CN105147244B - 鼾声检测控制设备及其检测控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鼾声检测控制设备及其检测控制方法，鼾声检测装置对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置。控制装置根据鼾声信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。数据存储装置用于存储鼾声数据，以作为对患者的治疗效果的评估依据之一。将患者鼾声检测结果作为呼吸机的控制量，通过实时检测患者鼾声并根据鼾声信号的幅值控制呼吸机风机的输出压力的大小，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况，提高了呼吸机的治疗效果。

Description

鼾声检测控制设备及其检测控制方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种鼾声检测控制设备及其检测控制方法。

背景技术

目前，打鼾已经是一种普遍存在的睡眠现象。打鼾者的气道通常比正常人狭窄，晚上睡觉时神经兴奋性下降，肌肉松弛，咽部组织堵塞，使上气道塌陷，当气流通过狭窄部位时，产生涡流并引起振动，从而出现鼾声。

呼吸机的目的是帮助打鼾病人在睡眠时保持气道良好开放。现有的呼吸机是通过采集病人佩戴鼻罩呼吸时的呼吸压力和流量，然后通过算法实现各种呼吸指数的计算。且呼吸机的压力输出是预先设定好的值，并不能够在病人打鼾时主动的改变呼吸机的输出。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高呼吸机治疗效果的鼾声检测控制设备及其检测控制方法。

一种鼾声检测控制设备，包括鼾声检测装置、控制装置和数据存储装置，所述控制装置连接所述鼾声检测装置和数据存储装置，所述控制装置还用于连接呼吸机，

所述鼾声检测装置用于对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至所述控制装置；所述控制装置用于根据所述鼾声信号得到鼾声数据，所述鼾声数据包括鼾声信号的幅值，以及在所述鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使所述呼吸机控制风机增大输出压力；所述数据存储装置用于存储所述鼾声数据。

一种鼾声检测控制设备的检测控制方法，包括以下步骤：

鼾声检测装置对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置；

所述控制装置根据所述鼾声信号得到鼾声数据，所述鼾声数据包括鼾声信号的幅值；

所述控制装置在所述鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使所述呼吸机控制风机增大输出压力；

数据存储装置存储所述鼾声数据。

上述鼾声检测控制设备及其检测控制方法，鼾声检测装置对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置。控制装置根据鼾声信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。数据存储装置用于存储鼾声数据，以作为对患者的治疗效果的评估依据之一。将患者鼾声检测结果作为呼吸机的控制量，通过实时检测患者鼾声并根据鼾声信号的幅值控制呼吸机风机的输出压力的大小，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况，提高了呼吸机的治疗效果。

附图说明

图1为一实施例中鼾声检测控制设备的结构图；

图2为一实施例中鼾声检测装置的结构图；

图3为一实施例中控制装置的结构图；

图4为另一实施例中控制装置的结构图；

图5为另一实施例中鼾声检测控制设备的结构图；

图6为一实施例中鼾声检测控制设备的检测控制方法的流程图；

图7为另一实施例中鼾声检测控制设备的检测控制方法的流程图。

具体实施方式

一实施例的鼾声检测控制设备，如图1所示，包括鼾声检测装置110、控制装置120和数据存储装置130，控制装置120连接鼾声检测装置110和数据存储装置130，控制装置120还用于连接呼吸机。

鼾声检测装置110用于对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置120；控制装置120用于根据鼾声信号得到鼾声数据，鼾声数据包括鼾声信号的幅值。控制装置120在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。数据存储装置130用于存储鼾声数据。

鼾声检测装置110与控制装置120具体可通过串行通信接口或并行通信接口与控制装置120连接。鼾声检测装置110对患者的鼾声进行检测，先将声音信号转换为振动信号，然后再将振动信号转换为电信号从而得到鼾声信号发送至控制装置120。

在其中一个实施例中，鼾声检测装置110包括连接控制装置120的数字传感器，数字传感器用于对患者进行鼾声检测得到鼾声信号并输送至控制装置120。直接采用数字传感器对患者鼾声进行检测，得到的鼾声信号可直接发送至控制装置120进行处理得到鼾声数据，提高数据处理速度。

