基于PVDF的可穿戴鼾声监测系统

阻塞型睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是常见的睡眠类疾病,为满足居家对OSAS进行初步筛查和诊断,该文设计了基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的鼾声监测系统。可穿戴式的鼾声监测系统包含高灵敏度鼾声传感器、低噪声信号调理电路、嵌入式系统及上位机系统。根据鼾声段和非鼾声段能量差异大的特点,基于短时能量法进行鼾声端点检测算法设计,通过采集的鼾声信号进行算法验证。经测试,系统采集的鼾声信号信噪比高,端点检测平均误差小于0.032 s,准确率达92.6%,满足潜在OSAS患者的筛查要求以及进行康复训练的自我检查,同时可减轻患者筛查和医学多导睡眠图(PSG)检测的负担。     

基于PVDF的可穿戴生理信号监测系统

呼吸、心率、鼾声反映了人体在睡眠时的大量信息，该文以聚偏氟乙烯(PVDF)作为敏感单元进行呼吸、脉搏、鼾声信号的监测。根据所采用的传感器特性分别进行了电荷放大电路、陷波电路及电压放大电路的设计。硬件电路通过聚合物锂电池进行供电，根据聚合物电池的特性分别为电池设计了充电电路、保护电路及放电电路，硬件电路整体集成在一块印制电路板(PCB)上。同时设计了基于Android 设备的APP，以可视化形式实时显示生理信号数据，并对其进行长期储存，便于后期医生进行睡眠呼吸病症的分析诊断。该研究的目的是能准确监测睡眠生理参数，提高被测试者的使用舒适感。     

两个声学特征区分不同鼾声信号的性能比较(英文)

比较了两个声学特征对区分阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)患者不同鼾声信号的性能。如何寻找能够反映上气道阻塞程度的声学特征对于医生和工程师去共同开发能够指导精确手术的"非侵入式"OSAHS诊断检测设备有重要意义。波峰因子(crest factor)和800 Hz功率比(power ratio 800)被分别进行了比较,我们发现,对于区分两个不同上气道阻塞程度时产生的鼾声信号,即低通气和正常呼吸时,power ratio 800有比crest factor更好的性能。     

基于支持向量机的睡眠监测系统设计

睡眠问题逐渐成为当今快节奏社会人们对生命健康的关注重点,由此本文提出了一套基于支持向量机的睡眠监测系统.该系统利用生物传感器,对心率和呼吸信号的实时监测,通过Wi-Fi的方式将数据传送入上位机,由设计好的机器学习算法,对睡眠呼吸暂停低通气综合征等进行判断,并搭配终端APP便于使用者跟踪病情.     

软腭低温等离子消融术治疗老年阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征

目的:探讨软聘低温等离子体消融术对老年阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者临床疗效。方法:选择27例老年OSAHS患者,分别于术前和术后2月行多导睡眠图等检查,比较悬雍垂长度、鼾声评级、软腭长度及Epworth嗜睡程度评分,观察术后疗效。结果:患者术前和术后2月PSG监测显示:术后I Ⅱ期睡眠/总睡眠时间(TST)(%)明显缩短,Ⅲ Ⅳ期睡眠/TST(%)明显延长、睡眠效率(TST/总记录时间%)及最低血氧饱和度(LSp02)均显著提高(P<0.05):此外,呼吸暂停低通气指数(AHI)降低较术前有显著意义(P<0.01);患者术后2月软腭长度、悬雍垂长度及鼾声评级的降低均较术前有显著意义(P<0.01):Epworth嗜睡程度评分亦较术前明显降低(P<0.01);27例患者术后1-3天对疼痛、讲话及吞咽的影响在轻度以内,术后1周进一步改善。结论:软腭低温等离子消融术对于老年OSAHS患者具有较明显的疗效,手术安全,无明显不良反应,适用于老年OSAHS患者。     

（论坛）两个声学特征区分不同鼾声信号的性能比较

本文比较了两个声学特征对区分阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症(OSAHS)患者不同鼾声信号的性能。如何寻找能够反映上气道阻塞程度的声学特征对于医生和工程师去共同开发能够指导精确手术的“非侵入式”OSAHS诊断检测设备有重要意义。波峰因子 (crest factor)和800 Hz功率比 (power ratio 800)被分别进行了比较,我们发现,对于区分两个不同上气道阻塞程度时产生的鼾声信号,即严重阻塞和非严重阻塞时,power ratio 800 有比crest factor 更好的性能。     

热释电式睡眠呼吸暂停监测

介绍监护睡眠呼吸的重要意义,分析了监测原理,利用热释电原理研究了一种睡眠呼吸暂停监测的方法,并给出了测试结果。     

基于压电薄膜的睡眠监测终端设计

介绍一种通过压电薄膜监测睡眠的终端设计方法.将压电薄膜放置于身体下方,身体产生微小动作时,系统相应地产生电荷输出,监测终端通过微处理器MCU收集电荷信号并进行处理,得到心率、呼吸及体动特征.基于这些信号,提取相应的睡眠特征参数,最终得到睡眠监测结果.     

