[發明專利]不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法及系統

有效

• 申請號: 201410311693.6
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104138259A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 蔣慶;周廣敏;劉官正;王瑛
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053;A61B5/087
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 劉卉

1.一種不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、分別采集受試者在仰臥、左側臥和右側臥姿勢下其胸部的電阻抗信號和BIOPAC?TSD117測得的呼吸流速信號；

S2、對采集到的仰臥、左側臥和右側臥姿勢下受試者胸部的電阻抗信號進行模數轉換，分別獲得仰臥、左側臥和右側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號；

S3、根據獲得的仰臥、左側臥和右側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號及呼吸流速信號，分別提取參考特征值；

S4、根據獲得的參考特征值，對所述受試者在不同睡眠姿勢下采集到的胸部呼吸信號進行校準。

2.根據權利要求1所述不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法，其特征在于上述步驟S1的具體操作方法如下：

S11、在左右乳頭的連線與左側腋中線的交點處的上下兩端分別固定激勵電極和測量電極的正極，同時在左右乳頭的連線與右側腋中線的交點處的上下兩端分別固定激勵電極和測量電極的負極；

S12、在受試者處于仰臥姿勢下時，用鼻夾夾緊鼻子，然后通過BIOPAC?TSD117測得受試者在不同睡眠姿勢下的呼吸流速信號，同時通過激勵電極向受試者輸入激勵電流；

S13、根據激勵電流及測量電壓，按照歐姆定律計算出受試者在不同睡眠姿勢下其胸部的電阻抗信號。

3.根據權利要求1所述不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法，其特征在于上述步驟S3的具體操作方法如下：

S31、根據獲得的仰臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_DD及呼吸流速信號PNT_DD，左側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_LD及呼吸流速信號PNT_LD，右側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_RD及呼吸流速信號PNT_RD，用濾波器濾波后均值為零，然后根據???????????????????????????????????????????????分別計算得到不同睡眠姿勢下的呼吸容積信號VPNT_DD，VPNT_LD，VPNT_RD；

S32、根據仰臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_DD及呼吸容積信號VPNT_DD，左側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_LD及呼吸容積信號VPNT_LD，右側臥時受試者胸部的電阻抗數字信號IP_RD及呼吸容積信號VPNT_RD，分別做線性回歸分析記為：y₁=k₁x₁+b₁，y₂=k₂x₂+b₂，y₃=k₃x₃+b₃，然后把k₁作為第一參考特征值，k₂作為第二參考特征值，k₃作為第三參考特征值。

4.根據權利要求3所述不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法，其特征在于上述步驟S4中是根據上述參考特征值k₁，k₂，k₃取平均值，即為k=(?k₁+?k₂+?k₃)/3，然后把k作為校正系數。

5.一種不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集系統，該系統用于上述任一權利要求所述不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法中，其特征在于包括用于采集受試者胸部的電阻抗信號的電阻抗信號采集裝置及用于檢測受試者的呼吸流速信號的BIOPAC?TSD117，其中所述電阻抗信號采集裝置包括電源模塊、恒流源模塊、多通道開關模塊、數據采集模塊、信號處理模塊、激勵電極和測量電極，所述恒流源模塊用于為測量電極提供電流激勵，所述多通道開關模塊分別與激勵電極、測量電極、恒流源模塊和數據采集模塊連接且用于控制固定在受試者胸部不同位置的激勵電極的激勵電流及接收測量電極的電壓信號并將接收到的電壓信號傳輸給數據采集模塊，所述數據采集模塊根據接收到的電壓信號計算出受試者胸部的電阻抗信號，所述信號處理模塊與數據采集模塊連接而用于對數據采集模塊傳輸過來的電阻抗信號進行模數轉換并對信號進行分析處理，所述電源模塊分別與恒流源模塊、多通道開關模塊、數據采集模塊和信號處理模塊電連接而用于對各個模塊進行供電。