一种基于压力传感器的穿戴式呼吸监测系统设计.pdf

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1、126传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)O2--0126--04一种基于压力传感器的穿戴式呼吸监测系统设计肖小玉，黄善洛，陈淑靖，宋元林，金庆辉，赵建龙(1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室，上海200050；2．复旦大学附属中山医院，上海200032；3．中国科学院大学，北京100049)摘要：为指导慢性阻塞性肺疾病(COPD)

2、患者完成标准的呼吸操康复训练，设计了一种穿戴式呼吸监测系统，系统包括呼吸波传感器、数据采集电路板和手机APP软件。通过该系统，患者能实时观测自身呼吸波形和各项呼吸参数，通过比对标准呼吸曲线，根据同步提示音修正并完成标准呼吸操。临床实验表明：患者使用该系统锻炼可增加肺部通气量，改善肺功能。关键词：穿戴式设备；呼吸监测；手机APP软件；呼吸操；慢性阻塞性肺疾病中图分类号：R318．6；TP319文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)02-0126-04Design0fawearable

3、respirationmonitoringsystem11米DasenOnpressureSenS0rXIAOXiao—yu’。，HUANGShan—luo’，CHENShu-jing2，SONGYuan—lin，JINQing—hui，ZHAOJian—long(1．StateKeyLaboratoryofTransducersTechnology，ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，ChineseAcademyofSci

4、ences，Shanghai200050，China；2．ZhongshanHospital，FudanUniversity，Shanghai200032，China；3．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：AwearablerespirationmonitoringsystemisdesignedtohelpCOPDpatientscompletestandardbreathingexercise，a

5、ndsystemincludesrespiratorywavesensor，dataacquisitioncircuitboardandanapplication(APP)softwareincellphone．respiratorywaveformandrespiratoryparameterscanbeshowninrealtimetopatients，comparedwithstandardwaveform，accordingtosynchronizationprompttonetoCOIT

6、ectandcompletebreathingexercise．ClinicaltrialsprovethatthismonitoringsystemcanincreaselungventilationofCOPDpatientsandimprovetheirlungfunction．Keywords：wearabledevice；respirationmonitoring；mobilephoneAPPsoftware；breathingexercise；chronicobstruCtivepul

7、monarydisease(COPD)0引言足：1)它是将采集到的数据在电脑上进行显示，用户不能慢性阻塞性肺疾病(chronicobstructivepulmonarydi—随时随地监测；2)只是简单地显示出患者的呼吸波形，不sease，COPD)是一种严重影响人们生活质量的呼吸系统疾能让患者清楚地看到自己的各项呼吸参数；3)不能根据患病，居世界疾病死因的第四位j。研究发现坚持呼吸操者的具体情况调整标准呼吸波形。锻炼能改善COPD患者的肺功能J，但大多数患者因不知为了帮助患者随时随地和长期坚持进行

8、标准的呼吸操道做呼吸操的方法或是觉得枯燥而不能坚持进行呼吸操锻锻炼，本文设计了一个穿戴式呼吸监测系统，将腹带式(胸炼。带式)的呼吸传感器采集到的数据通过蓝牙发送到手机软现有的穿戴式监测系统大多用于急性病(心脏病、睡件进行处理和显示。眠窒息症等)的监护和预警]，以及慢性疾病的诊断1系统设计与实现和病情评估J，无法指导COPD患者进行呼吸操康复训练。采用单片机信息采集系统和手机软件相结合的方法。爱尔兰都柏林城市大学的研究者设计的呼吸监测系统对患系统主要包括三部分：呼吸波传感器(HXH-