[发明专利]基于鼾声判断OSAHS患者上气道狭窄或阻塞部位的方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及确定阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症的患者上气道狭窄或阻塞部位的方法技术领域，具体地说是一种基于鼾声判断OSAHS患者上气道狭窄或阻塞部位的方法。

[背景技术]

目前，OSAHS（阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症，Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome的缩写）患者在手术治疗前均需进行CT检查，以明确患者上气道狭窄畸形或阻塞的情况。传统的确定上气道狭窄或阻塞部位的方法是医院专业仪器诊断后，再由医院专业人员分析，最后经过该检查技术与手段判断上气道狭窄或阻塞的部位，如附图1所示，然而，这种检查手段不仅费用昂贵，而且对受检者的身体健康也有一定的副作用。由于OSAHS患者的上呼吸道生理结构较之正常人在某些部位有塌陷或变异，而这种生理结构的差异会通过鼾声相应的表现出来，因此，如果能够依据患者的鼾声信号提出一种完整上气道声学模型，估计出上气道声学模型中各段声管的横截面积，从而找出上气道狭窄或阻塞的部位，将在医学界具有非常重要的意义。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种基于鼾声判断OSAHS患者上气道狭窄或阻塞部位的方法，该方法比医院诊断方法更廉价、便捷且有效，有望成为一种简单、高效、与患者非接触式的全新辅助诊断手段。

为实现上述目的设计一种基于鼾声判断OSAHS患者上气道狭窄或阻塞部位的方法，包括以下步骤：

1）搭建好合适的录音环境，记录患者整晚的鼾声信号；

2）对整晚的鼾声信号进行筛选，选定多个鼾声事件，并手动找到鼾声事件的吸气段录音，切取多个鼾声吸气段以待用；

3）利用鼾声吸气段建立完整上气道声学模型，利用该上气道声学模型并结合患者的鼾声信号，估算出患者上气道各腔体的横截面积；

4）根据上气道各腔体的横截面积，对患者上气道狭窄或阻塞的部位作出判断。

步骤1）中，采用非接触式无指向性电容式麦克风进行录音，录音时，信噪比大于10dB，将麦克风悬挂在距离患者12-18cm处，频响范围为50～15000Hz，开路电压输出电平为-40+3.5dB，录音的格式设定为WAV，采用8KHz采样，16bit量化，将所得的鼾声信号保存在电脑中。

步骤2）中，对鼾声信号进行筛选时，检测鼾声信号中的鼾声事件和呼吸事件，鼾声事件应满足大于0.56秒小于60秒的限制条件，呼吸事件应满足大于10秒小于90秒的限制条件，只有鼾声事件和呼吸事件同时满足限制条件的情况下，选定的鼾声事件才能计入AHI的计算，鼾声事件的吸气段也才能用。

步骤3）中，所述上气道声学模型为一个具有三端口的模型，该模型包括咽腔、口腔和鼻腔三个分支，咽腔、口腔和鼻腔分别由若干段等长但横截面积不相等的声管组成，咽腔起始于声门、终止于软腭游离缘，口腔起始于软腭游离缘、终止于口唇，鼻腔起始于软腭游离缘、终止于鼻孔。

所述上气道声学模型的频率响应函数具有ARMA模型的形式，参照ARMA模型参数与声道声管反射系数之间的关系得到ARMA模型参数与上气道声管反射系数之间的关系，利用线性ARMA参数估计算法，以及ARMA模型参数与上气道声学模型中各段声管反射系数、横截面积之间的对应关系，求取上气道声学模型中各段声管的反射系数，推算出患者上气道各段声管的横截面积。

本发明具有如下有益效果：利用ARMA模型参数与上气道声学模型中各节声管反射系数、横截面积之间存在对应关系，利用这一关系估计出上气道中咽腔、口腔和鼻腔三个腔体的声管横截面积，从而对上气道狭窄或可能发生阻塞的部位做出判断，为医疗诊断服务以及医生对患者实施有效的手术治疗提供了可靠的参考依据，与传统的医院专业诊断方法相比，本发明提出了一种比医院诊断方法更廉价、便捷且有效的方法，该方法有望成为一种简单、高效、与患者非接触式的全新辅助诊断手段，对推动医疗诊断等研究领域有着非常重要的意义；此外，本发明所述的基于鼾声判断OSAHS患者上气道狭窄或阻塞部位的方法，避免了传统医院专业诊断方法所带来的费用昂贵，以及对受检者的身体健康有一定副作用的缺陷，值得推广应用。

[附图说明]

图1是传统的医院判断上气道狭窄或阻塞部位的流程示意图；

图2是本发明判断上气道狭窄或阻塞部位的流程示意图；

图3是上气道生理结构示意图；

图4是本发明中完整上气道声学模型示意图；

图5是闭合的口腔信号格型图；

图6是完整上气道声学模型信号格型图；