一种基于呼吸参数的智能导联切换的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医学信号处理领域，尤其涉及一种基于呼吸参数的智能导联切换的方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前，市面上出售的监护仪中利用阻抗法测量呼吸参数时，均需要人工手动先设置测量导联的方式，然后再进行测量，这样一旦开始选定导联后，除非下次人为更改导联，否则就会一直采用这一个固定导联进行测量，但在某些特殊情况下，比如说选定导联信号受到较大干扰导致波形质量较差时，就可能会导致呼吸率的计算错误及误触发一些生理或技术报警，给医护人员及患者带来困扰，在一些大幅度的干扰下还可能导致信号越界，超出屏幕显示范围；同时当患者采用不同的呼吸方式或呼吸强度不同时，在有些情况下导致真实的呼吸信号幅度较小，比如患者如果采用腹式呼吸，则此时如果选择I导联作为呼吸测量的导联，则患者的胸腔起伏变化较小，I导联测量到的呼吸信号幅度可能非常微弱，极有可能会触发窒息误报警，临床上，尤其是夜间如果患者进入睡眠状态后导致某个选定导联上的呼吸信号较为微弱，则会给患者及医护人员带来很大的困扰和不便。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够有效减小计算量、避免信号干扰、节省硬件通道和成本，并提高呼吸率计算的准确性，同时还能够降低和呼吸相关的误报警的基于呼吸参数的智能导联切换的方法及装置，使利用阻抗法测量呼吸参数的监护仪整体性能得到提升。
[0004]对此，本发明提供一种基于呼吸参数的智能导联切换的方法，包括以下步骤:
步骤S1，根据采集得到的生理信号获取呼吸信号；
步骤S2，判断所述呼吸信号对应的信号质量是否满足导联切换条件，若是则跳转至步骤S3，若否则跳转至步骤S4 ;
步骤S3，触发导联切换指令；
以及，步骤S4，保持当前的导联；
所述步骤S1中，在同一时刻下所述心电导联线通过一个通道获取呼吸信号。
[0005]更进一步地，所述步骤S3中，触发导联切换指令后，在待切换的导联之间更改载波方式，并选择与当前载波方式相匹配的导联作为呼吸计算导联。
[0006]更进一步地，所述步骤S1包括以下子步骤:
步骤S101，根据采集得到的生理信号获取呼吸信号；
步骤S102，分析获取到的呼吸信号，根据所述呼吸信号的幅度大小进行自适应倍数的增益处理。
[0007]更进一步地，所述步骤S102还可以包括以下子步骤:
步骤S1021，通过设置第一幅度阀值和第二幅度阀值将所述呼吸信号划分为三个区域，其中，所述第一幅度阀值大于第二幅度阀值；
以及，步骤S1022，根据所述呼吸信号的幅度大小判断其处于的区域位置，进而选择该呼吸信号所在区域对应的倍数进行自适应的增益处理。
[0008]更进一步地，所述步骤S2中，对增益处理后的信号进行干扰识别，然后根据干扰识别的结果对信号质量进行判断，输出信号质量的评价结果，并根据评价结果设置导联切换标志位；其中，所述干扰识别中的干扰包括漂移干扰、动作干扰、肌电干扰以及工频干扰中的一种或几种。当所述导联切换标志位为真时，触发导联切换指令。
[0009]更进一步地，所述步骤S2通过干扰识别的结果判断所述信号质量的等级，并根据所述信号质量的等级发出相应的控制指令；当干扰识别的结果为存在所有干扰或存在异常的动作干扰时，设置所述导联切换标志位为真；当干扰识别的结果为存在两种以上干扰或存在动作干扰时，等待直到预定时间内干扰时长超过检测时长，则设置所述导联切换标志位为真；当干扰识别的结果为存在漂移干扰、肌电干扰以及工频干扰中的任意一种干扰时，等待直到出现预定时间内干扰时长超过检测时长的设定倍数N以上、当前呼吸率和历史呼吸率相比较存在较大的跳变以及在检测时长内频繁触发和呼吸相关的报警中的任意一种情况，则设置所述导联切换标志位为真；所述设定倍数N为大于1的自然数。
[0010]更进一步地，所述心电导联线的心电导联电极包括电极RA、电极LL和电极LA，对应使用I导联和II导联对呼吸参数进行采集以获取呼吸信号，在同一个时刻下通过I导联的通道或II导联的通道进行呼吸参数的测量。
[0011 ] 更进一步地，所述步骤S3中，通过硬件方式接收到所述导联切换指令后，在电极LA和电极LL之间自动更改载波方式。
