[发明专利]一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪

说明书

本发明提供一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，用于分析鼻腔内呼吸气体成分，其特征在于，包括：监测探头以及呼吸成分分析装置，其中，监测探头包括保护套管以及氧气或二氧化碳传感材料薄膜。呼吸成分分析装置包括装置外壳以及容纳在装置外壳内的采集处理单元、光源模块、光学透镜模组、光电转换模块。采集处理单元与光源模块、光电转换模块电连接。传感材料薄膜通过第一微光纤和第二微光纤与光学透镜模组连接。采集处理单元控制光源模块发出调制光信号，该调制光信号通过光学透镜模组传输并照射在传感材料薄膜上形成反射光信号，反射光信号通过光学透镜模组传输给光电转换模块形成电信号，采集处理单元接收并分析电信号，从而监测呼吸信息。

技术领域

本发明涉及一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪。

背景技术

自主呼吸(Spontaneous Breathing)是人类最为重要的生命体征之一，对呼吸质量(氧气和二氧化碳的交换质量，反映肺部的通气功能)、呼吸深度(反映肺活量)、呼吸频率等呼吸特征信息的实时无创监控、分析和预警，对于预防和干预呼吸紊乱、睡眠呼吸暂停等病症引起的机体损害，以及对于改善其夜间睡眠质量和临床疾病早期诊断和治疗具有非常重要的意义。

目前医疗机构广泛使用的动脉血气分析仪通过有创抽取动脉血，无法实现对呼吸成分实时监测和预警，且抽取动脉血给病人带来难以忍受的疼痛。

而广泛使用的指尖或脉搏血氧饱和度监控仪虽然为无创方式，但测量氧饱和度变化存在明显的滞后效应，测量精度不高，无法精确实时获取呼吸成分。

并且上述设备体积庞大且需专业医师协助操作，受试者难以在日常生活或运动过程中佩戴并实施长期监测，无法有效实时获取呼吸成分数据及提供预警，浪费了最宝贵的诊治时间。

发明内容

为解决上述问题，提供一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，用于分析鼻腔内的呼吸气体成分，其特征在于，包括：监测探头以及呼吸气体成分分析装置。其中，监测探头用于设置在鼻腔内，包括保护套管以及容纳在保护套管内的氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜。呼吸气体成分分析装置包括装置外壳以及容纳在装置外壳内的采集处理单元、光源模块、光学透镜模组、光电转换模块。采集处理单元与光源模块、光电转换模块电连接。氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜通过第一微光纤和第二微光纤，与光学透镜模组连接。采集处理单元控制光源模块发出调制光信号，该调制光信号通过光学透镜模组传输并照射在氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜上形成响应光信号。响应光信号通过光学透镜模组传输给光电转换模块形成电信号。采集处理单元接收并分析电信号，从而得到鼻腔内的氧气和/或二氧化碳浓度。

本发明提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，监测探头还包括CO₂浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感器。CO₂浓度传感器用于采集鼻腔内的CO₂浓度变化。氧气浓度传感器用于采集鼻腔内的氧气浓度变化，气压传感器用于采集环境的气压变化。光敏传感器用于采集鼻腔内的环境光强度。采集处理单元与CO₂浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感器电连接。CO₂浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器以及光敏传感器被容纳在套管内。

本发明提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，采集处理单元包括ADC模块、DAC模块和DDC模块。

本发明提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，呼吸气体成分分析装置还包括通信模块，该通信模块将采集处理单元处理完的信息发送到云端服务器或者显示设备。