[发明专利]呼吸测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种呼吸测量装置及方法。

背景技术

呼吸的频率、节律、呼吸深度是监测生命体征的重要指标，它能反映出被监护人的生理状态以及受药物或者毒物的影响。目前，呼吸测量方法包括观察法、阻抗法、气体流量法、光电脉搏波监测法等等。

然而，无论上述何种呼吸测量方式，要么无法长期连续地对被监护人进行监测，要么需要与人体直接接触而造成被监护人不适，要么会受到环境光或者光学医疗设备的干扰而导致测量精度不够高。

发明内容

基于此，本发明的一个目的在于提供一种呼吸测量装置及方法，用于解决现有技术中存在的上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种呼吸测量装置，包括：形变传感器和信号处理模块，通过所述形变传感器感应人体体腔表面的机械形变，并将该机械形变转换为电信号传输至所述信号处理模块，以通过所述信号处理模块对该电信号进行信号处理得到呼吸测量数据。

进一步地，所述信号处理模块包括电信号处理单元、模数转换单元和数字信号处理单元，所述电信号处理单元对所述电信号进行滤波放大并输入至所述模数转换单元，以通过所述模数转换单元进行模数转换后输入至所述数字信号处理单元处理得到所述呼吸测量数据。

进一步地，所述电信号处理单元包括滤波电路和放大电路，所述滤波电路对所述电信号进行滤波后输出至所述放大电路，以通过所述放大电路放大滤波后的电信号。

进一步地，所述放大电路受控于所述数字信号处理单元，以通过所述数字信号处理单元对所述放大电路的放大倍数进行动态调整。

进一步地，所述电信号处理单元还包括阻抗变换电路，所述阻抗变换电路与所述滤波电路的输入端相连，用以将所述电信号进行阻抗变换后输出至所述滤波电路的输入端。

进一步地，所述阻抗变换电路包括电荷放大电路，该电荷放大电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一放大器，所述电信号通过所述第一电阻输入至所述第一放大器的负输入端，所述第二电阻和第一电容并联在所述第一放大器的负输入端与输出端之间，所述第一放大器的正输入端接地。

进一步地，所述阻抗变换电路包括同相放大电路，该同相放大电路包括第三电阻、第四电阻、第二电容和第二放大器，所述电信号通过所述第三电阻输入至所述第二放大器的正输入端，所述第二放大器的负输入端与输出端连接，所述第四电阻和第二电容并联在所述同相放大电路的输入端与地之间。

进一步地，所述形变传感器为压电式形变传感器。

一种呼吸测量方法，包括：通过形变传感器感应人体体腔表面的机械形变，并将该机械形变转换为电信号；对该电信号进行信号处理得到呼吸测量数据。

进一步地，所述形变传感器为压电式形变传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过在呼吸测量装置内设置形变传感器和信号处理模块，以通过形变传感器感应人体体腔表面的机械形变，并将该机械形变转换为电信号传输至信号处理模块进行处理，从而得到呼吸测量数据。

由于形变传感器能够长期连续地进行机械形变的感应，既不必与被监护人直接接触，也不会受到环境光或者光学医疗设备的干扰，从而有效地解决了现有技术中存在的技术问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为呼吸时体腔变化的示意图；

图2为一实施例的呼吸测量装置的示意图；

图3为图2对应实施例中信号处理模块在一实施例的示意图；

图4a为图3对应实施例中电信号处理单元在一实施例的示意图；

图4b为图3对应实施例中电信号处理单元在另一实施例的示意图；

图5为图4b对应实施例中阻抗变换电路在一实施例的示意图；

图5a为图5对应实施例中形变传感器的等效电气模型；

图6为图4b对应实施例中阻抗变换电路在另一实施例的示意图；

图6a为图6对应实施例中形变传感器的等效电气模型；

图7为一应用场景中呼吸测量装置的示意图；

图8为另一应用场景中呼吸测量装置的示意图；

图9为一实施例的呼吸测量方法的流程图。