一种基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种恒流源供电电路，尤其涉及一种基于气垫床的呼吸信号传感 器的恒流源供电电路。
【背景技术】
[0002] 睡眠呼吸暂停综合征（Sleep Apnea Syndrome:SAS)是人类生命和健康的潜 在杀手[1]。SAS是一种睡眠中发生呼吸暂停的睡眠障碍。根据R&K手册[1]，人体睡眠 中的呼吸障碍可分成两种 [2]:①无呼吸（Apnea) : 口或者鼻的气流停止流动超过十秒； ②低呼吸（Hypopnea):换气量低于50%时间超过十秒。医学上，"无呼吸/低呼吸指 数"(Apnea_hypopnea Index，AHI)定义是指平均一小时内无呼吸及低呼吸事件的次数。在 成人，普遍将AHI高于5诊断为患有睡眠呼吸暂停；在儿童，诊断数值未有定案，有人将AHI 高于1. 5定义为儿童睡眠呼吸暂停[3]。呼吸暂停综合症一般可以分为以下3种类型：阻塞 性睡眠呼吸暂停（0SA)，中枢性呼吸暂停（CSA)及混合型睡眠暂停（MSA) [3]。其中0SA患者 最为普遍，占84%的比例。0SA与CSA的主要区别在于呼吸道是否通畅。
[0003] 成人呼吸暂停临床表现为鼾声巨大；鼾声时常因呼吸暂停中断，然后出现喘气； 日间嗜睡，日间专注度，认知能力下降；清晨头痛；体重增加等。儿童发生呼吸暂停表现为 夜间睡眠时有打鼾、呼吸声音异常；白天会有好动及嗜睡 [4]。这些症状比较十分常见，也因 此容易被忽略。事实上，统计资料显示，国外睡眠呼吸暂停综合征的发病率是2%到4%，我 国的统计大概是3%到4%左右，并有逐年提高的趋势 [5]，呼吸暂停综合症在中年男性最为 普遍；男性的发病率约为女性的2至8倍。
[0004] 其中早产儿的呼吸暂停综合症，因早产儿发病率高、抵抗力较弱、危害严重，尤为 受关注。由于早产儿的中枢呼吸系统发育不完善，区别于成人，其调节呼吸的能力有限，容 易出现呼吸障碍，因此这个群体患上呼吸暂停综合症的概率比一般群体要高得多。据临床 统计，约40~50%的早产儿会有周期性呼吸的症状出现；周期性呼吸是呼吸异常的一种， 表现为呼吸加快加强减弱减慢的交替出现。因为早产儿自主调节呼吸的能力弱，患有周期 性呼吸的早产儿中约有一半会发展为呼吸暂停。而且胎龄越小的早产儿，身体功能越不完 善，患上呼吸暂停综合症的概率越大 [6]。此外缺氧、体温变化、低血糖等因素同样可能导致 新生儿的呼吸暂停综合症。呼吸暂停对于新生儿来说是一种严重生理障碍。当发现新生儿 出现呼吸暂停时，需要尽快对其实施呼吸帮助和其他救助措施，维持生命机体的正常工作。 如没有得到及时处理，长时期缺氧可导致脑损伤、肌肉萎缩等，对新生儿的身体和智力发 展不利，严重时甚至造成窒息死亡 [7]。
[0005] 成年人及儿童的呼吸暂停并未受到广泛的关注，虽然其没有癌症、肺结核等疾病 的致死率高，但是其对患者个人和社会都具有明显的危害，如图1所示。它不仅影响患者个 人休息，导致个人日间疲惫；而且睡眠过程中长期缺氧严重损害机体各脏器的机体功能 [8]， 例如可导致心脏供血能力不足、血压增高、胸闷气短、头晕眼花、内分泌失调及肌无力等，严 重时甚至发生猝死。对于老年人，呼吸暂停可能导致或者加重某些心血管疾病；对于儿童， 呼吸暂停可能导致其发育滞后、体格瘦弱；对于孕妇呼吸暂停可能影响胎儿的发育；除此 以外，呼吸暂停常常打扰周围人的睡眠，给家庭和社会带来不便。
[0006] 近年来居民对健康观念越来越重视，家庭健康监护（Home Health Care-HHC)的理 念已经逐渐深入人心，居民对健康的投资越来越多。家庭健康监护已经成为医疗科学发展 的重要方向之一，同时也是社会文明进步的重要标志 [9]。家庭监护仪器是家庭健康监护的 重要部分。睡眠监护仪器展现出巨大的市场潜力。许多发达国推出家庭睡眠监护仪器，并 形成一定规模。我国的家庭睡眠监护市场也逐渐壮大。与专业医用监护仪器相比，家庭监 护仪器更加注重低成本、易操作、无干扰和便携式等特点，表1是目前市场上几种家庭睡眠 监护仪器的典型代表 [1°]。
[0007] 表1目前国内外典型家庭睡眠监护仪器
[0008]
【主权项】
1. 一种基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路，其中，呼吸信号由传感器采 集，该传感器的结构是4个P型电阻组成的惠斯通电桥结构，所述P型电阻内部有半导体膜 片，其特征在于： 恒流源供电电路包括运算放大器、电阻R1、电阻R2、稳压二极管Dl和电容C1，所述传 感器的+IN输入端连接与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的同相输入端同时与 所述电阻Rl的一端、所述稳压二极管Dl的阴极和所述传感器的-IN输入端连接，所述电阻 Rl的另一端连接至供电电压，所述运算放大器的反相输入端通过所述电阻R2与接地电压 相连，所述稳压二极管Dl的阳极同时与所述电容Cl的一端和接地电压相连，所述电容Cl 的另一端接地。
2. 根据权利要求1所述基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路，其特征在 于，所述运算放大器选用AnalogDevice公司生产的AD823AR运算放大器。
3. 根据权利要求1所述基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路，其特征在 于，所述电阻R2选用2.OkQ的金属膜精密电阻。
4. 根据权利要求1所述基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路，其特征 在于，所述稳压二极管Dl的型号为1N4736_3V0,其稳压值为3. 0V，产生的恒流源大小为 I. 5mA〇
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于气垫床的呼吸信号传感器的恒流源供电电路，其中，呼吸信号由传感器采集，该传感器的结构是4个P型电阻组成的惠斯通电桥结构，P型电阻内部有半导体膜片，传感器的+IN输入端连接与运算放大器的输出端相连，运算放大器的同相输入端同时与电阻R1的一端、稳压二极管D1的阴极和传感器的-IN输入端连接，电阻R1的另一端连接至供电电压，运算放大器的反相输入端通过电阻R2与接地电压相连，稳压二极管D1的阳极同时与电容C1的一端和接地电压相连，电容C1的另一端接地。采用恒流源供电时，传感器输出电压不会受到温度、传感器精度等影响，不但减少了器件数量降低了成本，而且传感器输出的稳定性更高。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN204536969
【申请号】CN201420787196
【发明人】段发阶, 蒋佳佳, 姚少杰, 王仁大
【申请人】天津大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月12日