一种贴片式OSAHS检测治疗装置

一种贴片式osahs检测治疗装置
技术领域
1.本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种贴片式osahs检测治疗装置。


背景技术：

2.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea
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hypopnea syndrome，osahs)是一种睡眠时因上呼吸道软组织塌陷、阻塞而形成的呼吸暂停或通气不足的睡眠呼吸障碍疾病。osahs患者以睡眠时习惯性打鼾(非良性打鼾)、频繁憋气、憋醒、睡眠不宁、晨起头晕、无力、注意力不集中、记忆力下降等等为临床特征，因睡眠时长期通气不足，造成低血氧症等疾病。现代医学研究表明osahs导致心血管系统损害、代谢紊乱、认知功能障碍，是心脏病、高血压、糖尿病、痴呆等慢性疾病的源头性疾病，联合国国际卫生组织将其列入威胁人类健康的重大疾病之一。osahs的发病率高达人群中的6％
‑
7％，目前对osahs患者进行多导睡眠监测(polysomnography，psg)是诊断osahs的金标准。
3.本技术发明人发现目前单向脉冲波(电刺激治疗)的临床治疗手段主要集中于减少危险因素、药物治疗、持续性气道正压、口腔矫正器和悬垂软腭成形术五类。目前市场上已知的osahs治疗方案除药物治疗和cpap外大多为手术治疗，但患者多倾向于的保守治疗法，然而该些治疗方法通常舒适度较低，非常影响患者睡眠质量，同时，手术治疗对患者创伤较大，药物治疗又有一定的副作用不适合于老年人群。并且cpap的压力数值不易调节，不适合没有医学基础知识的人群居家使用。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种贴片式osahs检测治疗装置，解决了现有技术中osahs检测治疗影响睡眠治疗，不适合居家使用的技术问题，利用贴片式实现颏舌肌电刺激疗法，实现了满足体积小、重量轻、操作简单、可长时期使用不影响睡眠等优点。
5.本技术实施例提供了一种贴片式osahs检测治疗装置，包括：贴片本体，所述贴片本体的内侧设有检测装置和治疗装置；
6.所述贴片本体粘贴于人体颈部舌下颚颏舌肌皮外处；
7.所述检测装置用于采集人体处于睡眠状态时的光电容积脉搏波信号，并基于光电容积脉搏波信号的治疗阈值范围，生成电刺激驱动信号；
8.所述治疗装置与所述检测装置耦合连接，接收电刺激驱动信号后，释放lilly波形电刺激支配颏舌肌的舌下神经分支。
9.进一步地，所述检测装置包括控制器、红外传感器、感光元件；所述控制器分别与所述红外传感器、感光元件电连接；
10.所述控制器控制所述红外传感器发出近红外光，利用非侵入方式将近红外光射到颈部舌下颚颏舌肌皮外处；
11.所述控制器控制所述感光元件吸收红外光线能量，并记录光线能量的变化规律，以此实现光电容积脉搏波信号的采集。
12.进一步地，所述控制器还包括微处理器、反相器、滤波组件；
13.所述滤波组件分别与所述反相器、所述微处理器电连接；
14.通过所述反相器对光电容积脉搏波信号进行反相处理；
15.通过所述滤波组件根据预设的治疗阈值范围通过光电容积脉搏波信号；
16.所述微处理器根据反相处理后通过所述滤波组件的光电容积脉搏波信号，发出电刺激驱动信号。
17.进一步地，所述滤波组件包括低通滤波器、带通滤波器；
18.通过所述低通滤波器筛选低频阈值的光电容积脉搏波信号；
19.通过所述带通滤波器筛选阈值范围内的光电容积脉搏波信号。
20.进一步地，所述控制器还包括a/d转换器、数据存储器和时钟同步器；
21.所述微处理器分别与所述a/d转换器、所述数据存储器、所述时钟同步器电连接；
22.所述a/d转换器用于将反相处理后的光电容积脉搏波信号转换为光电容积脉搏波数据；
23.所述数据存储器用于存储光电容积脉搏波数据的检测和治疗动作；
24.所述时钟同步装置用于与终端设备的时间同步，并利用时间对存储的光电容积脉搏波数据的检测和治疗进行命名。
