文獻綜述--睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀的設計

1、<p>　　睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀的設計</p><p>　　睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀的研究意義</p><p>　　阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructivesleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）是指睡眠時上氣道塌陷阻塞引起的呼吸暫停和通氣不足、伴有打鼾、睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，頻繁發(fā)生血氧飽和度下降、白天嗜睡等病征。國外早在20世紀60年代就有了外科

2、手術治療OSAHS的報道。1964年Kashina設計懸雍垂腭咽成形術（uvulopalatopharyngoplasty,UPPP）治療單純打鼾，1980年被采用治療OSAHS。隨后又相繼出現(xiàn)以下報道：1965年Gastaut等發(fā)現(xiàn)呼吸暫停及低通氣的存在；1978年Guilleminault等提出了OSAHS的概念；1981年Fujita等用UPPP治療OSAHS；1981年Sullivan用CPAP治療OSAHS。我國最早對OSAH

3、S的報道出現(xiàn)在1983年，近10年來對此病的認識和治療取得了長足發(fā)展，已成為耳鼻咽喉科最為引人注目的研究領域之一。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，人們對睡眠生理 、病理的了解日益增多，一門新興邊緣學科一睡眠醫(yī)學作為現(xiàn)代醫(yī)學的一個重要組成部分正在建立和發(fā)展起來，并廣泛的受到重視 在美國有數(shù)百家大型研究機構(gòu)正在從事睡眠呼吸方面的研究，他們在睡眠疾病，尤其是上呼吸道阻塞引起的 “阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥”的可能病

4、因、危害、診斷及治療方法等方面進行了大量的研究工作。 研究發(fā)現(xiàn)：“打鼾”這種現(xiàn)象很有可能潛伏著睡眠呼吸暫停綜合癥 正常人有輕度鼾聲不屬呼吸暫停，呼吸暫停的定義是指呼吸道停止氣流達 1O秒以上。如果每夜暫停次數(shù)在 30次以 上，每次暫停時間在 10秒以上 ，即可被診斷為“呼吸暫停綜合癥” 這是一種潛在的致死性疾病。其特點是睡眠時上呼吸道阻塞導致進行性缺氧．酸中毒，呼吸困難。造成白天嗜睡、頭暈、頭痛、記憶力減退、乏力、反應遲緩 、睡眠行為異

5、常等癥狀。長期有睡眠暫停的患者可引起高血壓、心率失常及猝死。</p><p>　　國外醫(yī)學界對此類疾病的研究十分重視，且已取得重大成果。目前國內(nèi)對此類患者的診斷大多采用多導儀或其他呼吸診斷儀器。而此類儀器價格昂貴且基本需從國外進口，不便在國內(nèi)醫(yī)院和患者中推廣使用。因此我們研制了一種價格便宜，性能優(yōu)良的“呼吸暫停監(jiān)測儀”以滿足各級醫(yī)院和患者的需求。</p><p>　　睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀的發(fā)

6、展現(xiàn)狀</p><p>　　近二十年來醫(yī)學研究證明，人類許多疾病的發(fā)生和發(fā)展都與睡眠中的呼吸障礙有密切關系，對睡眠呼吸暫停綜合癥研究已成為醫(yī)學界廣為重視的新熱點。許多以前不明病因的疾病，有初步資料表明與睡眠呼吸紊亂有關，睡眠呼吸研究的重要性已為醫(yī)學界公認，睡眠呼吸診療中心已成為醫(yī)院不可缺少的重要部門。睡眠時氣道阻塞嚴重，甚至完全封閉，無法正常通氣稱睡眠呼吸暫停綜合癥，國際上通常把鼻和口腔氣流暫停超過10秒的現(xiàn)象稱

7、之為睡眠呼吸暫停。睡眠呼吸暫停會導致反復的低血氧、高碳酸血癥和血液PH值下降，長期發(fā)展致使身體出現(xiàn)一系列病理改變。</p><p>　　國外自80年代起出現(xiàn)睡眠呼吸診斷中心，采用經(jīng)典式多導生理記錄儀（PSG）作為診斷的“金標準”。此類儀器在全夜6－7小時睡眠過程中，連續(xù)同步描記腦電、心電、血壓、呼吸等十余項指標，次日回放，以了解睡眠情況、睡眠期腦電表現(xiàn)、睡眠期心血管功能、睡眠期血氧含量及有無呼吸障礙。國外有美國偉

