對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法與系統(tǒng)及一種呼吸的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法與系統(tǒng)及一種呼吸機(jī)，主要包括依次連接的呼吸流量采集器、呼吸判別器、打鼾特征判別器和打鼾強(qiáng)度輸出器，所述呼吸流量采集器采集呼吸過程中的呼氣和吸氣流量發(fā)送給呼吸判別器；所述呼吸判別器用于識(shí)別呼吸周期中的吸氣起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)，當(dāng)檢測到吸氣起始點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)打鼾特征判別器，關(guān)閉打鼾強(qiáng)度輸出器；當(dāng)檢測到吸氣結(jié)束點(diǎn)，關(guān)閉打鼾特征判別器，啟動(dòng)打鼾強(qiáng)度輸出器；所述打鼾特征判別器在吸氣周期中會(huì)分析流速變化的特征，識(shí)別打鼾是否發(fā)生；所述打鼾強(qiáng)度輸出器則是對識(shí)別出的打鼾進(jìn)行判斷，然后輸出歸一化的打鼾強(qiáng)度指數(shù)。采用本發(fā)明提高準(zhǔn)確判斷的成功率，節(jié)省了硬件成本，降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
【專利說明】對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法與系統(tǒng)及一種呼吸機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種識(shí)別和評估方法，尤其涉及的是一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法與系統(tǒng)及一種呼吸機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]人睡覺時(shí)，枕頭過高或過低或者咽喉腔受到壓迫，導(dǎo)致進(jìn)出氣流受阻，容易引起打鼾；頭放得不正，也容易使氣流出入不暢，也可致使打鼾聲接連不斷。并且任何可引起鼻、咽喉等處氣道狹窄的因素都會(huì)促使打鼾發(fā)生。肥胖患者頸部沉積了過多的脂肪，也是引起呼吸道狹窄而出現(xiàn)打鼾的原因之一。也有些患者白天時(shí)氣道無異常，睡覺時(shí)由于氣道周圍肌肉張力減低，加之仰臥位睡眠時(shí)舌根后墜，同樣可引起氣道狹窄，影響氣流的順利通過。
[0003]臨床上，睡眠呼吸暫停綜合征揭示了打鼾與呼吸暫停之間存在著密切聯(lián)系。應(yīng)用多導(dǎo)生理記錄儀監(jiān)測睡眠呼吸變化及流行病學(xué)的調(diào)查，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)睡眠打鼾不僅是睡眠呼吸暫停綜合征的主要標(biāo)志，影響患者的呼吸功能，而且與高血壓病及心腦血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)。
[0004]中國專利申請?zhí)枮?006800025973.4的公開技術(shù)文件中，公布了一種確定對象是否在打鼾的方法，該方法主要思想是根據(jù)感應(yīng)墊判斷對象是否在床上，采集音頻信號(hào)是否有鼾聲，采集生理信號(hào)是否處于睡眠狀態(tài)以此來綜合判斷對象是否打鼾。中國專利申請?zhí)枮?00780001837.6的公開技術(shù)文件中，公布了一種用于打鼾檢測的方法。該方法的主要思想是使用經(jīng)過濾波的呼氣噪聲作為內(nèi)在設(shè)備噪聲的測量，并將其與經(jīng)過濾波的吸氣噪聲進(jìn)行比較這一簡化方法來確定鼾聲的存在。
[0005]上述現(xiàn)有的方法都存在一些問題或缺陷，其中第一種方法所需大量的傳感器，例如感應(yīng)墊傳感器，目標(biāo)附近的音頻傳感器以及檢測人體生理睡眠呼吸狀態(tài)的傳感器，檢測方法復(fù)雜，硬件成本高，并不能從引起打鼾的本質(zhì)上識(shí)別，準(zhǔn)確度低。第二種方法主要從鼾聲的檢測上識(shí)別打鼾，而鼾聲很容易受周圍背景噪聲干擾引起誤識(shí)別或無法識(shí)別。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法與系統(tǒng)及一種呼吸機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的識(shí)別準(zhǔn)確度低且方法復(fù)雜和硬件成本高的問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其包括以下步驟:
[0010]步驟a:采集呼吸流量數(shù)據(jù)判斷是否處于吸氣狀態(tài)，是則執(zhí)行以下步驟，否則繼續(xù)米集；
[0011]步驟b:獲取每次呼吸周期中的吸氣流量變化曲線；
[0012] 步驟c:計(jì)算氣流受限指數(shù)衡量氣道是否受阻即曲線是否具有平臺(tái)型特征，有則繼續(xù)以下步驟，無則繼續(xù)采集呼吸流量；[0013]步驟d:在氣道受阻條件下，統(tǒng)計(jì)拐點(diǎn)個(gè)數(shù)即識(shí)別流量曲線是否具有鋸齒型特征；
[0014]步驟e:對滿足平臺(tái)型特征和鋸齒型特征的流量曲線判定發(fā)生打鼾；
[0015]步驟f:統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的打鼾次數(shù)，計(jì)算輸出打鼾強(qiáng)度指數(shù)。
[0016]所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其中，具有平臺(tái)型特征的流量曲線檢測步驟如下:
[0017]步驟Cl:獲取吸氣期間的流量曲線；
[0018]步驟c2:將流量曲線歸一化；
[0019]步驟c3:計(jì)算吸氣流量曲線的參考幅度；
[0020]步驟c4:計(jì)算吸氣流量曲線與參考幅度的平均偏差；
[0021]步驟c5:利用平均偏差量與參考幅度的比值作為氣流受限指數(shù)氣來表示道受阻的嚴(yán)重程度，指數(shù)越小氣道受阻越嚴(yán)重，平臺(tái)型特征越明顯。
