[發(fā)明專利]一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410231498.2
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103976737A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣慶;周廣敏;劉官正;王瑛
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: A61B5/085
• 分類號: A61B5/085
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

評估左右肺協(xié)調(diào)性，可以實現(xiàn)輔助手術(shù)過程中對呼吸的監(jiān)測和術(shù)后的康復(fù)治療。目前臨床上常用肺量計、呼吸機和呼吸速度描記器來直接測量呼吸，但這些測量方法常常需要患者的配合和專業(yè)人員的操作，且無法知道左肺和右肺的呼吸協(xié)調(diào)性。動脈血氣分析、肺力學(xué)的氣道壓力容量曲線的記錄和肺的體積描記術(shù)都被用來追蹤通氣的分布和指導(dǎo)呼吸機參數(shù)的調(diào)節(jié)。但這些技術(shù)都只是反映總的肺功能，局部的異常可能未被發(fā)現(xiàn)，影像技術(shù)如核磁共振、CT等雖然對肺的不均勻性分布提供較好的信息，但它們?nèi)狈討B(tài)的特征和床邊監(jiān)測能力，并需要重癥護理。而通用的胸部X線可顯示肺的分布，但缺乏特異性，并由于放射線而造成人體損害。

此外，非侵入性的無放射性的成像技術(shù)如電阻抗X線斷層攝影術(shù)(EIT)是一個新的監(jiān)測技術(shù)，它可顯現(xiàn)胸腔氣體容量，應(yīng)用電阻抗變化能夠顯示局部肺通氣的不平衡，提供了關(guān)于肺的不均勻性的信息。但是這種監(jiān)測技術(shù)的圖像分辨率低，且需要使用的電極較多易于導(dǎo)致病人感到不適，從而影響監(jiān)測效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析方法，該方法利用生物電阻抗技術(shù)對受試者的左右肺呼吸阻抗相關(guān)性進行分析，能夠快速準確對左右肺的相關(guān)性進行分析。

本發(fā)明還提供一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析方法，包括：

采集受試者的左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗信號；

對采集到的電阻抗信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗數(shù)字信號；

從左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗數(shù)字信號中提取參考特征值；

根據(jù)參考特征值對所述受試者的左右肺呼吸阻抗相關(guān)性進行分析。

作為一種優(yōu)選的方案，左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗信號的采集方式如下：

采集輸入受試者左右兩側(cè)胸部的激勵電流；

獲取受試者左右兩側(cè)胸部的電壓幅值；

根據(jù)激勵電流和電壓幅值按照歐姆定律分別計算出左側(cè)胸部的電阻抗信號與右側(cè)胸部的電阻抗信號。

作為進一步的優(yōu)選方案，所述采集到的激勵電流為通過固定在受試者左胸部一側(cè)和右胸部一側(cè)的一對激勵電極輸入的激勵電流，其中一對激勵電極包括正極和負極；

所述獲取受試者左側(cè)胸部的電壓幅值為：

通過采集固定在左右胸部之間的第一測量電極的電壓值和位于左側(cè)的激勵電極下方的第三測量電極的電壓值進行做差所得到的左側(cè)胸部的電壓差值；

所述獲取受試者右側(cè)胸部的電壓幅值為：

通過采集固定在左右胸部之間的第二測量電極的電壓值和位于右側(cè)的激勵電極下方的第四測量電極的電壓值進行做差所得到的右側(cè)胸部的電壓差值。

作為更進一步的優(yōu)選方案，一對激勵電極固定在左右乳頭連接所形成的水平線與左右側(cè)腋中線所形成的兩個交點處；

所述第一測量電極和第二測量電極固定在左右乳頭連接所形成的水平線與胸骨柄中線的交點處的上下兩個位置。

作為一種優(yōu)選的方案，從左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗數(shù)字信號中提取參考特征值的具體步驟為：

分別對左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗數(shù)字信號進行濾波；

將濾波后左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗數(shù)字信號根據(jù)時間進行分段；

計算每個時間段內(nèi)的電阻抗數(shù)字信號的絕對值阻抗積分值；

對每個時間段內(nèi)的電阻抗數(shù)字信號進行中值濾波并提取每個時間段內(nèi)的極大值點和極小值點，將|極大值-極小值|作為每個時間段的電阻抗數(shù)字信號的幅值；

計算出左側(cè)胸部阻抗積分和右側(cè)胸部阻抗積分的相關(guān)性為CI，且把CI作為第一參考特征值；

計算出左側(cè)胸部阻抗幅值和右側(cè)胸部阻抗幅值的相關(guān)性為CA，且把CA作為第二參考特征值。

作為進一步的優(yōu)選方案，根據(jù)參考特征值對所述受試者的左右肺呼吸阻抗相關(guān)性進行分析的具體步驟為：

根據(jù)第一參考特征值CI和第二參考特征值CA計算出均值相關(guān)性MC＝(CI+CA)/2；

將MC的值和預(yù)設(shè)的范圍閾值進行比較判斷左右肺呼吸阻抗相關(guān)性的好差。

一種左右肺呼吸阻抗相關(guān)性分析系統(tǒng)，包括：

電阻抗信號采集模塊，用于采集受試者的左側(cè)胸部和右側(cè)胸部的電阻抗信號；