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便携式睡眠呼吸暂停低通气监测仪的研制

金星亮  
【摘要】: 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征是一种严重威胁人类健康的常见多发病,只是近30年来才逐渐被人们关注。是一种由于某些原因而导致上呼吸道阻塞,睡眠时有呼吸暂停,伴有缺氧、鼾声、白天嗜睡等症状的一种较复杂的疾病。它不仅影响人们的睡眠质量,还会引起高血压、心脑血管疾病等疾病,对人的健康危害极大。目前,医学上对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的预防、诊断和治疗受到了广泛的重视,因此研制一种便携式睡眠监测仪在临床上具有重要的意义。 本文基于光电容积法和朗伯-比尔定律,提出了脉率和血氧饱和度的算法,设计并实现了一种低功耗、体积小、价格便宜、适合家庭使用的睡眠呼吸暂停低通气监测仪。硬件设计上,通过NELLCOR指夹透射式血氧探头和相关驱动电路来采集人体脉搏波信号;通过HONEYWELL呼吸传感器提取鼻呼吸压力信号;设计并实现了人机交互式接口、时钟模块、存储模块、USB数据通信模块等。在软件设计上,在IAR平台上采用C430和汇编的混合编程完成底层驱动程序,实现了数据的采集、预处理、显示、存储和传输,实现了脉率和血氧饱和度的检测算法,同时,采用Visual C++作为开发平台,设计并实现了测试仪配套的PC机端软件系统,实现了生理参数的实时显示与健康评估。 通过系统测试表明,该监测仪各功能模块运行良好,整体功能完备,能有效提取脉搏波和呼吸信号,算出脉率和血氧饱和度,并结合呼吸信号,对人体睡眠状况进行评估。


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