對打鼾進行識別和強度輸出的方法與系統及一種呼吸的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種對打鼾進行識別和強度輸出的方法與系統及一種呼吸機，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送給呼吸判別器；所述呼吸判別器用于識別呼吸周期中的吸氣起始點與結束點，當檢測到吸氣起始點時，啟動打鼾特征判別器，關閉打鼾強度輸出器；當檢測到吸氣結束點，關閉打鼾特征判別器，啟動打鼾強度輸出器；所述打鼾特征判別器在吸氣周期中會分析流速變化的特征，識別打鼾是否發生；所述打鼾強度輸出器則是對識別出的打鼾進行判斷，然后輸出歸一化的打鼾強度指數。采用本發明提高準確判斷的成功率，節省了硬件成本，降低了實現的復雜度。
【專利說明】對打鼾進行識別和強度輸出的方法與系統及一種呼吸機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種識別和評估方法，尤其涉及的是一種對打鼾進行識別和強度輸出的方法與系統及一種呼吸機。
【背景技術】
[0002]人睡覺時，枕頭過高或過低或者咽喉腔受到壓迫，導致進出氣流受阻，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促使打鼾發生。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打鼾的原因之一。也有些患者白天時氣道無異常，睡覺時由于氣道周圍肌肉張力減低，加之仰臥位睡眠時舌根后墜，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系。應用多導生理記錄儀監測睡眠呼吸變化及流行病學的調查，進一步發現睡眠打鼾不僅是睡眠呼吸暫停綜合征的主要標志，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生密切相關。
[0004]中國專利申請號為2006800025973.4的公開技術文件中，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感應墊判斷對象是否在床上，采集音頻信號是否有鼾聲，采集生理信號是否處于睡眠狀態以此來綜合判斷對象是否打鼾。中國專利申請號為200780001837.6的公開技術文件中，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過濾波的呼氣噪聲作為內在設備噪聲的測量，并將其與經過濾波的吸氣噪聲進行比較這一簡化方法來確定鼾聲的存在。
[0005]上述現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，例如感應墊傳感器，目標附近的音頻傳感器以及檢測人體生理睡眠呼吸狀態的傳感器，檢測方法復雜，硬件成本高，并不能從引起打鼾的本質上識別，準確度低。第二種方法主要從鼾聲的檢測上識別打鼾，而鼾聲很容易受周圍背景噪聲干擾引起誤識別或無法識別。
[0006]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種對打鼾進行識別和強度輸出的方法與系統及一種呼吸機，旨在解決現有技術存在的識別準確度低且方法復雜和硬件成本高的問題。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]一種對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其包括以下步驟:
[0010]步驟a:采集呼吸流量數據判斷是否處于吸氣狀態，是則執行以下步驟，否則繼續米集；
[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:計算氣流受限指數衡量氣道是否受阻即曲線是否具有平臺型特征，有則繼續以下步驟，無則繼續采集呼吸流量；[0013]步驟d:在氣道受阻條件下，統計拐點個數即識別流量曲線是否具有鋸齒型特征；
[0014]步驟e:對滿足平臺型特征和鋸齒型特征的流量曲線判定發生打鼾；
[0015]步驟f:統計一段時間內的打鼾次數，計算輸出打鼾強度指數。
[0016]所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其中，具有平臺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:計算吸氣流量曲線的參考幅度；
[0020]步驟c4:計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氣來表示道受阻的嚴重程度，指數越小氣道受阻越嚴重，平臺型特征越明顯。
[0022]所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其中，所述參考幅度能反映流量曲線值的分布重心，其計算方法為:
【權利要求】
1.一種對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟a:采集呼吸流量數據判斷是否處于吸氣狀態，是則執行以下步驟，否則繼續采集; 步驟b:獲取每次呼吸周期中的吸氣流量變化曲線； 步驟c:計算氣流受限指數衡量氣道是否受阻即曲線是否具有平臺型特征，有則繼續以下步驟，無則繼續采集呼吸流量； 步驟d:在氣道受阻條件下，統計拐點個數即識別流量曲線是否具有鋸齒型特征； 步驟e:對滿足平臺型特征和鋸齒型特征的流量曲線判定發生打鼾； 步驟f:統計一段時間內的打鼾次數，計算輸出打鼾強度指數。
2.根據權利要求1所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，具有平臺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:計算吸氣流量曲線的參考幅度； 步驟c4:計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氣來表示道受阻的嚴重程度，指數越小氣道受阻越嚴重，平臺型特征越明顯。
3.根據權利要求2所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，所述參考幅度能反映流量曲線值的分布重心，其計算方法為:
4.根據權利要求2所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，取吸氣時間的中間部分參與平均偏差的計算，具體方法為:
5.根據權利要求1所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，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:計數吸氣期間的拐點個數； 步驟d4:判斷拐點個數是否大于設定閾值，是則判定流量曲線具有鋸齒型特征。
6.根據權利要求5所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，計算拐點個數要將流量曲線轉換成一階差分曲線，即
F' (i) = F(i+1)-F(i) O ≤ i ≤ N-1 依據F' (i)過O值點判斷拐點是否存在，其中F為流量，N為吸氣時間長度且已離散化，i為時間。
7.根據權利要求1所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，在當且僅當流量曲線具有平臺型和鋸齒形特征時，才評估該次吸氣發生打鼾的程度，并統計一段時間內的呼吸次數與打鼾次數計算相應的打鼾強度指數，其輸出打鼾強度指數的方法步驟如下: 步驟efl:判斷吸氣流量曲線是否受阻，是則繼續，否則返回； 步驟ef2:判斷是否打鼾，是則繼續，否則返回； 步驟ef3:計算打鼾指數，并輸出； 其中，計算打鼾指數的方法具體為:連續統計一段時間內的呼吸情況，并判斷每一次呼吸是否存在打鼾同時記錄發生的呼吸次數，當統計時段范圍內的一次呼吸發生了打鼾，打鼾動量加1，反之減1，并確保其不小于O，打鼾指數可由上述兩者衡量，SP
8.根據權利要求7所述的對打鼾進行識別和強度輸出的方法，其特征在于，計算打鼾指數時加入氣流受限指數和鋸齒形態程度作為打鼾指數的權重系數，即
9.一種對打鼾進行識別和強度輸出的系統，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送給呼吸判別器；所述呼吸判別器用于識別呼吸周期中的吸氣起始點與結束點，當檢測到吸氣起始點時，啟動打鼾特征判別器，關閉打鼾強度輸出器；當檢測到吸氣結束點，關閉打鼾特征判別器，啟動打鼾強度輸出器；所述打鼾特征判別器在吸氣周期中會分析流速變化的特征，識別打鼾是否發生；所述打鼾強度輸出器則是對識別出的打鼾進行判斷，然后輸出歸一化的打鼾強度指數。
10.一種呼吸機，其特征在于，設置有如權利要求9所述的對打鼾進行識別和強度輸出的系統，呼吸機控制單元接收該系統的強度輸出信號，調節治療壓力。
【文檔編號】A61B5/087GK103961105SQ201410220014
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】沈翰寧 申請人:深圳市帝邁生物技術有限公司