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、試作を繰り返しました。
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、あえて試作を続けました。。
いろいろなセンサを実際に使ってみて感度や消費電力などを知るのに良い題材でもありましたし。
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、試作を繰り返しました。
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、あえて試作を続けました。。
いろいろなセンサを実際に使ってみて感度や消費電力などを知るのに良い題材でもありましたし。
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】
【マイク方式試作品】
【ロードセル方式試作品】
【圧力センサ方式試作品】
【加速度センサ方式試作品】
【マイク方式試作品】
【ロードセル方式試作品】
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5月1日までの試作状況は以下の通りです。
〇【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。
装着感:サイズが大きくて改善の余地が大きい。ベルトの張力調整に気を付ける必要あり。
詳細へのリンク ==> APNEA_C.html
X【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だった。
しかし就寝時テストではマスクずれや無意識でマスクを外してしまい測定できなかった。
装着感:悪い。ハードマスクがずれないように強く固定する必要があり、息もしずらい。
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)
装着感:楽。小型のケースをテープで貼り付けるかゴムベルトで装着
詳細へのリンク ==> APNEA_A.html
〇【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
テスト結果:覚醒時、就寝時ともにOK。
ただし就寝時の寝返り等で位置ずれが起きてベルトが緩んだ時は失敗した。
装着感:静電容量センサ方式より多少小さくなったが、ベルト張力は少し強めにする必要があり煩わしい。
詳細へのリンク ==> APNEA_L.html
X【マイク方式】
センサ:オーディオマイク
測定対象:風切り音(ウィンドノイズ)、いびき、呼吸音
テスト結果:覚醒時テストはOKだったが就寝時の緩やかな呼吸では感度不足だった。
装着感:オープンエア方式のマスクなので呼吸は楽。ただしマスクを付けるわずらわしさはある。
詳細へのリンク ==> APNEA_M.html
===以下は未実施===
【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
※市販品(CheckmeO2 Max, Checkme Ring 等)に似たものを作るのはソフト、ハードとも難易度が高い。
〇【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。
装着感:サイズが大きくて改善の余地が大きい。ベルトの張力調整に気を付ける必要あり。
詳細へのリンク ==> APNEA_C.html
X【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だった。
しかし就寝時テストではマスクずれや無意識でマスクを外してしまい測定できなかった。
装着感:悪い。ハードマスクがずれないように強く固定する必要があり、息もしずらい。
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)
装着感:楽。小型のケースをテープで貼り付けるかゴムベルトで装着
詳細へのリンク ==> APNEA_A.html
〇【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
テスト結果:覚醒時、就寝時ともにOK。
ただし就寝時の寝返り等で位置ずれが起きてベルトが緩んだ時は失敗した。
装着感:静電容量センサ方式より多少小さくなったが、ベルト張力は少し強めにする必要があり煩わしい。
詳細へのリンク ==> APNEA_L.html
X【マイク方式】
センサ:オーディオマイク
測定対象:風切り音(ウィンドノイズ)、いびき、呼吸音
テスト結果:覚醒時テストはOKだったが就寝時の緩やかな呼吸では感度不足だった。
装着感:オープンエア方式のマスクなので呼吸は楽。ただしマスクを付けるわずらわしさはある。
詳細へのリンク ==> APNEA_M.html
===以下は未実施===
【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
※市販品(CheckmeO2 Max, Checkme Ring 等)に似たものを作るのはソフト、ハードとも難易度が高い。