[發明專利]BCG信號的AHI指數檢測方法

有效

• 申請號: 202010008112.7
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111248916B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 張必勇
• 申請（專利權）人: 博博科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 閻忠華

本發明公開了一種BCG信號的AHI指數檢測方法，包括如下步驟：準備訓練集和測試集，數據濾出呼吸波，對Si進行濾波處理，用二階Butterworth濾波器0.08Hz～0.5Hz帶通濾波，過濾出呼吸波信號Ssubgt;i_filter/subgt;，)特征提取，訓練和驗證模型，計算BCG信號的AHI指數。本發明具有呼吸事件檢出率與典型的PSG相比，相關系數≥0.98；操作方便，費用低廉，對病人干擾小，準確率高的特點。

技術領域

本發明涉及AHI指數檢測技術領域，尤其是涉及一種操作方便，費用低廉，對病人干擾小，準確率高的BCG信號的AHI指數檢測方法。

背景技術

睡眠呼吸暫停低通氣指數，即AHI，它是英文Apnea-Hypopnea?Index的縮寫，或稱為呼吸紊亂指數(Respiratory?Disturbance，RDI)，就是呼吸暫停，低通氣指數，是衡量睡眠呼吸健康方面的一個重要標準。

監測AHI指數的現有技術為：通過傳統的睡眠監測方法是多導睡眠監測(PSG)，其工作原理為：通過連接在患者身上的電極、導線采集整個睡眠過程中口鼻氣流、腦電、眼電、胸腹式呼吸運動、血氧飽和度等睡眠呼吸參數，從而對睡眠呼吸暫停疾病作出診斷。這種方法測試結果準確，適用于所有睡眠障礙性疾病的診斷。但需要患者在醫院進行監測，需要改變睡眠環境，還需要在患者身上連接較多導線，測試過程不夠舒適，且程序繁瑣。

BCG信號即心沖擊圖信號，原理是心臟的收縮會將壓力傳導到壓電薄膜(PVDF)傳感器上，傳感器將壓力信號轉換為電信號，這就是所謂的心沖擊圖信號。

發明內容

本發明的發明目的是為了克服現有技術中的AHI指數監測過程中，需要患者在醫院進行監測，需要改變睡眠環境，測試過程不夠舒適，程序繁瑣的不足，提供了一種操作方便，費用低廉，對病人干擾小，準確率高的BCG信號的AHI指數檢測方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種BCG信號的AHI指數檢測方法，包括如下步驟：

(1-1)準備訓練集和測試集；

(1-2)數據濾出呼吸波；

對S_i進行濾波處理，用二階Butterworth濾波器0.08Hz～0.5Hz帶通濾波，過濾出呼吸波信號S_{i_filter}；

(1-3)特征提取；

(1-4)訓練和驗證模型；

(1-5)計算BCG信號的AHI指數。

BCG信號是基于PVDF(壓電薄膜)傳感器的信號采集系統，可以采集到心臟收縮過程中的心沖擊圖信號(原理是心臟的收縮會將壓力傳導到壓電薄膜傳感器上，傳感器將壓力信號轉換為電信號，就是所謂的心沖擊圖信號)，將這種信號叫做BCG信號。

基于壓電薄膜傳感器的BCG信號采集設備，只需放置于人的胸部附近位置即可收集到BCG信號，適用場景如晚上睡覺時候，人平躺于床上，傳感器放置于床單下胸部附近位置即可。

本發明將BCG信號數據按照5秒一段進行數據分段，對分段的數據提取多個特征利用訓練好的機器學習模型進行分類，分類劃分數據段是0則包含了呼吸暫停事件；1是未包含互相暫停事件。然后對連續的0進行合并，統計平均一個小時內出現0的次數即為AHI指數。

本發明的主要內容是基于心沖擊圖(BCG)信號結合機器學習的檢測AHI指數的方法。與傳統檢測方法相比較，有很高的相關性，本發明的呼吸事件檢出率與典型的PSG相比，相關系數≥0.98。

本發明具有操作方便，費用低廉，對病人干擾小，準確率高的特點。

作為優選，步驟(1-1)包括如下步驟：