在另一实施例中，如图2所示，鼾声检测装置110包括模拟传感器112和模数转换器114，模数转换器114连接模拟传感器112和控制装置120，模拟传感器112用于对患者进行鼾声检测得到模拟感应信号并传输至模数转换器114，模数转换器114用于对模拟感应信号进行模数转换，得到鼾声信号并传输至控制装置120。本实施例中采用模拟传感器112对患者鼾声进行加检测，将声音信号转换为电信号的模拟量，然后通过模数转换器114进行模数转换得到鼾声信号后输送至控制装置120。

以上即是提供了鼾声检测装置110的两种具体实施例，可根据实际情况进行选择，提高鼾声检测控制设备的适用性。

控制装置120接收到鼾声信号后，对鼾声信号进行处理得到鼾声数据。鼾声数据除了包括鼾声信号的幅值，还可包括鼾声信号的频率等其他信息。预设阈值的大小可根据实际情况进行调整。控制装置120输出的控制信号除了用于调节呼吸机的风机输出压力大小外，也可用于调节风机的输出流量。具体地，控制装置120可根据鼾声信号的幅值与预设阈值的差值改变控制信号的幅值大小，呼吸机根据接收的控制信号的幅值大小调节对应的档位，从而调节风机具体的输出压力值和输出流量值。

将鼾声信号的幅值检测结果作为呼吸机的控制量，当检测到患者打鼾严重时，通过该控制量可以使得呼吸机的风机输出的压力和流量能够使打鼾病人的气道更加良好的保持开放。根据幅值的大小对呼吸机的风机的输出压力进行调整，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况。

在其中一个实施例中，如图3所示，控制装置120包括低通滤波器122和控制器123，低通滤波器122连接鼾声检测装置110和控制器123，控制器123连接数据存储装置130和呼吸机。

低通滤波器122用于对鼾声信号进行滤波后传输至控制器123，控制器123根据接收的信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机。鼾声病人晚上带着呼吸机治疗时一般处于相对比较安静的状态，因此噪声比较小，只需要通过低通滤波器122将高频噪声去除就能够满足信号准确性的需求。可以理解，如果是处于环境相对比较热闹的区域，那么可将控制装置120放置在鼾声病人发声处尽可能近的位置，同样可以有效的减少噪声。

在另一实施例中，如图4所示，控制装置120包括处理器124、数字滤波器125和控制器126，处理器124连接鼾声检测装置110和控制器126，数字滤波器125连接处理器124和控制器126，控制器126连接数据存储装置130和呼吸机。

处理器124用于比较鼾声信号与预存的原始信号的频率和幅值的变化趋势是否相同；若是，则输送鼾声信号至控制器126，若否，则输送鼾声信号至数字滤波器125。数字滤波器125用于对鼾声信号进行数字滤波后输送至控制器126；控制器126根据接收的信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机。

进一步地，处理器124可包括比较单元、第一传输单元和第二传输单元，比较单元连接鼾声检测装置110，第一传输单元连接比较单元和控制器126，第二传输单元连接比较单元和数字滤波器125，

比较单元用于比较鼾声信号与预存的原始信号的频率和幅值的变化趋势是否相同；第一传输单元在鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势相同时，将鼾声信号传输至控制器126；第二传输单元在鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势不同时，将鼾声信号传输至数字滤波器125。

可以预先对患者进行鼾声采集，将采集得到的原始信号作为鼾声信号监测的基准值。如果信号的频率和幅值的变化趋势完全一致或者相差程度在允许范围内，则认为频率和幅值的变化趋势相同。比较单元在接收到鼾声信号后与原始信号进行比较，如果实时采集到的鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势相同，则可以认为没有噪声的影响或影响很小，不会对信号处理造成影响。第一传输单元直接将鼾声信号发送至控制器126进行信号处理得到鼾声数据。

若比较单元比较得到鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势不同，则第二传输单元将鼾声信号发送至数字滤波器125。数字滤波器125对鼾声信号进行数字滤波，去除有噪声的部分。数字滤波器125具体的滤波频段可根据实际情况调整，例如可根据信号频率和幅值的变化趋势的比较结果来设置滤波频段。控制器126对滤波后的信号进行处理得到鼾声数据。检测鼾声信号是否受噪声影响，若是则通过数字滤波器125对鼾声信号进行滤波后在发送至控制器126进行信号处理，提高信号准确度。可以理解，在其他实施例中，控制装置120也可直接采用台式电脑或笔记本电脑等设备，比较鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势，并在变化趋势不同时对鼾声信号进行滤波，根据滤波后的鼾声信号得到鼾声数据。

