[发明专利]用于确定呼吸信号和/或心源性信号的方法和设备

说明书

本发明涉及一种计算机实施的方法和一种信号处理单元（5），以便以计算方式从和信号（Sig_Sum）中确定心源性信号（Sig_kar,est）或者呼吸信号（Sig_res,est），所述和信号（Sig_Sum）通过患者（P）的心脏活动和呼吸的叠加造成。在训练阶段中，生成信号估计单元（6），该信号估计单元（6）供应形状参数作为传输通道参数（LF）的值。为此，使用对每次心跳分别具有一个抽样元素的抽样。在使用阶段中，针对每次心跳测量传输通道参数，通过应用信号估计单元（6）来计算形状参数值，并且利用所述形状参数值来计算所估计的心源性信号部段（Sig_Hz,kar,LF）或者所估计的呼吸信号部段。心源性信号部段（Sig_Hz,kar,LF）被组合成心源性信号（Sig_kar,est）。或者，呼吸信号部段被组合成呼吸信号（Sig_res,est）。或者，从和信号（Sig_Sum）中减去心源性信号部段（Sig_Hz,kar,LF）。

技术领域

本发明涉及一种方法和一种设备，以便从借助测量值获得的信号中确定针对呼吸信号和/或心源性信号的估计，所述从借助测量值获得的信号通过患者的心脏活动和呼吸和/或通气的叠加而得出。

背景技术

在下文，“信号”应被理解为可直接地或者间接地测量的和随时间变化的变量在时域中或者也在频域中的变化过程，所述变量与物理变量关联。在本发明，这些物理变量与患者的心脏活动和/或自主（自己的）呼吸相互联系，和/或与患者的人工通气相互联系，而且由在患者身体内的至少一个信号源或者由通气设备来产生。“呼吸信号”与患者的自主呼吸和/或人工通气关联，“心源性信号”与患者的心脏活动关联。

呼吸信号尤其是针对呼吸压力的量度，或者是针对相对于患者肺部的呼吸空气流的量度，其中这种呼吸空气流由呼吸压力产生，而且呼吸压力和因此还有呼吸空气流通过患者的自主呼吸、通过通气设备的人工通气或者通过自主呼吸和人工通气的叠加来造成。例如在呼吸道中、在食道中或者在胃中的压力或者肌电图可以被用作针对呼吸压力的量度，在通常情况下可以被用作相对于环境压力的压力差。呼吸空气流引起患者肺部的充盈水平随时间变化。

本发明的一个可能的应用是操控通气设备。这种通气设备辅助患者的自主呼吸。通气设备应与患者的自主呼吸同步地执行通气行程（Beatmungshuebe），以便患者不对抗通气设备地呼吸。为了使通气设备自动地与患者的自主呼吸同步，需要呼吸信号。

在许多情景中，这种呼吸信号可以不与心源性信号隔绝地被测量。更确切地说，可以仅获得和信号（Summen-Signal），该和信号由患者的呼吸和/或通气与心脏活动的叠加而得出。因此，在这种应用中，至少近似地要以计算方式来补偿心脏活动对和信号的影响。

相反，经常期望获得并使用心源性信号、例如经过改进的EKG信号。即使在该任务的情况下，常常也只提供和信号，该和信号来自患者的心脏活动与呼吸和/或通气的叠加。在这种应用中，应至少近似地补偿呼吸和/或通气对和信号的影响。即使患者完全镇静并仅仅被人工通气，亦即强烈地或者甚至完全减少该患者自己的自主呼吸，通气也影响心源性信号。

在第一种应用中，呼吸信号是有用信号，而心源性信号是以计算方式要至少近似地进行补偿的干扰信号。在第二种应用中，心源性信号是有用信号，而呼吸信号是干扰信号。

用于从患者的和信号中产生有用信号的方案在M. Ungureanu和W. M. Wolf的“Basic Aspects Concerning the Event-Synchronous Interference Canceller”（IEEETransactions on Biomedical Engineering，第53卷第11期（2006年），第2240-2247页）中被描述。