[發明專利]一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置

在審

• 申請號: 201710135032.6
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106798560A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 徐偉;王可天;吳舒;余長泉
• 申請（專利權）人: 蘇州安萊光電科技有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本發明涉及呼吸監測裝置領域，特別是涉及一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置。

背景技術

呼吸監測對于預防疾病、提高人們生活質量有重大的意義。隨著人們生活水平的改善，對于日常呼吸監測的需求日漸提高。而目前市面上的呼吸監測器大多是侵入式呼吸監測器，即需要受測者與儀器緊密接觸才能得到最終的呼吸信號。這種儀器目前主要用于醫院且會影響使用者舒適度，并不適合日常家庭使用。

非侵入監測如今有極少量應用，201620469454.8專利提出了利用光纖宏彎曲損耗制成呼吸監測墊的方案，但呼吸造成的壓力微小變化帶來的損耗較難監測，靈敏度較低；201610471226.9專利提出了通過監測人體附近Wi-Fi信號的信道狀態信息來計算出實時呼吸頻率的方法，但這種方法易受到網絡信號波動、空調和人員走動造成的空氣流動的影響，導致結果誤差較大，需要改進。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置，克服靈敏度低、誤差大的缺點，在保證精確測量受測者呼吸頻率的前提下，提供一個便攜、舒適的用戶體驗。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置，包括：

激光光源；

光纖傳感單元，所述光纖傳感單元與激光光源之間設置有第一光纖相連接，所述光纖傳感單元通過對光纖進行微加工產生微結構來實現纖芯模和高階的包層模的激發與耦合，實現纖芯模和包層模之間的模間干涉，光纖傳感單元感應人體的呼吸對光纖產生微小形變，改變纖芯模和包層模之間的相位差，導致光電轉換模塊接收到的光強變化；

光電轉換模塊，所述光電轉換模塊的輸入端與光纖傳感單元之間設置有第二光纖相連接，將接受的光信號轉化為電信號；

呼吸信號提取模塊，所述光電轉換模塊的輸出端與呼吸信號提取模塊相連接而把電信號送給呼吸信號提取模塊；

顯示模塊，顯示模塊與呼吸信號提取模塊相連接，呼吸信號提取模塊對收到的光強進行呼吸信號提取并通過顯示模塊進行顯示；

預警模塊，預警模塊與呼吸信號提取模塊相連接，呼吸異常或者停止時，觸發預警模塊將預警信息發送到監護人手機或者醫院。

在本發明一個較佳實施例中，所述激光光源為相干光源。

在本發明一個較佳實施例中，所述光纖傳感單元包括第三光纖、第一微結構和第二微結構，所述第一微結構位于第一光纖末端與第三光纖前端之間，所述第二微結構連接設置在第三光纖末端與第二光纖前端之間。

在本發明一個較佳實施例中，所述第三光纖為任意類型光纖且長度沒有限制。

在本發明一個較佳實施例中，所述第一微結構包括但不限于外凸型、內凹型和錯位型，用于激發包層模。

在本發明一個較佳實施例中，所述第二微結構包括但不限于外凸型、內凹性和錯位型，用于纖芯模和包層模的進行耦合并發生干涉。

在本發明一個較佳實施例中，所述第一光纖和第二光纖分別為任意類型光纖且長度沒有限制。

在本發明一個較佳實施例中，所述呼吸信號提取模塊與光電轉換模塊之間通過任意數據傳輸方式連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述顯示模塊為LED顯示器或者智能終端，所述智能終端包括智能手機和電腦。

在本發明一個較佳實施例中，所述基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置內置于坐墊、床墊、手機殼或枕套中。

本發明的有益效果是：本發明指出的一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置，具有結構簡單、精確度高和實時性強的特點，可內置于坐墊、床墊、手機殼或枕套等日用品中，舒適且實用性強，可在家庭、養老院、醫院等場合使用，使用便攜且可用于監測睡眠、工作、休息等狀態下的呼吸速率，幫助使用者在不影響自己舒適的前提下全面實時地了解自己的身體健康狀況，并在發生緊急情況時及時通知醫護人員，保障人身安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發明一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置一較佳實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中光纖傳感單元采用外凸型的第一微結構和第二微結構的結構示意圖；

圖3是本發明一種基于馬赫曾德模間干涉的呼吸監測裝置在沒有待測者情況下的信號圖；