[0022]所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其中，所述參考幅度能反映流量曲線值的分布重心，其計(jì)算方法為:
【權(quán)利要求】
1.一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟a:采集呼吸流量數(shù)據(jù)判斷是否處于吸氣狀態(tài)，是則執(zhí)行以下步驟，否則繼續(xù)采集; 步驟b:獲取每次呼吸周期中的吸氣流量變化曲線； 步驟c:計(jì)算氣流受限指數(shù)衡量氣道是否受阻即曲線是否具有平臺(tái)型特征，有則繼續(xù)以下步驟，無則繼續(xù)采集呼吸流量； 步驟d:在氣道受阻條件下，統(tǒng)計(jì)拐點(diǎn)個(gè)數(shù)即識(shí)別流量曲線是否具有鋸齒型特征； 步驟e:對滿足平臺(tái)型特征和鋸齒型特征的流量曲線判定發(fā)生打鼾； 步驟f:統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的打鼾次數(shù)，計(jì)算輸出打鼾強(qiáng)度指數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，具有平臺(tái)型特征的流量曲線檢測步驟如下: 步驟Cl:獲取吸氣期間的流量曲線； 步驟c2:將流量曲線歸一化； 步驟c3:計(jì)算吸氣流量曲線的參考幅度； 步驟c4:計(jì)算吸氣流量曲線與參考幅度的平均偏差； 步驟c5:利用平均偏差量與參考幅度的比值作為氣流受限指數(shù)氣來表示道受阻的嚴(yán)重程度，指數(shù)越小氣道受阻越嚴(yán)重，平臺(tái)型特征越明顯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，所述參考幅度能反映流量曲線值的分布重心，其計(jì)算方法為:

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，取吸氣時(shí)間的中間部分參與平均偏差的計(jì)算，具體方法為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，具有鋸齒型特征的流量曲線檢測步驟如下: 步驟dl:獲取吸氣期間的流量曲線； 步驟d2:將流量曲線歸一化； 步驟d3:計(jì)數(shù)吸氣期間的拐點(diǎn)個(gè)數(shù)； 步驟d4:判斷拐點(diǎn)個(gè)數(shù)是否大于設(shè)定閾值，是則判定流量曲線具有鋸齒型特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，計(jì)算拐點(diǎn)個(gè)數(shù)要將流量曲線轉(zhuǎn)換成一階差分曲線，即
F' (i) = F(i+1)-F(i) O ≤ i ≤ N-1 依據(jù)F' (i)過O值點(diǎn)判斷拐點(diǎn)是否存在，其中F為流量，N為吸氣時(shí)間長度且已離散化，i為時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，在當(dāng)且僅當(dāng)流量曲線具有平臺(tái)型和鋸齒形特征時(shí)，才評估該次吸氣發(fā)生打鼾的程度，并統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的呼吸次數(shù)與打鼾次數(shù)計(jì)算相應(yīng)的打鼾強(qiáng)度指數(shù)，其輸出打鼾強(qiáng)度指數(shù)的方法步驟如下: 步驟efl:判斷吸氣流量曲線是否受阻，是則繼續(xù)，否則返回； 步驟ef2:判斷是否打鼾，是則繼續(xù)，否則返回； 步驟ef3:計(jì)算打鼾指數(shù)，并輸出； 其中，計(jì)算打鼾指數(shù)的方法具體為:連續(xù)統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的呼吸情況，并判斷每一次呼吸是否存在打鼾同時(shí)記錄發(fā)生的呼吸次數(shù)，當(dāng)統(tǒng)計(jì)時(shí)段范圍內(nèi)的一次呼吸發(fā)生了打鼾，打鼾動(dòng)量加1，反之減1，并確保其不小于O，打鼾指數(shù)可由上述兩者衡量，SP
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的方法，其特征在于，計(jì)算打鼾指數(shù)時(shí)加入氣流受限指數(shù)和鋸齒形態(tài)程度作為打鼾指數(shù)的權(quán)重系數(shù)，即
9.一種對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的系統(tǒng)，其特征在于，主要包括依次連接的呼吸流量采集器、呼吸判別器、打鼾特征判別器和打鼾強(qiáng)度輸出器，所述呼吸流量采集器采集呼吸過程中的呼氣和吸氣流量發(fā)送給呼吸判別器；所述呼吸判別器用于識(shí)別呼吸周期中的吸氣起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)，當(dāng)檢測到吸氣起始點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)打鼾特征判別器，關(guān)閉打鼾強(qiáng)度輸出器；當(dāng)檢測到吸氣結(jié)束點(diǎn)，關(guān)閉打鼾特征判別器，啟動(dòng)打鼾強(qiáng)度輸出器；所述打鼾特征判別器在吸氣周期中會(huì)分析流速變化的特征，識(shí)別打鼾是否發(fā)生；所述打鼾強(qiáng)度輸出器則是對識(shí)別出的打鼾進(jìn)行判斷，然后輸出歸一化的打鼾強(qiáng)度指數(shù)。
10.一種呼吸機(jī)，其特征在于，設(shè)置有如權(quán)利要求9所述的對打鼾進(jìn)行識(shí)別和強(qiáng)度輸出的系統(tǒng)，呼吸機(jī)控制單元接收該系統(tǒng)的強(qiáng)度輸出信號(hào)，調(diào)節(jié)治療壓力。
【文檔編號(hào)】A61B5/087GK103961105SQ201410220014
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】沈翰寧 申請人:深圳市帝邁生物技術(shù)有限公司