CN103006182B - 家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统 - Google Patents

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Abstract

一种家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，包括用以采集患者的鼾声音频数据的采集设备，以及用以接收鼾声音频数据并进行初步检测的智能检测装置，所述采集设备与所述智能检测装置连接，所述智能检测装置包括：采集模块，用于采集鼾声数据；检测模块，计算AHI的值；判别模块，用于预设阈值，如当前AHI值大于阈值时判定为疑似睡眠呼吸暂停综合症。

Description

家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统
技术领域
本发明涉及医学辅助检测系统，尤其是一种睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统。 
背景技术
睡眠呼吸暂停综合症是指每晚7小时睡眠过程中呼吸暂停反复发作30次以上或者睡眠呼吸暂停低通气指数（AHI）≥5次/小时。呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻呼吸气流完全停止10秒以上。睡眠呼吸暂停低通气指数是指每小时睡眠时间内呼吸暂停加低通气的次数。根据AHI值的不同可将睡眠呼吸暂停综合症划分为，当AHI<5次/小时时可分为纯粹的打鼾；当5≤AHI<21次/小时时可分为轻度患者；当21≤AHI<41次/小时时可分为中度患者；当AHI≥41次/小时时可分为重度患者。 
睡眠呼吸暂停综合症的主要临床表现为：打鼾、日间极度嗜睡、头痛、性格突变等临床症状。睡眠呼吸暂停综合症该病的主要危害是，由于在睡眠时发生低氧而引起血液中碳酸含量过高而导致全身多系统、多器官的严重损害；如易发高血压、冠心病、心力衰竭、心率失常，严重者甚至可猝死，其对肾脏、神经系统和内分泌系统的损害也相当大。 
打鼾是睡眠呼吸暂停综合症的最常见、最主要的临床特征之一，主要表现为鼾声的音量大，时高时低，有时可完全中断，十分不规则，严重者甚至可被憋醒。憋醒后出现心慌、心悸、大汗等临床现象。故可通过分析鼾声音频数据来初步确认被测者是否患有睡眠呼吸暂停综 合症并能判断出其患病的严重程度及危险度，同时给出相应的治疗建议。 
发明内容
为了克服已有技术中无法有效检测睡眠呼吸暂停综合症的不足，本发明提供一种辅助检测呼吸暂停综合症、干扰小、成本低、易于实现的家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 
一种家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，包括用以采集患者的鼾声音频数据的采集设备，以及用以接收鼾声音频数据并进行初步检测的智能检测装置，所述采集设备与所述智能检测装置连接，所述智能检测装置包括： 
采集模块，用于采集鼾声数据； 
检测模块，用于确定被测者在睡眠过程中鼾声开始的起始点t开始和终止点t停止，连续多次鼾声中两次独立鼾声间的时间间隔即鼾声周期，记录下鼾声起始时间ti和下一次鼾声起始时间ti+1，其中ti为第i次鼾声的起始时间；设被测者呼吸暂停次数为n，Ti＝ti+1-ti，再通过比较Ti与T正常的大小，如Ti<T正常时，被测者的呼吸暂停次数n不变；如果Ti≥T正常时，被测者的呼吸暂停次数n加1，其中Ti为第i次连续打鼾过程中两次打鼾之间的时间间隔；再通过计算AHI的值：AHI=[n/(t开始-t停止)]，其中，[]为向上取整符号，n为被测者整个睡眠过程中发生呼吸暂停的次数，t开始-t停止为这段睡眠的时间，时间单位为小时； 
判别模块，用于预设阈值，如当前AHI值大于阈值时判定为疑似睡眠呼吸暂停综合症。 
进一步，所述阈值包括从小到大的第一阈值、第二阈值和第三阈值，如当前AHI值小于第一阈值，判定为正常；如当前AHI值大于等于第一阈值，且小于第二阈值，判定为轻度患者；如当前AHI值大于等于第二阈值，且小于第三阈值，判定为中度患者；如当前AHI值大于等于第三阈值，判定为重度患者。 
更进一步，所述采集设备包括第一无线收发模块，所述智能检测装置包括第二无线收发模块，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块通信连接。 
