[發(fā)明專利]呼吸率檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710032751.5
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106859649A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王燕;林劍華;陳建平;冷密清
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳中科匯康技術(shù)有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/00
• 代理公司: 深圳市神州聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44324
• 代理人: 周松強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備中信號處理技術(shù)，尤其涉及一種呼吸率檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，呼吸率的檢測可以通過多種多樣的技術(shù)來實現(xiàn)，病人監(jiān)護(hù)儀上一般采用阻抗法提取被監(jiān)測者的呼吸波形，然后計算呼吸率；睡眠呼吸診斷設(shè)備上常記錄口鼻氣流進(jìn)行呼吸暫停分析及低通氣的判斷；還有利用壓電傳感器記錄胸腹呼吸運動，等等。

目前市場上計算呼吸率的方法主要是波形法，通過尋找呼吸波形相鄰的有效波峰、計算波形周期，從而得到呼吸率。雖然波形法的計算過程具有比較直觀的優(yōu)點，但在實際臨床過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病人躁動導(dǎo)致波形紊亂時，經(jīng)常有效波形周期找不準(zhǔn)，導(dǎo)致計算錯誤；當(dāng)心動干擾嚴(yán)重導(dǎo)致正常呼吸波形疊加心動波形時，波形法不能正確區(qū)分心動干擾波形和呼吸波，從而存在呼吸率計算錯誤的風(fēng)險；同時在出現(xiàn)肢體運動干擾并引起基線漂移時，由于波形法需要通過基線來判斷波峰、波谷，因此波形法可能出現(xiàn)呼吸波的漏識別。總之，如果不對這些干擾進(jìn)行消除，利用波形法計算呼吸率最終會導(dǎo)致呼吸測量的不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是公開一種呼吸率檢測方法及裝置，主要應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中，以解決當(dāng)前呼吸率檢測方法及裝置計算方法復(fù)雜、誤差較大、準(zhǔn)確率低的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提出一種呼吸率檢測方法，包括如下步驟：

獲取時間長度為t₀的呼吸信號；

對獲取的呼吸信號進(jìn)行中值濾波處理，并計算獲得其呼吸率。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測方法中，對獲取的呼吸信號進(jìn)行中值濾波處理，并計算獲得其呼吸率包括如下步驟：

對獲取的呼吸信號分別進(jìn)行窗口寬度為t₁、t₂的中值濾波處理，獲取第一呼吸信號、第二呼吸信號；

分別對第一呼吸信號、第二呼吸信號以t為周期計算得出第一呼吸率、第二呼吸率；

計算第一呼吸率、第二呼吸率的標(biāo)準(zhǔn)差，選取標(biāo)準(zhǔn)差較小的一組呼吸率，取其平均值作為獲取呼吸信號的最終呼吸率。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測方法中，t₀為30s， t₁為3s，t₂為5s，t為10s。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測方法中，分別對第一呼吸信號、第二呼吸信號以t為周期計算得出第一呼吸率、第二呼吸率具體包括步驟：

將第一呼吸信號、第二呼吸信號進(jìn)行FFT變換得到其頻譜分布；

在頻率0.1 ~ 2.5Hz范圍內(nèi)獲取最大譜峰，并將其對應(yīng)的頻率點轉(zhuǎn)換為呼吸率。

另一方面，本發(fā)明還同時公開一種呼吸率檢測裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取時間長度為t₀的呼吸信號；

濾波模塊，用于對獲取的呼吸信號進(jìn)行中值濾波處理；

計算模塊，用于計算經(jīng)中值濾波處理的呼吸信號獲得呼吸率。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測裝置中，所述濾波模塊用于：

對獲取的呼吸信號分別進(jìn)行窗口寬度為t₁、t₂的中值濾波處理，獲取第一呼吸信號、第二呼吸信號；

所述計算模塊用于：

分別對第一呼吸信號、第二呼吸信號以t為周期計算得出第一呼吸率、第二呼吸率；

計算第一呼吸率、第二呼吸率的標(biāo)準(zhǔn)差，選取標(biāo)準(zhǔn)差較小的一組呼吸率，取其平均值作為獲取呼吸信號的最終呼吸率。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測裝置中，t₀為30s， t₁為3s，t₂為5s，t為10s。

優(yōu)選地，在上述的呼吸率檢測裝置中，所述計算模塊計算呼吸率工作流程如下：

將第一呼吸信號、第二呼吸信號進(jìn)行FFT變換得到其頻譜分布；

在頻率0.1 ~ 2.5Hz范圍內(nèi)獲取最大譜峰，并將其對應(yīng)的頻率點轉(zhuǎn)換為呼吸率。

本發(fā)明的提出的呼吸率檢測方法及裝置，通過對獲取的心電信號樣本進(jìn)行FFT變換得到其頻譜分布進(jìn)而計算其呼吸率，與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，計算方法較簡單，易于實現(xiàn)；穩(wěn)定性較好，抗干擾性較好；檢測準(zhǔn)確率較高。

附圖說明