[发明专利]睡眠呼吸障碍监测方法及系统

说明书

本发明提供一种睡眠呼吸障碍监测方法及系统，所述睡眠呼吸障碍监测方法包括：获取人体在睡眠状态下的预定时长的身体振动数据，对所述预定时长的身体振动数据进行滤波，得到预定时长的呼吸波形数据；基于所述预定时长的呼吸波形数据获取预定时长的包络线；以及比较所述预定时长的包络线与呼吸障碍阈值，基于比较结果确定是否存在睡眠呼吸障碍。本发明能够用无束缚的非接触式振动传感器来实现对睡眠呼吸障碍的监测与预警，与多导睡眠监测系统相比，操作更简单且成本较低，从而可以长期、有效地监测用户睡眠时呼吸，为用户进一步去医疗机构进行确诊提供辅助手段。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，更具体地，涉及一种睡眠呼吸障碍监测方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，人们对睡眠状态下生理病理的关注度日益提高，睡眠医学作为现代医学的重要组成部分，也备受重视。其中，睡眠呼吸暂停是一种由于反复、较长时间的呼吸停止而导致睡眠连续性中断或者短暂的血氧含量降低同时二氧化碳含量增高的严重睡眠类疾病。睡眠呼吸暂停一般分为如下三类：1.阻塞性睡眠呼吸暂停，这一类最为常见，是由睡眠中反复出现咽部和上气道闭合引起的，该类患者虽然口鼻呼吸气流消失，但胸腹运动仍然存在；2.中枢性睡眠呼吸暂停，这一类较为罕见，中枢性睡眠呼吸暂停由大脑控制中枢问题引起，患者除了口鼻呼吸气流消失之外，胸腹运动也会消失；3.混合性睡眠呼吸暂停，这一类是指在同一睡眠呼吸暂停期间混合出现中枢性和阻塞性因素。睡眠呼吸暂停通常会引起反复发作的夜间低氧和高碳酸血症，可导致高血压、冠心病、糖尿病和脑血管疾病等并发症，甚至出现夜间猝死。

为了预防和诊治这种具有潜在致死性的睡眠呼吸疾病，临床上常以睡眠时打鼾伴呼吸暂停、白天嗜睡、身体肥胖、颈围粗等常见并发症做初步诊断，并利用多导睡眠监测系统(即多导睡眠仪，PSG)来监测夜间连续的呼吸、动脉血氧饱和度、脑电图、心电图、心率等指标，以多导睡眠图的监测结果来确诊。然而，多导睡眠仪存在价格昂贵、操作难且不易推广使用等缺点。另外，使用多导睡眠仪需要将电极贴在患者身体上来完成监测，会对患者睡眠造成影响而导致监测结果不够准确。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，根据本发明的一个实施例，提供一种睡眠呼吸障碍监测方法，包括：获取人体在睡眠状态下的预定时长的身体振动数据，对所述预定时长的身体振动数据进行滤波，得到预定时长的呼吸波形数据；基于所述预定时长的呼吸波形数据获取预定时长的包络线；以及比较所述预定时长的包络线与呼吸障碍阈值，基于比较结果确定是否存在睡眠呼吸障碍。

上述方法中，基于所述预定时长的呼吸波形数据获取预定时长的包络线包括：对所述预定时长的呼吸波形数据进行全局归一化操作，得到所述预定时长的呼吸波形数据的全局归一化数据；从所述预定时长的呼吸波形数据的全局归一化数据中提取所述预定时长的包络线。其中，对所述预定时长的呼吸波形数据进行全局归一化操作包括：将所述预定时长的呼吸波形数据整体除以基础水平；其中，在第一次获取人体在睡眠状态下的预定时长的身体振动数据之前设置初始的基础水平。

上述方法还可以包括：将所述预定时长的呼吸波形数据分成多个分段数据，对所述预定时长的呼吸波形数据中的每个分段数据计算标准差，将标准差小于第一预定阈值的分段数据作为稳定分段数据；统计所述预定时长的呼吸波形数据中，最长的连续稳定分段数据的长度；响应于所述长度大于等于第二预定阈值，用所述最长的连续稳定分段数据的幅值来更新所述基础水平。

上述方法中，所述呼吸障碍阈值包括呼吸暂停阈值和呼吸不足阈值，并且在第一次获取人体在睡眠状态下的预定时长的身体振动数据之前设置初始的呼吸暂停阈值和初始的呼吸不足阈值。在更新所述基础水平之后，所述方法还包括：若更新前的基础水平不是初始的基础水平，则获取更新后的基础水平与在前使用过的两个基础水平中的最大值、次大值和最小值；计算最大值与次大值之间的第一差值以及次大值与最小值之间的第二差值；比较所述第一差值与第三预定阈值，以及所述第二差值与所述第三预定阈值；响应于所述第一差值和所述第二差值均小于所述第三阈值更新呼吸暂停阈值和呼吸不足阈值：

thrA＝average(bV)*ω1