25.进一步地，所述控制器还包括数据传输器，所述数据传输器与所述微处理器电连接，通过所述数据传输器输出处理后的光电容积脉搏波数据的检测和治疗，以及接收终端设备对生成电刺激驱动信号设置的阈值范围。
26.进一步地，所述数据传输器采用数据传输接口和/或无线收发器，以有线和/或无线方式传输将数据传输给终端设备。
27.进一步地，所述贴片本体采用双面夹层结构。
28.进一步地，所述贴片本体内设有导电膜，所述导电膜采用pu材质，通过所述导电膜传导电刺激信号。
29.进一步地，所述贴片本体上设有粘接面，所述粘接面的两侧设有粘性片，通过所述粘性片接触粘合于人体颈部舌下颚颏舌肌皮外处。
30.本技术实施例中提供的贴片式osahs检测治疗装置，至少具有如下技术效果：
31.1，由于采用了lilly波形，即电荷平衡的双向刺激波形，有效减少肌肉组织损伤，甚至可以完全避免组织损伤，尤其是对经常受到电刺激的组织更为有效。
32.2，由于采用经皮颏舌肌电刺激疗法，使其具有体积小、重量轻、操作简单方便等优点，使使用人群的依从性高，适用人群更广，同时解决了市场已有治疗方案的不舒适、潜在副作用、不便操作等问题，且相较于有创治疗，本技术基于无创式的保守治疗，更为迎合中国病人的治疗心理。
33.3，本技术经临床研究显示，与刺激前相比，电刺激能即刻使呼吸暂停和低通气事件明显减少，sp02显著改善，且治疗中无明显不良反应，头颈部无静脉回流障碍。并且，临床研究表明经舌下静脉刺激颏舌肌为微创，无需分离神经和不会损伤神经，可长期使用，具有较好的osahs治疗前景。
34.4，由于在对颏舌肌进行电刺激的同时，具备对光电容积脉搏波ppg信号特征的采集作用，使得利用尽可能少的信息，充分挖掘有限监测信号中与睡眠过程中的相关信息，进
而可以对睡眠全过程进行治疗评估。
附图说明
35.图1为本技术实施例中的一种贴片式osahs检测治疗装置结构框图；
36.图2为本技术实施例中的检测装置的控制检测的结构框图；
37.图3为本技术实施例中控制器的控制治疗的结构框图；
38.图4为本技术实施例中控制器的控制数据传输的结构框图；
39.图5为本技术实施例中贴片本体的粘接面的结构示意图；
40.图6为本技术实施例中贴片本体的操作面的结构示意图。
41.附图标号：
42.检测装置100，控制器110，红外传感器120，感光元件130，微处理器111，反相器112，滤波组件113，低通滤波器113a，带通滤波器113b，a/d转换器114，数据存储器115，时钟同步器116，数据传输器117，治疗装置200，贴片本体300，粘接面320，粘性片321，数据传输接口330，开关340。
具体实施方式
43.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
44.参考图1所示，本实施例提供了一种贴片式osahs检测治疗装置200，包括：贴片本体300，所述贴片本体300的内侧设有检测装置100和治疗装置200。贴片本体300粘贴于人体颈部舌下颚颏舌肌皮外处。检测装置100用于采集人体处于睡眠状态时的光电容积脉搏波信号，并基于光电容积脉搏波信号的治疗阈值范围，生成电刺激驱动信号。治疗装置200与检测装置100耦合连接，接收电刺激驱动信号后，释放lilly波形电刺激支配颏舌肌的舌下神经分支。
45.本实施例中采用lilly波形电刺激支配颏舌肌的舌下神经分支的工作原理如下：lilly波形是由电荷相等的正负双向电流脉冲波构成，正负脉冲之间有一个延迟时间。第一个负脉冲波起神经纤维去极化的作用，第二个指数衰减的脉冲起电荷平衡的作用，使电刺激时摄入的净电荷为零。本技术发明人多次研究发现，采用单向负脉冲波刺激神经，可引起周围肌肉组织的损伤，而采用电荷平衡的双向刺激波形，能减少肌肉组织损伤，甚至可以完全避免组织损伤，尤其是对经常受到电刺激的组织更为有效。
46.进一步地，在电刺激中利用神经细胞对电刺激的响应，来传导外加的人工控制信号，通过外电流的作用，神经细胞能产生一个与自然激发引起的动作电位完全一样的神经脉冲，其支配的肌肉纤维产生收缩，颏舌肌为主的上气道扩张肌使舌体向前运动，扩大舌咽气道，从而降低上气道阻力，改善夜间低氧血症，使睡眠结构得以改善，达到治疗目的。
