睡眠呼吸的穿戴式监测技术研究

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社会的进步和科学技术的发展,促进了医疗体系的改革和医学模式的转变。国家中长期发展规划在人口与健康领域提出了“战略前移”和“重心下移”的发展战略,即将健康保障体系放在首位,和将医疗卫生事业的重心从医院转移到基层和社区。   阻塞性睡眠呼吸暂停综合征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,还是引起高血压、心脑血管疾病等疾病的诱因,对人的健康危害极大。因此,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。本文从家庭远程医疗监护的角度设计了一款用于家庭睡眠呼吸监护的穿戴式监测系统,此系统由穿戴式生理信号检测、无线数据传输和中央信号处理等三部分组成。   在睡眠呼吸监测中,涉及到心电、呼吸频率、血氧饱和度的检测。呼吸频率检测采用了生物阻抗法和热敏电阻法,成功研制了两款符合穿戴式的生理信号检测模块,分别是阻抗式呼吸检测模块,与心电检测共用RA和LL两个电极,检测呼吸频率;热敏电阻式呼吸检测模块,采用检测鼻子通气气流的温度变化来检测呼吸频率。同时又结合心电检测模块和血氧饱和度检测模块,实现了四参数的生理信号检测。模块设计体现了模块化、微型化、低功耗等特点。   选用Chipcon公司的CC2430作为生理参数的数据采集、预处理和无线传输的控制核心。作为8051微处理器,CC2430不仅组合了14位ADC和Zigbee无线通讯功能,而且体积为7mm×7mm、且功耗低,符合穿戴式监测的设计要求。因此各模块的设计都有效结合了对CC2430的应用。   Zigbee技术是一种新兴的短距离、低速率无线通信技术,主要用于近距离无线连接,非常适用于卫生医疗检测领域。本文采用Zigbee无线通讯技术实现了数据由采集模块到基站的收发功能。同时,采用VisualC++作为开发平台,Access2003作为后台数据库支持,设计并实现了基站配套软件系统,实现了生理参数的实时显示和健康评估。   最后利用各生理信号检测模块进行了相应的穿戴式检测实验。经实验验证,研制的睡眠呼吸监护系统,符合穿戴式检测的基本要求。所检测的数据具有一定的可靠性与实用性,有效组建了穿戴式睡H民呼吸监测系统。  
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