[發明專利]監測睡眠時呼吸暫停的方法及裝置

在審

• 申請號: 202010631934.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111938650A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 周霆;李慶;阮宏洋;郭祖琎
• 申請（專利權）人: 上海諾斯清生物科技有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/00
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 付婧

本申請公開了一種監測睡眠時呼吸暫停的方法及裝置。該方法包括：構建卷積神經網絡；訓練卷積神經網絡，得到第一神經網絡；采集待識別的音頻數據；利用第一神經網絡對待識別的音頻數據進行處理，得到打鼾聲音段和非打鼾聲音段；從打鼾聲音段中提取出非打鼾片段；初始化第一神經網絡并進行重新訓練，得到第二神經網絡；利用第二神經網絡處理所述非打鼾片段，得到呼吸暫停數據。本申請的方法通過卷積神經網絡識別打鼾聲音段，從打鼾聲音段中提取出時間較短的非打鼾片段，然后再次通過卷積神經網絡處理非打鼾片段得到呼吸暫停數據，可以避免遺漏時間較短的非打鼾片段，避免遺漏打鼾聲音段中的呼吸暫停數據，提高了呼吸暫停數據的檢測準確率。

技術領域

本申請涉及醫療監測技術領域，具體涉及一種監測睡眠時呼吸暫停的方法及裝置。

背景技術

社會的發展、生活水平的提高，尤其是飲食方面的極大改善，導致了現代人的肥胖比例過高，肥胖的人容易患上睡眠暫停綜合癥，此類疾病表現為睡眠打鼾、白天嗜睡、打鼾期間呼吸暫停等。若不治療，時間久了會引起許多并發癥，例如高血壓、冠心病、心率失常、腦血管病以及智力降低等。

目前判斷是否患有呼吸暫停綜合癥有幾種主流的方法，一是需要患者在醫院的睡眠監測室連續監測一晚上，也就是監測7小時的睡眠情況，通過監測結果就可以診斷患者有沒有阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征；二是帶上專業的醫療面罩來進行監測，其主要監測的夜間睡眠的呼吸氣流；三是用血氧儀監測夜間睡眠時的血氧變化。以上幾種方法都需要患者在睡覺時帶上專業的儀器，導致監測缺乏便利性。

申請號201910471804.2的專利申請中，該方法采用多個麥克風組成一個陣列，多角度采集聲音信息；根據采集到的多角度聲音提取出目標人物的聲音；計算出目標聲音的功率譜(每一幀能量)；得到呼吸暫停的能量閾值，根據閾值進行判斷。該方法可以通過設定能量閾值來確定是否是呼吸暫停，但是聲音采集設備需要多個麥克風，且采用單一的功率譜密度特征來計算呼吸暫停閾值，效率低。由于多麥克風陣列需要按照一定規律擺放，不能隨意擺放，不可移動；單一的標準導致精度和可靠性不高；由于呼吸暫停只存在于鼾聲時間段中，因此對正常呼吸時間段進行計算是沒有必要的，大大降低了計算的效率。

申請號201280029233.3的專利申請中，在佩戴呼吸面罩里面安裝麥克風，采集呼吸的聲音；根據聲音的振幅圖標記出疑似呼吸暫停片段，標記方法為振幅上升段和下降段之間的片段；設置了多個呼吸暫停閾值來判斷是否發生呼吸暫停，多個呼吸不足閾值來判斷是否發生呼吸暫停，通過聲音振幅來確定大致的呼吸暫停時間段。但是在實際應用中，佩戴呼吸面罩會引起睡眠不適，且不方便攜帶；僅根據聲音的振幅來判斷是否發生呼吸暫停是不準確的，使用單一特征來判斷太過片面；其閾值的設定缺乏合理性，由于不同人的正常呼吸和呼吸暫停的振幅閾值是不同的，因此判斷結果不準確。

發明內容

本申請的目的是提供一種監測睡眠時呼吸暫停的方法及裝置。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

根據本申請實施例的一個方面，提供一種監測睡眠時呼吸暫停的方法，包括：

構建卷積神經網絡；

訓練所述卷積神經網絡，得到第一訓練完成的卷積神經網絡；

采集待識別的音頻數據；

利用所述第一訓練完成的卷積神經網絡對所述待識別的音頻數據進行處理，得到打鼾聲音段和非打鼾聲音段；

從所述打鼾聲音段中提取出非打鼾片段；

初始化所述第一訓練完成的卷積神經網絡并進行重新訓練，得到第二訓練完成的卷積神經網絡；

利用所述第二訓練完成的卷積神經網絡處理所述非打鼾片段，得到呼吸暫停數據。