一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及电子医疗设备领域，尤其涉及一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，包括可编程系统模块、鼾声整形计数模块、心电信号采集模块、呼吸信号检测模块、血氧饱和度检测模块、脉率计数模块、预警模块、外部显示器和外部存储器，所述可编程系统模块分别连接外部显示器和外部存储器，所述可编程系统模块分别连接可编程系统模块、鼾声整形计数模块、心电信号采集模块、呼吸信号检测模块、血氧饱和度检测模块和脉率计数模块。本发明具有操作简单、轻便低功耗等特点，不用住院，减少病人心里负担，提高检测的准确度。该系统适合早期睡眠呼吸暂停征患者进行睡眠呼吸暂停征的排查，帮助医生及时了解患者的病情，针对病情对患者进行追踪治疗。
【专利说明】一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子医疗设备领域，尤其涉及一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装 置。
【背景技术】
[0002] 睡眠呼吸暂停症是一种常见却鲜为人知的功能失调病症，患者常在刚入睡后即出 现上气道狭窄，表现为鼾声大作，当上气道堵塞后鼾声消失，出现呼吸暂停。每一次呼吸暂 停发作，机体都会出现相应的病理生理改变。这种情况可导致睡眠中反复发生低氧血症、高 碳酸血症以及神经、体液调节障碍，引起高血压、心率失常、心肌梗塞、脑卒中。一些肥胖的 病人可引起糖尿病、脂肪代谢障碍，对肾功能也有很大损伤，引起夜尿增力口、蛋白尿，个别病 人引起性功能障碍；特别严重的病人可发生猝死。
[0003] 睡眠呼吸暂停包括阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea,0SA)和中枢 性睡眠呼吸暂停（Central Sle印Apnea，CSA)，临床上以0SA最为常见。据统计，阻塞性睡 眠呼吸暂停综合征发病率男性为1% -4%，女性在1%左右，近年来患病数量呈上升之势， 而且该病呈现年轻化，甚至青少年儿童也出现该病患征。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，可以 在居家环境下，作息时直接佩戴在患者身上使用，使用方便，实现了在家中也可以对患者的 身体情况进行监控。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装 置，包括可编程系统模块、鼾声整形计数模块、心电信号采集模块、呼吸信号检测模块、血氧 饱和度检测模块、脉率计数模块、预警模块和外部存储器，所述可编程系统模块分别连接外 部存储器，所述可编程系统模块连接所述鼾声整形计数模块，所述可编程系统模块接收所 述鼾声整形计数模块收集处理的鼾声信号并统计鼾声次数，将统计的次数发送至所述外部 存储器存储；所述可编程系统模块连接所述心电信号采集模块，所述可编程系统模块接收 所述心电信号采集模块收集处理的心电信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存 储；所述可编程系统模块连接所述呼吸信号检测模块，所述可编程系统模块接收所述呼吸 信号检测模块收集的腹部呼吸信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存储；所述 可编程系统模块接收所述血氧饱和度检测模块收集的血氧饱和度信号，并将所接收的信号 发送至所述外部存储器存储；所述可编程系统模块连接所述脉率计数模块，所述可编程系 统模块接收所述脉率计数模块收集的脉搏信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器 存储；所述可编程系统模块连接所述预警模块，当所述可编程系统模块接收到的信号超过 其设定的方位时，所述可编程系统模块控制所述预警模块发出警报。
[0006] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0007] 进一步，还包括外部显示器，所述外部显示器连接所述可编程系统模块，所述外部 显示器接收并显示所述可编程系统模块输送的信号。