本发明的有益效果主要表现在：采用现有设备技术如智能手机及其自带的带麦克风的有线耳机、普通的家用电脑。本发明只需在采集设备（智能手机、平板电脑等）、普通家用电脑上安装相应的功能应用分析软件即可实现本发明所述的功能，无需其他任何额外的装置。这使本发明的成本低、易于实现、不影响被测者的睡眠舒适度。这也将有助于人们更方便地判断被测者是否患有睡眠呼吸暂停综合症，减少该疾病对人的危害。 
附图说明
图1是本发明的系统框图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。 
参照图1，一种家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，包括用以采集患者的鼾声音频数据的采集设备，以及用以接收鼾声音频数据并进行初步检测的智能检测装置，所述采集设备与所述智能检测装 置连接，所述智能检测装置包括： 
采集模块，用于采集鼾声数据； 
检测模块，用于确定被测者在睡眠过程中鼾声开始的起始点t开始和终止点t停止，连续多次鼾声中两次独立鼾声间的时间间隔即鼾声周期，记录下鼾声起始时间ti和下一次鼾声起始时间ti+1，其中ti为第i次鼾声的起始时间；设被测者呼吸暂停次数为n，T1＝ti+1-ti，再通过比较Ti与T正常的大小，如Ti<T正常时，被测者的呼吸暂停次数n不变；如果Ti≥T正常时，被测者的呼吸暂停次数n加1，其中Ti为第i次连续打鼾过程中两次打鼾之间的时间间隔；再通过计算AHI的值：AHI=[n/(t开始-t停止)]，其中[]为向上取整符号，如[4.2]=5，n为被测者整个睡眠过程中发生呼吸暂停的次数；t开始-t停止为这段睡眠的时间，其时间单位为小时(h)； 
判别模块，用于预设阈值，如当前AHI值大于阈值时判定为疑似睡眠呼吸暂停综合症。 
本实施例的初步检测系统，设有采集鼾声的采集设备，用于接收鼾声及分析鼾声的PC机。采集设备与PC机是通过WLAN网络相互连接的。 
采集设备设有鼾声采集器、鼾声处理及分析系统、WLAN模块。鼾声采集器将采集被测者的鼾声音频数据，鼾声采集器可为普通的带麦克风的有线耳机。鼾声处理及分析系统将对由鼾声采集器采集到的鼾声音频数据进行A/D转换等初步处理，同时将转换过的鼾声音频数 据通过WLAN模块发送给PC机，同时鼾声处理及分析系统可对鼾声音频数据进行实时在线分析，并把分析结果输出返回给被测者并给出治疗意见。 
PC机设有WLAN模块、存储模块、鼾声分析系统。PC机通过WLAN模块来接收从采集设备端采集到的鼾声音频数据，并将其存储在PC机中的存储模块中。鼾声分析系统可对鼾声数据进行实时在线分析也可以对鼾声进行离线分析。在线分析时，直接采用从WLAN模块接收到的鼾声音频数据；离线分析时，将调用存储模块中的鼾声音频数据。鼾声分析系统运行结束后将给出分析结果并提供相应的治疗意见。 
PC机端中的鼾声分析分析系统和采集设备端中的鼾声处理及分析系统的主要功能是通过对在被测者睡眠过程中监测到的鼾声音频数据进行分析来初步确定被测者在睡眠过程中的真实情况。在对鼾声的音频数据进行分析的过程中，首先确定被测者在睡眠过程中鼾声开始的起始点t开始和终止点t停止，再根据这段鼾声的音频特征如振幅H、连续多次鼾声中两次独立鼾声间的时间间隔即鼾声周期T。假定两次独立鼾声间的时间的正常间隔为T正常，正常呼吸声的正常鼾声振幅为H正常。如振幅h越大说明被测者打鼾的响亮度越高，反之则响度较低；如果当振幅h>H正常时可将其认为被测者开始打鼾并记录下此时的时间即为t开始，当振幅h<H正常时可将其认为被测者结束了打鼾并记录下此时的时间即为t停止。如果两次独立的鼾声之间间隔的时间t>T正常，则说明 被测者在这段时间内发生了呼吸暂停现象；如果间隔时间t<T正常，则可说明被测者在这段时间内没发生呼吸暂停。 
本实施例中，我们可以通过测出两次鼾声间的一系列的时间间隔T1、T2、T3……等，并记录下鼾声起始时间ti和下一次鼾声起始时间ti+1，其中ti为第i次鼾声的起始时间。再通过相应的算法来对采集到的这一系列数据进行分析处理，如假设被测者呼吸暂停次数为n，Ti＝ti+1-Ti，再通过比较Ti与T正常的大小，如Ti<T正常时，被测者的呼吸暂停次数n不变；如果Ti≥T正常时，被测者的呼吸暂停次数n加1，其中Ti为第i次连续打鼾过程中两次打鼾之间的时间间隔。再通过计算AHI的值：AHI=[n/(t开始-t停止)]，其中[]为向上取整如[4.2]=5,其中n为被测者整个睡眠过程中发生呼吸暂停的次数，t开始-t停止为这段睡眠的时间其时间单位为小时(h)。再通过比较AHI值可判断被测者的睡眠状态，如果AHI<5时则可分为正常被测者；如果5≤AHI＜21时则被可分为轻度患者；如果21≤AHI＜41时则可被分为中度患者；如果41≤AHI时则可被分为重度患者。根据以上相关指标如AHI可初步简要地分析出被测者是否有发生睡眠呼吸暂停综合症的可能性及其危害程度。从而可进一步给出治疗意见，以免病情恶化危及生命。 

