[发明专利]一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法及装置

权利要求书

1.一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)、采集呼吸肌，包括但不限于膈肌、肋间外肌、胸大肌、腹肌等的表面肌电信号，使用仪表放大电路和右腿驱动提高采集放大电路的抗共模干扰能力，进行多级放大；

2)、低通滤波滤除高频噪音，高通滤波滤除极化电压、伪迹和不稳定成分，陷波和梳状滤波去除工频及其谐波干扰；

3)、进行表面肌电信号的包络计算，使用均方根算法实现，包络值大于阈值表示肌肉收缩，阈值根据一定时段包络值的均值确定；

4)、产生呼吸肌电标示信号，呼吸肌电标示信号用来标记呼吸肌的收缩运动，由于心电信号幅值通常大于呼吸肌的肌电信号，但心电的短时过零率远小于肌电的短时过零率，可以用短时过零率来区分心电还是呼吸肌的肌电信号；

5)、检测患者的血氧饱和度，可以使用夹于手指的血氧饱和度探头；

6)、如果连续10秒没有采样到呼吸肌电标示信号且血氧饱和度下降超过3％，则对呼吸肌进行体外起搏。

2.如权利要求1所述的治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：所述呼吸肌电标示信号产生的条件为某一小段时间内的平均包络值大于设定的阈值而且短时过零率大于某个设定值。

3.一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)、功能需求及参数取值

a、对体表膈肌肌电测量电路的输出信号进行采样和AD转换，精度为12bit，采样频率初选4K/s；

b、对信号作四阶低通滤波和工频陷波处理；

c、计算肌电包络，并形成呼吸肌电标示信号；

2)、滤波、包络计算和同步信号产生算法

a、四阶低通滤波与工频陷波

低通滤波和工频陷波，其脉冲传递函数为：

其中G(z)表示系统输出变量的脉冲序列的z变换，记滤波器输入和输出为u和y，则其差分方程表示为：

其中，参数可根据巴特沃斯低通滤波器或连续信号滤波器离散化等设计方法来确定，工频陷波仅滤掉50/60Hz附近很窄的频段，基本不影响有效信号；

b、包络计算

包络计算借鉴了均方根算法实现，其计算方法为：

取En(k)作为当前时刻的包络值，包络值大于阈值表示呼吸肌收缩，阈值根据一定时段包络值的均值确定；

c、呼吸肌电标示信号产生

程序自动统计当前若干毫秒内包络的均值，以此作为判断的阈值；程序按帧处理数据，单帧平均包络计算方法为：

其中，En(k-i)为公式(4)所得的包络值；进而根据(6)确定阈值Threshold；

此外，呼吸肌电标示信号产生的条件为：Avg(k)>Threshold且cnt>4；

3)、对呼吸肌进行体外起搏的条件

检测患者的血氧饱和度，可以使用夹于手指的血氧饱和度探头；

如果连续10秒没有采样到呼吸肌电标示信号且血氧饱和度下降超过3％，则对呼吸肌进行体外起搏，此处所述呼吸肌包括但不限于膈肌、肋间外肌、腹肌。

4.如权利要求1-3所述的一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：所述步骤2)c中，考虑到心电信号幅值通常大于呼吸肌的肌电信号，但其短时过零率远小于呼吸肌的肌电信号，因此，当信号单帧平均包络超过阈值时，程序进一步运用短时过零率来区分其是由心电还是呼吸肌收缩所引起。

5.如权利要求1-4所述的一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：所述步骤2)c中，短时过零率cnt计算方式为：单帧内峰值幅度超过阈值c1Threshold而相邻谷值小于0的峰值点数，其中，比例系数c1可取0.3～0.6。

6.如权利要求1-5所述的一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：所述工频陷波可为选50Hz。

7.如权利要求3所述的一种治疗中枢性睡眠呼吸暂停症的方法，其特征在于：所述工频陷波可为选60Hz。