[0008] 进一步，所述可编程系统模块包括软核处理器（软核处理器是指可以通过开发工 具创建专用处理器系统的处理器。）、鼾声计数控制器IP核、心电信号采样控制器IP核、呼 吸波采样控制器IP核、血氧饱和度检测控制器IP核、脉率计数控制器IP核、预警控制器IP 核、外部存储器接口 IP核和外部显示控制器接口 IP核，（IP核是一段具有特定电路功能的 硬件描述语言程序，将一些在数字电路中常用，但比较复杂的功能块设计成可修改参数的 模块。），所述软核处理器分别连接并且控制所述鼾声计数控制器IP核、心电信号采样控制 器IP核、呼吸波采样控制器IP核、血氧饱和度检测控制器IP核、脉率计数控制器IP核、预 警控制器IP核、外部存储器接口 IP核和外部显示控制器接口 IP核的运行，所述鼾声计数 控制器IP核连接并控制所述鼾声整形计数模块的运行，所述心电信号采样控制器IP核连 接并控制所述心电信号采集模块的运行，所述呼吸波采样控制器IP核连接并控制所述呼 吸信号检测模块的运行，所述血氧饱和度检测控制器IP核连接并控制所述血氧饱和度检 测模块的运行，所述脉率计数控制器IP核连接并控制所述脉率计数模块的运行，所述预警 控制器IP核连接并控制所述预警模块的运行，所述外部存储器接口 IP核连接并控制所述 外部存储器的运行，所述外部显示控制器接口 IP核连接并控制所述外部显示器的运行。
[0009] 进一步，所述鼾声整形计数模块包括用于采集鼾声信号的鼾声传感器、对鼾声信 号进行放大和滤波处理的鼾声信号调理电路和对鼾声信号进行整形的鼾声整形电路，所述 鼻干声传感器将收集的鼻干声信号输送到所述鼻干声信号调理电路，所述鼻干声信号调理电路输出 进过放大和滤波处理的鼾声信号到所述鼾声整形电路，所述鼾声整形电路输出经过整形处 理的鼾声信号到所述鼾声计数控制器IP核。
[0010] 进一步，所述心电信号采集模块包括前置放大器、滤波器和数模变换器，所述前置 放大器输出心电信号到所述滤波器，所述滤波器输出经过滤波处理的心电信号到所述数模 变换器，所述数模变换器将心电信号转换成数字信号后输出到所述心电信号采样控制器IP 核。
[0011] 进一步，所述呼吸信号检测模块包括采集腹部呼吸信号的压电传感器、腹部呼吸 信号调理电路、整形电路和呼吸信号模数转换电路，所述压力传感器将收集到的腹部呼吸 信号输出到所述腹部呼吸信号调理电路，所述腹部呼吸信号调理电路将经过放大和滤波处 理的腹部呼吸信号输出到所述整形电路和所述呼吸信号模数转换电路，所述整形电路将 接受到的腹部呼吸信号整形得到呼吸脉冲波形后输送到所述可编程系统模块上的外设IP 核。所述呼吸信号模数转换电路将接收到的腹部呼吸信号转换成数字信号后输送到所述呼 吸波采样控制器IP核。
[0012] 进一步，所述血氧饱和度检测模块包括血氧饱和度传感器、血氧饱和度传感器驱 动电路、血氧饱和度信号放大电路、血氧饱和度信号调理电路和血氧饱和度模数转换电路， 所述血氧饱和度传感器驱动电路连接所述血氧饱和度传感器，所述血氧饱和度传感器驱动 电路驱动所述血氧饱和度传感器收集血氧饱和度信号，所述血氧饱和度传感器收集到的血 氧饱和度信号分为分为直流信号和交流信号，所述血氧饱和度传感器输出直流信号到所述 血氧饱和度信号放大电路，所述血氧饱和度信号放大电路将经过放大处理的血氧饱和度信 号输送到所述血氧饱和度模数转换电路，所述血氧饱和度传感器输出输出交流信号到所述 血氧饱和度信号调理电路，所述血氧饱和度信号调理电路将交流信号输送到所述血氧饱和 度模数转换电路，所述血氧饱和度模数转换电路将接收到的直流信号和交流信号数模转换 后输送到所述血氧饱和度检测控制器IP核。
[0013] 进一步，所述脉率计数模块包括血氧饱和度交流信号调理电路和血氧饱和度交流 信号整形电路，所述血氧饱和度交流信号调理电路接收所述血氧饱和度传感器输出的交流 信号，所述血氧饱和度交流信号调理电路将接收到的交流信号经过滤波、放大处理后输送 到所述血氧饱和度交流信号整形电路，所述血氧饱和度交流信号整形电路将所述交流信号 进行整形后输送到所述脉率计数控制器IP核。
