睡眠呼吸暂停综合症通过3G网络远程监测的研究

李帅三，丁晶，张文华，周志尊

牡丹江医学院 电工电子教研室，黑龙江 牡丹江 157011

睡眠呼吸暂停综合症是一种潜在的致死性疾病，长期患有该病症的患者可能引起高血压、心肌梗塞、脑血管意外甚至猝死。因此，对睡眠呼吸暂停的监测具有十分重要的意义[1]。

1 系统组成

图1 系统流程图

本系统包扩呼吸信号采集电路、模拟信号处理电路、波形显示并发送、医院监护终端接收等部分组成。其中，模拟信号处理电路包括前置放大电路、低通滤波电路和主放大电路等3部分（如图1所示）。

2 电路设计与实现

电路部分由呼吸采集电路、前置放大电路、低通滤波电路和主放大电路4个电路组成，电路的电源均为5V，由手机USB接口提供[2]。

2.1 呼吸采集电路

在鼻下部安置温度传感器，使其在呼、吸气时产生的温度变化会引起传感器的电阻的变化（如图2所示）。使放大器的输入端的电压变化，导致放大器的输出电压发生变化，实现呼吸气流变化到电压信号变化的转变[3]。

图2 呼吸监测电路

2.2 前置级放大电路

美国AD公司的放大器AD620（如图3所示）。具有输入阻抗高、共模抑制比高、差动输入、可变增益输出等特点，适合对微弱的电压信号进行放大。在前置级的放大倍数约10倍为宜，波形过大易失真[4]。

图3 前置放大电路

2.3 低通滤波电路

成人呼吸频率约20次/min，故采用运放LM324来实现低通滤波电路（如图4所示）。调节RC，使截止频率为10 Hz，以滤除高频信号。

图4 低通滤波电路

2.4 主放大电路

采用正向放大电路（如图5所示）。放大4倍后，使波形的峰值达到1 V以上，这样有利于医护人员的观察和分析。

图5 主放大电路

2.5 波形显示并发送

在手机中安装医院的示波软件，以读取接收的模拟信号，再通过3G网络把呼吸信号的波形上传至互联网[6-7]。医护人员可在医院终端通过监测互联网上患者的动态呼吸信号波形（如图6所示），进行诊断分析，提出处理意见，然后通过短信等方式进行回复[10]。

图6 呼吸信号波形

3 结束语

本研究实现了呼吸信号的远程无线传输。监测端使用人们现代生活中必不可少的手机，再利用3G无线网络，实现异地监测，不影响患者睡眠，摆脱了大型医疗器械和地点的束缚。虽然本系统还存在小型集成化的缺陷，但其体积小、成本低、携带方便的优势，使其具有更好的发展前景和可观的市场。睡眠呼吸暂停综合症远程监测系统的设计还可以与血压、心电、脉搏等监测模块集成，组建多参数远程监护网，为医院远程医疗监护提供了一种新的思路[8]。

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