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用于监测睡眠呼吸暂停患者生命体征的集成系统

2019-02-13叶光雷郭必纳

中国医疗器械杂志 2019年1期

【作 者】叶光雷,郭必纳

1 永嘉县人民医院,温州市,325100

2 温州市中心医院,温州市,325000

0 引言

微纳米传感器、低功耗集成电路和移动通信的迅速发展使新一代无线身体传感器网络得以实现,目前已用于监测健康和诊断疾病[1-3]。无线身体传感器网络(Body Sensor Network, BSN)领域是一个跨学科领域,可以实现廉价和持续的健康监测。微机电系统(Microelectro Mechanical System, MEMS)传感器可以集成到可穿戴BSN中,可用于计算机辅助康复或早期发现医疗状况。

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive Sleep Apnea Syndrome, OSAS)是一种睡眠障碍,其特征是呼吸暂停异常或睡眠期间呼吸异常低的情况,严重威胁着人类的生命,特别是对于老年人。根据医学调查,约有20%~40%的老年人患有OSAS,其中一半以上未被确诊。OSAS的诊断通常是基于患者病史和测试进行, 这些测试范围较为复杂,涉及多个录数据通道。相比于传统的检查较为复杂,耗时,成本高且相对具有侵入性[4-5],使用BSN技术诊断和监测OSAS是一种低成本,高效率地获取全民医疗保健的有效方式,从而减少对人类生命的威胁[6]。

1 集成系统原理

本文提出的检测系统是将微型传感器与移动通信设备集成在一起,为OSAS开发基于BSN的便携式监测器。其使用三种微传感器,包括热膜流量传感器、三轴加速计和血氧计。通过传感器检测到的生命体征通过蓝牙无线传输至移动设备,如手机和掌上电脑,并可通过互联网进一步传输至远程医疗中心。

1.1 系统构建

基于BSN的系统包括三层网络,如图1所示。主要包括身体传感器节点层、便携式终端层(即,移动通信设备)和远程监控中心层[7-8]。……

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