[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

技術領域

本發明涉及醫療監測技術領域，尤其是涉及一種不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法及系統。

背景技術

目前，臨床上經常使用如強迫動態肺量測定法，受迫振蕩，斷續器技術來獲得呼吸道的力學參數。這些方法所需要的設備不僅笨重不易移動而且還需要患者積極耐心的合作。標準多導睡眠圖儀卻只能在睡眠實驗室中使用，這極大地限制了它的普及應用。呼吸流量計是用來測量呼吸流速信號的金標準，但由于它測量時需要用到鼻夾或呼吸面罩來防止漏氣，這易于給患者造成失眠或不適。此外，呼吸測量熱敏元件也是一個受歡迎的測量呼吸信號的工具，但它在定量測量上仍然是不可靠的。胸阻抗容積描記術，是一種方便的呼吸監測技術，自從上個世紀中葉以來一直被使用。然而，最近的研究發現，它在監測睡眠障礙上有一些缺點。Brouillette等報道了當使用胸阻抗容積描記術時一些典型的干擾，比如由心臟誘發的變異性等。此外，Larsen等指出，身體的小幅運動也會極大地干擾呼吸監測。因此,監測呼吸狀況的問題之一是如何精確測量呼吸信號而不會給病人造成不適。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種技術簡單易行，測量準確的不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法及系統。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述的不受睡眠姿勢影響的胸部呼吸信號采集方法，其特點是包括如下步驟：

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。

其中，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。

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。