[0014] 进一步，所述预警模块包括功率放大电路和扬声器，所述功率放大器将从预警控 制器IP核上接收到的脉冲信号放大后输送到所述扬声器。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明采集患者睡眠状态下的呼吸信号以及打鼾次数；同 时监测患者的呼吸信号、血氧饱和度、心电信号和脉率等生命体征参数，用于判断患者睡眠 过程中身体是否出现异常，当出现脉率突然变化或血氧饱和度浓度降低至下限标准时通过 预警模块给与声音刺激，将患者从睡眠中唤醒，或通知家人给与帮助，采集和监测的所有数 据可以同步显示和存储，为后期确诊或治疗提供依据。该发明具有操作简单、轻便低功耗等 特点，不用住院，直接在居家环境下进行睡眠检测，减少病人心里负担，提高检测的准确度。 该系统适合早期睡眠呼吸暂停征患者进行睡眠呼吸暂停征的排查，帮助医生及时了解患者 的病情，针对病情对患者进行追踪治疗，帮助患者提高睡眠质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置的结构示意图；
[0017] 图2为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的鼾声整形计数模块的 结构示意图；
[0018] 图3为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的心电信号采集模块的 结构示意图；
[0019] 图4为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的呼吸信号检测模块的 结构示意图；
[0020] 图5为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的血氧饱和度检测模块 的结构不意图；
[0021] 图6为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的脉率计数模块的结构 示意图；
[0022] 图7为本发明一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置中的预警模块的结构示意 图。
[0023] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0024] 1、可编程系统模块，2、鼾声整形计数模块，3、心电信号采集模块，4、呼吸信号检测 模块，5、血氧饱和度检测模块，6、脉率计数模块，7、预警模块，8、外部显示器，9、外部存储 器，10、外部SD卡存储器，11、外部SDRAM存储器，12、外部Flash存储器，13、EPCS配置电 路，14、软核处理器，15、鼾声计数控制器IP核，16、心电信号采样控制器IP核，17、呼吸波采 样控制器IP核，18、血氧饱和度检测控制器IP核，19、脉率计数控制器IP核，20、预警控制 器IP核，21、外部显示控制器接口 IP核，22、外部SD卡控制器接口 IP核，23、SDRAM控制器 接口 IP核，24、Flash控制器接口 IP核，25、EPCS配置电路接口 IP核，26、鼾声传感器，27、 鼾声信号调理电路，28、鼾声整形电路，29、前置放大器，30、滤波器，31、变换器，32、压电传 感器，33、腹部呼吸信号调理电路，34、整形电路，35、呼吸信号模数转换电路，36、血氧饱和 度传感器，37、血氧饱和度传感器驱动电路，38、血氧饱和度信号放大电路，39、血氧饱和度 信号调理电路，40、血氧饱和度模数转换电路,41、血氧饱和度交流信号调理电路,42、血氧 饱和度交流信号整形电路，43、功率放大电路，44、扬声器。
【具体实施方式】
