[發明專利]呼吸測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201610857385.2
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN107865661A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙清倩
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司44232
• 代理人: 周惠來,胡明

技術領域

本發明涉及醫療設備技術領域，尤其涉及一種呼吸測量裝置及方法。

背景技術

呼吸的頻率、節律、呼吸深度是監測生命體征的重要指標，它能反映出被監護人的生理狀態以及受藥物或者毒物的影響。目前，呼吸測量方法包括觀察法、阻抗法、氣體流量法、光電脈搏波監測法等等。

然而，無論上述何種呼吸測量方式，要么無法長期連續地對被監護人進行監測，要么需要與人體直接接觸而造成被監護人不適，要么會受到環境光或者光學醫療設備的干擾而導致測量精度不夠高。

發明內容

基于此，本發明的一個目的在于提供一種呼吸測量裝置及方法，用于解決現有技術中存在的上述技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種呼吸測量裝置，包括：形變傳感器和信號處理模塊，通過所述形變傳感器感應人體體腔表面的機械形變，并將該機械形變轉換為電信號傳輸至所述信號處理模塊，以通過所述信號處理模塊對該電信號進行信號處理得到呼吸測量數據。

進一步地，所述信號處理模塊包括電信號處理單元、模數轉換單元和數字信號處理單元，所述電信號處理單元對所述電信號進行濾波放大并輸入至所述模數轉換單元，以通過所述模數轉換單元進行模數轉換后輸入至所述數字信號處理單元處理得到所述呼吸測量數據。

進一步地，所述電信號處理單元包括濾波電路和放大電路，所述濾波電路對所述電信號進行濾波后輸出至所述放大電路，以通過所述放大電路放大濾波后的電信號。

進一步地，所述放大電路受控于所述數字信號處理單元，以通過所述數字信號處理單元對所述放大電路的放大倍數進行動態調整。

進一步地，所述電信號處理單元還包括阻抗變換電路，所述阻抗變換電路與所述濾波電路的輸入端相連，用以將所述電信號進行阻抗變換后輸出至所述濾波電路的輸入端。

進一步地，所述阻抗變換電路包括電荷放大電路，該電荷放大電路包括第一電阻、第二電阻、第一電容和第一放大器，所述電信號通過所述第一電阻輸入至所述第一放大器的負輸入端，所述第二電阻和第一電容并聯在所述第一放大器的負輸入端與輸出端之間，所述第一放大器的正輸入端接地。

進一步地，所述阻抗變換電路包括同相放大電路，該同相放大電路包括第三電阻、第四電阻、第二電容和第二放大器，所述電信號通過所述第三電阻輸入至所述第二放大器的正輸入端，所述第二放大器的負輸入端與輸出端連接，所述第四電阻和第二電容并聯在所述同相放大電路的輸入端與地之間。

進一步地，所述形變傳感器為壓電式形變傳感器。

一種呼吸測量方法，包括：通過形變傳感器感應人體體腔表面的機械形變，并將該機械形變轉換為電信號；對該電信號進行信號處理得到呼吸測量數據。

進一步地，所述形變傳感器為壓電式形變傳感器。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

通過在呼吸測量裝置內設置形變傳感器和信號處理模塊，以通過形變傳感器感應人體體腔表面的機械形變，并將該機械形變轉換為電信號傳輸至信號處理模塊進行處理，從而得到呼吸測量數據。

由于形變傳感器能夠長期連續地進行機械形變的感應，既不必與被監護人直接接觸，也不會受到環境光或者光學醫療設備的干擾，從而有效地解決了現有技術中存在的技術問題。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，并于說明書一起用于解釋本發明的原理。

圖1為呼吸時體腔變化的示意圖；

圖2為一實施例的呼吸測量裝置的示意圖；

圖3為圖2對應實施例中信號處理模塊在一實施例的示意圖；

圖4a為圖3對應實施例中電信號處理單元在一實施例的示意圖；

圖4b為圖3對應實施例中電信號處理單元在另一實施例的示意圖；

圖5為圖4b對應實施例中阻抗變換電路在一實施例的示意圖；

圖5a為圖5對應實施例中形變傳感器的等效電氣模型；

圖6為圖4b對應實施例中阻抗變換電路在另一實施例的示意圖；

圖6a為圖6對應實施例中形變傳感器的等效電氣模型；

圖7為一應用場景中呼吸測量裝置的示意圖；

圖8為另一應用場景中呼吸測量裝置的示意圖；

圖9為一實施例的呼吸測量方法的流程圖。