[发明专利]一种婴儿呼吸暂停的无线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种人的呼吸监测装置，特别涉及一种监测婴儿呼吸暂停的装置。

背景技术

婴儿呼吸暂停是指早产儿呼吸停止超过20秒，足月小儿呼吸停止超过15秒，常见于2周-1岁之间婴儿睡眠过程中。呼吸暂停是一种严重现象，主要由婴儿的睡眠姿势不当或呼吸通道不畅而引起，如不及时处理，长时间缺氧，可引起脑损害，对婴儿智力发育具有较大的影响，严重者可造成婴儿死亡。

对易发生呼吸暂停的高危婴儿，单靠临床的观察往往不够，应用监护仪进行监护能及时发现呼吸暂停。目前通常使用四通道监护，即心电、呼吸监护加上脉搏氧饱和度和外鼻孔下的热敏传感器，特别是鼻孔下热敏传感器能记录呼吸道的气流变化，有助于诊断阻塞性呼吸暂停。但是，上述监护装置均需要用电极或传感器等接触式器件拾取呼吸信号，长时间监护时对婴儿产生较大的束缚，并且容易阻塞婴儿的呼吸通道。

发明内容

本发明的目的是提供一种婴儿呼吸暂停的监测装置，通过对婴儿无约束、非接触的呼吸监测，在婴儿呼吸暂停时报警提醒，在不影响婴儿睡眠质量的同时，实现对婴儿呼吸的非接触式监测和报警。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种婴儿呼吸暂停的无线监测装置，包括发射微波信号检测婴儿呼吸状况的呼吸信号检测模块，对检测到的呼吸信号比较并进行频率转换的呼吸暂停检测模块和与设定阈值进行比较并引发警报的声光报警模块；

其中，呼吸信号检测模块包括微波传感器，微波传感器向婴儿胸壁定向发射微波信号、并拾取含有婴儿呼吸信息的反射信号输出给放大器，放大器对反射信号放大之后通过滤波器得到婴儿的呼吸信号，输出到呼吸暂停检测模块；

呼吸暂停检测模块包括电压比较器，电压比较器接受来自呼吸信号检测模块的呼吸信号后，与预设的零检测结果进行比较，得到包含呼吸频率的信号，通过单稳态触发器将呼吸频率转换为电压信号输出给声光报警模块；

声光报警模块包括译码电路和数值比较电路，译码电路接收呼吸暂停检测模块输出的电压信号后对呼吸暂停的次数进行计数，通过与数值比较电路中预设的电压阈值比较，根据比较的结果，输出报警信号到声光报警电路，发出声、光报警。

上述方案中，所述的微波传感器包括收、发共用的天线、环形器、混频器、耦合器和振荡源，所述振荡源产生24GHz的微波信号，大部分信号通过耦合器及环形器从天线将微波信号辐射出去，当微波信号被婴儿胸壁的微动反射后，其回波信号被天线接收，并与信号源的少部分微波在混频器中进行混频输出。

所述放大器为5000倍放大器，所述滤波器为0.5Hz的有源低通滤波器。

与现有的有线呼吸监护装置相比，本发明具有以下优点：

1、由于采用微波作为探测媒介，无需任何器件或导线接触婴儿身体，从微波信号的发射到接收完全是无线的，可以在3米内实现对婴儿呼吸信号的无线监测，检测过程对婴儿没有任何束缚，克服了容易阻塞婴儿的呼吸通道的缺陷。

2、婴儿呼吸运动引起的胸壁位移量约为2-4厘米，本发明设计的呼吸信号检测模块的频率为24GHz，它所能检测到的最小位移量为1.25厘米，分辨力强。

3、呼吸率检测准确。传统的有线呼吸监测装置需要绑带将呼吸传感器绑于婴儿胸腹部、或将呼吸传感器置于鼻腔处，婴儿呼吸的深浅或环境温度的变化都将影响呼吸率的检测，呼吸率的误差为4-6次/分钟。而本发明设计的呼吸监测装置，呼吸信号的检测不受呼吸深度的影响，且呼吸率的检测采用平均法，呼吸率检测准确，呼吸率的误差为1-2次/分钟。

4、误警率低。采用自适应阈值和能量积累两种方法对婴儿发生呼吸暂停的情况进行报警，比传统采用单纯的固定阈值的报警方法相比，本发明的误警率低，误警率为3％。

附图说明

以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的功能结构框图。

图2为图1中的微波传感器电路原理图。

图3为图1中的放大器电路原理图。

图4为图1中的滤波器电路原理图。

图5为图1中的呼吸暂停检测模块的电路原理图。

图6为图1中的声光报警模块的电路原理图。。

图7为1名10个月大的男婴的呼吸信号。

图8为1名3个月大的女婴发生呼吸阻塞时的呼吸信号。

具体实施方式