Claims (3)

1.一种家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，其特征在于：包括用以采集患者的鼾声音频数据的采集设备，以及用以接收鼾声音频数据并进行初步检测的智能检测装置，所述采集设备与所述智能检测装置连接，所述智能检测装置包括：
采集模块，用于采集鼾声数据；
检测模块，用于确定被测者在睡眠过程中鼾声开始的起始点t开始和终止点t终止，连续多次鼾声中两次独立鼾声间的时间间隔即鼾声周期，记录下鼾声起始时间ti和下一次鼾声起始时间ti+1，其中ti为第i次鼾声的起始时间；设被测者呼吸暂停次数为n，Ti＝ti+1-ti，再通过比较Ti与T正常的大小，如Ti<T正常时，被测者的呼吸暂停次数n不变；如果Ti>＝T正常时，被测者的呼吸暂停次数n加1，其中Ti为第i次连续打鼾过程中两次打鼾之间的时间间隔；再通过计算AHI的值：AHI＝[n/(t开始-t终止)]，其中，[]为向上取整符号，n为被测者整个睡眠过程中发生呼吸暂停的次数，t开始-t终止为这段睡眠的时间，时间单位为小时；
判别模块，用于预设阈值，如当前AHI值大于阈值时判定为疑似睡眠呼吸暂停综合症。
2.如权利要求1所述的家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，其特征在于：所述阈值包括从小到大的第一阈值、第二阈值和第三阈值，如当前AHI值小于第一阈值，判定为正常；如当前AHI值大于等于第一阈值，且小于第二阈值，判定为轻度患者；如当前AHI值大于等于第二阈值，且小于第三阈值，判定为中度患者；如当前AHI值大于等于第三阈值，判定为重度患者。
3.如权利要求1或2所述的家用睡眠呼吸暂停综合症的初步检测系统，其特征在于：所述采集设备包括第一无线收发模块，所述智能检测装置包括第二无线收发模块，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块通信连接。
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