[發明專利]呼吸信息的獲取方法及系統

有效

• 申請號: 201810399008.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108451532B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 杜乙;周舜;王若曦
• 申請（專利權）人: 杜乙;周舜;王若曦;吳昊;弓健;岳海振
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/22
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

本發明公開了一種呼吸信息的獲取方法及系統，通過按照預設壓力采集方式，采集目標人體多個不同身體部位所分別對應的壓力信號；對采集的所述壓力信號進行信號處理，分析得到所述目標人體對應的呼吸信號；根據得到的所述呼吸信號，獲取所述目標人體對應的呼吸強度和呼吸頻率；具有通過采集人體多處體表壓力信號來獲取更為準確的呼吸信息的有益效果，提高了呼吸信息獲取的準確性和可靠性，也進一步使得呼吸信息的獲取具備可重復性；另外，本申請采用了多點同時采集目標人體呼吸時體表表面壓力信息，配合人體解剖做相關性分析的技術方案，可進一步得到目標人體的呼吸模式、器官肌肉參與度等個體化呼吸信息。

技術領域

本發明涉及生物醫學技術領域，特別涉及一種呼吸信息的獲取方法及系統。

背景技術

呼吸是人體重要的生理過程，呼吸參數是臨床監護的一個重要生理參數；比如，當患者出現呼吸窒息甚至死亡時，通過監護設備的呼吸窒息報警可以及時提醒醫務人員注意患者病情，避免延誤患者的最佳治療時間；另外，醫學影像與放療的精確實施，往往也需要利用患者呼吸信息，如與呼吸時相對應的四維CT成像技術(4D-CT)、呼吸門控放療技術(Respiratory-Gated Radiotherapy)等，而患者呼吸信息(如呼吸時相、呼吸周期等)的準確獲取，是決定成像或治療效果的重要因素。

目前醫學影像與放療臨床中，獲取患者呼吸信息應用最廣泛的方法是：采用光學追蹤的方式，通過直接或間接(通過放置標記物)觀察腹部(或腹部上標記物)的起伏變化，來獲取呼吸信息。采用這種方法獲取患者呼吸信息的主要缺點在于：仰臥位時人體腹部肌肉與脂肪在呼吸時發生運動，腹部表面并不平整，基于腹部表面的信號采集方式并不穩定，同時，個人差異以及測量位置依賴性問題，嚴重干擾了呼吸信息采集的準確性、可靠性與可重復性。

發明內容

本發明提供一種呼吸信息的獲取方法及系統，用以通過采集人體呼吸時多個部位肌肉運動引起體表壓力變化的方式，來獲取呼吸信息，提高呼吸信息采集的準確性和可靠性。

本發明提供了一種呼吸信息的獲取方法，所述呼吸信息的獲取方法包括：

按照預設壓力采集方式，采集目標人體多個不同身體部位所分別對應的壓力信號；

對采集的所述壓力信號進行信號處理，分析得到所述目標人體對應的呼吸信號；

根據得到的所述呼吸信號，獲取所述目標人體對應的呼吸強度和呼吸頻率。

進一步地，所述多個不同身體部位包括：

目標人體的背部、腰部與胸部。

進一步地，所述預設壓力采集方式包括：

針對背部與腰部的壓力信號采集，可以采用如下采集方式：在目標人體的背部設置壓力傳感器，或者將可穿戴式壓力傳感設備配置在目標人體身上，或者使目標人體躺在設置有壓力傳感器的可躺臥體板設備上；

針對胸部的壓力信號采集，可以采用如下采集方式：在目標人體的胸部設置壓力傳感器，或者將可穿戴式壓力傳感設備配置在目標人體身上。

進一步地，所述對采集的所述壓力信號進行信號處理，分析得到所述目標人體對應的呼吸信號，包括：

對采集的所述壓力信號進行模數轉換，將采集的動態的壓力信號轉換為對應的數字信號；

利用帶通濾波器對轉換后的數字信號進行濾波處理，消除低頻和高頻的噪聲干擾，得到所述目標人體對應的呼吸信號。

進一步地，所述根據得到的所述呼吸信號，獲取所述目標人體對應的呼吸強度和呼吸頻率，包括：

根據得到的呼吸信號得到的所述呼吸信號的瞬時幅值，對所述呼吸信號進行頻譜分析，得到所述呼吸信號的瞬時頻率；