[發明專利]呼吸波形辨識系統

有效

• 申請號: 201410424270.5
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN105361885B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 林康平;林耿弘;詹皓羽;黃圣澄;施博鍾;尤景良;李達龍
• 申請（專利權）人: 雃博股份有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

本發明公開一種呼吸波形辨識方法，包含以下步驟：(a)在一呼吸周期檢測呼吸氣流；(b)測量該呼吸氣流的振幅并測量該呼吸周期的時間；(c)多個取樣點依照該振幅與該時間決定一吸氣波形與一呼氣波形；(d)正規化該吸氣波形與該呼氣波形的其中之一的該振幅與該時間，以建立正規化波形；以及(e)累加一參考波形與該正規化波形之間的差值，以計算出流量系數，該流量系數決定該正規化波形能被識別為正常呼吸狀態與非正常呼吸狀態。本發明利用曲線(或加權曲線、標準波形)擬合該吸氣波形或該呼氣波形，以計算出差值，并根據累積該差值以辨別出該正常呼吸狀態與該非正常呼吸狀態。本發明還提供了一種呼吸波形辨識系統。

技術領域

本發明涉及呼吸狀態識別領域，特別涉及通過曲線、加權曲線與標準波形的至少其中之一擬合呼吸氣流的至少一部分的呼吸波形辨識方法及其系統。

背景技術

通常，在患者自行呼吸的過程中，在無法獲得所需的氧氣濃度(下稱不正常呼吸狀態)時，則該患者可借助呼吸機維持人體所需的呼吸運動，以補足該氧氣濃度。

該不正常呼吸狀態通常地發生在該患者睡眠的過程中，通常該不正常呼吸狀態又可進一步區分為短暫呼吸暫停(apnea)、淺呼吸(hypopnea)或淺慢呼吸(flowlimitation)，分別地于下文詳細說明。

該短暫呼吸暫停的定義是在該患者睡眠過程中，因呼吸中止導致肺部超過數十秒鐘無空氣流通，而造成該患者血液中血氧濃度降低的現象。患有該睡眠呼吸中止癥的該患者，會因睡眠呼吸暫停影響睡眠質量，而有生活不正常、引發心血管疾病、心臟病或腦溢血等隱患。

該淺呼吸定義為成年人在睡眠過程中因發生呼吸變淺而導致氣體流量減少的情況。除前述的情況外，該淺呼吸還有可能同時并發氧氣飽和度下降(oxygendesaturation)，以及發生長達數十秒以上的短暫覺醒(arousal)的情況。舉例而言，在睡眠過程中，若該成年人的氣流量及胸腹部的呼吸運動比正常的情況降低50％～70％，并且該成年人血液的氧氣飽和度至少降低了4％，則符合該淺呼吸的定義。

該淺慢呼吸定義為該患者因呼吸道部分地受阻，導致氣流的通過量比正常的流量低。詳言之，在睡眠過程中，由于上呼吸道肌肉群不協調、咽部軟組織松厚、扁桃腺增生或扁桃腺肥大等因素，造成該患者在睡眠過程中，反復地發生上呼吸道部分阻塞或全部阻塞的情況，而該情況可能讓該患者短暫地覺醒。

通過呼吸中止-淺呼吸指數(apnea-hypopnea index,AHI)可判斷是否為淺呼吸或淺慢呼吸。其中，該呼吸中止-淺呼吸指數表示睡眠中每小時發生呼吸中止以及淺呼吸的總和次數。若AHI大于等于15次/小時或AHI大于等于5次/小時，則表示該患者可能在白天發生昏昏欲睡、打呼(或稱打鼾)(snore)、目擊呼吸中斷，以及因短暫噎住/倒吸一口氣而覺醒的癥狀。

值得注意的是，上文中打呼(或稱該打鼾)定義為該氣流經過比較狹窄的上呼吸道時，因為咽喉的軟組織、軟顎或懸雍垂發生震動而產生聲響的一種癥狀。

前述所提及的呼吸機，是目前解決不正常呼吸狀態最有效的方式。該患者可通過該呼吸機連續供應氣體，以達到補足氧氣濃度的功效。

呼吸機的種類依照壓力供應的形式進一步區分為正壓型呼吸機和負壓型呼吸機。

以正壓型呼吸機為例說明。正壓型呼吸機通過檢測該患者的呼吸氣流，以判斷在適當的時機協助該患者進行完整的呼吸運動。

呼吸氣流的檢測方法可區分為植入型檢測技術與非植入型檢測技術。植入型檢測技術是將檢測儀器植入人體內部，例如心臟心室、肺部或喉頭等；非植入型檢測技術是直接地利用正壓呼吸機檢測患者的呼吸氣流。后者的檢測技術相較于前者的檢測技術，由于不需植入人體內部，故可以快速地且容易地檢測患者的呼吸氣流，不致于讓該患者產生不舒服的感覺。