睡眠時無呼吸症候群簡易チェッカー(Sleep Apnea Syndrome Checker)
はじめに
以前、目覚めた瞬間にハアハアと息があがっている事がありました。
これは睡眠時無呼吸症候群の症状かも?と思いました。
しかし昼間に眠い等の症状はなく、再発もしないのであわてて病院に行く気にはなりませんでした。
ですが少し気になったので、寝ている間の呼吸を測定する装置(以降SASチェッカーと記述)を作ってみることにしました。
いつものように使えそうなセンサやPICマイコンを秋月電子通商で購入し、試作を繰り返していますがなかなかうまくいきません。
医師に相談すれば高精度な検査装置で診断してもらえるので自作する必要はないのですが いろいろな方法を考えて工夫するのが楽しくて試作を続けています。
いくつかのセンサ使用例やセンサ感度の話が何かの参考になれば幸いです。
これは睡眠時無呼吸症候群の症状かも?と思いました。
しかし昼間に眠い等の症状はなく、再発もしないのであわてて病院に行く気にはなりませんでした。
ですが少し気になったので、寝ている間の呼吸を測定する装置(以降SASチェッカーと記述)を作ってみることにしました。
いつものように使えそうなセンサやPICマイコンを秋月電子通商で購入し、試作を繰り返していますがなかなかうまくいきません。
医師に相談すれば高精度な検査装置で診断してもらえるので自作する必要はないのですが いろいろな方法を考えて工夫するのが楽しくて試作を続けています。
いくつかのセンサ使用例やセンサ感度の話が何かの参考になれば幸いです。
【静電容量センサ方式試作品】
【圧力センサ方式試作品】
【加速度センサ方式試作品】
【圧力センサ方式試作品】
【加速度センサ方式試作品】
無呼吸症候群の判定基準
AIに聞いた無呼吸症候群の呼吸に関する判定基準は以下の通りでした。
10秒以上の停止または呼吸が浅くなる状態が
・1時間に5~15回未満が軽症
・15~30未満が中等症
・それ以上が重症
10秒以上の停止または呼吸が浅くなる状態が
・1時間に5~15回未満が軽症
・15~30未満が中等症
・それ以上が重症
SAS簡易チェッカーの機能目標
・就寝時の呼吸の有無を判定し、10秒以上停止した場合にその停止期間と発生時刻を記録
・起床後に記録を表示
・電池交換なしで10日(10時間×10回)以上測定できる。
・できるだけ就寝を妨げないような装着感を目指す。
・起床後に記録を表示
・電池交換なしで10日(10時間×10回)以上測定できる。
・できるだけ就寝を妨げないような装着感を目指す。
試作概要
2026年3月9日までの試作状況は以下の通りです。
詳細は順次追記する予定です。
【静電容量センサ方式】
センサ:PICマイコン内蔵の静電容量センサ(mTouch)
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動き
テスト結果:覚醒時のテスト、就寝時のテストともOK。
ただし就寝時長時間テストの精度は未確認で他方式との比較が必要
装着感:サイズが大きくて改善の余地が大きい
詳細へのリンク ==> APNEA_C.html
【気圧センサ方式】
センサ:LPS25HB使用の気圧センサーDIP化キット+ハードマスク
測定対象:呼吸に伴うハードマスク内の気圧変化
テスト結果:覚醒時のテストはOK、就寝時のテストはマスクのずれで気密維持が難しくNG
装着感:ハードマスクがずれないように固定する必要があり、息も多少しずらくなるので良くない
詳細へのリンク ==> APNEA_P.html
【加速度センサ方式】
センサ:3軸加速度センサーモジュール AE-ADXL367
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動きによる加速度変化
テスト結果:覚醒時のテスト、就寝時のテストともOK。(2026/04/04に修正)
ただし就寝時長時間テストの精度は未確認で他方式との比較が必要
装着感:楽。(小型のケースをみぞおち付近にテープで貼り付け)
==> 2026/3/17追記:ゴムひもによる装着に変更
詳細へのリンク ==> APNEA_P.html
===== 以下は未実施 =====
【ロードセル方式】
センサ:秤に使うロードセル
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動き
今後の試作予定:静電容量方式よりもコンパクトになるめどがつけば試作したい
【マイク方式】
センサ:オーディオマイク
測定対象:呼吸音
装着感:マスクにセンサを装着するが、気圧センサ方式のような機密性は不要なので装着は楽になると予想
今後の試作予定:感度とアナログからデジタルへの変換にめどがつけば試してみたい
【パルスオキシセンサ方式】
センサ:2波長フォトリフレクタ
測定対象:血液中の酸素濃度
装着感:指先にセンサ装着で楽
今後の試作予定:未定
詳細は順次追記する予定です。
【静電容量センサ方式】
センサ:PICマイコン内蔵の静電容量センサ(mTouch)
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動き
テスト結果:覚醒時のテスト、就寝時のテストともOK。
ただし就寝時長時間テストの精度は未確認で他方式との比較が必要
装着感:サイズが大きくて改善の余地が大きい
詳細へのリンク ==> APNEA_C.html
【気圧センサ方式】
センサ:LPS25HB使用の気圧センサーDIP化キット+ハードマスク
測定対象:呼吸に伴うハードマスク内の気圧変化
テスト結果:覚醒時のテストはOK、就寝時のテストはマスクのずれで気密維持が難しくNG
装着感:ハードマスクがずれないように固定する必要があり、息も多少しずらくなるので良くない
詳細へのリンク ==> APNEA_P.html
【加速度センサ方式】
センサ:3軸加速度センサーモジュール AE-ADXL367
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動きによる加速度変化
テスト結果:覚醒時のテスト、就寝時のテストともOK。(2026/04/04に修正)
ただし就寝時長時間テストの精度は未確認で他方式との比較が必要
装着感:楽。(小型のケースをみぞおち付近にテープで貼り付け)
==> 2026/3/17追記:ゴムひもによる装着に変更
詳細へのリンク ==> APNEA_P.html
===== 以下は未実施 =====
【ロードセル方式】
センサ:秤に使うロードセル
測定対象:胸部腹部の呼吸に伴う動き
今後の試作予定:静電容量方式よりもコンパクトになるめどがつけば試作したい
【マイク方式】
センサ:オーディオマイク
測定対象:呼吸音
装着感:マスクにセンサを装着するが、気圧センサ方式のような機密性は不要なので装着は楽になると予想
今後の試作予定:感度とアナログからデジタルへの変換にめどがつけば試してみたい
【パルスオキシセンサ方式】
センサ:2波長フォトリフレクタ
測定対象:血液中の酸素濃度
装着感:指先にセンサ装着で楽
今後の試作予定:未定