睡眠,是一项极为重要的生理活动。研究显示,全世界有近三分之一的人患有各种睡眠障碍类疾病。其中,睡眠呼吸暂停低通气综合征(SleepApneaHypopneaSyndrome,简称SAHS)由于隐蔽性强、危害性大,已逐步引起人们的广泛重视。SAHS会导致睡眠过程中反复交替发生呼吸暂停和低通气,使身体的氧气供应不足,机体和组织缺氧,脏器功能受到损害,长此以往,可能诱发高血压、冠心病等疾病,严重威胁到人的生命健康。因此,尽早通过睡眠呼吸监测筛查出SAHS很有必要。与医院内的多导睡眠监测相比,便携式的睡眠呼吸监测设备具有体积小、成本低、随用随测等特点,更适合家庭场合的使用。本文通过分析SAHS的致病机理和诊断标准,开发出一种基于压阻型柔性薄膜压力传感器的可穿戴式睡眠呼吸监测系统,主要研究内容如下:(1)设计并制作了睡眠呼吸信号的硬件采集设备,设备的可穿戴部分采用内置主辅双传感器的短裤形式,通过正常穿着即可实现睡眠呼吸信号的连续监测。硬件部分的信号调理电路可以实现呼吸信号的线性转换、滤波、放大以及设备的正确穿戴指示等功能。系统还特别加入了信号修正电路,可以根据辅助传感器测得的睡姿信号对主传感器采集的呼吸信号进行相应的修正。硬件电路的核心控制器选用MSP430单片机,主要完成呼吸信号的A/D转换和数据传输功能。(2)以LabVIEW为工具设计了睡眠呼吸监测软件,可以实现用户基本信息的录入和管理,以及睡眠呼吸信号波形的实时显示、检测、储存和回放,并对呼吸频率异常和长时间的呼吸暂停进行报警。系统使用状态机对睡眠过程中出现的呼吸暂停、低通气进行识别和记录,在采集结束后给出基于BMI指数和AHI指数的健康分析报告。(3)根据每次呼吸暂停发生的起始、结束时刻提取呼吸暂停波形,利用基于形状上下文特征的图像识别算法对波形进行进一步分类,从而得到呼吸暂停的类型。通过实验,对比分析了轮廓点数量与识别准确率、识别速度之间的关系。经实际测试验证,本系统具有较好的实用性和准确性,能够作为SAHS的初步筛查工具,可以满足家庭日常生活中的睡眠呼吸监测需求。