一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪制造技术

本发明专利技术提供一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，用于分析鼻腔内呼吸气体成分，其特征在于，包括：监测探头以及呼吸成分分析装置，其中，监测探头包括保护套管以及氧气或二氧化碳传感材料薄膜。呼吸成分分析装置包括装置外壳以及容纳在装置外壳内的采集处理单元、光源模块、光学透镜模组、光电转换模块。采集处理单元与光源模块、光电转换模块电连接。传感材料薄膜通过第一微光纤和第二微光纤与光学透镜模组连接。采集处理单元控制光源模块发出调制光信号，该调制光信号通过光学透镜模组传输并照射在传感材料薄膜上形成反射光信号，反射光信号通过光学透镜模组传输给光电转换模块形成电信号，采集处理单元接收并分析电信号，从而监测呼吸信息。监测呼吸信息。监测呼吸信息。

【技术实现步骤摘要】
一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪


[0001]本专利技术涉及一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪。

技术介绍

[0002]自主呼吸(Spontaneous Breathing)是人类最为重要的生命体征之一，对呼吸质量(氧气和二氧化碳的交换质量，反映肺部的通气功能)、呼吸深度(反映肺活量)、呼吸频率等呼吸特征信息的实时无创监控、分析和预警，对于预防和干预呼吸紊乱、睡眠呼吸暂停等病症引起的机体损害，以及对于改善其夜间睡眠质量和临床疾病早期诊断和治疗具有非常重要的意义。
[0003]目前医疗机构广泛使用的动脉血气分析仪通过有创抽取动脉血，无法实现对呼吸成分实时监测和预警，且抽取动脉血给病人带来难以忍受的疼痛。
[0004]而广泛使用的指尖或脉搏血氧饱和度监控仪虽然为无创方式，但测量氧饱和度变化存在明显的滞后效应，测量精度不高，无法精确实时获取呼吸成分。
[0005]并且上述设备体积庞大且需专业医师协助操作，受试者难以在日常生活或运动过程中佩戴并实施长期监测，无法有效实时获取呼吸成分数据及提供预警，浪费了最宝贵的诊治时间。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，提供一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，用于分析鼻腔内的呼吸气体成分，其特征在于，包括：监测探头以及呼吸气体成分分析装置。其中，监测探头用于设置在鼻腔内，包括保护套管以及容纳在保护套管内的氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜。呼吸气体成分分析装置包括装置外壳以及容纳在装置外壳内的采集处理单元、光源模块、光学透镜模组、光电转换模块。采集处理单元与光源模块、光电转换模块电连接。氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜通过第一微光纤和第二微光纤，与光学透镜模组连接。采集处理单元控制光源模块发出调制光信号，该调制光信号通过光学透镜模组传输并照射在氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜上形成响应光信号。响应光信号通过光学透镜模组传输给光电转换模块形成电信号。采集处理单元接收并分析电信号，从而得到鼻腔内的氧气和/或二氧化碳浓度。
[0008]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，监测探头还包括CO2浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感器。CO2浓度传感器用于采集鼻腔内的CO2浓度变化。氧气浓度传感器用于采集鼻腔内的氧气浓度变化，气压传感器用于采集环境的气压变化。光敏传感器用于采集鼻腔内的环境光强度。采集处理单元与CO2浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感器电连接。CO2浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器以及光敏传感器被容纳在套管内。
[0009]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，采集处理单元包括ADC模块、DAC模块和DDC模块。
[0010]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，呼吸气体成分分析装置还包括通信模块，该通信模块将采集处理单元处理完的信息发送到云端服务器或者显示设备。
[0011]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，呼吸气体成分分析装置还包括探头连接母口和第二导线。监测探头还包括探头连接公口。第一微光纤以及CO2浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感所使用的导线通过线缆包裹层包裹形成第一光电线缆。第一光电线缆的一端装有探头连接公口。第二微光纤的一端以及第二导线的一端分别与探头连接母口相连接。探头连接母口与探头连接公口相连接。
[0012]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，装置外壳的形状与佩戴者颈部相适应。
