一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳计数及预警电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102274008A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102274008A(43)申请公布日2011.12.14(21)申请号201010202706.8(22)申请日2010.06.13(71)申请人深圳市迈迪加科技发展有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新中二道深圳国际软件园4栋311B室(72)发明人沈劲鹏宗洪强杨欣班庆远王金泊王新安戴鹏黄锦锋李玉刚(51)Int.Cl.A61B5/0205(2006.01)A61B5/08(2006.01)G08B21/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳计数及预警电路(57)摘要本发明公开了一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳计数及预警电路。该电路由电荷放大器、电压放大器、50Hz陷波器、滤波器(包含低通和带通)、检波计数器和预警器等模块组成。该电路无需A/D转换模块和数字处理模块等复杂数字单元，直接通过检波计数器即可方便而准确地计算出信号的波峰(或波谷)数，得到呼吸和心跳的次数，预警器由此确定呼吸和心跳频率是否正常以及相应预警级别。CN102748ACCNN110227400802274010A权利要求书1/1页1.一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳计数及预警电路，主要由电荷放大器、电压放大器、50Hz陷波器、低通滤波器、带通滤波器、检波计数器和预警器等模块组成。2.根据权利要求1所述的呼吸和心跳计数及预警电路，其特征在于：基于压电电缆传感器，传感器材料为聚偏氟乙烯。3.根据权利要求1所述的呼吸和心跳计数及预警电路，其特征在于：包含呼吸和心跳信号的分离电路，能同时得到呼吸和心跳两种信号的信息。4.根据权利要求3所述的呼吸和心跳信号分离电路，其特征在于：通过模拟滤波的方式完成呼吸和心跳信号的分离，呼吸信号在0.5～0.8Hz以下，心跳信号在0.5～0.8Hz以上。5.根据权利要求1所述的呼吸和心跳计数及预警电路，其特征在于：不需要A/D转换电路和处理器等复杂数字模块，直接通过简单的模拟电路(检波计数器)直接完成呼吸和心跳计数功能。6.根据权利要求5所述的检波计数电路，其特征在于：包含一个延时单元、幅度补偿单元、比较单元和计数单元，通过将信号与延时后的信号比较后计数得到信号波峰的个数。7.根据权利要求1所述的预警器，其特征在于：包含一个预警级别判断模块、一个预警指示灯以及一个预警蜂鸣器。8.根据权利要求1所述的预警器，其特征在于：可以是一级、三级、五级或其它预警机制。2CCNN110227400802274010A说明书1/3页一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳计数及预警电路[0001]沈劲鹏宗洪强杨欣班庆远王金泊王新安【技术领域】[0002]本发明涉及医疗监测诊断仪器及电路设计领域，具体涉及一种基于压电电缆传感器的呼吸和心跳信号的计数及预警电路，可以得到人体的呼吸和心跳次数，并以此进行预警。【背景技术】[0003]睡眠呼吸障碍一直以来都严重困扰着人们正常的工作和生活：夜间频繁的打鼾和呼吸暂停容易使得睡眠质量下降、头痛、日间嗜睡或疲劳，长时间的睡眠呼吸障碍会引发一系列的心脑血管系统及其它相关系统疾病，如高血压、冠心病、心率失常等。据统计，全世界约有1％～5％的中年男性患有睡眠呼吸障碍疾病，而且随着年龄的增长患病率显著增加。此外，由于各种心脏类疾病或药物性过敏等因素，人体在睡眠时也容易出现不同程度的心跳过快或过缓。长时间的心跳过快或过缓将严重影响人的大脑供氧状况，引发一系列生理病状如休克甚至猝死，威胁人体生命安全。[0004]传统的睡眠监测手段主要是多导睡眠监测仪(PSG)和心电图仪。但是，多导睡眠监测仪和心电图仪都需要固定许多电极到皮肤上，测量不方便，产生不舒适感，且人体不能随意翻动；同时，这些仪器也比较昂贵和笨重，不适于便携和家用的应用。[0005]聚偏氟乙烯(PVDF)压电材料具有压电常数大，灵敏度高，机械品质因素低，频率响应范围宽，价格便宜等优点，采用本发明的电路能够适合用作便携式家用呼吸和心跳健康监测系统的传感材料。[0006]同时，随着科技水平的进步，市场上也有一些基于其它传感材料的睡眠监测产品和专利。但这些系统在传感器精度、信号处理电路的处理能力、检测和安装方式等方面都或多或少地存在着一些不足。[0007]申请号为200410088749.2的专利公开了“一种非接触式心动和呼吸监测技术”，这种技术也是通过模拟方式对呼吸和心跳信号进行计数。其实现原理是先将呼吸和心跳信号的直流分量滤除，然后将没有直流分量的信号与零电平进行比较，再对得到的数字脉冲波进行计数得到呼吸和心跳次数。但是，由于呼吸和心跳信号的频率极低(呼吸信号约0.2Hz～0.7Hz，心跳信号约