睡眠呼吸暂停监护系统的呼吸信号采集装置设计*

郭俊伟， 梁敏桐， 莫 忠

(中山大学新华学院 生物医学工程学院，广东 广州 510520)

0 引 言

睡眠呼吸暂停[1～3]是一种发病率高却鲜为人知的功能失调性疾病，包括阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA) 和中枢性睡眠呼吸暂停(central sleep apnea,CSA)。呼吸信号是人体重要的生理信号，很多心血管类疾病在发病前期呼吸信号多处于异常状态，通过对人体呼吸功能及状况进行监测，可以发现并预防呼吸道、肺部以及心血管等部位的病变，降低此类疾病的死亡率[4,5]。多导睡眠图(polysomnography,PSG) 监测是睡眠呼吸暂停综合症诊断和研究的常用技术手段，但由于仪器操作复杂、价格昂贵，患者的舒适度较差，不适用居家环境下进行睡眠监测[6]。便携式睡眠呼吸暂停监护系统可以很好地监测患者的各种重要生理参数，系统使用方便，可以直接佩戴在患者身上，在家就能进行睡眠检测，并能在情况危急时给予预警[7]。

本文介绍了呼吸信号采集模块的设计与实现，以性价

比高，功耗低的STM32F103C8T6芯片作为处理器，结合MCP6002运算放大器，设计了一种呼吸信号采集装置，信号的采集和处理由硬件端完成，通过USB端口传输将数据送入电脑端，应用MATLAB进行显示信号波形并加以处理。

1 总体设计

设计的呼吸信号采集装置整体设计如图1所示，将压力感应电阻传感器置于人体腹部并用弹性腰带束缚，获得人体腹部在呼吸时的电阻值并转换成电压信号，经过放大滤波处理送入单片机，处理后的呼吸信号通过USB端口发送到电脑端进行显示。……