TE传感器在睡眠呼吸治疗机的应用

大家好，我是【广州工控传感★科技】传感器事业部，张工。

TE在睡眠呼吸暂停治疗机的温湿度/低压/位置等多种传感器，可监测和控制空气流量、气压、温湿度。

物联网 (IoT) 是时下最热门的话题之一，人们都在纷纷谈论它将如何改变我们的工作方式、休闲方式、娱乐方式等。在医疗领域，针对广泛的应用，如诊断、治疗以及监测开发连接物联网的设备的热潮方兴未艾。

睡眠监测设备
它们可以监测睡眠周期跟踪可用于诊断睡眠呼吸暂停和其他健康问题的异常状况。医护人员可以利用这些信息对患者治疗方式作出周全的决定。睡眠治疗设备可用于控制和治疗一系列睡眠障碍，有些IoMT设备即便不能实际治愈打鼾，至少也能适当缓解。传感器和连接技术的发展提高了诊断和治疗常见睡眠障碍的水平。

睡眠监测系统

睡眠监测系统通常由一系列传感器组成，可以监测生理参数（如心率和呼吸频率）以及环境状况（如温度和湿度）等。还可以包括确定其他睡眠或呼吸相关变量（如身体运动、血氧浓度和空气流量测量）的传感器。在此范围内的传感器包括：

●具有睡眠监测功能的压电薄膜1005801-1传感器，可监测呼吸频率、心率、身体活动、深度睡眠、轻度睡眠等

●光电式 SpO2 传感器，以无创方式测量血氧浓度

●低压气体流量传感器4525DO-DS5AI001DP，用于测量吸气和呼气期间的压力

●湿度和温度传感器HTU31D，可测量吸入和呼出气体的温度和湿度

诊断出睡眠问题后，即可制定治疗计划，其中包括一系列设备、饮食、锻炼，并且，通常还包括对睡眠模式和其他生理数据的监测。

睡眠呼吸暂停

●阻塞性睡眠呼吸暂停，在喉咙肌肉放松时最常发生的状况

●中枢性睡眠呼吸暂停，当大脑没有向肌肉发送适当的控制呼吸的信号时发生的状况

●复杂性睡眠呼吸暂停，患者同时存在阻塞性睡眠呼吸暂停和中枢性睡眠呼吸暂停时发生的状况

使用意识和使用简便性加快了睡眠呼吸暂停治疗机的普及。深度睡眠期间，某些人的喉咙、舌头和上颚周围的软组织会塌陷。这将部分阻塞呼吸通道，导致打鼾。通过施加轻微的正气压使气管保持张开，可以充分减轻打鼾症状。这就是睡眠呼吸暂停治疗机的设计目的。
正气压 (PAP) 机器

主要用以下三种正气压 (PAP) 设备来治疗该疾病：CPAP、AutoCPAP 和 BiLevel 设备。所有这些设备都能控制进入患者体内的气流，但方式各不相同，且复杂性和成本依次上升。

CPAP - Continuous Positive Airway Pressure（持续气道正压通气）
●提供持续不断的气流，患者必须吸入气体然后呼出。

●这是最基本t的 PAP 设备，通常最先被使用。

●它成本较低，适用于大多数患者。

●调整 CPAP 的最大的问题之一是持续不断的气流对于呼气形成巨大压力。通过感测和/或降低机器对呼气的压力给出了解决办法。

AutoCPAP - 自动调节持续气道正压通气（或 APAP）

●设定了高低压范围，以满足不同的吸气需求。该范围通常预先确定。

●此类设备具有灵敏的算法技术，允许机器检测每次呼吸需要多少吸气压力。

BiLevel 指示 PAP 设备

●可提供2种不同的压力，一种用于吸气，另一种用于呼气。

●设备复杂，通常保留用于特殊需要。

●由于BiLevel与呼吸机类似，因此它通常用于患有其他疾病的患者，例如ALS、帕金森氏症或患者因其他疾病而需要辅助呼吸的情况。它还经常用于患有中枢性睡眠呼吸暂停的患者，但很多患有中枢性呼吸暂停的患者使用CPAP或APAP的表现也很好。

基本的PA机器通常包含提供加压空气的风扇或电机、输送空气的面罩和某种类型的控制显示器。更复杂的系统会增加其他功能和控制。患者戴上面罩，面罩利用压力通过鼻腔输送空气，这样，鼻腔不会凹陷并导致呼吸暂停。一系列传感器通常用于监测和控制气压以及监测环境和设备的其他方面。TE传感器多种用于睡眠呼吸暂停治疗机。可监测和控制空气流量、气压、温度和湿度，并为电机、风扇和鼓风机提供反馈。

HTU31D温湿度数字输出组合传感器

●可表面贴装

●尺寸为 2.5 x 2.5 x 0.9 mm
●±2%的相对湿度精确度，±0.2°C 的温度精确度。

●它们采用紧凑的6针DFN 封装，快速响应时间，功耗通常仅为3.78μW。

●有可配置地址的数字I2C版本和模拟版本。

低压传感器

●可用于监测和调节管路压力，以保持气管打开。

●差压版本可用于监测/调节气流。

●采用 16 针 SOIC 封装，适合表面贴装。

独立的温度传感技术
●可用于监测和控制 PAP 应用中压缩空气的温度，或者作为睡眠监测应用的一部分用于监测室内空气温度。

●技术包括 NTC热敏电阻、铂RTD、微热电偶、热电堆和数字温度传感器。

●封装采用全新数字TSYS03，超紧凑的 XDFN6 封装，尺寸仅为 1.5mm x 1.5mm x 0.38mm，温度范围从 0°C 到 60°C，精度为 ±0.5°C，配套组件广泛，有多种温度范围、精度和尺寸可选。

板和表面贴装各向异性磁阻(AMR) 位置传感器
●广泛用于电机和风扇控制，可准确监测旋转或线性位移。

●它们尺寸小，精确度和可靠性较高，这使它们可以用于许多紧凑的、高性能的家用医疗产品，包括 PAP 机器。