[發明專利]一種基于D-S證據理論的呼吸暫停判決系統

在審

• 申請號: 202010629143.4
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111657870A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 孫潔;岳克強;李文鈞;程思一;潘成銘;劉昊
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11;A61B5/113;A61B8/00;G10L25/66;G10L25/30;G10L25/78;G10L25/03;G08C17/02;G08C23/02;G06K9/62
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發明公開了一種基于D?S證據理論的呼吸暫停判決系統，包括主控模塊、鼾聲采集模塊、胸腔運動采集模塊、呼吸氣流采集模塊、數據處理模塊、無線傳輸模塊、D?S數據融合模塊和服務器平臺。本發明利用鼾聲、超聲波、毫米波等傳感器進行OSAHS輔助診斷。

技術領域

本發明涉及一種基于D-S證據理論的呼吸暫停判決系統，具體涉及音頻數據、雷達數據、超聲波數據采集和對傳感器的數據的初始處理以及對四分類后的鼾聲數據進行基于D-S的判決系統。

背景技術

睡眠呼吸暫停綜合征(OSAHS)是一種睡眠時候呼吸停止的睡眠障礙。最常見的原因是上呼吸道阻塞，經常以大聲打鼾、身體抽動或手臂甩動結束。睡眠呼吸暫停伴有睡眠缺陷、白天打盹、疲勞，以及心動過緩或心律失常和腦電圖覺醒狀態。表現為在連續7h睡眠中發生30次以上的呼吸暫停，每次氣流中止10s以上(含10s)，或平均每小時低通氣次數(呼吸紊亂指數)超過5次，

研究表明呼吸暫停綜合征會出現一、高血壓?；颊哐獕簶O度升高，出現頭痛、頭昏、胸悶、胸痛的表現。二、糖尿病?；颊唢嬍硶匠栽蕉?，出現體重增加，導致胰島的分泌功能下降，出現糖尿病。三、腦梗塞，腦出血?；颊哐吼こ矶仍黾?，出現腦血管意外的發生。四、冠心病，心絞痛，心肌梗塞。都是由于長期的體內缺氧，導致血管的病變。

傳統的對呼吸暫停綜合征的初步篩查使用導睡眠圖PSG。多導睡眠圖是通過不同部位的生物電或通過不同傳感獲得生物訊號，經前置放大，輸出為不同的電訊號，記錄出不同的圖形以供分析。因此根據測定要求，選擇適當的傳感和時間常數等參數十分重要，如監測口、鼻氣流選用熱敏電阻傳感，監測胸腹呼吸選用伸縮阻抗式傳感，監測SaO2選用紅、紫外線裝置傳感等?；谏鲜鲈恚浳㈦娔X對有關訊號進行收集、整理和分析，即構成多導睡眠圖所提供的有關數據，達到臨床診斷的目的。由于需要與患者接觸，甚至插氣管等，對患者睡眠也會造成一定的影響，故本系統采用非接觸式傳感器對患者睡眠情況進行監測，期待達到更好的效果。

發明內容

本發明旨在鼾聲四分類的基礎上進一步提升鼾聲的準確度，使用一種基于D-S證據理論的呼吸暫停判決系統，參考了更多的數據維度，結合毫米波、超聲波、呼吸波的數據，并通過一定的數據處理，且對基本概率分配函數加以修正。

具體技術方案如下：

一種基于D-S證據理論的呼吸暫停判決系統，包括主控模塊、鼾聲采集模塊、胸腔運動采集模塊、呼吸氣流采集模塊、數據處理模塊、無線傳輸模塊、D-S數據融合模塊和服務器平臺，

所述的主控模塊：對鼾聲采集模塊采集的數據進行A/D處理，并將超聲波數據和毫米波模塊的數據上傳至服務器平臺；

所述的鼾聲采集模塊：采集整晚的鼾聲數據傳至主控模塊；

所述的胸腔運動采集模塊：使用毫米波模塊采集整晚的胸腔運動數據可計算出呼吸次數，并將數據傳輸至主控模塊；

所述的呼吸氣流采集模塊：使用超聲波模塊采集整晚呼吸氣流數據傳至主控模塊；

所述的數據處理模塊：使用EfficientNeT神經網絡得到正常鼾聲、阻塞暫停鼾聲、中樞暫停鼾聲、混合暫停鼾聲四分類；

所述的無線傳輸模塊：將采集到的數據上傳至服務器平臺等待處理；

所述的D-S數據融合模塊：對鼾聲四分類后的數據進行判決處理；

所述的服務器平臺：對傳感器的數據進行存儲，使用數據處理模塊和D-S數據融合模塊后對最后結果進行輸出。

進一步的，所述鼾聲采集模塊的麥克風陣列采集被測患者整晚睡眠狀態時音頻M(t)，通過毫米波模塊采集被測患者整晚睡眠狀態時的回波信號W(t)，通過超聲波模塊采集被測患者整晚睡眠狀態時的呼吸氣流數據Q(t)。