便携式睡眠监测仪的设计

便携式睡眠监测仪的设计,睡眠： 受到刺激很容易完全恢复的一种生理状态，或意识相对丧失、没有自主肌肉活动，并且是周期性需要的一种生理状态。特征： 姿势固定、对刺激的反应减弱和具有可逆性。,简单地说，睡眠是一种过程，在睡眠过程中全身，包括中枢神经系统都会得到恢复和休息。,人的一生中大约有三分之一的时间是在睡眠度过的，通过睡眠可以：消除疲劳和恢复体力；使大脑得到休息，以恢复精力；增强免疫力；促进人的生长发育；延缓衰老；使人放松，有利于人的心理健康；有利于皮肤美容等。,睡眠质量的好坏直接影响人的身体健康。,睡眠分期： 非快速眼动期(NREM) 睡眠 快速眼动期（REM） 睡眠质量：NREM的St3、St4和REM占整夜睡眠时间越长，睡眠中觉醒期越短，说明睡眠质量越好。,（约20%）,（7580%）,（2025%）,St1St2St3St4,（510%）,（50%）,可用于分析心电、脑电、肌电、眼动、手动、心音、血氧等,多导睡眠图仪,在只需单纯判断睡眠质量的情况下，是不需要监测如PSG一样全面的生理信号的,睡眠分期和低通气情况,心率变异性和睡眠分期及睡眠周期存在很好的关联性（脉搏基频频率与心率之间存在一致变化性）SPO2可反映出睡眠呼吸疾病患者夜间的缺氧状况,手指容积脉搏波,便携式睡眠监测仪的设计,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的吸收光谱曲线,R与SPO2的关系曲线图（660/940nm）,微控制器：MSP430FG439脉搏探头：NELLCOR成人指夹脉搏血氧探头存 储 器：M25P128(Flash)电源管理：MAX1674串行通信：MAX232,上位机实现的功能：脉搏相关信号的接收、分析和结果的显示软件界面：由VC+实现。算法实现：MATLAB与VC+的混合编程,便携式睡眠监测仪的设计,驱动电路：,时序：,VDAC0,M25P128特性如下：l 容量：128Mbit(16777216 bytes-64 sectors-1024 pages-256 bytes)；l 供电电压：2.73.6V；l 接口类型：SPI串行接口；l 最大读取时钟速率：50MHz；l 快速编程/擦除模式：可选，Vpp=9V；l 页编程速度：-2.5ms(典型值)；-1.2ms（Vpp=9V）；l 支持扇区擦除：2Mbit；l 支持整块擦除：128Mbit；l 具有电子签名：2018h（符合JEDEC标准）；l 每扇区支持10000次得擦除/编程操作；l 数据可至少保存20年以上；,MAX1674特性如下：l 200mA输出电流时效率为94%；l 16uA的静态工作电压；l 内部同步整流器（不需添加外部二极管）；l 0.1uA控制逻辑关断电流；l LBI/LBO低电池电压监测；l 可选电流限制以减少波纹；l 低噪音特性；,便携式睡眠监测仪的设计,存储格式： 16进制存储路径： PulseData文 件 名： 日期+序号，如2010-5-23-7.dat,实时数据格式,异常点的剔除：信号的重采样：重采样频率1Hz（RRI信号最高频率0.5Hz）去直流处理,MATLAB:mex setupmcc-Wcpplib:dllname -Tlink:libfilename.m,dllname.dlldllname.ctfdllname.hdllname.lib,VC+:环境设置 调用dll,mclInitalizeApplication()Initalize()Terminate()mclTerminateApplication(),心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)：逐拍心跳间瞬时心率或RR间期的微小变化,窗口长度：12min步 距：30s,睡眠时相中脉率变化的规律：WREMSt1St2St3St4,整夜睡眠脉率信号分析采用30s为间期，通过逐页平滑、去趋势化和00.05Hz滤波得到分析结果。,HRV功率谱：1、高频成分：0.15-0.4Hz，其典型峰值在0.25Hz左右。2、低频成分：0.04-0.15Hz，其典型峰值在0.10Hz左右。3、1/f成分：频率延伸到极低处且谱密度值随频率降低而增大。,窗口长度：12min步 距：30s,VLF：0.00330.04HzTP：00.4HzLF/HF：LF与HF的平衡比,临床常用SPO2指标：MSPO2：夜间平均血氧饱和度LSPO2：夜间最低血氧饱和度SIT85：SPO285%占睡眠总时间的百分比,睡眠质量较差且存在低通气症状,便携式睡眠监测仪的设计,以MSP430FG439为核心，开发了便携式的手指脉搏波双光源采集系统。通过VC+和MATLAB混合编程的方法，实现了在VC+中对MATLAB数学函数的调用。编写上位机软件完成脉搏波的分析处理，实现了对睡眠