睡眠呼吸暫停綜合癥通過3G網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)測的研究

李帥三，丁晶，張文華，周志尊

牡丹江醫(yī)學(xué)院 電工電子教研室，黑龍江 牡丹江 157011

睡眠呼吸暫停綜合癥是一種潛在的致死性疾病，長期患有該病癥的患者可能引起高血壓、心肌梗塞、腦血管意外甚至猝死。因此，對睡眠呼吸暫停的監(jiān)測具有十分重要的意義[1]。

1 系統(tǒng)組成

圖1 系統(tǒng)流程圖

本系統(tǒng)包擴呼吸信號采集電路、模擬信號處理電路、波形顯示并發(fā)送、醫(yī)院監(jiān)護終端接收等部分組成。其中，模擬信號處理電路包括前置放大電路、低通濾波電路和主放大電路等3部分（如圖1所示）。

2 電路設(shè)計與實現(xiàn)

電路部分由呼吸采集電路、前置放大電路、低通濾波電路和主放大電路4個電路組成，電路的電源均為5V，由手機USB接口提供[2]。

2.1 呼吸采集電路

在鼻下部安置溫度傳感器，使其在呼、吸氣時產(chǎn)生的溫度變化會引起傳感器的電阻的變化（如圖2所示）。使放大器的輸入端的電壓變化，導(dǎo)致放大器的輸出電壓發(fā)生變化，實現(xiàn)呼吸氣流變化到電壓信號變化的轉(zhuǎn)變[3]。

圖2 呼吸監(jiān)測電路

2.2 前置級放大電路

美國AD公司的放大器AD620（如圖3所示）。具有輸入阻抗高、共模抑制比高、差動輸入、可變增益輸出等特點，適合對微弱的電壓信號進行放大。在前置級的放大倍數(shù)約10倍為宜，波形過大易失真[4]。

圖3 前置放大電路

2.3 低通濾波電路

成人呼吸頻率約20次/min，故采用運放LM324來實現(xiàn)低通濾波電路（如圖4所示）。調(diào)節(jié)RC，使截止頻率為10 Hz，以濾除高頻信號。

圖4 低通濾波電路

2.4 主放大電路

采用正向放大電路（如圖5所示）。放大4倍后，使波形的峰值達到1 V以上，這樣有利于醫(yī)護人員的觀察和分析。

圖5 主放大電路

2.5 波形顯示并發(fā)送

在手機中安裝醫(yī)院的示波軟件，以讀取接收的模擬信號，再通過3G網(wǎng)絡(luò)把呼吸信號的波形上傳至互聯(lián)網(wǎng)[6-7]。醫(yī)護人員可在醫(yī)院終端通過監(jiān)測互聯(lián)網(wǎng)上患者的動態(tài)呼吸信號波形（如圖6所示），進行診斷分析，提出處理意見，然后通過短信等方式進行回復(fù)[10]。

圖6 呼吸信號波形

3 結(jié)束語

本研究實現(xiàn)了呼吸信號的遠程無線傳輸。監(jiān)測端使用人們現(xiàn)代生活中必不可少的手機，再利用3G無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)異地監(jiān)測，不影響患者睡眠，擺脫了大型醫(yī)療器械和地點的束縛。雖然本系統(tǒng)還存在小型集成化的缺陷，但其體積小、成本低、攜帶方便的優(yōu)勢，使其具有更好的發(fā)展前景和可觀的市場。睡眠呼吸暫停綜合癥遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計還可以與血壓、心電、脈搏等監(jiān)測模塊集成，組建多參數(shù)遠程監(jiān)護網(wǎng)，為醫(yī)院遠程醫(yī)療監(jiān)護提供了一種新的思路[8]。

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