[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

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910249957.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109876262A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華青;徐劍鋒;潘清
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 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(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明涉及一種基于小波的呼吸機管道積液自動檢測方法，包括基于流速波形檢測吸氣起點、基于流速波形檢測呼氣起點、對呼吸壓力波形進行小波分解、基于動態(tài)閾值的積液檢測進行檢測。本發(fā)明可以自動實時檢測管道內(nèi)存在積液的情況，有效減少呼吸機管道內(nèi)積液造成的呼吸機誤觸發(fā)以及氣道管徑變化造成的氣流輸送障礙對患者的傷害，提高呼吸機的使用水平，改善患者治療效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于小波的呼吸機管道積液自動檢測方法，可以自動實時檢測管道內(nèi)存在積液的情況，有效減少呼吸機管道內(nèi)積液造成的呼吸機誤觸發(fā)以及氣道管徑變化造成的氣流輸送障礙對患者的傷害，提高呼吸機的使用水平，改善患者治療效果。

背景技術(shù)

呼吸機是重癥監(jiān)護室(Intensive Care Unit,ICU)中最重要的生命支持設(shè)備。正確合理使用呼吸機可為呼吸衰竭的患者提供良好的機械通氣支持，確?；颊邤z入充足的氧氣，為醫(yī)護人員搶救其生命提供寶貴時間。但是，如果對呼吸機使用不當(dāng)則可能會引起肺損傷，并產(chǎn)生一系列相關(guān)并發(fā)癥，如呼吸機相關(guān)性肺炎(Ventilator Associated Pneumonia,VAP)。呼吸機管路內(nèi)的冷凝水和病人痰液積聚是VAP發(fā)生的重要原因之一。首先，它會使管路內(nèi)徑縮小，增加氣道阻力以及患者的呼吸做功，減少潮氣量。當(dāng)管路內(nèi)大量積液時，有引起患者窒息的危險；其次，積液為病菌繁衍提供了環(huán)境，易導(dǎo)致肺部的二次感染，如出現(xiàn)肺炎等。第三，積液會造成呼吸機流速、壓力波形變化，產(chǎn)生誤觸發(fā)。呼吸機管路內(nèi)積液的原因很多，包括護理人員專業(yè)知識的缺乏，未及時整理呼吸機管路和管路放置不合理，未及時傾倒接水杯，濕化灌過滿等。盡管這些問題大多可通過加強培訓(xùn)和管理得到改善，但由于ICU內(nèi)醫(yī)患比例較低，護士工作量極大，因而造成目前呼吸機管路內(nèi)積液而未及時處理的情況普遍發(fā)生。因此，自動檢測呼吸機管路內(nèi)積液對于減少患者發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險，提升患者的治療體驗具有重要的價值。

呼吸機管路內(nèi)存在積液的情況下，氣道壓力、流速波形呈現(xiàn)與正常情況顯著不同的特征。因此，通過對壓力、流速波形信號進行分析可建立一種自動檢測呼吸機管路內(nèi)積液的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于小波的呼吸機管道積液自動檢測方法，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)閾值的積液檢測算法；

進一步，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(jié)果D中的最高點記為D_max，取閾值D_thr＝0.7D_max；

a3.設(shè)置當(dāng)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(dāng)前吸氣的起始點，設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)為Flag1；