專利名稱：人體自然狀態(tài)下睡姿的動態(tài)檢測傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，更具體地，涉及人體自然狀態(tài)下睡姿的動態(tài)檢測傳感裝置。
背景技術(shù)：
人在睡眠狀態(tài)下生理參數(shù)，包括臥姿、睡姿、體溫、心搏波、呼吸波、體動等的獲得對于監(jiān)護危重病人，幫助對一些疾病的診斷有重要作用，也對各類有特別需要的人群(如對身體素質(zhì)具有特殊要求的群體，像飛行員、運動員，乃至需家庭保健者等)進行基本生理狀態(tài)的長時間逐日、逐月、逐年的觀察有重要意義，這是為預防為主的醫(yī)學模式提供了一種依據(jù)。
但此前測量所述生理參數(shù)依靠人工進行。如睡姿檢測靠陪護人員觀察；體溫測量通過固定溫度傳感器于人體某部位進行；呼吸波用放于人體胸部上的綁帶或放在鼻子上的鼻夾來測量或心電電極間電阻變化方法測量，這些方法的共同點是都需要有固定粘貼或攜帶于人體的傳感器，這樣不僅給被測者帶來不適感，會打斷睡眠狀態(tài)，不能正確測得人體睡眠分期，而且測量器件和引線的羈絆給被測量者帶來心理壓力，影響正常睡眠過程，不利于疾病的治療和數(shù)據(jù)的采集。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是尋求一種傳感裝置，可以在人體上無任何粘貼或攜帶物條件下，即在幾乎無任何生理、心理負荷下檢測臥床人體的臥姿、睡姿的動態(tài)變化以及提供出睡眠狀態(tài)下體溫、心搏、呼吸、體動等人體基本生理信號全過程變化。加上適當?shù)纳硇畔⑼诰蚝腿诤系柔t(yī)學信號處理技術(shù)，使本發(fā)明具有極為廣泛和深刻的應用價值。
本發(fā)明的技術(shù)方案是人體自然狀態(tài)下睡姿的動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是由多個觸力傳感器順序排列成一長條，至少一組相鄰二個所述觸力傳感器之間的間隙中設(shè)置溫度傳感器；所有各傳感器各自引出信號線；所有各傳感器固定在柔性的基座上，組成長條形的傳感帶。
本發(fā)明傳感裝置類似于一個棉褥子，鋪在床墊上，可以照常蓋上床單，和通常的床具無多大區(qū)別，躺睡在床上的被測人體不會有不適感，從而保證睡眠過程是正常的不受干擾的睡眠過程，傳感帶大致設(shè)在人體上胸部位置處的身下，保證人體在睡眠中翻身不致越出傳感帶范圍，從傳感帶中不同傳感元件感受的壓力，可以檢出翻身位置、臥姿、壓力的變化，可以分離出體動、心搏波、呼吸波，傳感元件的溫度信號可以檢測出實時體溫的變化，這些參數(shù)具有重要的臨床意義。


圖1是本發(fā)明傳感裝置實施例的俯視圖。
圖2是本發(fā)明傳感裝置實施例的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明傳感裝置實施例的傳感帶上的傳感元件的布置圖。
圖4(a)、(b)分別為仰臥和側(cè)臥狀態(tài)時觸力傳感元件的傳感信號分布。
具體實施例方式
以下將結(jié)合

實施例。
圖1是本發(fā)明傳感裝置實施例的俯視圖，圖2是其左側(cè)視圖。本實施例是一個鋪墊物上粘貼布置的傳感帶，所述鋪墊物，是一種柔軟的棉褥子，可供鋪在床墊上。傳感帶是長條形，長度和床褥寬相當，底部為基座，由聚酰亞胺材料做成，是一種厚度僅0.3cm，寬2-3cm的薄帶，在其上面設(shè)置一系列傳感元件，這個傳感元件包括薄片式觸力傳感器1和溫度傳感器2，見圖3。
本例中使用的觸力傳感器是一種尺寸為約高3mm的傳感壓力的傳感元件，選自市售的，例如honeywell FSL系列的商品，每個這樣的傳感器是長4cm寬3cm厚0.3cm大小，安排多個此觸力傳感器，例如8-16個，于作為基座的聚酰亞胺薄帶上形成有和褥子寬度相當長度的傳感帶，相鄰觸力傳感器之間的間隙中可以安置溫度傳感器2，例如市售honeywell TD系列的硅基電阻溫度傳感器，各傳感元件間還存在的空隙填以柔軟填充物，例如和鋪墊物(棉褥)相同的物質(zhì)。如此形成的傳感帶是一個半柔性的長條形。
每個傳感元件，包括觸力的和溫度的，依次編號引出信號線供檢測其傳感信號。
傳感帶安排在躺在褥子上的人體大致上胸部位置處身下較好，褥子上不妨照樣蓋上床單，褥子鋪在床墊上成為和普通床具一樣，被測人體身上沒有任何攜帶物，像平常一樣睡眠。
所述觸力和溫度傳感器都是隨壓力或溫度改變而改變其參量，例如電阻值，因此，其輸出信號是一個該參量，例如電阻，隨被傳感量變化的變化量，用任何一種相應的測量儀器和方法可以記錄此變化，即被傳感的觸力和溫度的變化。
先說明觸力傳感器的作用，觸力傳感器傳感壓力，即躺在床上的人體壓向傳感器的份量，圖4(a)、(b)分別表示兩種睡姿的壓力響應分布圖，傳感帶上排列了多個，例如圖示的12個，傳感器，橫軸是各個傳感器的位置編號(本例為1-12)，縱軸是傳感壓力P(或?qū)碾妷簃v)，圖4(a)表明受傳感寬度較寬(有響應的傳感器數(shù)多)，最高壓力較小，是仰臥時的特征，隨著睡姿改變，一些編號傳感器壓力釋放，另一些編號傳感器著力，傳感范圍位置改變，如圖4(b)，受傳感寬度變小，最高壓力值增大，是側(cè)臥，譬如右側(cè)臥時情形。這樣的傳感響應圖表征了睡姿。隨著人體的呼吸，傳感的壓力值隨時間有頻率較低的起伏變化，此放大、分離出來的低頻的隨時間變化壓力曲線是呼吸波形。同樣，隨心搏，壓力曲線有一隨時間而頻率較高的起伏變化，放大、分離出此較高頻率的隨時間變化的壓力曲線是心搏波形。
