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阻塞型睡眠呼吸暂停综合征检测方法及系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-06-27 16:57:54

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-03 16:30:58
本发明涉及一种阻塞型睡眠呼吸暂停综合征检测方法,包括如下步骤:使用光电容积脉搏波传感器进行血氧饱和度信息采集、使用鼾声传感器进行鼾声信息采集、使用呼吸信号传感器进行呼吸信息采集;对所述采集的呼吸信息进行处理获得平均呼吸率和平均呼吸强度;对采集的鼾声信息进行处理获得当前时刻之前一段时间内的平均鼾声强度;对采集的光电容积脉搏波PPG信号进行高通滤波;根据人工智能决策理论,由所述处理后的呼吸信息、鼾声信息及血氧饱和度信息构建模糊元素集,再构建隶属函数,建立模糊等级表和模糊函数集,然后建立多因子评判矩阵,最后根据最大隶属原则判定是否患有阻塞型睡眠呼吸暂停综合征。本发明还涉及一种阻塞型睡眠呼吸暂停综合征检测系统。
根据处理后的呼吸信息、鼾声信息及血氧饱和度信息构 造模糊元素集;将阻塞型睡眠呼吸暂停综合征划分为正常、趋于正常、轻度、中度和重度5 个等级;根据处理后的呼吸信息、鼾声信息及血氧饱和度信息、模糊元素集及划分的等级建 立梯形型隶属函数;根据划分的等级及建立的隶属函数,建立模糊等级表;根据划分的等 级、梯形型隶属函数和模糊等级表,建立模糊函数集;根据处理后的呼吸信息、鼾声信息及 血氧饱和度信息和临床经验得到最佳权重因子;根据模糊函数集和最佳权重因子,建立多 因子评判矩阵;根据多因子评判矩阵,采用最大隶属原则,判定当前时刻是否存在呼吸暂停 或低通气事件及其严重程度,进而确定是否为阻塞型睡眠呼吸暂停综合征。

人一生三分之一的时间都属于睡眠,睡眠是机体复原、整合和巩固记忆的重要环 节,睡眠质量的好坏不仅会影响到一个人的精神状态,而且还会影响到人的身体健康。在众 多睡眠疾病中,阻塞型睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)对人类健康威胁最大。睡眠过程中反复 出现的呼吸阻塞会使肌体缺氧和睡眠反复觉醒。如长期不进行治疗,会导致糖尿病、高血 压、心脑血管、中风、神经衰弱等疾病,严重威胁生命健康。由于这种疾病的发生发展是一个 慢性的渐近过程,所以只要尽早合理的诊断和治疗,可明显提高患者的生活质量,预防各种 并发症的发生,提高患者的生存率。根据英国路透社2012年9月12日的报道,收入增长、 饮食变化导致中国人患上OSAS。越来越多中国人正受到它的困扰。我国至少有7000万患 者。

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 本发明提供一种阻塞型睡眠呼吸暂停综合征检测系统,该系统包括前端信号收集 模块及后端分析模块,其中:所述前端信号收集模块包括采集血氧饱和度信息的光电容积 脉搏波传感器、采集鼾声信息的鼾声传感器及采集呼吸信息的呼吸信号传感器;所述后端 分析模块包括的信号处理单元和信息分析单元;所述信号处理单元用于对所述呼吸信号传 感器采集的呼吸信息进行带通滤波、Teager能量算子变换及呼吸参数序列低通滤波,获得 平均呼吸率和平均呼吸强度;所述信号处理单元还用于对所述鼾声传感器采集的鼾声信息 进行低通滤波及信号平均滤波,获得当前时刻之前一段时间内的平均鼾声强度;所述信号 处理单元还用于对所述血氧饱和度信息的光电容积脉搏波PPG信号进行高通滤波;所述信 息分析单元用于根据所述信号处理单元处理后的呼吸信息、鼾声信息及血氧饱和度信息构 建模糊元素集,并对阻塞型睡眠呼吸暂停综合征进行等级划分,再构建隶属函数,建立模糊 等级表和模糊函数集,然后根据模糊函数集和最佳权重因子,建立多因子评判矩阵,最后根 据最大隶属原则判定是否患有阻塞型睡眠呼吸暂停综合征。

发明所提供的阻塞型睡眠呼吸暂停综合征检测方法及系统,采用与OSAS强相 关的生理参数的综合融合来实现OSAS的检测,为睡眠呼吸暂停等疾病的诊断提供依据。该 方法具有低成本、无需专业人士操作、无生理负荷可实现居家OSAS初步筛查等优点。

技术合作

根据最大隶属原则,用max(M[n])判定当前时刻是否存在呼吸暂停或低通气事件 及其严重程度。统计整个晚上睡眠时的非连续的呼吸暂停事件,连续的呼吸暂停事件只算 一次,便可以确定受检者是否患有0SAS症。

[0161] 虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述,但本领域的技术人员应能理 解,上述较佳实施方式仅用来说明本发明,并非用来限定本发明的保护范围,任何在本发明 的精神和原则范围之内,所做的任何修饰、等效替换、改进等,均应包含在本发明的权利保 护范围之内。