8、康公司生產(chǎn)，價格昂貴，且患者需留院觀察。由于改變了患者的居住環(huán)境及打亂了患者睡眠習慣，很難得到真實的睡眠記錄，不易在一般綜合性醫(yī)院普及。</p><p>　　在專業(yè)人員安裝調(diào)試和指導下，攜帶式睡眠記錄儀（Sleep Holter）在患者家庭中自然睡眠狀態(tài)下進行睡眠記錄，優(yōu)點為：睡眠呼吸暫停綜合癥患者為數(shù)眾多，醫(yī)院現(xiàn)有資源有限，不可能全部留院檢查，另外在患者家中睡眠呼吸監(jiān)測，可得到更接近自然睡眠的數(shù)據(jù)。缺點是僅能檢

9、測患者呼吸功能，對睡眠呼吸暫停綜合癥患者的心電和血壓變化不能夠深入了解，臨床意義較局限。</p><p>　　3. 睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀的設計特點</p><p>　　主要針對不適合做長期的監(jiān)測, 價格昂貴這些缺點發(fā)展出一套使用簡單、察覺性更低、價格低廉及適合在居家睡眠環(huán)境下作長期監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)，達到幫助醫(yī)師了解病患的病情，并提供醫(yī)生追蹤治療過程的改善情形。該設計特點，電路分類呼吸信號提取和

10、對呼吸暫停監(jiān)測實現(xiàn)兩大部分。1.呼吸暫停檢測方法。溫度檢測方法，即用玻璃封裝的二極管I N4148作傳感器(原理類熱敏電阻)，但其優(yōu)點是反映靈敏，熱慣性小。常溫 25℃時其兩端電壓為600-650mv,溫度每變化 1C，其兩端電壓變化2mV。將二極管作傳感器用膠帶粘在口腔或鼻腔下方。簡單易用，被檢測者沒有不舒服的感覺，不影響正常的睡眠。2.呼吸信號的提取調(diào)整電位器獲取所需的基準電位。人體的正常溫度是370C，二極管能接受到的人體呼吸的溫

11、度一般在33 *C。環(huán)境溫度為25℃時，人體呼吸的溫度相對環(huán)境溫度的最大變化量是 8 0C。二極管上電壓最大變化量是 16mv。一般我們將電位器調(diào)整到基準電壓為 592mV(此值為實驗值)加到同相端(為保證基準電壓的準確性還要用調(diào)整按鍵微調(diào))，原呼吸模擬信號加到反相端。</p><p>　　設計電路的主要特點：人的呼吸狀態(tài)是從檢測呼吸的空氣溫度來監(jiān)測的。溫度檢測的方法，既用熱敏電阻作傳感器，將熱敏傳感器用膠帶粘在

12、鼻腔或口腔下方。在呼吸時，口鼻腔底部由于氣流流過使溫度發(fā)生變化，因此人體的呼吸狀態(tài)可以從檢測溫度變化獲得。按此原理設計呼吸信號提取電路如圖1所示：</p><p>　　圖2 呼吸信號提取電路</p><p><b>　　4. 文獻總結(jié)</b></p><p>　　隨著科技的發(fā)展，人們對睡眠生理 、病理的了解日益增多。對睡眠呼吸暫停綜合癥研究已成

13、為醫(yī)學界廣為重視的新熱點。“呼吸暫停綜合癥” 這是一種潛在的致死性疾病。并且，睡眠呼吸暫停綜合癥可引發(fā)高血壓、肺心病、心律失常、心肌缺血等疾病。 現(xiàn)在睡眠呼吸暫停綜合癥已經(jīng)引起廣泛關注，監(jiān)測睡眠呼吸暫停綜合癥的儀器也得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)在國內(nèi)研制的睡眠呼吸暫停監(jiān)測儀不僅功能齊全，判斷正確，還靈巧輕便，操作簡單，安全。不僅可以用于醫(yī)院的癥狀監(jiān)測，平時有呼吸暫停病狀的患者也可以在家自己使用。清楚了解自身睡眠暫停的程度，接受合適治療，極大地方便

14、了患者，為患者解除了呼吸暫停的危險。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 張洪潤. 單片機應用設計200例(上冊)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.1~610</p><p>　　[2] 張洪潤，傅瑾新. 傳感器應用電路200例[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，2006.1~883 &

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