[0012]本发明还提供一种基于呼吸参数的智能导联切换的装置，采用了如上所述的基于呼吸参数的智能导联切换的方法，并包括:
前端呼吸信号采集模块，用于根据采集得到的生理信号获取呼吸信号；
判断导联切换条件模块，用于判断所述呼吸信号对应的信号质量是否满足导联切换条件，并根据判断结果设置导联切换标志位；
以及，导联切换控制模块，用于接收并响应导联切换指令。
[0013]更进一步地，还包括自适应增益处理模块，所述自适应增益处理模块用于分析所述前端呼吸信号采集模块获取到的呼吸信号，并根据所述呼吸信号的幅度大小进行自适应倍数的增益处理；所述判断导联切换条件模块判断增益处理后的信号质量是否满足导联切换条件。
[0014]更进一步地，所述导联切换控制模块通过硬件接收所述导联切换指令的导联切换标志位，然后在切换的导联之间自动更改载波方式，并选择与当前载波方式相匹配的导联作为呼吸计算导联。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:不同于心电生理信号的采集，所述心电导联线在同一个时刻下只通过一个通道进行获取呼吸信号，减少了运算量，能够避免同时实现电极LL、电极LA和电极RA的载波方式而带来的庞大计算量和信号干扰，并且通过硬件方式接收到所述导联切换指令后，在电极LA和电极LL之间自动更改载波方式，能自动在某个电极上的信号质量不好时，进行切换，避免了手动切换的不便，同时节省了硬件通道和成本。
[0016]本发明能够有效的避免单一导联的呼吸信号受到干扰以致波形质量较差或某些特殊情况下导致采集到的呼吸信号较弱时带来的呼吸率计算错误或其他误报警情况，在单一导联的信号质量较差时，本发明能够自适应选择其中信号质量较好的导联数据进行计算，这样可以提高呼吸率计算的准确性，同时降低了和呼吸相关的误报警几率；在此基础上，本发明根据采集到的呼吸信号的幅度大小自适应选择增益的倍数，进而能够很好的使呼吸信号保持在某一个基准上，避免了因为信号幅度过大、漂移出界或信号幅度过小而导致窒息误报警等弊端，这样就能够更有利于观察和分析呼吸信号的波形及参数，使利用阻抗法测量呼吸参数的监护仪整体性能得到很大的提升，提高了产品的智能化设计和人性化设计。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一种实施例的工作流程示意图；
图2是本发明另一种实施例的工作流程示意图；
图3是本发明再一种实施例的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明:
实施例1:
如图1所示，本例提供一种基于呼吸参数的智能导联切换的方法，包括以下步骤:
步骤S1，根据采集得到的生理信号获取呼吸信号；
步骤S2，判断所述呼吸信号对应的信号质量是否满足导联切换条件，若是则跳转至步骤S3，若否则跳转至步骤S4 ;
步骤S3，触发导联切换指令；
以及，步骤S4，保持当前的导联；
所述步骤S1中，在同一时刻下所述心电导联线通过一个通道获取呼吸信号。
[0019]本例所述步骤S1中，呼吸信号优选通过心电导联线实现获取，然后通过阻抗法进行测量，经过监护仪器内部硬件载波处理，可以得到反应人体胸腔阻抗变化的呼吸信号，之后利用这个呼吸信号就能够分析和计算与呼吸率相关的报警判断；在阻抗法测量呼吸信号时，连接在人体的心电导联电极为电极RA、电极LL和电极LA。值得一提的是，本例不同于心电生理信号的采集，即使用多种导联对呼吸参数进行测量获取，如采用I导联和II导联对呼吸参数进行测量获取，在同一个时刻下也只有一个导联的通道进行采集以获取呼吸信号，比如I导联的通道采集或II导联的通道进行采集呼吸信号，进而减少了运算量，也避免了需要同时实现不同导联的载波方式而带来的计算量和信号干扰；所述导联就是一种导线之间的联接方式。
[0020]本例所述步骤S3中，触发导联切换指令后，在待切换的导联之间更改载波方式，并选择与当前载波方式相匹配的导联作为呼吸计算导联；所述步骤S3优选包括以下子步骤:
步骤S301，根据为真的导联切换标志位，接收和触发导联切换指令；
以及，步骤S302，根据接收到的导联切换指令，更改载波方式，并选择与当前载波方式相匹配的导联作为呼吸计算导联。其中，所述步骤S302优选通过硬件方式接