无线和/或有线连接方式。
[0053] 需要说明的是，控制器1在接收到鼾声信号采集电路3、呼吸气流信号采集电路4、血氧饱和度信号采集电路5、胸部腹部运动信号采集电路6及数据处理器2的数据（包括信号数据、参数数据、指令等），采用控制器1内部的
存储器存储；在发送数据至数据处理器2或颏舌肌和膈肌起搏电路7之前，做相 应的、匹配的数据格式处理。
[0054] 需要说明的是，本实施例提供的数据处理器2还具有以下功能：
[0055] 1，实时分析所述鼾声信号、所述呼吸气流信号所述血氧饱和度信号以及所述腹部运动信号，以判断是否满足睡眠呼吸暂停综合症。
[0056] 2，若判定为满足睡眠呼吸暂停综合症，实时将颏舌肌起搏参数和/或膈肌起搏参数反馈至控制器1，于此同时，发送颏舌肌起搏治疗指令和/或膈肌起搏治疗指令至控制器1，以控制颏舌肌和膈肌起搏电路7进行颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗，其中，所述颏舌肌起搏参数包括颏舌肌起搏脉冲信号的强度等参数信息。所述膈肌起搏参数包括膈肌起搏脉冲信号的强度等参数信息。
[0057] 3，于此同时，提供信息报告，包括：鼾声信号、呼吸气流信号、血氧饱和度信号及胸部腹部运动信号的统计数据，颏舌肌起搏脉冲信号的次数和强度的统计数据，膈肌起搏脉冲信号的次数和强度的统计数据，治疗前后的呼吸紊乱指数AHI，患者的病情严重程度等信息。
[0058] 4，生成治疗记录报告，向需要人发送患者的信息报告和治疗记录报告，发送的方式可以采用短信、微信等现有的通信工具发送。
[0059] 作为本实用新型一实施例，所述控制器1采用
单片机。更优的是，采用具有模/数转换器的单片机；更优的是，采用型号为CY8C52LP的单片机。
[0060] 作为本实用新型一实施例，所述控制器1和所述数据处理器2分别采用USB接口建立连接。
[0061] 图2是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的控制器的一种采集方式的电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
[0062] 作为本实用新型一实施例，当控制器1中没有包括模/数转换器时，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括：
[0063] 连接在所述鼾声信号采集电路3的输出端与所述控制器1的鼾声信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0064] 连接在所述呼吸气流信号采集电路4的输出端与所述控制器1的呼吸气流信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0065] 连接在所述血氧饱和度信号采集电路5的输出端与所述控制器1的血氧饱和度信号接收端之间的模/数转换器；和/或，
[0066] 连接在所述胸部腹部运动信号采集电路6的输出端与所述控制器1的胸部腹部运动信号接收端之间的模/数转换器。
[0067] 图3是本实用新型实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的控制器控制颏舌肌和膈肌起搏电路的另一电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
[0068] 作为本实用新型一实施例，当控制器1中没有包括模/数转换器时，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括：
[0069] 连接在所述颏舌肌和膈肌起搏电路7的受控端与所述控制器1的控制端之间的数/模转换器。
[0070] 更优的是，为了提高驱
动能力，所述睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统还包括：
