[发明专利]一种基于心率检测呼吸睡眠暂停综合征的设备和系统

说明书

本发明公开了一种基于心率检测呼吸睡眠暂停综合征的设备、系统和方法，其中，该系统包括：检测设备和与所述检测设备通过蓝牙连接的智能终端；所述检测设备包括心电前端处理模块、AD转换模块、MCU、蓝牙模块和振动马达；心电前端处理模块，用于对体表心电信号采集、转换与滤波；AD转换模块，将模拟心电信号转化为数字信号并传入MCU；MCU，用于心电信号分析处理，计算实时心率值；蓝牙模块，用于与智能终端进行通信；智能终端，用于分析睡眠呼吸暂停发生情况；所述振动马达，用于振动报警。只需采集人体的心电信号，获取心率值，心率值经过本发明的方法分析，可实时获取用户睡眠呼吸暂停状况。设备小，成本低，佩戴方便。

技术领域

本发明涉及生理参数检测领域，尤其涉及一种基于心率检测呼吸睡眠暂停综合征的设备和系统。

背景技术

睡眠对人的身体健康是十分重要的，人的一生中约有三分之一的时间在睡眠中度过，睡眠是作为生命所必须的过程，是机体恢复、整合和巩固记忆的重要环节。睡眠障碍是睡眠量的异常及睡眠质的异常，或在睡眠时发生某些临床症状，其中，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive sleep apnea，OSA)是常见疾病，常伴有夜间睡眠过程中反复的上呼吸道完全或部分塌陷导致呼吸暂停或低通气症状，通常睡眠过程中出现每小时5次以上的呼吸暂停或低通气即视为异常，尽管大多数呼吸暂停会被短暂微觉醒所终止，而频繁觉醒导致睡眠片段化，严重影响了睡眠结构和睡眠质量，同时还是高血压、心脏病、脑血管疾病等多种疾病的危险因素，因此夜间睡眠监测和对阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的筛查是十分必要的。

多导睡眠监测(Polysomnography，PSG)被认为是睡眠监测和诊断阻塞性睡眠呼吸低通气综合症(OSAHS)的“金标准”，尽管该方法能够记录并分析脑电(EEG)、心电(ECG)、眼电(EOG)、肌电(EMG)、鼾声、脉搏、血氧饱和度等睡眠呼吸参数，医生通过对数十项生理信号参数进行分析，对病情做出判断，但过程极为复杂。其检测睡眠呼吸暂停的算法需要的参数多，计算复杂。现有的一些针对心电或脉率便携式睡眠呼吸检测方法，计算量大，无法在计算量较小的嵌入式设备中运行。

发明内容

本发明的目的在于针对现有睡眠监测仪体积庞大，价格昂贵和测试方法复杂等问题，提供一种通过心率指标来检测人们睡觉时呼吸暂停的设备和系统。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于心率检测呼吸睡眠暂停综合征的设备，包括：心电前端处理模块、AD转换模块、MCU和振动马达；

所述心电前端处理模块，用于对体表心电信号采集、转换与滤波；

所述AD转换模块，将模拟心电信号转化为数字信号并传入MCU；

所述MCU，用于心电信号分析处理，计算实时心率值，并分析睡眠呼吸暂停发生情况；

所述振动马达，用于在发生睡眠呼吸暂停时，振动报警。

所述检测设备包括设备主体和与所述设备主体卡扣连接的配件，所述设备主体为硅胶材质，所述心电前端处理模块、AD转换模块、MCU和振动马达均设置于所述设备主体内部，所述设备主体背面设有两个母卡扣；所述配件为电极片，电极片比设备主体略大，对应的在正面有两个公卡扣。

所述心电前端处理模块通过以下步骤执行完成对体表心电信号采集、转换与滤波：

一、将采集到的心率转化为一个时间序列其中HR_i代表序列中第i个心率值，t_i为转化后时间序列的第i个时间序列；

二、将时间序列转化为时间轴序列{T₁，T₂,T₃,…,T_i-1,T_i,T_i+1,…}，其中，