一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机的制作方法

1.本发明涉及医疗设备的技术领域，尤其涉及一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机。


背景技术：

2.睡眠呼吸机是用于治疗睡眠中上呼吸道阻塞的一种设备。睡眠的上呼吸道阻塞可以造成鼾声，血氧降低，代谢紊乱，长期会导致或加重各种慢性疾病如高血压，糖尿病，心脑血管疾病，神经性疾病慢性病。通过为上呼吸道提供一个高于大气压力的气道正压，能够为上呼吸道提供一个向外的支撑力，从而保证上呼吸道不塌陷不阻塞，保证气道畅通，解决鼾声低氧等问题。
3.治疗方案的设定一般通过先检查psg，获得基础的睡眠紊乱情况，再试戴呼吸机，设定一个合适的治疗参数和方案。在治疗过程中可以得到相关呼吸的一些生理参数，如潮气量，呼吸频率，吸气时间，气流震动等。由于治疗是一个长期过程，病症的改善是渐进和波动的，难免要重复进行睡眠监测，会造成医生用户的成本时间提高。
4.基于上述情况，我们设计出一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机。
6.本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现：
7.一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机，包括呼吸机本体以及音频发生器和拾音器模块；
8.所述音频发生器模块能够发送不同频率的信号，并能通过所述拾音器模块接收外部信号和发送折返信号；
9.所述呼吸机本体能够根据所述拾音器模块接收的信号，分离出环境噪声和所述音频发生器模块发送的信号，根据环境噪声，判断所述呼吸机本体使用者的鼾声；
10.根据所述音频发生器模块返回信号和发送信号的相位差，判定使用者的肢体运动。
11.本发明进一步技术方案设置为，所述音频发生器模块的发送信号策略：连续不间断发送和接收；按照一定频率发送和接收；发送方向可变。
12.本发明进一步技术方案设置为，还包括运动传感器模块，所述运动传感器模块设置在所述呼吸机本体的呼吸管路上，通过所述运动传感器模块的信号，判断管路运动。
13.本发明进一步技术方案设置为，还包括识别模块，所述识别模块对呼吸生理信号进行识别，通过气流和压力信号，分别分离识别管路内鼾声，呼吸气流，潮气量，通气量，阻塞判断，呼吸频率，吸气时间信号，判断中枢性暂停或阻塞性暂停。
14.本发明进一步技术方案设置为，所述呼吸机本体能够接收脉搏氧等外部信息，结
合脉氧，鼾声，呼吸频率，暂停和低通气，体动，治疗压力，推算出睡眠分析情况。
15.本发明进一步技术方案设置为，根据治疗压力上升趋势和鼾声及体动等相关信息，判断治疗压力过高，即压力上升途中出现静默期后的鼾声和体动等，说明压力过高，反馈给所述呼吸机本体及时准确降低压力；根据治疗压力下降趋势和鼾声体动的相关信息，判断治疗压力过低的转换过程。
16.本发明进一步技术方案设置为，建立睡眠分期分布图，并记录保存不同日期的周期变化，经过诸如均方差等的统计，算出使用者的睡眠平均规律，提前干预所述呼吸机本体的治疗参数自动调节，建立治疗前馈和反馈，提高治疗响应速度和质量。
17.本发明进一步技术方案设置为，根据使用者的肢体运动和管路运动结合时间信息，判断是否周期腿动。
18.本发明进一步技术方案设置为，根据体动，鼾声，spo2等信息，判定使用者是否微觉醒。
19.本发明进一步技术方案设置为，还包括云存储模块，所述呼吸机本体的使用数据可上传到所述云存储器模块内，并进行数据挖掘和人工智能处理。
20.综上所述，本发明包括以下有益技术效果：
21.本发明在设备和使用成本增加不大的前提下，通过在呼吸机本体增加简单的一些元件，元件发送和采集信息，经过先进的事件识别算法和智能辅助算法，将睡眠质量监测和治疗结合成一体，从总体上提高了睡眠呼吸慢病治疗效率质量，降低了个人和社会成本，并利用现有的数字手段，为睡眠慢病管理大数据化，只能化提供了基础和新手段。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例的系统框图。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
25.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
26.在本技术说明书和权利要求书的描述中，术语“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。