[0071] 连接在所述颏舌肌和膈肌起搏电路7的受控端与所述数/模转换器的输出端之间的放大器。
[0072] 作为本实用新型一实施例，所述数据处理器2为电脑或移动终端，所述移动终端包括智能手机和平板电脑。
[0073] 在本实施例中，所述电脑包括台式电脑、
笔记本电脑等普通电脑设备。所述移动终端包括智能手机、平板电脑、普通手机、IPOD等具有移动终端设备。
[0074] 图4示出了本实用新型实施例提供的驱动电路的电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
[0075] 作为本实用新型一实施例，所述控制器1采用控制芯片U1，所述控制芯片U1的第一鼾声信号接收引脚D1、第二鼾声信号接收引脚D2、呼吸气流信号接收引脚D3、血氧饱和度信号接收引脚D5、胸部腹部运动信号接收引脚D4、交 互引脚DOUT及控制引脚COUT分别为第一鼾声信号接收端、第二鼾声信号接收端、呼吸气流信号接收端、血氧饱和度信号接收端、胸部腹部运动信号接收端、交互端及控制端。
[0076] 作为本实用新型一实施例，血氧饱和度信号采集电路5采用包括血氧饱和度
传感器的电路实现。更优的是，采用型号为DS一100A的血氧饱和度传感器的血氧
探头获取血氧饱和度信号。
[0077] 作为本实用新型一实施例，所述胸部腹部运动信号采集电路6采用包括胸腹部运动传感器的电路实现。更优的是，该胸腹部运动传感器的型号为XactTrace。 [0078] 作为本实用新型一实施例，所述鼾声信号采集电路3包括：
[0079] 麦克风MK1、上拉电阻R8、滤波电阻R6、滤波电阻R7、隔直电容C1、隔直电容C2及滤波电容C3；
[0080] 所述麦克风MK1的低电压端接所述隔直电容C1的第一端，所述滤波电阻R7连接在所述隔直电容C1的第二端与地之间，所述麦克风MK1的高电压端接所述隔直电容C2的第一端，所述上拉电阻R8连接在电源VCC1与所述滤波电容C3的第一端之间，所述滤波电阻R6连接在所述隔直电容C2的第二端与所述滤波电容C3的第一端之间，所述滤波电容C3的第二端接地，所述隔直电容C1的第二端为所述鼾声信号采集电路3的第一输出端、所述隔直电容C2的第二端为所述鼾声信号采集电路3的第二输出端。
[0081] 更优的是，麦克风MK1采用无指向微型麦克风；该无指向微型麦克风的频响范围在15Hz-15000Hz之间，具有8KHz的
采样频率。更优的是，麦克风MK1采用型号为CZ II-83的麦克风。
[0082] 作为本实用新型一实施例，所述呼吸气流信号采集电路4包括：
[0083] 电池BT1、滑动电阻R1、滑动电阻R4、分压电阻R2、分压电阻R3、负温度系数热敏电阻R5及放大器芯片U2；
[0084] 所述滑动电阻R1的第一端和第二端分别接所述电池BT1的正极和负极， 所述滑动电阻R1的滑动端接所述分压电阻R2的第二端，所述分压电阻R2的第一端接所述放大器芯片U2的高电压输入引脚VI+，所述分压电阻R3第一端和第二端分别接所述分压电阻R2的第二端和所述放大器芯片U2的低电压输入引脚VI-，所述滑动电阻R4的第一端和第二端分别接所述分压电阻R2的第一端和所述电池BT1的负极，所述滑动电阻R4的滑动端接所述滑动电阻R4的第二端，所述负温度系数热敏电阻R5的第一端和第二端分别接所述电池BT1的负极和所述放大器芯片U2的低电压输入引脚VI-，所述放大器芯片U2的输出引脚VO为所述呼吸气流信号采集电路4的输出端。
[0085] 作为本实用新型一实施例，负温度系数热敏电阻R5采用型号为QWX2-102-4000FB-2000-20的负温度系数热敏电阻替换。
[0086] 作为本实用新型一实施例，所述颏舌肌和膈肌起搏电路7包括：
[0087] 光电耦合器芯片U3和分流电阻R8；
