[发明专利]一种呼吸监测鼻贴及呼吸气流监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗监护及电子通信技术领域，具体涉及一种呼吸监测鼻贴及呼吸气流监测系统。

背景技术

呼吸是人体的重要体征，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征、哮喘和慢性阻塞性肺病这三种呼吸疾病严重危害人类健康。对以上三种呼吸疾病的诊断和监护可以从对人体的呼吸、血氧和人体姿态监测三方面着手，其中呼吸是最重要的体征参数。

近几十年来，国内外的研究者们采用了各种方法检测人体的呼吸信号，形成了各自的理论和方法。其中包括压力传感器法、温度传感器法、阻抗法、电容式传感器法、流量传感器法(包括测压式、热式和超声式)、红外成像法等。流量传感器法可以实时监测呼吸气流流量，可得到全面的人体呼吸参数，如呼吸频率、潮气量、呼吸时间比以及分钟通气量。其中热式流量传感器主要为热线、热膜流量传感器。热式流量传感器由于具有体积小巧、灵敏度高和响应速度快等优点，很适合应用到便携设备当中。热式流量传感器最常用的是恒温差调理电路，传感器作为电桥中的一个桥臂，传感器电阻随流量而变化，进而通过电桥输出电压，该电压通过运放反馈到电桥顶端，实现恒温差的反馈控制。目前，流量传感器大多是一个独立器件，系统的集成度不高，而且使用过程中的温度补偿方式也不够简单。

为了检测呼吸流量，常规方式是采用如鼻氧管、鼻罩以及气流导管等器械将呼吸气流导引到流量传感器的位置来进行气流检测，该种方式需要佩带的鼻氧管或鼻罩对使用者的呼吸会造成阻碍，从而影响监测舒适度；特别是在睡眠呼吸长时间监测过程中，鼻氧管或鼻罩器械会严重影响睡眠的质量，导管也容易被身体所压，从而影响正常监测。

现有呼吸监测仪器大多采用有线通信方式，这也影响了监测的舒适度和稳定性。而采用体域网(Body Area Network，BAN)结构的监测装置则具有较大的优势，BAN是附着在人体身上的一种网络，由一套小巧可移动、具有通信功能的传感器和一个身体主站(或称BAN协调器)组成。每一传感器既可佩戴在身上，也可植入体内。由于这些传感器通过无线技术进行通信，所以体域网也叫无线体域网(WBAN)。体域网是一种可长期监视和记录人体健康信号的基本技术，在国际上已经得到广泛研究，包括医疗技术提供商、医院、保险公司以及工业界的各方人士正在开展战略性合作，但目前仍处在早期阶段，在毫瓦级网络能耗、互操作性、系统设备、安全性、传感器验证、数据一致性等方面面临一系列挑战。

基于上述描述，需要提供一种体积小、重量轻、集成度高的无线呼吸监护装置，以克服上述问题，提高呼吸监测的舒适性和稳定性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种呼吸监测鼻贴及呼吸气流监测系统，采用在鼻下表贴气流传感器，实现无导管式呼吸流量监测，相比于传统的导管监测方式，提高了呼吸监测的舒适度。

第一方面，本发明提供了一种呼吸监测鼻贴，包括柔性流量传感器、柔性测控电路、柔性无线充电电池和柔性封套；

所述柔性流量传感器贴覆在所述柔性封套表面；

所述柔性测控电路和所述柔性无线充电电池封装在所述柔性封套内；

所述柔性流量传感器，用于实时监测使用者的呼吸气流；

所述柔性测控电路包括信号调理电路和无线通信模块；所述信号调理电路，用于对所述柔性流量传感器进行信号采集和处理，并调节所述柔性流量传感器的工作参数；所述无线通信模块，用于将所述信号调理电路处理后的数据发送至便携接收设备上；

所述柔性无线充电电池，用于对所述柔性流量传感器和所述柔性测控电路供电。

优选地，所述柔性流量传感器为单片集成式柔性热式流量传感器，包括热膜电阻、温度补偿电阻、两个定值电阻和柔性基底；

所述单片集成式柔性热式流量传感器和信号调理电路一起工作，所述信号调理电路为恒温差调理电路，包括电桥和运算放大器；

所述热膜电阻、温度补偿电阻和两个定值电阻均为薄膜电阻，集成在单片柔性基底上；

所述热膜电阻、温度补偿电阻和两个定值电阻组成所述恒温差调理电路中电桥的四个桥臂，所述两个定值电阻为电桥的配平电阻；所述电桥的输出节点与所述运算放大器的一端相连，所述运算放大器的另一端输出反馈至电桥的桥顶形成闭环反馈回路；所述电桥还包括与热膜电阻串联的可调电阻，用于调节所述热膜电阻的工作温度；

所述热膜电阻和温度补偿电阻的电阻温度系数TCR相同；

所述温度补偿电阻为冷膜电阻，所述温度补偿电阻的阻值高于所述热膜电阻阻值；

所述两个定值电阻的TCR相同；

所述热膜电阻和温度补偿电阻的TCR高于所述两个定值电阻的TCR。