该呼吸气流的振幅并测量该呼吸周期的时间，其中该时间的 长度至少足以检测到该呼吸气流的上升波形或下降波形；（cl)多个取样点依照该振幅与 该时间决定一吸气波形与一呼气波形；(dl)正规化该吸气波形与该呼气波形的其中之一 的该振幅与该时间，以建立正规化波形；（el)利用一线性方程式拟合该正规化波形；（Π) 通过加权最小平方法计算该线性方程式与该正规化波形之间的差值，而该差值再通过一加 权函数计算出流量系数，该流量系数决定该正规化波形被识别为该正常呼吸状态与该非正 常呼吸状态。
[0026] 为达到上述的目的及其它目的，本发明提供一种呼吸波形辨识方法，供在一呼吸 气流中识别正常呼吸状态与非正常呼吸状态，该呼吸波形辨识方法包含（a2)在一呼吸周 期检测该呼吸气流；(b2)测量该呼吸气流的振幅并测量该呼吸周期的时间，其中该时间的 长度至少足以检测到该呼吸气流的上升波形或下降波形；（c2)多个取样点依照该振幅与 该时间以决定一吸气波形与一呼气波形；(d2)正规化该吸气波形与该呼气波形的其中之 一的该振幅与该时间，以建立正规化波形；（e2)计算多个标准波形与该正规化波形，以将 这些标准波形的其中之一设定为参考波形，而该参考波形在这些标准波形中最接近于该正 规化波形；(f2)累加参考波形与该正规化波形之间的差值，以计算出流量系数，该流量系 数决定该正规化波形被识别为该正常呼吸状态与该非正常呼吸状态。
[0027] 为达到上述的目的及其它目的，本发明提供一种呼吸波形辨识系统，供在一呼吸 气流中识别正常呼吸状态与非正常呼吸状态，该呼吸波形辨识系统包含气流传感器、处理 单元与显示单元。该气流传感器是在一时间内检测该呼吸气流之流量变化。其中，该时间 的长度至少足以检测到该呼吸气流的上升波形或下降波形。该处理单元连接到该气流传感 器。该处理单元接收该呼吸气流的流量变化信号，以及通过一算法分析该呼吸气流的振幅 并测量该呼吸周期的时间以计算出流量系数。该算法根据该流量系数决定该呼吸气流属于 该正常呼吸状态或该非正常呼吸状态。该显示单元连接到该处理单元。该显示单元显示该 正常呼吸状态或该非正常呼吸状态。其中，该算法通过多个取样点取样该振幅与该时间，该 振幅与该时间决定一吸气波形与一呼气波形，而该算法正规化该吸气波形与该呼气波形的 其中之一的该振幅与该时间，以建立正规化波形。该算法通过计算标准波形与该正规化波 形之间的差值，或者计算一线性方程式与该正规化波形之间的差值，而获得该流量系数。
[0028] 总而言之，本发明的呼吸波形辨识方法及其系统，利用多种曲线拟合一呼吸气流 的波形，并计算二者之间的差值。通过该差值计算出流量系数，该流量系数决定该呼吸气流 属于该正常呼吸状态或该非正常呼吸状态。该流量系数除可决定不同的呼吸状态之外，更 可进一步区分该非正常呼吸状态的严重程度，例如短暂呼吸暂停、浅呼吸或浅慢呼吸。
[0029] 值得注意的是，在该浅呼吸或该浅慢呼吸中，本发明的方法及其系统，还可根据该 流量系数进一步演算出例如AHI指数等，以判断属于阻塞性睡眠呼吸中止症状或是打呼 (或称打鼾）的症状。
[0030] 相较于现有技术，本发明解决了现有技术中呼吸机无法有效判断非正常呼吸状态 的严重程度，而导致该呼吸机在对患者持续加压的过程中，可能抑制该患者的呼吸以及造 成更严重呼吸障碍的缺陷。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明实施例的呼吸波形辨识方法的流程示意图。
[0032] 图2(a)为正常呼吸状态的波形图。
[0033] 图2(b)为非正常呼吸状态的波形图。
[0034] 图3为说明图2(b)的非正常呼吸状态的波形经过振幅正规化与时间正规化之后 的波形图。
[0035] 图4为标准波形S(i)的波形图。
[0036] 图5为本发明实施例的呼吸波形辨识系统的单元示意图。
[0037] 附图标记：
[0038] 10 呼吸波形辨识系统
[0039] 12 气流传感器
[0040] 14 处理单元
[0041] 16 显示单元
[0042] BS 呼吸气流
[0043] A 振幅
[0044] T 时间
[0045] FC 流量系数
[0046] NBS 正常呼吸状态
[0047] ANBS 非正常呼吸状态
【具体实施方式】
[0048] 为充分了解本发明之目的、特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合所附的图 式，对本发明进行详细说明，说明如后：
[0049] 图1为本发明实施例的呼吸波形辨识方法的流程示意图。如图1中所示，该呼吸 波形辨识方法能够在一呼吸气流的波形中，识别正常呼吸状态与非正常呼吸状态。
[0050] 图2(a)是正常呼吸状态的波形图。图2(a)是根据患者在吸气动作与呼气动作过 程中，在呼吸道中气体流量变化的波形图；其中，X轴方向表示时间T及y轴方向表示振幅 A。在时间0至tl的波形中，该波形可表示吸气动作的气流变化。在时间tl至t2的波形 中，该波形可表示呼气动作的气流变化。在该正常呼吸状态中，该吸气动作的气流变化大致 等于该呼气动作的气流变化。
[0051] 图2(b)是非正常呼吸状态的波形图。在该非正常呼吸状态中，因在该呼吸道中受 到不同程度阻塞的影响，导致该吸气动作的气流变化不等于该呼气动作的气流变化。
[0052] 回到图1，该呼吸波形辨识方法的步骤起始于步骤S11，在一呼吸周期检测该呼吸 气流。以图2(b)为例，该呼吸周期定义为完成该吸气动作与该呼气动作一次的时间，即图 中该时间〇至t2表示一周期。
[0053] 步骤S12为测量该呼吸气流的振幅，以及测量该呼吸周期的时间。在图2(b)中， 该振幅的范围介于A1至-A1之间，以及该时间为0至t2。
[0054] 步骤S13为多个取样点依照该振幅A与该时间T决定一吸气波形（时间0至tl 之间）与一呼气波形（时间tl至t2之间）。举例而言，通过低频（约数Hz)的取样方式， 在该振幅A对应该时间T的坐标轴上产生对应的取样点，以描绘出该波形。
[0055] 步骤S14为正规化该吸气波形与该呼气波形的其中之一的该振幅A与该时间T，以 建立正规化波形。该正规化波形可一并参考图3,其显示了提取该吸气波形。在图3中，由 于该吸气波形的振幅经正规化的计算，使得该振幅A的大小由原来的A1被正规化成1，而该 时间T的长短由原来的该时间tl被正规化成to。
[0056] 步骤S15为累加参考波形与该正规化波形之间的差值（例如该差值为最小绝对误 差值及/或最小平方误差值），以计算出流量系数，该流量系数决定该正规化波形可被识别 为该正常呼吸状态或该非正常呼吸状态。该参考波形可包含数种形态，分别地陈述如下。
[0057] a) -阶线性方程式
[0058] 该参考波形符合一阶线性方程式·i+a2，该流量系数的数学表示式为
其中，Cl(i)为该一阶线性方程式，ai与a2为常数，i为各取样点，X 为各取样点的起始点，y为各取样点的终止点，以及F(i)为在取样点i...