[發(fā)明專利]一種基于小波的呼吸機管道積液自動檢測方法

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• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109876262A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 張華青;徐劍鋒;潘清
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61M16/08
• 分類號: A61M16/08;A61M16/00;G01L13/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

1.一種基于小波的呼吸機管道積液自動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.基于流速波形檢測吸氣起點；

b.基于流速波形檢測呼氣起點；

c.對呼吸壓力波形進行小波分解；

d.基于動態(tài)閾值的積液檢測進行檢測；

所述步驟a中，基于流速波形檢測吸氣起點包括以下步驟：

a1.取一段包含多個呼吸周期的呼吸流速波形信號F中的最高點記為F_max，取閾值F_thr＝0.7F_max；

a2.計算上述呼吸流速波形信號F的一階微分，記為D，并取一階微分結果D中的最高點記為D_max，取閾值D_thr＝0.7D_max；

a3.設置當前狀態(tài)為Flag0；

a4.遍歷呼吸流速波形信號F中的每個采樣點F(i)，將采樣點F(i)與F_thr比較；遍歷呼吸流速波形一階微分后的每個采樣點D(i)并與D_thr比較；若在采樣時刻i同時滿足F(i)大于F_thr和D(i)大于D_thr，則向前搜索直至采樣時刻i₀滿足F(i₀)小于零，取i₀+1時刻為當前吸氣的起始點，設置當前狀態(tài)為Flag1；

a5.在Flag1狀態(tài)下，繼續(xù)向后遍歷呼吸流速波形信號F，直至采樣時刻i₁滿足F(i₁)小于-F_thr，表示檢測到了呼吸的中段，設置當前狀態(tài)為Flag2；

a6.在Flag2狀態(tài)下，繼續(xù)向后遍歷呼吸流速波形信號F，直至采樣時刻i₂滿足F(i₂)大于-F_thr，則表示檢測到了呼氣末，設置當前狀態(tài)為Flag 0；

a7.回到步驟a4繼續(xù)檢測吸氣起點；

所述步驟c中，對呼吸壓力波形進行小波分解與重構包括以下步驟：

c1.選用小波基函數對呼吸壓力波形進行分解，分解得到若干個細節(jié)信號和近似信號s；

c2.利用步驟c1中分解后得到的包含積液特征的細節(jié)信號進行小波重構，得到重構信號r。

2.根據權利要求1所述的自動檢測方法，其特征在于，所述步驟b中，基于流速波形檢測呼氣起點包括以下步驟：

b1.根據步驟a進行吸氣起點檢測；

b2.在流速波形中，吸氣起點之后第一個小于零的采樣點記為呼氣起點。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d中，基于動態(tài)閾值的積液檢測算法包括以下步驟：

d1.計算步驟c中重構信號r的均值μ和標準差std，并獲得閾值thr＝μ+std；

d2.定義整數n1，用來表示每個呼吸周期中重構后的波形數據大于閾值的點的數量，當n1大于3時判定當前呼吸周期滿足閾值條件；

d3.定義整數n2，用來表示連續(xù)滿足閾值條件的呼吸周期數，當n2大于3時判定當前n2個呼吸周期存在管道內積液。