[0025] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0026] 本发明包括包括可编程系统模块1、鼾声整形计数模块2、心电信号采集模块3、呼 吸信号检测模块4、血氧饱和度检测模块5、脉率计数模块6、预警模块7和外部存储器9,所 述可编程系统模块1分别连接外部存储器9，所述可编程系统模块1连接所述鼾声整形计数 模块2,所述可编程系统模块1接收所述鼾声整形计数模块2收集的鼾声信号并统计鼾声 次数，将统计的次数发送至所述外部存储器9存储；所述可编程系统模块1连接所述心电信 号采集模块3,所述可编程系统模块1接收所述心电信号采集模块3收集处理的心电信号， 并将所接收的信号发送至所述外部存储器9存储；所述可编程系统模块1连接所述呼吸信 号检测模块4,所述可编程系统模块1接收所述呼吸信号检测模块4收集的腹部呼吸信号， 并将所接收的信号发送至所述外部存储器9存储；所述可编程系统模块1接收所述血氧饱 和度检测模块5血氧饱和度信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器9存储；所述可 编程系统模块1连接所述脉率计数模块6,所述可编程系统模块1接收所述脉率计数模块6 收集的脉搏信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器9存储；所述可编程系统模块1 连接所述预警模块7,当所述可编程系统模块1接收到的信号超过其设定的方位时，所述可 编程系统模块1控制所述预警模块7发出警报。所述外部存储器9包括外部SD卡存储器 10、外部SDRAM (所述SDRAM是指同步动态随机存储器，同步是指记录工作需要同步时钟，内 部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数 据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。）存储器11 和外部Flash存储器12,所述可编程系统模块1连接EPCS (所述EPCS是指串行存贮器）配 置电路13。
[0027] 所述可编程系统模块1包括软核处理器14、鼾声计数控制器IP核15、心电信号采 样控制器IP核16、呼吸波采样控制器IP核17、血氧饱和度检测控制器IP核18、脉率计数 控制器IP核19、预警控制器IP核20、外部存储器接口 IP核和外部显示控制器接口 IP核 21，所述软核处理器14分别连接并且控制所述鼾声计数控制器IP核15、心电信号采样控 制器IP核16、呼吸波采样控制器IP核17、血氧饱和度检测控制器IP核18、脉率计数控制 器IP核19、预警控制器IP核20、外部存储器接口 IP核（外部SD卡控制器接口 IP核22， SDRAM控制器接口 IP核23, Flash控制器接口 IP核24,）和外部显示控制器接口 IP核21 的运行，所述鼾声计数控制器IP核15连接并控制所述鼾声整形计数模块2的运行，所述心 电信号采样控制器IP核16连接并控制所述心电信号采集模块3的运行，所述呼吸波采样 控制器IP核17连接并控制所述呼吸信号检测模块4的运行，所述血氧饱和度检测控制器 IP核18连接并控制所述血氧饱和度检测模块5的运行，所述脉率计数控制器IP核19连接 并控制所述脉率计数模块6的运行，所述预警控制器IP核20连接并控制所述预警模块7 的运行，所述外部存储器接口 IP核连接并控制所述外部存储器9的运行，所述外部显示控 制器接口 IP核21连接并控制所述外部显示器的运行。
[0028] 还包括外部显示器8,所述外部显示器8连接所述可编程系统模块1，所述外部显 示器8接收并显示所述可编程系统模块1输送的信号。
[0029] 所述鼻f声整形计数模块2包括用于米集鼻f声信号的軒声传感器26、对軒声信号进 行放大和滤波处理的鼾声信号调理电路27和对鼾声信号进行整形的鼾声整形电路28,所 述鼻干声传感器26将收集的鼻干声信号输送到所述鼻干声信号调理电路，所述鼻干声信号调理电 路27输出进过放大和滤波处理的鼾声信号到所述鼾声整形电路28,所述鼾声整形电路28 输出经过整形处理的鼾声信号到所述鼾声计数控制器IP核15。所述鼾声传感器26采用 压电式喉头传递鼾声传感器26,采集到患者的鼾声信号后经鼾声信号调理电路27中的放 大器放大后再经鼾声信号调理电路27中的滤波器30的滤波处理，以防止环境因素的干扰， 滤波器30设计成截止频率为160Hz的二阶有源低通滤波器30 ;经滤波器30处理后的鼾声 信号送鼾声整形电路3428进行整形，得到脉冲信号送鼾声计数控制器IP核15统计鼾声次 数。