以上提供了控制装置120的两种具体实施例，用户可根据实际情况进行选择，提高了鼾声检测控制设备的适用性。

数据存储装置130存储控制装置120得到的鼾声数据，准确的将鼾声记录下来，可以将鼾声进行还原对比对呼吸机的效果，作为对打鼾病人的疗效效果的评估依据之一。通过数据存储装置130将需要将数据保存起来，还可存储多天的鼾声数据可以用来进行比较，对于同一病人可以对带呼吸机和没带呼吸机时的鼾声进行比较，也可以对使用不同的呼吸机，同一病人打鼾的情况进行初步的比较，提高操作便利性。

上述鼾声检测控制设备，在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出一个控制量可以控制风机输出更大的压力，使得鼾声病人气道保持更好的开发，有效的减少鼾声。另一方面还可以检测鼾声的频率或者鼾声的幅值，通过鼾声的频率或者幅值初步预估病人鼾声暂停的次数，当鼾声病人从打鼾变为停止打鼾时，检测到的鼾声频率也会发生变化。理想的情况下，在至少一个呼吸周期内鼾声频率会保持为0；或者当鼾声的幅值变为接近于零，并且在下一个呼吸周期内基本保持平稳，那么就可以认为这时病人是暂停打鼾。

上述鼾声检测控制设备，鼾声检测装置110对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置120。控制装置120根据鼾声信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。数据存储装置130用于存储鼾声数据，以作为对患者的治疗效果的评估依据之一。将患者鼾声检测结果作为呼吸机的控制量，通过实时检测患者鼾声并根据鼾声信号的幅值控制呼吸机风机的输出压力的大小，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况，提高了呼吸机的治疗效果。

在其中一个实施例中，如图5所示，鼾声检测控制设备还包括连接控制装置120的显示装置140，显示装置140用于显示鼾声数据。显示装置140具体可采用液晶显示屏或其他显示设备，通过显示装置140显示控制装置120得到的鼾声数据，如鼾声信号的幅值和频率等信息，以便医护人员进行观看，对比呼吸机的效果，作为对患者的治疗效果的评估依据之一，提高鼾声检测控制设备的操作便利性。

在其中一个实施例中，继续参照图5，鼾声检测控制设备还包括连接控制装置120的报警装置150，控制装置120还用于在鼾声信号的幅值大于预设阈值的连续时间大于预设时长时，控制报警装置150输出报警信息。报警装置150具体可包括报警灯、扬声器和显示屏中的至少一种，用户可根据实际需求选择具体的报警方式，可以理解，报警装置150也可采用其他方式进行报警。

预设时长的具体取值可根据实际情况调整。在鼾声信号的幅值大于预设阈值的连续时间大于预设时长时，通过控制装置120控制报警装置150输出报警信息，以便医护人员及时知晓并对呼吸机进行检修。

本发明还提供了一种鼾声检测控制设备的检测控制方法，基于上述鼾声检测控制设备实现。如图6所示，鼾声检测控制设备的检测控制方法包括以下步骤：

步骤S110：鼾声检测装置对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置。鼾声检测装置对患者的鼾声进行检测，先将声音信号转换为振动信号，然后再将振动信号转换为电信号从而得到鼾声信号发送至控制装置。

在其中一个实施例中，鼾声检测装置包括数字传感器，步骤S110具体为，数字传感器对患者进行鼾声检测得到鼾声信号并输送至控制装置。直接采用数字传感器对患者鼾声进行检测，得到的鼾声信号可直接发送至控制装置进行处理得到鼾声数据，提高数据处理速度。

在另一实施例中，鼾声检测装置包括模拟传感器和模数转换器，步骤S110具体包括：模拟传感器对患者进行鼾声检测得到模拟感应信号并传输至模数转换器；模数转换器对模拟感应信号进行模数转换，得到鼾声信号并传输至控制装置。本实施例中采用模拟传感器对患者鼾声进行加检测，将声音信号转换为电信号的模拟量，然后通过模数转换器进行模数转换得到鼾声信号后输送至控制装置。

以上即是提供了步骤S110的两种具体实施例，可根据实际情况进行选择，提高鼾声检测控制设备的适用性。

步骤S120：控制装置根据鼾声信号得到鼾声数据。控制装置接收到鼾声信号后，对鼾声信号进行处理得到鼾声数据。鼾声数据除了包括鼾声信号的幅值，还可包括鼾声信号的频率等其他信息。

