[發明專利]一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法及系統

在審

• 申請號: 202110314599.6
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112914554A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 劉哲;鄭其昌;周磊;唐聰能;吳超民
• 申請（專利權）人: 湖南萬脈醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61M16/00
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

1.一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：檢波器傳感模塊監測并采集t時刻的被監測者狀態信號s(t)，被監測者狀態信號包括心跳信號和呼吸信號s_r(t)的源信號，其中所述心跳信號作為載波信號，所述呼吸信號s_r(t)作為信息信號，所述j為所述心跳信號的第j次諧波，j＝1,2…,N；

S2：所述檢波器傳感模塊將所述被檢測者狀態信號經放大電路模塊和A/D轉換電路模塊放大整合后，傳遞給所述數據預處理模塊；

S3：所述數據預處理模塊對所述被檢測者狀態信號s(t)進行預處理，構建所述被監測者狀態信號s(t)計算模型、所述心跳信號計算模型、所述呼吸信號s_r(t)計算模型；

S4：所述預處理模塊將預處理后的被檢測者狀態信號s(t)傳遞給高階低通濾波模塊；

S5：所述高階低通濾波模塊接收所述預處理后的被檢測者狀態信號s(t)，對所述心跳信號構建自相關計算模型，減少采樣時間點與信號傳遞和接收過程中所帶來的時間延遲對心跳信號頻率的影響，進而得到具有準確基頻的心跳信號作為載波信號；

S6：然后所述高階低通濾波模塊對所述預處理后的被檢測者狀態信號s(t)與自身相乘構建自身振幅解調模型，來執行自身振幅解調，進而對所述具有準確基頻的心跳信號和所述呼吸信號s_r(t)進行分離；

S7：將所述S6步驟分離得到的具有準確基頻的心跳信號和呼吸信號s_r(t)傳輸給主控制模塊，所述主控制模塊將數據無線傳輸至所述大數據云平臺存儲模塊。

2.根據權利要求1所述的一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法，其特征在于，所述S3步驟中構建的所述被監測者狀態信號s(t)計算模型為：

3.根據權利要求1所述的一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法，其特征在于，所述S3步驟中構建的所述心跳信號計算模型為：

s_r(t)＝a_r×cos(2πf_rt+θ_j)；

所述a_r為心跳信號計算參數，所述f_r為心跳頻率，所述θ_j為所述心跳信號的第j次諧波的心跳頻率振幅角度。

4.根據權利要求1所述的一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法，其特征在于，所述S3步驟中構建的所述呼吸信號s_r(t)計算模型為：

所述為呼吸信號計算參數，所述為所述心跳信號的第j次諧波所帶來的呼吸頻率振幅角度；以為心跳信號的基頻。

5.根據權利要求1所述的一種呼吸機無創呼吸頻率監測方法，其特征在于，所述S6步驟中的對所述預處理后的被檢測者狀態信號s(t)與自身相乘構建自身振幅解調模型為：

其中，所述a′_j自身振幅解調算法在心跳信號的第j次諧波時對呼吸頻率的分離參數，所述為自身振幅解調算法對心跳頻率的分離參數，所述a′_h-j為呼吸頻率在心跳信號的第j次諧波時被心跳頻率影響的低頻分離參數，所述a′_h+j為呼吸頻率在心跳信號的第j次諧波時被心跳頻率影響的高頻分離參數；所述a′₁×cos(4πf_rt)為最低頻率分量。