47.由此可以得出，本实施例中利用贴片式检测治疗的原理为：通过外用贴片经皮电刺激颏舌肌减少osahs患者呼吸暂停次数，提高血氧饱和度，改善症状；产生的电刺激作用为刺激神经细胞的电兴奋性。神经细胞的电兴奋性源于细胞膜对钠离子，钾离子和氯离子有不同的通透性，细胞的静息电位由平衡时细胞内外的离子浓度决定，受到电刺激后，细胞膜对离子的通透性发生变化，导致膜电位产生突变，形成一个动作电位。
48.本实施例中的检测装置100包括控制器110、红外传感器120、感光元件130。控制器110分别与红外传感器120、感光元件130电连接；控制器110控制红外传感器120发出近红外光，利用非侵入方式将近红外光射到颈部舌下颚颏舌肌皮外处。控制器110控制感光元件130吸收红外光线能量，并记录光线能量的变化规律，以此实现光电容积脉搏波信号的采集。本实施例中，为了利用尽可能少的信息，通过充分挖掘有限的监测信号中与睡眠过程中的相关信息，进而可以对睡眠全过程进行评估。所采用的光电容积脉搏波(photoplethysmogrphy，ppg)信号是利用非侵入的技术，将近红外光打入皮肤，再由感光元器件吸收光线能量，记录光线能量变化的一种信号。本实施例中，心脏收缩和舒张的时候，动脉也会跟随收缩与舒张，使血管内单元面积的血流量成周期性变化；血液体积产生变化时，感光元器件感测到光也会随着血液体积的变化而变化。所获得的光电容积脉搏波信号的振幅与血液进出组织变化成正比，视为交流成分。随着时间、组织变化而变化的关信号波形就称作信号，因此可利用该信号来分析心血管参数。
49.此外，本实施例中还设有开关340，开关340与控制器110电连接，通过开关340控制检测装置100启动。本实施例中还包括供电电源，供电电源连接控制器110，为整个装置的运行提供电量。
50.本实施例中的控制器110还包括微处理器111、反相器112、滤波组件113。滤波组件113分别与所述反相器112、所述微处理器111电连接；通过所述反相器112对光电容积脉搏波信号进行反相处理；通过所述滤波组件113根据预设的治疗阈值范围通过光电容积脉搏波信号；所述微处理器111根据反相处理后通过所述滤波组件113的光电容积脉搏波信号，发出电刺激驱动信号。在一种实施例中，滤波组件113包括低通滤波器113a、带通滤波器113b；通过所述低通滤波器113a筛选低频阈值的光电容积脉搏波信号；通过所述带通滤波器113b筛选阈值范围内的光电容积脉搏波信号。可以知道，低通滤波器113a和带通滤波器113b分别与控制器110连接；低通滤波器113a用于通过低频阈值的光电容积脉搏波信号；带通滤波器113b用于通过阈值范围内的光电容积脉搏波信号；控制器110根据通过低通滤波器113a或者通过带通滤波器113b的光电容积脉搏波信号，发出电刺激驱动信号。在一种实施例中，低通滤波器113a的截止频率为1hz，是由于人睡眠时每分钟呼吸范围是10
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44次，该通道的压差信号用于检测呼吸暂停；带通滤波器113b的通带频率为0.1
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10hz，为了滤除漏气情况和高频噪声频率，该通道信号用于检测阻塞。
51.本实施例中的控制器110还包括数据存储器115和时钟同步器116；所述微处理器111分别与所述a/d转换器114、所述数据存储器115、所述时钟同步器116电连接；本实施例中的微处理器111用于控制对人体处于睡眠状态下的光电容积脉搏波信号的检测和治疗时，a/d转换器114用于将反相处理后的光电容积脉搏波信号转换为光电容积脉搏波数据；所述数据存储器115用于存储光电容积脉搏波数据的检测和治疗动作；所述时钟同步装置用于与终端设备的时间同步，并利用时间对存储的光电容积脉搏波数据的检测和治疗进行命名。
