对打鼾进行识别和强度输出的方法与系统及一种呼吸的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种对打鼾进行识别和强度输出的方法与系统及一种呼吸机，主要包括依次连接的呼吸流量采集器、呼吸判别器、打鼾特征判别器和打鼾强度输出器，所述呼吸流量采集器采集呼吸过程中的呼气和吸气流量发送给呼吸判别器；所述呼吸判别器用于识别呼吸周期中的吸气起始点与结束点，当检测到吸气起始点时，启动打鼾特征判别器，关闭打鼾强度输出器；当检测到吸气结束点，关闭打鼾特征判别器，启动打鼾强度输出器；所述打鼾特征判别器在吸气周期中会分析流速变化的特征，识别打鼾是否发生；所述打鼾强度输出器则是对识别出的打鼾进行判断，然后输出归一化的打鼾强度指数。采用本发明提高准确判断的成功率，节省了硬件成本，降低了实现的复杂度。
【专利说明】对打鼾进行识别和强度输出的方法与系统及一种呼吸机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种识别和评估方法，尤其涉及的是一种对打鼾进行识别和强度输出的方法与系统及一种呼吸机。
【背景技术】
[0002]人睡觉时，枕头过高或过低或者咽喉腔受到压迫，导致进出气流受阻，容易引起打鼾；头放得不正，也容易使气流出入不畅，也可致使打鼾声接连不断。并且任何可引起鼻、咽喉等处气道狭窄的因素都会促使打鼾发生。肥胖患者颈部沉积了过多的脂肪，也是引起呼吸道狭窄而出现打鼾的原因之一。也有些患者白天时气道无异常，睡觉时由于气道周围肌肉张力减低，加之仰卧位睡眠时舌根后坠，同样可引起气道狭窄，影响气流的顺利通过。
[0003]临床上，睡眠呼吸暂停综合征揭示了打鼾与呼吸暂停之间存在着密切联系。应用多导生理记录仪监测睡眠呼吸变化及流行病学的调查，进一步发现睡眠打鼾不仅是睡眠呼吸暂停综合征的主要标志，影响患者的呼吸功能，而且与高血压病及心脑血管疾病的发生密切相关。
[0004]中国专利申请号为2006800025973.4的公开技术文件中，公布了一种确定对象是否在打鼾的方法，该方法主要思想是根据感应垫判断对象是否在床上，采集音频信号是否有鼾声，采集生理信号是否处于睡眠状态以此来综合判断对象是否打鼾。中国专利申请号为200780001837.6的公开技术文件中，公布了一种用于打鼾检测的方法。该方法的主要思想是使用经过滤波的呼气噪声作为内在设备噪声的测量，并将其与经过滤波的吸气噪声进行比较这一简化方法来确定鼾声的存在。
[0005]上述现有的方法都存在一些问题或缺陷，其中第一种方法所需大量的传感器，例如感应垫传感器，目标附近的音频传感器以及检测人体生理睡眠呼吸状态的传感器，检测方法复杂，硬件成本高，并不能从引起打鼾的本质上识别，准确度低。第二种方法主要从鼾声的检测上识别打鼾，而鼾声很容易受周围背景噪声干扰引起误识别或无法识别。
[0006]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种对打鼾进行识别和强度输出的方法与系统及一种呼吸机，旨在解决现有技术存在的识别准确度低且方法复杂和硬件成本高的问题。
[0008]本发明的技术方案如下:
[0009]一种对打鼾进行识别和强度输出的方法，其包括以下步骤:
[0010]步骤a:采集呼吸流量数据判断是否处于吸气状态，是则执行以下步骤，否则继续米集；
[0011]步骤b:获取每次呼吸周期中的吸气流量变化曲线；
[0012] 步骤c:计算气流受限指数衡量气道是否受阻即曲线是否具有平台型特征，有则继续以下步骤，无则继续采集呼吸流量；[0013]步骤d:在气道受阻条件下，统计拐点个数即识别流量曲线是否具有锯齿型特征；
[0014]步骤e:对满足平台型特征和锯齿型特征的流量曲线判定发生打鼾；
[0015]步骤f:统计一段时间内的打鼾次数，计算输出打鼾强度指数。
[0016]所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其中，具有平台型特征的流量曲线检测步骤如下:
[0017]步骤Cl:获取吸气期间的流量曲线；
[0018]步骤c2:将流量曲线归一化；
[0019]步骤c3:计算吸气流量曲线的参考幅度；
[0020]步骤c4:计算吸气流量曲线与参考幅度的平均偏差；
[0021]步骤c5:利用平均偏差量与参考幅度的比值作为气流受限指数气来表示道受阻的严重程度，指数越小气道受阻越严重，平台型特征越明显。