27.本发明公开了一种具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机。
28.如图1所示，具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机，包括呼吸机本体以及音频发生器和拾音器模块。
29.音频发生器和拾音器模块位于呼吸机本体内，呼吸机本体内安装有音频发生器模块发射声波和拾音器接收模块的驱动电路，音频发生器模块能够发送不同频率的信号，并能通过拾音器模块接收外部信号和发送折返信号。
30.呼吸机内安装有对拾音器模块接收信号进行处理的算法模块；算法模块对接收信号进行数字分解为环境噪音和音频发生器声波折返信号；环境噪声通过窗口能量积分来识别鼾声；折返信号和发射信号通过相位差来识别肢体离麦克风远近及运动速度，判别肢体运动；通过某方位的周期性相位差波动，锁定胸腹方位；并根据波动大小构建胸腹运动情况。
31.在本发明中，呼吸机本体内安装有控制音频发生器发射方位和声波频率的调节模块，麦克风模块可以在某时刻某方位发射不同频率的声波，类似于雷达信号的发射调制。
32.音频发生器模块的发送信号策略：连续不间断发送和接收；按照一定频率发送和接收；发送方向可变，可通过电机带动音频发生器和拾音器模块转换角度。
33.在本发明中，具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机还包括运动传感器模块，运动传感器模块可以贴在呼吸机本体的呼吸管路上，通过运动传感器模块的信号，判断管路运动，进而和使用者肢体运动的结果，判断动作产生的部位，并提升肢体运动判断的准确性。
34.另外，具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机还包括识别模块，识别模块对呼吸生理信号进行识别，通过气流和压力信号，分别分离识别管路内鼾声，呼吸气流，潮气量，通气量，阻塞判断，呼吸频率，吸气时间信号，判断中枢性暂停或阻塞性暂停等。
35.通过鼾声指数，暂停指数，体动数量/指数,暂停类别，可以判断睡眠质量；如鼾声指数》10,暂停指数》10,体动数量》30等表明睡眠质量较差。
36.此外，呼吸机本体能够接收脉搏氧等外部信息，结合脉氧，鼾声，呼吸频率，暂停和低通气，体动，治疗压力，推算出睡眠分析情况。根据使用者的肢体运动和管路运动结合时间信息，判断是否周期腿动及其可能性。
37.此外，具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机还包括治疗压力调节策略方法模块，通过事件发生的时间点，判断当前压力是否合适；如果压力在提升过程中，表明治疗压力偏高的可能性大，应降低压力；否则压力偏低的可能性较大，应提升压力；压力的改变可以结合当前压力大小和事件的严重程度以及事件窗口内发生频率进行步进级别(如0.5,1,1.5cmh2o)的调节。
38.根据睡眠质量，判定不同时间窗口应该提供的大约的压力支持水平。
39.通过较多次治疗窗口，建立窗口内一次治疗的压力支持的不同时间段的用力水平分布图。
40.利用分布图，加快呼吸机压力调节速度；在基础压力调节基础上，进行微调。
41.经过时刻窗口闭环压力调节，单次治理时间窗口闭环压力调节，多次治疗时间递推窗口压力分布三个闭环，可以更智能更有目标的进行压力调节；增强调节可靠性和加快调节速度。
42.根据治疗压力上升趋势和鼾声及体动等相关信息，判断治疗压力过高，即压力上
升途中出现静默期后的鼾声和体动等，说明压力过高，反馈给所述呼吸机本体及时准确降低压力；根据治疗压力下降趋势和鼾声体动的相关信息，判断治疗压力过低的转换过程。根据体动，鼾声，spo2等信息，判定使用者是否微觉醒及其可能性。
43.在本发明中，建立睡眠分期分布图，并记录保存不同日期的周期变化，经过诸如均方差等的统计，算出使用者的睡眠平均规律，提前干预呼吸机本体的治疗参数自动调节，建立治疗前馈和反馈，提高治疗响应速度和质量。
44.当然，具备睡眠质量监测的睡眠呼吸机还包括云存储模块，呼吸机本体的使用数据可上传到云存储器模块内，并进行数据挖掘和人工智能处理。
45.本发明的实施原理为：
46.本发明在设备和使用成本增加不大的前提下，通过在呼吸机本体增加简单的一些元件，元件发送和采集信息，经过先进的事件识别算法和智能辅助算法，将睡眠质量监测和治疗结合成一体，从总体上提高了睡眠呼吸慢病治疗效率质量，降低了个人和社会成本，并利用现有的数字手段，为睡眠慢病管理大数据化，只能化提供了基础和新手段。
47.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。