[發明專利]一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法

有效

• 申請號: 201310321043.5
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103340633A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 蔣慶;許歡
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61B5/053
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王會龍

技術領域

本發明涉及醫療監測技術領域，尤其涉及一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法。

背景技術

目前，臨床上對患者的睡眠監測技術中，因監測設備笨重、操作復雜，且需要患者在特定的場所，如睡眠監護中心，經專業人員對睡眠監測設備的操作，才能對患者的睡眠狀況進行檢測，因此，對患者進行實時監控的可操作性不大。具體在檢測睡眠姿勢時，多采用加速度傳感器等設備，通過單獨的傳感器監測姿勢的方法對患者進行檢測。但過多的監測設備易造成患者的不舒適感，影響患者的睡眠質量。

現有技術中已經提出了一種利用生物電阻抗技術監測睡眠呼吸暫停的方法，但在該方法中，并未提出一種可準確定性監測患者睡眠姿勢的方法或裝置。對于患有阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的人員而言，除了需要監測患者的睡眠呼吸是否暫停的同時，還需要對患者的睡眠姿勢進行監測，以及時提醒患者使用正確的睡眠姿勢，緩解阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征等呼吸相關疾病的病情。

發明內容

本發明提出一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，通過生物電阻抗測量裝置測量出受試者人體的左側胸部和右側胸部的電阻抗信號，根據兩側胸部的電阻抗信號的關聯關系，提取參考特征值，判斷出受試者的睡眠姿勢。

本發明實施例提供一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，包括：?

S1：采集受試者的左側胸部的電阻抗信號和右側胸部的電阻抗信號；

S2：對所述左側胸部和右側胸部的電阻抗信號分別進行模數轉換，獲得左側胸部的電阻抗數字信號和右側胸部的電阻抗數字信號；

S3：根據所述的左側胸部的電阻抗數字信號與所述右側胸部的電阻抗數字信號，提取參考特征值；

S4：根據所述參考特征值，采用層次支持向量機分類法，對所述受試者的睡眠姿勢進行識別。

進一步地，所述步驟S1具體為：

S11：在左右乳頭形成的平行線與左右側腋中線的兩個交點處，對應固定一對激勵電極的正極或負極；

S12：通過所述激勵電極，向受試者輸入激勵電流；

S13：在左右乳頭形成的平行線與胸骨柄中線的交點處固定第一測量電極；在緊貼著左側激勵電極的下方固定第二測量電極；在緊貼著右側激勵電極的下方固定第三測量電極；

S14：通過所述第一測量電極與所述第二測量電極，采集得到所述受試者的左側胸部的電壓差值；通過所述第一測量電極與所述第三測量電極，采集得到所述受試者的右側胸部的電壓差值；

S15：根據所述激勵電流與所述左側胸部的電壓差值、所述右側胸部的電壓差值，按照歐姆定律分別計算出左側胸部的電阻抗信號與右側胸部的電阻抗信號。

更進一步地，所述步驟S3具體為：

S31：根據所述左側胸部的電阻抗數字信號，計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1，其中Z1=[Z1(1)+Z1(2)+…+Z1(k)]/k，且Z1(k)為左側胸部在當前時刻k的電阻抗數字信號，k=2，3，4，…；

S32：根據所述右側胸部的電阻抗數字信號，計算出當前時刻k的右側胸部的電阻抗均值Z2，其中Z2=[Z2(1)+Z2(2)+…+Z2(k)]/k，且Z2(k)為右側胸部在當前時刻k的電阻抗數字信號，k=2，3，4，…；

S33：計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1與右側胸部的電阻抗均值Z2之差（Z1-Z2），將差值（Z1-Z2）作為第一參考特征值；計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1與右側胸部的電阻抗均值Z2之和（Z1+Z2），并將和（Z1+Z2）作為第二參考特征值。

優選地，所述步驟S4包括：

S41：當所述第一參考特征值（Z1-Z2）的絕對值|Z1-Z2|大于第一閾值TR1（k），且所述第一參考特征值（Z1-Z2）為負值時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為左側臥姿勢；

S42：當所述第一參考特征值（Z1-Z2）的絕對值|Z1-Z2|大于第一閾值TR1（k），且所述第一參考特征值（Z1-Z2）為正值時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為右側臥姿勢。

再進一步地，所述步驟S4還包括：

S43：當所述第二參考特征值（Z1+Z2）大于第二閾值TR2（k）時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為坐立姿勢。

再進一步地，所述步驟S4還包括：