将鼾声信号的幅值检测结果作为呼吸机的控制量，当检测到患者打鼾严重时，通过该控制量可以使得呼吸机的风机输出的压力和流量能够使打鼾病人的气道更加良好的保持开放。根据幅值的大小对呼吸机的风机的输出压力进行调整，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况。

在其中一个实施例中，制装置包括低通滤波器和控制器。步骤S120包括：低通滤波器对鼾声信号进行滤波后传输至控制器；控制器根据接收的信号得到鼾声数据。鼾声病人晚上带着呼吸机治疗时一般处于相对比较安静的状态，因此噪声比较小，只需要通过低通滤波器将高频噪声去除就能够满足信号准确性的需求。可以理解，如果是处于环境相对比较热闹的区域，那么可将控制装置放置在鼾声病人发声处尽可能近的位置，同样可以有效的减少噪声。

在另一实施例中，控制装置包括处理器、数字滤波器和控制器。步骤S120包括：处理器比较鼾声信号与预存的原始信号的频率和幅值的变化趋势是否相同；若是，则输送鼾声信号至控制器，若否，则输送鼾声信号至数字滤波器；数字滤波器对鼾声信号进行数字滤波后输送至控制器；控制器根据接收的信号得到鼾声数据。

可以预先对患者进行鼾声采集，将采集得到的原始信号作为鼾声信号监测的基准值。如果信号的频率和幅值的变化趋势完全一致或者相差程度在允许范围内，则认为频率和幅值的变化趋势相同。处理器在接收到鼾声信号后与原始信号进行比较，如果实时采集到的鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势相同，则可以认为没有噪声的影响或影响很小，不会对信号处理造成影响。处理器直接将鼾声信号发送至控制器进行信号处理得到鼾声数据。

若处理器检测到鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势不同，则将鼾声信号发送至数字滤波器。数字滤波器对鼾声信号进行数字滤波，去除有噪声的部分。数字滤波器具体的滤波频段可根据实际情况调整，例如可根据信号频率和幅值的变化趋势的比较结果来设置滤波频段。控制器对滤波后的信号进行处理得到鼾声数据。通过处理器检测鼾声信号是否受噪声影响，若是则通过数字滤波器对鼾声信号进行滤波后在发送至控制器进行信号处理，提高信号准确度。

以上提供了步骤S120的两种具体实施例，用户可根据实际情况进行选择，提高了鼾声检测控制设备的适用性。

步骤S130：控制装置在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。预设阈值的大小可根据实际情况进行调整。控制装置输出的控制信号除了用于调节呼吸机的风机输出压力大小外，也可用于调节风机的输出流量。

步骤S140：数据存储装置存储鼾声数据。数据存储装置存储步骤S120得到的鼾声数据，准确的将鼾声记录下来，可以将鼾声进行还原对比对呼吸机的效果，作为对打鼾病人的疗效效果的评估依据之一。通过数据存储装置将需要将数据保存起来，还可存储多天的鼾声数据可以用来进行比较，对于同一病人可以对带呼吸机和没带呼吸机时的鼾声进行比较，也可以对使用不同的呼吸机，同一病人打鼾的情况进行初步的比较，提高操作便利性。

上述鼾声检测控制设备的检测控制方法，在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出一个控制量可以控制风机输出更大的压力，使得鼾声病人气道保持更好的开发，有效的减少鼾声。另一方面还可以检测鼾声的频率或者鼾声的幅值，通过鼾声的频率或者幅值初步预估病人鼾声暂停的次数，当鼾声病人从打鼾变为停止打鼾时，检测到的鼾声频率也会发生变化。理想的情况下，在至少一个呼吸周期内鼾声频率会保持为0；或者当鼾声的幅值变为接近于零，并且在下一个呼吸周期内基本保持平稳，那么就可以认为这时病人是暂停打鼾。

上述鼾声检测控制设备的检测控制方法，鼾声检测装置对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至控制装置。控制装置根据鼾声信号得到鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使呼吸机控制风机增大输出压力。数据存储装置用于存储鼾声数据，以作为对患者的治疗效果的评估依据之一。将患者鼾声检测结果作为呼吸机的控制量，通过实时检测患者鼾声并根据鼾声信号的幅值控制呼吸机风机的输出压力的大小，使得呼吸机的输出更加适合患者的情况，提高了呼吸机的治疗效果。