引入时距信息的IR-UWB雷达多域特征融合呼吸模式识别方法

人体呼吸系统相关疾病常常伴随着呼吸深度和节律的异常,因此呼吸信号监测和呼吸模式识别在医疗健康领域中尤其是对于睡眠监测、疾病预断具有重要意义。其中,非接触式的脉冲式超宽带雷达（Impulse Radio Ultra-Wideband,IR-UWB）因具有良好的距离分辨率和穿透能力以及全天候全天时、安全无创的检测优势,正逐步成为睡眠健康监护领域中最关键的感知技术之一。然而受睡眠监测特定的室内场景影响,复杂的测量环境给呼吸模式特征的准确提取带来了限制和挑战,传统的雷达呼吸模式识别算法主要关注一维呼吸时、频域特征,而IRUWB雷达目标回波信息分散在多个距离门内,使用一维特征识别准确率较低。为此,本文针对IR-UWB雷达中人体呼吸在时间上慢速起伏运动、在距离上是扩展目标的信号模型特点,提出了一种引入时距信息的IR-UWB雷达多域特征融合呼吸模式识别方法。算法在提取一维呼吸信号波形时、频域特征的基础上更进一步挖掘雷达二维时距图像中潜在的呼吸模式形态特征,通过多域特征融合实现呼吸模式的非接触式检测和识别。在图像处理上,针对图像受呼吸异常节律影响呈现局部粘连特性导致呼吸周期提取难的问题,提出一种通过相...     

基于心电与呼吸信号的睡眠分期算法研究

睡眠是人类的一项重要生理活动,其质量与人体健康状态密切相关,对睡眠情况进行分析有助于许多疾病的预防和监测.传统的睡眠分期黄金标准是多导睡眠图,并包含脑电、眼电、肌电、呼吸、血氧、运动等多种信号,操作复杂且对测试者睡眠有影响.因此,基于可穿戴设备和有限类型数据进行睡眠分即已成为当前研究热点.本文仅采用了心电和呼吸信号进行特征提取,使用前向序列选择方法进行特征选择,分别采用支持向量机、随机森林和AdaBoost等方法进行分类,在睡眠呼吸障碍患者数据库中进行WAKE-REM-NREM分期上获得最高71.9％的准确率(Kappa=0.36).实验表明心电与呼吸信号可在一定程度上代替多导睡眠仪应用于睡眠呼吸障碍患者的分析,有助于睡眠呼吸类疾病的诊断和评价,为相关设备的便携化提供了算法基础.     

Nonconstrained Sleep Monitoring System and Algorithms Using Air-Mattress With Balancing Tube Method

We evaluated the performance of a bed-type sensor system using the air-mattress with balancing tube (AMBT) method to noninvasively monitor the signals of heartbeat, respiration, and events of snoring, sleep apnea and body movement of subject on the system. The proposed system consists of multiple cylindrical air cells, two sensor cells and 18 support cells, and the small physiological signals were measured by the changes in pressure difference between the sensor cells, and the dc component was removed by balancing tube that is connecting the sensor cells. Using newly developed AMBT method, heartbeat, respiration, snoring, and body movement signals were clearly measured. For the concept of a home healthcare system, two automatic processing algorithms were developed: one is to estimate the mean heart and respiration rates for every 30 s, and another one is to detect the snoring, sleep apnea, and body movement events from the measured signals. In the beat-to-beat heart rate and breath-by-breath respiration rate analyses, the correlation coefficients of the heart and respiration rates from the proposed AMBT method compared with reference methods, electrocardiogram, and respiration effort signal from piezoelectric belt, were 0.98 ( $p$ ≪ 0.01) and 0.96 ($p$ ≪ 0.01), respectively. Sensitivity and positive predictive value (PPV) of the detection algorithm for snoring event were 93%, 96%, for sleep apnea event were 93%, 88%, and for body movement event were 86%, 100%, respectively. These findings support that ABMT method provides an accurate and reliable means to monitor heartbeat, respiration activities and the sleep events during sleep.      