[0030] 所述心电信号采集模块3包括前置放大器29、滤波器30和数模变换器31，所述前 置放大器29输出心电信号到所述滤波器30,所述滤波器30输出经过滤波处理的心电信号 到所述数模变换器31，所述数模变换器31将心电信号转换成数字信号后输出到所述心电 信号米样控制器IP核16。
[0031] 所述呼吸信号检测模块4包括采集腹部呼吸信号的压电传感器32、腹部呼吸信 号调理电路33、整形电路34和呼吸信号模数转换电路35,所述压力传感器32将收集到的 腹部呼吸信号输出到所述腹部呼吸信号调理电路33,所述腹部呼吸信号调理电路33将经 过放大和滤波处理的腹部呼吸信号输出到所述整形电路34和所述呼吸信号模数转换电路 35,所述整形电路34将接受到的腹部呼吸信号整形得到呼吸脉冲波形后输送到所述呼吸 波采样控制器IP核17。所述呼吸信号模数转换电路35将接收到的腹部呼吸信号转换成数 字信号后输送到所述呼吸波采样控制器IP核17。
[0032] 所述血氧饱和度检测模块5包括血氧饱和度传感器36、血氧饱和度传感器驱动电 路37、血氧饱和度信号放大电路38、血氧饱和度信号调理电路39和血氧饱和度模数转换电 路40,所述血氧饱和度传感器驱动电路37连接所述血氧饱和度传感器36,所述血氧饱和度 传感器驱动电路37驱动所述血氧饱和度传感器36收集血氧饱和度信号，所述血氧饱和度 传感器36收集到的血氧饱和度信号分为分为直流信号和交流信号，所述血氧饱和度传感 器36输出直流信号到所述血氧饱和度信号放大电路38,所述血氧饱和度信号放大电路38 将经过放大处理的血氧饱和度信号输送到所述血氧饱和度模数转换电路40,所述血氧饱和 度传感器输出交流信号到所述血氧饱和度信号调理电路39,所述血氧饱和度信号调理电路 39将交流信号输送到所述血氧饱和度模数转换电路40,所述血氧饱和度模数转换电路40 将接收到的直流信号和交流信号数模转换后输送到所述血氧饱和度检测控制器IP核18。
[0033] 所述脉率计数模块6包括血氧饱和度交流信号调理电路41和血氧饱和度交流信 号整形电路42,所述血氧饱和度交流信号调理电路41接收所述血氧饱和度传感器输出的 交流信号，所述血氧饱和度交流信号调理电路41将接收到的交流信号经过滤波、放大处理 后输送到所述血氧饱和度交流信号整形电路42,所述血氧饱和度交流信号整形电路42将 所述交流信号进行整形后输送到所述脉率计数控制器IP核19。
[0034] 所述预警模块包括功率放大电路43和扬声器44,所述功率放大器43将从预警控 制器IP核20、上接收到的脉冲信号放大后输送到所述扬声器44。
[0035] 所述睡眠呼吸暂停监护装置在监测患者睡眠过程中，如果监测的参数中出现血氧 饱和度值低于统计平均值10%，或脉率高于/低于统计平均值20%，或心电图特征异常， 或单次呼吸暂停时间超过60秒，将视为睡眠紧急异常，发出频率为500Hz-5KHz、频率步进 100Hz的脉冲信号，控制预警电路模块工作，终止患者睡眠过程，将患者从睡眠中唤醒或用 于通知家人给予必要的看护。所述频率为500Hz-5KHz的脉冲信号送功率放大器LM3886电 路，驱动扬声器44工作。
[0036] 使用 Verilog HDL(Verilog HDL 是一种硬件描述语言（HDL: Hardware Description Language)，是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用 它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。）分别 完成鼾声计数控制器、心电信号采样控制器、呼吸波采样控制器、血氧饱和度检测控制器、 脉率计数控制器、专家系统控制器的建模，再使用SOPC Builder工具（SOPC Builder工具 是指可编程系统的新建工具。）所述依次将上述控制器封装成用户自定制IP核。
[0037] 然后利用SOPC Builder工具构建可编程片上系统,依次配置和添加软核处理器 14、SDRAM配置电路23、外部Flash存储器12、EPCS配置电路14接口、外部SD卡存储器10、 外部显示控制器IP核21和自定制IP核如鼾声整形计数模块2、心电信号采样模块3、呼吸 信号检测模块4、血氧饱和度检测模块5、脉率计数模块6。接着配置上述各控制器的物理地 址和中断优先级，设置心电信号采样控制器的中断优先级最高，呼吸波采样控制器的中断 优先级次之，由SOPC Builder工具生成可编程片上系统。
