[發明專利]一種呼吸率計算方法及裝置

在審

• 申請號: 202011352816.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112494031A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 汪巧群;李毅
• 申請（專利權）人: 咸寧職業技術學院;武漢中旗生物醫療電子有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發明涉及一種呼吸率計算方法，包括以下步驟：獲取呼吸信號并進行濾波；計算所述呼吸信號在設定分位處的分位值，作為判斷閾值；保留所述呼吸信號中大于所述判斷閾值的數據，得到有效呼吸信號；獲取所述有效呼吸信號中的峰值點作為候選峰值點；對所述候選峰值點進行篩選得到有效峰值點，并計算有效峰值間期；根據所述有效峰值間期計算呼吸率。本發明具有呼吸率計算量小和計算精度高的技術效果。

技術領域

本發明涉及呼吸檢測技術領域，尤其涉及一種呼吸率計算方法、裝置及計算機存儲介質。

背景技術

現有技術中，呼吸波信號是通過呼吸測量裝置獲取到的，典型的呼吸波獲取方法是用一種基于阻抗法的測量方法來獲得。該方法是在體表心電信號監測中借助貼在體表特定位置的電極，來將高頻載波信號施加給人體胸腔；因為容積不變的人體胸腔對采高頻載波具有一個恒定的基阻抗，當呼吸引致該胸腔容積變化時，胸腔阻抗會有微小變化，因此呼吸變化可以通過這個微小變化來反映，并進一步被調制在所述高頻載波信號上。該被人體呼吸調制過的高頻載波信號可以通過心電導聯線被送入呼吸放大電路進行載波放大、載波檢波解調和呼吸波放大，最后得到伏特級的呼吸信號，再經A/D轉換得到數字呼吸波信號，用來進行呼吸波特征識別和呼吸率計算。

當前通過呼吸波計算呼吸率的方法也有很多種，例如：

1、頻域功率譜法，申請號為201610259873.3的專利申請采用的就是這種方法，這種方法將信號通過傅里葉變換轉換到頻域，然后尋找頻域最大功率對應的頻率。因呼吸率是以每分鐘的呼吸次數來計算的，為了滿足呼吸率誤差在±2rpm范圍內，要求頻域頻率分辨率為1/30HZ，就需要30S的呼吸數據進行傅里葉變換。因此該方法時間計算量大，并不適合在對計算和實時性有要求的嵌入式場合使用。

2、波形識別法，申請號為CN201380052751.1的專利申請采用的就是這種方法，這種方法需要識別至少每個完整循環(包括一次吸入和一次呼出)的開始和結束。此方法難點在于如何準確地識別和定位吸入的開始和呼出的結束，在有干擾的情況下準確率也很難保證。

3、時域整體趨勢判斷法，申請號為CN200510102392.3的專利申請采用的就是這種方法，這種方法通過判斷時域當前最大上升/下降計數和預定階數的關系判斷趨勢，然后通過趨勢上升或下降來去除干擾，以識別真正的呼吸波。這種方法通過整體趨勢判斷來去除干擾波形，但存在兩個問題：靈敏度為手動設置，不同的靈敏度會得出不同的呼吸率，會對醫生產生如何選取靈敏度的困擾；整體趨勢判斷存在預定階數2倍的閾值判斷，在某些情況下(干擾波在濾波通帶范圍內，不能濾除干擾波而導致干擾波幅度較大時)可能會導致誤判。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種呼吸率計算方法及裝置，用以解決目前呼吸率計算方法峰值特征點計算量大，計算準確率低的問題。

本發明提供一種呼吸率計算方法，包括以下步驟：

獲取呼吸信號并進行濾波；

計算所述呼吸信號在設定分位處的分位值，作為判斷閾值；

保留所述呼吸信號中大于所述判斷閾值的數據，得到有效呼吸信號；

獲取所述有效呼吸信號中的峰值點作為候選峰值點；

對所述候選峰值點進行篩選得到有效峰值點，并計算有效峰值間期；

根據所述有效峰值間期計算呼吸率。

進一步的，獲取呼吸信號并進行濾波，具體為：

獲取呼吸信號；根據呼吸率范圍計算呼吸波頻率范圍，根據所述呼吸波頻率范圍設置濾波通帶頻率，基于所述濾波通帶頻率對所述呼吸信號進行濾波。

進一步的，計算所述呼吸信號在設定分位處的分位值，作為判斷閾值，具體為：

將所述呼吸信號劃分為多段；