呼吸暂停研究论文综述

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1、呼吸暂停研究论文综述基于单片机的呼吸暂停监测仪摘要：介绍了呼吸暂停检测的基本原理、重要意义及国内外研究状况,本次设计使用传感器进行呼吸信号的提取，同时用模数转换器将模拟信号转化为数字信号，然后用AT89S51单片机对信号进行处理，实现报警。本次设计的呼吸暂停检测仪，是一种低成本、低功耗的简易呼吸暂停检测仪。关键字：呼吸暂停；热敏电阻；单片机；模数转换器引言随着科技的发展，人们对睡眠生理、病理的了解日益增多，一门新兴边缘学科一一睡眠医学作为现代医学的一个重要组成部分正在建立和发展起来，并广泛的受到重视。在美国有数白家大型研究机构正在

2、从事睡眠呼吸方血的研究，他们在睡眠疾病，尤其是上呼吸道阻塞引起的“阻塞性睡眠呼吸暂停综合症”的可能病因、危害、诊断及治疗方法等方面进行了大量的研究工作。研究发现，“打鼾”这种现象很有可能潜伏着睡眠呼吸暂停综合症。正常人有轻度鼾声不属于呼吸暂停，呼吸暂停的定义是指呼吸道停止气流达10秒以上。如果每夜停止次数在30次以上，每次暂停在10秒以上，即可被诊断为“呼吸暂停综合症”[1]。这是一种潜在的致死性疾病。其特点是睡眠时上呼吸道阻塞导致进行性缺氧，酸中毒，呼吸困难。造成白天嗜睡、头晕、头痛、记忆力减退、乏力、反应迟钝、睡眠行为异常等症

3、状。长期有睡眠暂停的患者可能引起高血压、心率失常及猝死。若患有睡眠暂停综合症的病人能在患病初阶段被及时发现，并采取一定的有效措施，就可以防止病情恶化。为此，我们研制了一种小型的呼吸暂停检测仪，它是一种操作简单、价廉的适合家庭使用的仪器，可以随时对家人和自己进行检查，具有实用价值。1、国内状况呼吸暂停检测仪设计流程主要分为呼吸信号提取、信号处理、显示三个部分。本论文主要探究怎样利用单片机实现呼吸信号的处理，要顺利完成对呼吸信号的处理，我们有必要了解一下国内外是怎样对呼吸信号进行提取的。近几年各国研究者对信号提取更加注重以可靠、准确地

4、检测手段来检测呼吸暂停的发生，以便于临床选择合理的治疗方案。在国内，此项检测技术的方法有三种：运动检测法、透胸阻抗法、热敏气流检测法。1.1运动检测法此方法测量的是身体随呼吸的运动。人在运动时胸腔会有扩大和缩小,腹肌的收缩和舒张会有腹部的起伏变化，这些运动变化经过一定形式的换能器转化为电信号便是呼吸的运动信号［2］。运动检测法是…种较为简单、实用的方法。但实际上，由于在整个睡眠过程中，呼吸深浅的变化是很大的，阀值固定不变，很难保证适用各种呼吸状态，因此用以判断呼吸暂停以及区分呼吸暂停类型只能作为粗略判断，误判断很高。1.2胸透阻抗

5、法电阻抗法测量呼吸信号的基本原理是随着呼吸运动的变化，肺部组织的电阻率也有相应的变化。吸气时肺容量增大，吸入的气体使得肺部组织的电阻率升高，阻抗变大，呼气时肺容量减小，组织电阻率降低，阻抗变小［8］。在体表施加恒流源或恒压源，通过检测电极可以检测到随肺组织阻抗变化而变化的电信号。电阻抗法对呼吸暂停的检测是十分有效地，他能直接反应肺通气的有无，而且简单易行，无损无害，价格低廉。病人也无明显不适感，英相应的仪器装置小型、轻便，可广泛应用于家庭及病房。但实际测量中，这种阻抗变化包含有电极极化，皮层组织等组织变化，因此造成测量上的困难。而

6、且由于测量上电极极化和运动伪迹的影响，阻抗法在使用中还需进一步完善。1.3热敏气流检测法热敏气流法是将热敏元件置于口部和鼻部，由于呼气和吸气的温度变化使得热敏元件在电路中产生电的变化，经过放大、滤波后便可得到随呼吸通气变化的信号⑹。一般认为这种方法比较直接，装置简单，结果也比较可靠，尤其对于浅呼吸或阻塞型呼吸暂停。此方法不受呼吸运动的影响,而能排除运动法和阻抗法所可能产生的误判断。在国内许多小型呼吸检测仪器中使用，本文也是采用此方法。2、国外发展状况2、1多通道检测法从目前国外地发展方向看，更多研究者注重多种组合的检测系统。各种方

7、法有其优势，也有其局限性。尽管人们力图追求简便、实用、廉价的检测系统，但抛开了系统判据的可靠性，这些都变得无意义。运动法给人造成的不适感最小，但运动伪迹增加了误判断的机会。热敏气流法是直接反映通气状态的，但环境温度为这种方法的实用性制造了一定的障碍。阻抗法在阻塞型呼吸暂停时，呼吸用力的存在会导致错误判断。U.M.MacFadyen等人设计的装置采用了透胸阻抗法和运动测量法。阻抗电极置于胸前后中线位置乳头水平。腹背侧压力用塑料囊袋，压力变化用导管引入装置内进行测量。经过检测，检测结果如下：腹部运动通道与阻抗通道结论一致的有33次；另

8、外13次腹部运动信号是正常的;24次腹部通道呼吸停止时间小于10秒，不被判断为呼吸暂停；30次属于电极接触不好。而在腹部通道用运动法确定的100次呼吸暂停屮，10次两通道结论一致；73次阻抗通道波形正常；15次阻抗通道呼吸停止时间小于10秒；2次属