[发明专利]一种呼吸机控制触发方法

说明书

本发明涉及呼吸机控制的技术领域，公开了一种呼吸机控制触发方法，包括：使用电极传感器采集体表膈肌肌电信号，并对所采集的膈肌肌电信号进行信号增强处理；利用小波滤波技术对增强处理后的膈肌肌电信号进行时频转换，得到滤波处理后的膈肌肌电信号；利用数学形态操作对滤波处理后的膈肌肌电信号进行去噪处理，得到去噪后的膈肌肌电信号；计算去噪后膈肌肌电信号的信号强度，若该信号强度大于预设阈值则呼吸机需要进行辅助送气。本发明所述方法通过建立膈肌肌电信号与呼吸机控制触发的关联关系，当膈肌肌电信号达到触发阈值时实现呼吸机自动的辅助送气，达到更高的人机同步性。

技术领域

本发明涉及呼吸机控制的技术领域，尤其涉及一种呼吸机控制触发方法。

背景技术

呼吸机已经普遍被用于麻醉及各种原因所致的呼吸衰竭，大手术期间呼吸管理及急救复苏等场合，因此它在现在医学领域占有十分重要的地位，但随着呼吸机在临床的广泛应用，越来越多的缺陷也就暴露出来了，诸如人机对抗、呼吸不同步等。

膈肌肌电信号是人体主要呼吸肌-膈肌所产生的微弱电信号，它出现得比气道的压力和流量变化早，并且能很好地反映呼吸中枢的吸气和呼气的时间以及呼吸努力程度，因此利用膈肌肌电信号触发呼吸机，可达到更高的人机同步性。

鉴于此，本发明提出一种呼吸机控制触发方法，通过建立膈肌肌电信号与呼吸机控制触发的关联关系，当膈肌肌电信号达到触发阈值时实现呼吸机自动的辅助送气，达到更高的人机同步性。

发明内容

本发明提供一种呼吸机控制触发方法，目的在于(1)建立膈肌肌电信号与呼吸机控制触发的关联关系；(2)当膈肌肌电信号达到触发阈值时实现呼吸机自动的辅助送气。

实现上述目的，本发明提供的一种呼吸机控制触发方法，包括以下步骤：

S1：使用电极传感器采集体表膈肌肌电信号，并对所采集的膈肌肌电信号进行信号增强处理；

S2：利用小波滤波技术对增强处理后的膈肌肌电信号进行时频转换，剔除信号高频部分，保留信号低频部分，将保留的信号低频部分还原为时域信号，得到滤波处理后的膈肌肌电信号；

S3：利用数学形态操作对滤波处理后的膈肌肌电信号进行去噪处理，得到去噪后的膈肌肌电信号；

S4：计算去噪后膈肌肌电信号的信号强度，并比较该信号强度与预设阈值的大小，若该信号强度大于预设阈值则呼吸机需要进行辅助送气，否则不需要。

作为本发明的进一步改进方法：

所述S1步骤中使用电极传感器采集人体体表膈肌肌电信号，包括：

将与呼吸机相连的表面电极粘贴在人体胸腔表面皮肤，表面电极内置电极传感器，利用表面电极内的电极传感器采集体表膈肌肌电信号，在本发明一个具体实施例中，在粘贴表面电极时先用碘酒擦拭表面皮肤；

所述电极传感器采集膈肌肌电信号的公式为：

其中：

h(t)表示设置的滤波器，在本发明一个具体实施例中，所设置的滤波器为狄拉克函数，若滤波器检测到体表膈肌运动的脉冲电位序列和静止电位序列，则只会输出脉冲电位序列，讲滤波器所采集到的体表膈肌运动的脉冲电位序列作为膈肌肌电信号；

u(t)为采集到的膈肌肌电信号序列；

t_i表示出现膈肌肌电信号的时刻。

所述S1步骤中对所采集的膈肌肌电信号进行信号放大的信号增强处理，包括：

设置信号运算放大器，将采集到的膈肌肌电信号输入到信号运算放大器的同相输入端，同相输入端的输出信号与膈肌肌电信号波形相同，则同相输入端的信号输出结果u₁(t)为：