[發明專利]基于深度學習的阻塞性睡眠呼吸暫停檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202110709556.8
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113409944A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王興軍;蘇杭
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30;G16H30/00;G06K9/62;G06N20/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 侯天印;王天堯

本發明公開了一種基于深度學習的阻塞性睡眠呼吸暫停檢測方法及裝置，其中，該方法包括：將被檢測對象的生理數據輸入到預先訓練好的生理數據阻塞性睡眠呼吸暫停檢測模型中，輸出對應的呼吸暫停低通氣指數AHI分類結果；將被檢測對象從多個預設角度拍攝的頭部圖像輸入到預先訓練好的各個圖像數據阻塞性睡眠呼吸暫停檢測模型中，輸出對應的AHI分類結果；將生理數據阻塞性睡眠呼吸暫停檢測模型輸出的AHI分類結果和各個圖像數據阻塞性睡眠呼吸暫停檢測模型輸出的AHI分類結果，輸入到集成學習算法模型中，輸出被檢測對象的AHI分類結果。本發明無需用戶穿戴各種PSG設備，操作簡單，且能夠檢測到低AHI值的阻塞性睡眠呼吸暫停情況。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于深度學習的阻塞性睡眠呼吸暫停檢測方法及裝置。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

阻塞性睡眠暫停低通氣綜合征(Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome，OSAHS，簡稱OSA)，是常見的睡眠呼吸障礙疾病之一，主要因為睡眠期間上呼吸道的反復塌陷，口鼻呼吸氣流反復停止引起，并伴有皮質喚醒或血氧飽和度下降，從而導致反復的間歇性缺氧和高碳酸血癥，以夜間睡覺打鼾、日間嗜睡、晨起口干、頭痛等為主要臨床表現。在睡眠期間反復發作上呼吸道部分或完全塌陷，導致氣流持續減少(呼吸不足)或缺乏(呼吸暫停)持續至少10秒，并伴有皮質喚醒或血氧飽和度下降。OSA是導致過度困倦、生活質量下降、工作表現受損和增加機動車碰撞風險的主要原因。OSA與高血壓，2型糖尿病，心房纖顫，心力衰竭，冠心病，中風和死亡的發生率增加有關。

通常，利用呼吸暫停低通氣指數(Apnea Hypopnea Index,AHI)來量化OSA是否存在及其嚴重程度，AHI定義為每小時睡眠時間(或家庭測試記錄的每小時)內呼吸暫停加低通氣的次數。當每夜7h睡眠時間內呼吸暫停加低通氣反復發作30次以上，或呼吸暫停低通氣指數AHI≥5次/h，則被認為是OSA。

據統計，在美國30至70歲的人群中，有17.4％的女性和33.9％的男性至少患有輕度OSA，定義為每小時睡眠發生5至14.9事件的AHI，而5.6％的女性和13.0％的男性患有中度(AHI為15-29.9)或嚴重(AHI 30)OSA]。2018年，在中國輕度OSA患者(AHI≥5)大約有1.76億人，中度以上OSA患者(AHI≥15)約有6600萬人。由于輕度OSA患者一般可通過健身、減肥、戒煙、改變睡姿等改善生活習慣來緩解，且患者不易發覺，保守估計中度以上OSA患者才需要用到呼吸機，且滲透率僅僅以10％計算，OSA患者中我國仍需660萬臺呼吸機，而2018年我國呼吸機年銷量不足16～17萬臺，在診斷OSA方面仍需提高效率。

現有技術基于多導睡眠圖(例如，神經生理、心臟和呼吸信號)來診斷其是否患有OSA，這種方法，不僅需要患者穿戴各種PSG設備，而且要監測患者整晚的睡眠記錄，且只有患者出現相應癥狀時才被認為患有OSA，在睡眠記錄中發現的無任何癥狀的睡眠呼吸暫?；虻屯?，往往不被會認為是OSA，導致患者難以及時了解其病情，沒有早日治療。

由此，如何提供一種方便、準確的阻塞性睡眠呼吸暫停檢測方法，是目前亟待解決的技術問題。

發明內容