睡眠呼吸暂停综合征(Sleep Apnea Syndrom,简称SAS)是一种全身性的慢性疾病,会诱发冠心病、脑卒中、糖尿病及胰岛素抵抗等多种疾病,严重影响患者的生活质量和寿命。监测患者的睡眠呼吸可作为发现并且筛查SAS的有效方法之一。临床上,胸腹呼吸带常被用来监测睡眠呼吸,但其费用昂贵、使用不便且对被监测者有很强的束缚性,而目前较成熟的无束缚监测方法虽能监测呼吸率和呼吸运动,但无法区分胸部和腹部运动,也就无法判别呼吸暂停类型。本课题提出了一种基于柔性压力传感器阵列的无束缚监测睡眠呼吸的方法,该方法通过监测睡眠呼吸过程中胸部和腹部作用于传感器阵列的动态压力而获得胸腹呼吸信号。本文旨在提取胸腹呼吸信号,观察呼吸信号特征,总结出一般规律,明确不同床垫弹性对传感器阵列提取胸腹呼吸信号的影响,分析不同的呼吸方式在仰卧睡姿下胸部和腹部呼吸信号相位差产生的原因。以下为该论文的主要工作内容:1.睡姿识别、胸腹最优提取区域的确定和呼吸信号的采集、降噪基于模糊粗糙集的睡姿识别和基于图结构模型的人体胸腹部的识别,以实现不同睡姿下动态捕捉胸腹部位置的功能。本文采用小波函数对由采集板提取到的原始胸腹呼吸信号进行降噪,以得到有效成分保留较完整且光滑的胸腹呼吸信号。2.柔性压力传感器提取呼吸信号和呼吸率的可靠性研究建立柔性压力传感器阵列与Embla N7000 PSG的标配胸腹呼吸带检测胸腹呼吸信号的同步检测系统,验证了柔性压力传感器阵列检测胸腹呼吸信号和人体呼吸率的可靠性,为后续进一步的研究奠定了基础。3.不同影响因素对传感器阵列提取呼吸信号的影响提取每个呼吸周期的最大值,通过最值之间的时间间隔来获取呼吸频率,观察和总结了不同性别、不同呼吸方式、不同睡姿下的胸腹呼吸信号的特征。实验表明了不同的床垫弹性对柔性压力传感器阵列的检测胸腹呼吸信号无明显影响。4.胸腹呼吸运动模型分析根据柔性压力传感器阵列所测得的不同性别在不同睡姿下胸部和腹部呼吸信号存在相位差这一现象建立了二维物理模型,从力学的角度分析了不同的呼吸方式在仰卧睡姿下胸部和腹部呼吸信号相位差产生的原因。