壓力響應區(qū)域位置的變動的情況，表現(xiàn)了被測人的體動。
結(jié)合幾條曲線的變化可以判斷出睡眠深度、睡眠分期等。
現(xiàn)在說明溫度傳感器的作用，此傳感器放置在二個相鄰觸力傳感器之間的空隙內(nèi)，參見圖3。溫度傳感器至少有一個，最好為多個，設(shè)在人體可能躺臥的位置處，例如床的中間線及其兩側(cè)。當人體躺在床上壓迫某一些觸力傳感器時間超過達到平衡的一個閾值，測量電路開始測量溫度傳感器2傳感的人體溫度及其變化，此溫度在人體貼著傳感器一確定的時間后達到熱平衡，經(jīng)標定，可表示體溫。傳感帶以絕熱性能好的聚酰亞胺薄片作基座，有助于測溫的穩(wěn)定、正確。
由此，通過上述傳感帶，綜合記錄、分析其傳感輸出信號能夠取得睡眠狀態(tài)下睡姿動態(tài)的曲線，分析獲得包括睡姿、心搏、呼吸、體溫、體動等基本生理參數(shù)。由于臥床者的心搏和呼吸變化和睡姿關(guān)系密切，同時獲得它們，使得可取得更全面的信息，有利于分析被檢者的生命狀態(tài)，包括睡眠分期，睡眠呼吸暫停，自主神經(jīng)功能等多種生命狀態(tài)信息，尤其為危重病人監(jiān)護提供一種全新的技術(shù)手段。因為無需人體身上粘貼或捆綁電極之類物品，也沒有引線牽扯，不會影響睡眠狀況，無心理負擔，較準確反映人體的真正睡眠狀態(tài)，從而取得較正確的檢測結(jié)果。
為了使長條形傳感帶免受各種可能的液體帶來的損害作用，傳感帶連同粘貼固定傳感帶的鋪墊物或僅傳感帶本身可用超微細丙綸薄膜包蒙，此薄膜是一種微孔薄膜，其微孔足以透過氣體分子，但遠小于液滴尺寸，能夠達到防水又透氣的結(jié)果。
為了進一步降低由傳感帶造成的不適感或異物感覺，將粘貼或放置傳感帶的鋪墊物，如褥子，再鋪于折疊性床墊上，其折疊線正好位于人體臥床時上胸部位置處，此床墊折疊線在攤平時呈一凹槽，成為放置長條形傳感帶理想的地方。
權(quán)利要求
1.人體自然狀態(tài)下睡姿的動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是由多個觸力傳感器順序排列成一長條，至少一組相鄰二個所述觸力傳感器之間的間隙中設(shè)置溫度傳感器；所有各傳感器各自引出信號線；所有各傳感器固定在柔性的基座上，組成長條形的傳感帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是所述柔性的基座是由聚酰亞胺薄片構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是所述帶基座的傳感帶用超微細丙綸薄膜包蒙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是所述傳感帶固定在鋪墊于被測人體臥床的柔軟鋪墊物上，并位于被測人體上胸部位置處，占整個所述臥床的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是所述超微細丙綸薄膜包蒙包括所述傳感帶在內(nèi)的整個鋪墊物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測裝置，其特征是所述鋪墊物放置在折疊式床墊上，折疊線位于被測人體上胸部位，所述傳感帶設(shè)于所述折疊線處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一個所述人體自然狀態(tài)下睡姿動態(tài)檢測傳感裝置，其特征是所述鋪墊物放置在折疊式床墊上，折疊線位于被測人體上胸部位，所述傳感帶設(shè)于所述折疊線處。
全文摘要
人體自然狀態(tài)下睡姿的動態(tài)檢測傳感裝置，由多個觸力傳感器1排列成長條固定在聚酰亞胺薄片上構(gòu)成傳感帶，觸力傳感器間的間隙內(nèi)設(shè)溫度傳感器2。設(shè)置在被測者上胸部身下位置。傳感帶可固定在棉褥全寬度上，鋪于床上，被測者身上無任何如電極及引線等攜帶物，因此像平常睡眠時一樣，無不適感，無心理負擔，能錄取、分析取得睡眠狀態(tài)下正確的動態(tài)的生理參數(shù)，如睡姿、體動、心搏、呼吸、體溫，從而獲得包括睡眠分期、睡眠呼吸暫停、自主神經(jīng)功能等多種生命狀態(tài)信息，尤其為危重病人監(jiān)護提供一種全新技術(shù)手段。
文檔編號A61B5/00GK1483380SQ03153508
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者俞夢孫, 余良, 章明福, 成奇明, 吳鋒, 楊軍, 趙顯亮, 王玲 申請人:北京泰達新興醫(yī)學工程技術(shù)有限公司, 中國人民解放軍空軍第四研究所