[0038] 再将生成的可编程片上系统经工具编译综合后，将生成的文件通过下载至的配置 器件上，完成便携式睡眠呼吸暂停装置的硬件系统设计。
[0039] 然后完成系统软件程序设计，处理器按照中断优先级顺序依次从心电信号采集模 块3、呼吸信号检测模块4、脉率计数模块6、血氧饱和度检测模块5、鼾声整形计数模块2读 取数据。读取的心电数据、呼吸波数据、脉搏数据保存在内部中。
[0040] 便携式睡眠呼吸暂停装置在睡眠前使用，其操作使用步骤：（1)按照胸部三个导 联连接方法分别在靠右肩锁骨下、靠左肩锁骨下、右下腹各安放三个一次性电极片；（2)将 压电传感器32安放在腹部，使用松紧带固定；（3)将鼾声传感器26安放在颈部靠近喉结位 置，鼾声传感器26使用一次性胶带固定；(4)将指夹式血氧饱和度探头套在左手或右手食 指上；（5)打开装置电源，检测睡眠过程中的各项指标参数。便携式睡眠呼吸暂停装置在 正常使用过程中，当出现传感器脱落，或监测的参数中出现血氧饱和度值低于统计平均值 10%，或脉率高于/低于统计平均值20%，或心电图特征异常，或单次呼吸暂停时间超过60 秒，会启动专家系统控制器工作，给予报警。
[0041] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在于，包括可编程系统模块、鼾声整 形计数模块、心电信号采集模块、呼吸信号检测模块、血氧饱和度检测模块、脉率计数模块、 预警模块和外部存储器，所述可编程系统模块分别连接外部存储器，所述可编程系统模块 连接所述鼾声整形计数模块，所述可编程系统模块接收所述鼾声整形计数模块收集处理的 鼾声信号并统计鼾声次数，将统计的次数发送至所述外部存储器存储；所述可编程系统模 块连接所述心电信号采集模块，所述可编程系统模块接收所述心电信号采集模块收集处理 的心电信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存储；所述可编程系统模块连接所 述呼吸信号检测模块，所述可编程系统模块接收所述呼吸信号检测模块收集的腹部呼吸信 号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存储；所述可编程系统模块接收所述血氧饱 和度检测模块收集的血氧饱和度信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存储；所 述可编程系统模块连接所述脉率计数模块，所述可编程系统模块接收所述脉率计数模块收 集的脉搏信号，并将所接收的信号发送至所述外部存储器存储；所述可编程系统模块连接 所述预警模块，当所述可编程系统模块接收到的信号超过其设定的方位时，所述可编程系 统模块控制所述预警模块发出警报。
2. 根据权利要求1所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在于，还包 括外部显示器，所述外部显示器连接所述可编程系统模块，所述外部显示器接收并显示所 述可编程系统模块输送的信号。
3. 根据权利要求2所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在于，所述 可编程系统模块包括软核处理器、鼾声计数控制器IP核、心电信号采样控制器IP核、呼吸 波采样控制器IP核、血氧饱和度检测控制器IP核、脉率计数控制器IP核、预警控制器IP 核、外部存储器接口 IP核和外部显示控制器接口 IP核，所述软核处理器分别连接并且控制 所述鼾声计数控制器IP核、心电信号采样控制器IP核、呼吸波采样控制器IP核、血氧饱和 度检测控制器IP核、脉率计数控制器IP核、预警控制器IP核、外部存储器接口 IP核和外 部显示控制器接口 IP核的运行，所述鼾声计数控制器IP核连接并控制所述鼾声整形计数 模块的运行，所述心电信号采样控制器IP核连接并控制所述心电信号采集模块的运行，所 述呼吸波采样控制器IP核连接并控制所述呼吸信号检测模块的运行，所述血氧饱和度检 测控制器IP核连接并控制所述血氧饱和度检测模块的运行，所述脉率计数控制器IP核连 接并控制所述脉率计数模块的运行，所述预警控制器IP核连接并控制所述预警模块的运 行，所述外部存储器接口 IP核连接并控制所述外部存储器的运行，所述外部显示控制器接 口 IP核连接并控制所述外部显示器的运行。