[0022]所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其中，所述参考幅度能反映流量曲线值的分布重心，其计算方法为:
【权利要求】
1.一种对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤a:采集呼吸流量数据判断是否处于吸气状态，是则执行以下步骤，否则继续采集; 步骤b:获取每次呼吸周期中的吸气流量变化曲线； 步骤c:计算气流受限指数衡量气道是否受阻即曲线是否具有平台型特征，有则继续以下步骤，无则继续采集呼吸流量； 步骤d:在气道受阻条件下，统计拐点个数即识别流量曲线是否具有锯齿型特征； 步骤e:对满足平台型特征和锯齿型特征的流量曲线判定发生打鼾； 步骤f:统计一段时间内的打鼾次数，计算输出打鼾强度指数。
2.根据权利要求1所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，具有平台型特征的流量曲线检测步骤如下: 步骤Cl:获取吸气期间的流量曲线； 步骤c2:将流量曲线归一化； 步骤c3:计算吸气流量曲线的参考幅度； 步骤c4:计算吸气流量曲线与参考幅度的平均偏差； 步骤c5:利用平均偏差量与参考幅度的比值作为气流受限指数气来表示道受阻的严重程度，指数越小气道受阻越严重，平台型特征越明显。
3.根据权利要求2所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，所述参考幅度能反映流量曲线值的分布重心，其计算方法为:
4.根据权利要求2所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，取吸气时间的中间部分参与平均偏差的计算，具体方法为:
5.根据权利要求1所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，具有锯齿型特征的流量曲线检测步骤如下: 步骤dl:获取吸气期间的流量曲线； 步骤d2:将流量曲线归一化； 步骤d3:计数吸气期间的拐点个数； 步骤d4:判断拐点个数是否大于设定阈值，是则判定流量曲线具有锯齿型特征。
6.根据权利要求5所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，计算拐点个数要将流量曲线转换成一阶差分曲线，即
F' (i) = F(i+1)-F(i) O ≤ i ≤ N-1 依据F' (i)过O值点判断拐点是否存在，其中F为流量，N为吸气时间长度且已离散化，i为时间。
7.根据权利要求1所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，在当且仅当流量曲线具有平台型和锯齿形特征时，才评估该次吸气发生打鼾的程度，并统计一段时间内的呼吸次数与打鼾次数计算相应的打鼾强度指数，其输出打鼾强度指数的方法步骤如下: 步骤efl:判断吸气流量曲线是否受阻，是则继续，否则返回； 步骤ef2:判断是否打鼾，是则继续，否则返回； 步骤ef3:计算打鼾指数，并输出； 其中，计算打鼾指数的方法具体为:连续统计一段时间内的呼吸情况，并判断每一次呼吸是否存在打鼾同时记录发生的呼吸次数，当统计时段范围内的一次呼吸发生了打鼾，打鼾动量加1，反之减1，并确保其不小于O，打鼾指数可由上述两者衡量，SP
8.根据权利要求7所述的对打鼾进行识别和强度输出的方法，其特征在于，计算打鼾指数时加入气流受限指数和锯齿形态程度作为打鼾指数的权重系数，即
9.一种对打鼾进行识别和强度输出的系统，其特征在于，主要包括依次连接的呼吸流量采集器、呼吸判别器、打鼾特征判别器和打鼾强度输出器，所述呼吸流量采集器采集呼吸过程中的呼气和吸气流量发送给呼吸判别器；所述呼吸判别器用于识别呼吸周期中的吸气起始点与结束点，当检测到吸气起始点时，启动打鼾特征判别器，关闭打鼾强度输出器；当检测到吸气结束点，关闭打鼾特征判别器，启动打鼾强度输出器；所述打鼾特征判别器在吸气周期中会分析流速变化的特征，识别打鼾是否发生；所述打鼾强度输出器则是对识别出的打鼾进行判断，然后输出归一化的打鼾强度指数。
10.一种呼吸机，其特征在于，设置有如权利要求9所述的对打鼾进行识别和强度输出的系统，呼吸机控制单元接收该系统的强度输出信号，调节治疗压力。
【文档编号】A61B5/087GK103961105SQ201410220014
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】沈翰宁 申请人:深圳市帝迈生物技术有限公司