52.本实施例中的检测装置100还包括数据传输器117，所述数据传输器117与所述微处理器111电连接，通过所述数据传输器117输出处理后的光电容积脉搏波数据的检测和治疗，以及接收终端设备对生成电刺激驱动信号设置的阈值范围。在一种实施例中，数据传输器117采用数据传输接口330和/或无线收发器，以有线和/或无线方式传输将数据传输给终
端设备。数据传输接口330设于贴片本体的操作面表面。其中，数据传输接口通过数据线将数据传输出去，数据传输接口可以是常用数据接口的任意一种，比如micro
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usb接口、usb type
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c接口等，利用外接数据线将数据存储器115中存储的光电容积脉搏波数据的检测和治疗动作导出。无线收发器可以是射频收发器、蓝牙收发器或其他常用无线收发器的一种，可以将睡眠数据实时发送给终端设备，以便终端设备对该睡眠数据进行识别诊断和数据挖掘，从而实现初步诊断、显示诊断结果以及发出诊断结果。
53.本实施例中的终端设备可理解为连接到云端大数据平台的一个终端设备，可以是常用的笔记本、手机、平板等终端设备。终端设备在家庭网络中接收在采集状态下实时发出的光电容积脉搏波数据的检测和治疗动作。进一步地，将光电容积脉搏波数据的检测和治疗动作上传到医疗平台，以便为患者建立类似鼾声数据库这样的患者数据库，利用网络远程交互，为患者在进行专科就诊时，提供相关的诊断依据，实现互联网医疗，同时也为科研机构及监管部门的科学决策提供大数据服务。本实施例，利用互联网技术和大数据技术，基于本公司医疗数据中心，建立医疗大数据平台。本实施例中使用hadoop技术，对本实施例中的贴片式osahs检测治疗装置200的数据进行存储和挖掘。利用机器学习，对人工智能学习模型进行训练；机器学习的成果，可能通过医疗大数据平台进行验证和预测。通过大数据平台的方式给予使用者合理的临床建议。医疗数据库中可使用大量临床数据，以精准查找osahs致病病因，提出科学治疗方案，促进个性化精准化治疗。
54.本实施例中的贴片本体300采用双面夹层结构。在一种实施例中，贴片本体300上设有导电膜，导电膜采用pu材质，通过导电膜传导电刺激信号。贴片本体300上设有粘接面320，粘接面320的两侧设有粘性片321，通过粘性片321接触粘合于人体颈部舌下颚颏舌肌皮外处。在一种实施例中，贴片本体300长15cm、宽7cm的长方形双面夹层，其材质采用网布质，内芯采用棉布质，设有pu材质的导电膜，产生电刺激信号时，通过导电膜将电刺激传导到颈部舌下颚颏舌肌皮外处。在一种实施例中，粘接面320接触人体皮肤，其左右两边各有长7cm，宽1cm粘性片321，使用时先打开贴片主体上的开关340，取下粘性片321油面，将贴片主体的中心部对准颈部舌下颚颏舌肌皮外处贴住即可。
55.综上，本实施例中的贴片式osahs检测治疗装置200，采用电荷平衡的双向刺激的lilly波形，有效减少肌肉组织损伤；结合经皮颏下舌肌电刺激疗法，使其具有体积小、重量轻、操作简单方便等优点，并且使用人员的依赖性高，适用人群更广，同时解决了市场已有治疗方案的不舒适、潜在副作用、不便操作等问题，相较于手术式有创治疗，本实施例所采用的保守治疗更为迎合病人的治疗心理。经发明人的临床研究显示，与刺激前相比，电刺激能即刻使呼吸暂停和低通气事件明显减少，sp02显著改善，且治疗中无明显不良反应，头颈部无静脉回流障碍。临床研究表明，本实施例中经舌下静脉刺激颏舌肌为微创，无需分离神经，也不会损伤神经，可长期使用，对osahs治疗具有较高的前景。本实施例在对颏舌肌进行电刺激的同时，具备对光电容积脉搏波ppg信号特征的采集作用，利用尽可能少的信息，通过充分挖掘有限监测信号中与睡眠过程中的相关信息，进而可以对睡眠全过程进行评估。
56.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
57.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本发明
的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。