超脉冲CO2激光悬雍垂腭咽成形术治疗鼾症的近期临床研究

目的：探讨超脉冲CO2激光悬雍垂腭咽成形术治疗鼾症的可行性，技术操作及疗效。方法：采用超脉冲CO2激光悬雍垂腭咽成型术治疗鼾症64例。结果：该组病例近期均获得满意疗效，远期疗效达87.5%。术中出血极少，勿需缝合切口，切割创缘周期组织反应轻，手术时间短，无并发症发生。结论：该术式具有明显的临床应用价值，值得推广应用。     

基于TMS320F2812的智能止鼾枕的测试系统

智能止鼾健康枕通过DSP控制气囊的充放气，调整人的睡姿进而起到止鼾的效果。为了保证产品的性能和功能，根据企业标准要求开发以TMS320F2812为核心控制系统的测试系统。该测试系统可以完成对产品的电源、气囊充放气动作、流量、鼾声识别以及环境噪声的测试工作。经过大量产品测试验证，该系统工作良好。     

激光在悬雍垂腭咽成形术中的辅助作用

目的：探讨激光在悬雍垂腭咽成形术（Uvulopalatoplasty,UPPP)中的辅助作用。方法：选择经导睡眠仪（Polysommography)确诊,以腭咽气道阻塞为主的中重度阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（Obstructive Sleep Apnea Syndrome,OSAS)为对象施行手术,观察术中失血量、术后呼吸紊乱指数（apnea hyponea index,AHI)和血氧饱和度。结果：术中失血量明显减少,操作简便。术后病人的AHI明显降低,最低血氧饱和度和血氧饱和度＞90％的时间比值明显提高。结论：在施行UPPP手术中应用激光达到手术切口精确、明确减少术中失血量、减少咽部组织容积和降低咽壁组织顺应性的综合目的。     

低温等离子消融术治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的护理

目的：总结低温等离子消融术治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的护理。方法：回顾性分析我院收治的36例经低温等离子消融术治疗的阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征病例。结论：低温等离子消融术治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征是一种安全、有效的方法。术前及术后的有效护理是手术成功的重要环节。     

Midsagittal Jaw Movements as a Sleep/Wake Marker

The seriousness of the obstructive sleep apnea/hypopnea syndrome is measured by the apnea-hypopnea index (AHI), the number of sleep apneas and hypopneas over the total sleep time (TST). Cardiorespiratory signals are used to detect respiratory events while the TST is usually assessed by the analysis of electroencephalogram traces in polysomnography (PSG) or wrist actigraphy trace in portable monitoring. This paper presents a sleep/wake automatic detector that relies on a wavelet-based complexity measure of the midsagittal jaw movement signal and multilayer perceptrons. In all, 63 recordings were used to train and test the method, while 38 recordings constituted an independent evaluation set for which the sensitivity, the specificity, and the global agreement of sleep recognition, respectively, reached 85.1%, 76.4%, and 82.9%, compared with the PSG data. The AHI computed automatically and only from the jaw movement analysis was significantly improved (p < 0.0001 ) when considering this sleep/wake detector. Moreover, a sensitivity of 88.6% and a specificity of 83.6% were found for the diagnosis of the sleep apnea syndrome according to a threshold of 15. Thus, the jaw movement signal is reasonably accurate in separating sleep from wake, and, in addition to its ability to score respiratory events, is a valuable signal for portable monitoring.     

无源光网络睡眠节能方式研究

以EPON(以太网无源光网络)、GPON(吉比特无源光网络)为代表的PON(无源光网络)系统在国内外光接入网中得到了广泛应用。ONU(光网络单元)睡眠方式成为PON的一种重要节能方案。文章综述了4种睡眠方式的工作原理、睡眠动作及其影响,从功耗、设备支持度、业务性能和用户体验等方面分析比较了这4种睡眠方式的特点,为PON节能研究和应用提供了参考。     

机-脑接口研究

机-脑接口的一个具体应用是对睡眠的监测和控制。研究发展一种无干扰、不唤醒监测和控制“醒-睡过渡过程”中那些妨碍入睡思维活动的方法。基于Vxworks实时操作系统和ARM微处理器的“微型手腕式嵌入式计算机”。可产生刺激信号,控制、测量、记录、处理使用者的应答信息,分析脑的状态。由于它的微小结构（舍传感器）及其与环境的独立性,保证了使用者无干扰。利用“非限定微行为反应技术”,保证了使用者无唤醒。该方法可将入睡潜伏期测量的精度从十几分钟提高到6S左右,并在小样本实验中有效控制了“醒一睡过渡过程”中那些妨碍入睡的思维活动,显著缩短了入睡时间。为中断那些讨厌的干扰性思维和过多不能控制的焦虑提供了一种新途径。