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在 于，所述鼾声整形计数模块包括用于采集鼾声信号的鼾声传感器、对鼾声信号进行放大和 滤波处理的鼾声信号调理电路和对鼾声信号进行整形的鼾声整形电路，所述鼾声传感器将 收集的鼾声信号输送到所述鼾声信号调理电路，所述鼾声信号调理电路输出进过放大和滤 波处理的鼾声信号到所述鼾声整形电路，所述鼾声整形电路输出经过整形处理的鼾声信号 到所述鼾声计数控制器IP核。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在 于，所述心电信号采集模块包括前置放大器、滤波器和数模变换器，所述前置放大器输出心 电信号到所述滤波器，所述滤波器输出经过滤波处理的心电信号到所述数模变换器，所述 数模变换器将心电信号转换成数字信号后输出到所述心电信号采样控制器IP核。
6. 根据权利要求1或2或3所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在 于，所述呼吸信号检测模块包括采集腹部呼吸信号的压电传感器、腹部呼吸信号调理电路、 整形电路和呼吸信号模数转换电路，所述压力传感器将收集到的腹部呼吸信号输出到所述 腹部呼吸信号调理电路，所述腹部呼吸信号调理电路将经过放大和滤波处理的腹部呼吸信 号输出到所述整形电路和所述呼吸信号模数转换电路，所述整形电路将接受到的腹部呼吸 信号整形得到呼吸脉冲波形后输送到所述可编程系统模块上的外设IP核。所述呼吸信号 模数转换电路将接收到的腹部呼吸信号转换成数字信号后输送到所述呼吸波采样控制器 IP核。
7. 根据权利要求1或2或3所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在 于，所述血氧饱和度检测模块包括血氧饱和度传感器、血氧饱和度传感器驱动电路、血氧饱 和度信号放大电路、血氧饱和度信号调理电路和血氧饱和度模数转换电路，所述血氧饱和 度传感器驱动电路连接所述血氧饱和度传感器，所述血氧饱和度传感器驱动电路驱动所述 血氧饱和度传感器收集血氧饱和度信号，所述血氧饱和度传感器收集到的血氧饱和度信号 分为分为直流信号和交流信号，所述血氧饱和度传感器输出直流信号到所述血氧饱和度信 号放大电路，所述血氧饱和度信号放大电路将经过放大处理的血氧饱和度信号输送到所述 血氧饱和度模数转换电路，所述血氧饱和度传感器输出输出交流信号到所述血氧饱和度信 号调理电路，所述血氧饱和度信号调理电路将交流信号输送到所述血氧饱和度模数转换电 路，所述血氧饱和度模数转换电路将接收到的直流信号和交流信号数模转换后输送到所述 血氧饱和度检测控制器IP核。
8. 根据权利要求6所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在于，所述 脉率计数模块包括血氧饱和度交流信号调理电路和血氧饱和度交流信号整形电路，所述血 氧饱和度交流信号调理电路接收所述血氧饱和度传感器输出的交流信号，所述血氧饱和度 交流信号调理电路将接收到的交流信号经过滤波、放大处理后输送到所述血氧饱和度交流 信号整形电路，所述血氧饱和度交流信号整形电路将所述交流信号进行整形后输送到所述 脉率计数控制器IP核。
9. 根据权利要求1或2或3所述的一种家用便携式睡眠呼吸暂停监护装置，其特征在 于，所述预警模块包括功率放大电路和扬声器，所述功率放大器将从预警控制器IP核上接 收到的脉冲信号放大后输送到所述扬声器。
【文档编号】A61B5/0402GK104107036SQ201410325027
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】陈军波, 陈心浩, 黄敏, 朱曦, 凌鸿顺, 林冀鹏 申请人:中南民族大学