[0013]本专利技术提供的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，还可以具有这样的技术特征，其中，第一微光纤和第二微光纤均采用的是柔性可弯曲光纤。
[0014]专利技术作用与效果
[0015]根据本专利技术的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，首先通过可替换的氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜，以及气压传感器、光敏传感器、CO2传感器、氧气浓度传感器、及相应智能判别算法，实现实时无创监控呼吸气体成分、频率、深度信息。
[0016]其次，本专利技术通过的可穿戴监控系统，易于受试者在日常生活或运动过程实施长期佩戴监测，可支持有线显示、无线显示、语音方式提供实时呼吸气体成分变化信息及提供预警。适用于运动、医疗、康复等领域呼吸气体成分监测。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪立体结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例中一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测系统框架图；
[0019]图3是本专利技术实施例中的监测探头结构图；
[0020]图4是本专利技术实施例中的呼吸成分分析装置结构图；
[0021]图5是本专利技术实施例中一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪佩戴示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪作具体阐述。
[0023]<实施例>
[0024]图1是本专利技术实施例中的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪立体结构示意图，图2是本专利技术实施例中一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测系统框架图。
[0025]如图1及图2所示，一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪01，包括监测探头10以及呼吸气体成分分析装置20。
[0026]图3是本专利技术实施例中的监测探头结构图。
[0027]如图3所示，监测探头10包括探头连接公口101、光电线缆102、线缆包裹层103、第一导线104、氧气和/或二氧化碳浓度传感器105、气压传感器106、光敏传感器107、第一微光纤108、可替换的氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜109、保护套管110以及鼻腔内防脱落硅胶伞状支架111。
[0028]监测探头10通过具有弹性的鼻腔内防脱落硅胶伞状支架111实现探头贴合于受试者鼻腔内，避免运动过程中部件脱落，并确保受试者呼吸顺畅，同时确保气体充分通过氧气和/或二氧化碳浓度传感器105，气压传感器106，光敏传感器107，第一微光纤108，氧气和/或二氧化碳传感材料薄膜109。
[0029]第一微光纤108以及氧气和/或二氧化碳浓度传感器105、气压传感器106、光敏传感器107所使用的第一导线104通过线缆包裹层103包裹形成光电线缆102。
[0030]第一微光纤108采用的是柔性可弯曲微光纤，截面平行贴合于可替换的氧传感材料薄膜109。
[0031]氧气和/或二氧化碳浓度传感器105用于采集鼻腔内的氧气和/或二氧化碳浓度变化，形成电信号并通过光电线缆102和第二导线209传输给采集处理单元204。
[0032]气压传感器106用于采集环境中的气压变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，用于分析鼻腔内的呼吸气体成分，其特征在于，包括：监测探头以及呼吸气体成分分析装置，其中，所述监测探头用于设置在所述鼻腔内，包括保护套管以及容纳在所述保护套管内的氧气传感材料薄膜；所述呼吸气体成分分析装置包括装置外壳以及容纳在所述装置外壳内的采集处理单元、光源模块、光学透镜模组、光电转换模块，所述采集处理单元与所述光源模块、所述光电转换模块电连接，所述氧传感材料薄膜通过第一微光纤和第二微光纤，与所述光学透镜模组连接，所述采集处理单元控制所述光源模块发出调制光信号，该调制光信号通过所述光学透镜模组传输并照射在所述氧传感材料薄膜上形成反射光信号，所述反射光信号通过所述光学透镜模组传输给所述光电转换模块形成电信号，所述采集处理单元接收并分析所述电信号，从而得到所述鼻腔内的氧气浓度。2.根据权利要求1所述的一种微光纤可穿戴的呼吸信息监测仪，其特征在于：其中，所述监测探头还包括CO2浓度传感器、氧气浓度传感器、气压传感器、光敏传感器；所述CO2浓度传感器用于采集鼻腔内的CO2浓度变化，所述氧气浓度传感器用于采集鼻腔内的氧气浓度变化，所述气压传感器用于采集环境的气压变化，所述光敏传感器用于采集鼻腔内的环境光强度，所述采集处理单元与所述CO2浓度传感器、所述氧气浓度传感器、所述气压传感器、所述光敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，他得安，李博艺，李颖，刘度为，韩帅，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：