[0088] 所述光电耦合器芯片U3的高电压输入控制引脚COUT、高电压受控输出引脚VO及低电压受控输出引脚VO分别接电源VCC2、电源VCC3及所述分流电阻R8的第一端，所述光电耦合器芯片U3的低电压输入控制引脚COUT为所述颏舌肌和膈肌起搏电路7的受控端，所述分流电阻R8的第一端输出颏舌肌起搏脉冲信号，所述分流电阻R8的第二端为膈肌起搏脉冲信号。
[0089] 下面结合图4，说明本实施例提供的睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统的工作原理：
[0090] 麦克风MK1采集鼾声信号，经过隔直电容C1和隔直电容C2滤除麦克风MK1的直流信号后，再经过滤波电阻R6和滤波电容C3进行滤波后，控制芯片U1通过第一鼾声信号接收引脚D1、第二鼾声信号接收引脚D2接收该鼾声信号。
[0091] 负温度系数热敏电阻R5采集呼吸气流，由于呼吸气流中有温度，在有呼吸气流时，负温度系数热敏电阻R5的电阻值降低，放大器芯片U2的输出引脚VO会输出高电平的脉冲信号，从而，控制芯片U1的呼吸气流信号接收引脚 D3接收到呼吸气流信号（高电平的脉冲信号）。
[0092] 同时，血氧饱和度信号采集电路5采集血氧饱和度信号；胸部腹部运动信号采集电路6采集胸部腹部运动信号。控制芯片U1从血氧饱和度信号接收引脚D5和胸部腹部运动信号接收引脚D4分别接收该血氧饱和度信号和该胸部腹部运动信号。
[0093] 然后，控制芯片U1通过交互引脚DOUT发送所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号转发至数据处理器2的交互端。 [0094] 若所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件；
[0095] 所述判定条件，具体为：
[0096] 如果有胸腹部运动信号而没有呼吸气流信号则判断为阻塞型呼气暂停，如果没有呼吸气流信号和胸部腹部运动信号，则判断为中枢性呼吸暂停，则需要给予颏舌肌起搏治疗。如果在睡眠期间，呼吸气流信号的幅度减少超过50%并持续10秒或以上，血氧饱和度下降幅度大于3%时，则需要给予体外的膈肌起搏治疗。
[0097] 若满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件，当则数据处理器2从交互端将所述颏舌肌起搏参数和/或所述膈肌起搏参数反馈至控制芯片U1的交互引脚DOUT。
[0098] 控制芯片U1通过控制引脚COUT控制颏舌肌和膈肌起搏电路7输出颏舌肌起搏脉冲信号和/或膈肌起搏脉冲信号；若需要颏舌肌起搏治疗，所述分流电阻R8的第一端输出匹配频率及匹配强度的颏舌肌起搏脉冲信号；若需要膈肌起搏治疗，所述分流电阻R8的第二端输出匹配频率及匹配强度的膈肌起搏脉冲信号。
[0099] 如果需要同时进行颏舌肌起搏治疗和膈肌起搏治疗，则所述分流电阻R8的第一端输出匹配频率及匹配强度的颏舌肌起搏脉冲信号，同时，所述分流电 阻R8的第二端输出匹配频率及匹配强度的膈肌起搏脉冲信号。
[0100] 本实用新型实施例提供了一种睡眠呼吸暂停综合症的监控及治疗系统，控制芯片U1通过第一鼾声信号接收引脚D1、第二鼾声信号接收引脚D2、呼吸气流信号接收引脚D3、血氧饱和度信号接收引脚D5、胸部腹部运动信号接收引脚D4、交互引脚DOUT及控制引脚COUT实时获取鼾声信号、呼吸气流信号、血氧饱和度信号及胸部腹部运动信号；若所述鼾声信号、所述呼吸气流信号、所述血氧饱和度信号及所述胸部腹部运动信号满足睡眠呼吸暂停综合症的判定条件，控制芯片U1通过交互引脚DOUT接收颏舌肌起搏参数和/或膈肌起搏参数，以通过控制引脚COUT驱动颏舌肌和膈肌起搏电路进行颏舌肌起搏治疗和/或膈肌起搏治疗。从而，针对中枢性呼吸暂停、阻塞性呼吸暂停和混合性呼吸暂停三种类型的睡眠呼吸暂停综合症，进行针对性治疗。
[0101] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的
权利要求书确定的
专利保护范围。