在其中一个实施例中，如图7所示，步骤S120之后，鼾声检测控制设备的检测控制方法还包括步骤S150。

步骤S150：显示装置显示鼾声数据。步骤S150可以是在步骤S130之前，也可以是在步骤S130之后，显示装置具体可采用液晶显示屏或其他显示设备，通过显示装置显示步骤S120得到的鼾声数据，如鼾声信号的幅值和频率等信息，以便医护人员进行观看，对比呼吸机的效果，作为对患者的治疗效果的评估依据之一，提高鼾声检测控制设备的操作便利性。

在其中一个实施例中，继续参照图7，步骤S130之后，鼾声检测控制设备的检测控制方法还包括步骤S160。

步骤S160：控制装置在鼾声信号的幅值大于预设阈值的连续时间大于预设时长时，控制报警装置输出报警信息。

报警装置具体可包括报警灯、扬声器和显示屏中的至少一种，用户可根据实际需求选择具体的报警方式，可以理解，报警装置也可采用其他方式进行报警。

预设时长的具体取值可根据实际情况调整。在鼾声信号的幅值大于预设阈值的连续时间大于预设时长时，通过控制装置控制报警装置输出报警信息，以便医护人员及时知晓并对呼吸机进行检修。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种鼾声检测控制设备，其特征在于，包括鼾声检测装置、控制装置和数据存储装置，所述控制装置连接所述鼾声检测装置和数据存储装置，所述控制装置还用于连接呼吸机，

所述鼾声检测装置用于对患者进行鼾声检测，得到鼾声信号并输送至所述控制装置；所述控制装置用于根据所述鼾声信号得到鼾声数据，所述鼾声数据包括鼾声信号的幅值，以及在所述鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至呼吸机，使所述呼吸机控制风机增大输出压力，所述控制信号用于调节呼吸机的风机输出压力大小和输出流量；所述数据存储装置用于存储所述鼾声数据；

所述控制装置包括处理器、数字滤波器和控制器，所述处理器连接所述鼾声检测装置和控制器，所述数字滤波器连接所述处理器和控制器，所述控制器连接所述数据存储装置和呼吸机，

所述处理器用于比较所述鼾声信号与预存的原始信号的频率和幅值的变化趋势是否相同；若是，则输送所述鼾声信号至所述控制器，若否，则输送所述鼾声信号至所述数字滤波器；

所述数字滤波器用于对所述鼾声信号进行数字滤波后输送至所述控制器；所述控制器根据接收的信号得到所述鼾声数据，并在鼾声信号的幅值大于预设阈值时输出控制信号至所述呼吸机。

2.根据权利要求1所述的鼾声检测控制设备，其特征在于，所述鼾声检测装置包括连接所述控制装置的数字传感器，所述数字传感器用于对患者进行鼾声检测得到所述鼾声信号并输送至所述控制装置；或

所述鼾声检测装置包括模拟传感器和模数转换器，所述模数转换器连接所述模拟传感器和控制装置，所述模拟传感器用于对患者进行鼾声检测得到模拟感应信号并传输至所述模数转换器，所述模数转换器用于对所述模拟感应信号进行模数转换，得到所述鼾声信号并传输至所述控制装置。

3.根据权利要求1所述的鼾声检测控制设备，其特征在于，所述处理器包括比较单元、第一传输单元和第二传输单元，所述比较单元连接所述鼾声检测装置，所述第一传输单元连接所述比较单元和控制器，所述第二传输单元连接所述比较单元和数字滤波器，

所述比较单元用于比较所述鼾声信号与预存的原始信号的频率和幅值的变化趋势是否相同；所述第一传输单元在鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势相同时，将所述鼾声信号传输至所述控制器；所述第二传输单元在鼾声信号与原始信号的频率和幅值的变化趋势不同时，将所述鼾声信号传输至所述数字滤波器。

4.根据权利要求1所述的鼾声检测控制设备，其特征在于，还包括连接所述控制装置的显示装置，所述显示装置用于显示所述鼾声数据。

5.根据权利要求1所述的鼾声检测控制设备，其特征在于，还包括连接所述控制装置的报警装置，所述控制装置还用于在鼾声信号的幅值大于预设阈值的连续时间大于预设时长时，控制所述报警装置输出报警信息。