RU2012127567A

RU2012127567A - Способ и устройство для оценки дыхательного импеданса

Info

Publication number: RU2012127567A
Application number: RU2012127567/14A
Authority: RU
Inventors: ДЕН ААРДВЕГ Йост Герард ВАН
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2014-01-20
Also published as: WO2011067698A2; EP2506765A2; CN102639056A; WO2011067698A3; CN102639056B; JP5868866B2; RU2606107C2; BR112012013000A2; JP2013512718A; US20120289852A1; US9649050B2; EP2506765B1

Abstract

1. Способ оценки дыхательного импеданса, при этом способ содержит:соединение устройства (4) интерфейса пациента с дыхательным путем субъекта, чтобы создавать пневматическую систему, которая включает в себя устройство интерфейса пациента и дыхательный путь такого субъекта;генерирование колебаний давления, потока или объема газа в таком дыхательном пути такого субъекта посредством источника (6) возбуждения, оперативно соединенного с устройством интерфейса пациента;определение потока и давления газа в пневматической системе, чтобы вырабатывать соответствующий временной ряд, представляющий поток и давление (123);преобразование соответствующего временного ряда в частотно-временную область (125), чтобы создавать преобразованный временной ряд;оценку мощности потока и давления из преобразованного временного ряда (127);оценку соответствующих взаимных спектров потока и давления на основе преобразованного временного ряда;оценку дыхательного импеданса субъекта из оцененной мощности и оцененных взаимных спектров (129, 131); иопределение доверительных пределов на оцененном импедансе (133).2. Способ по п.1, в котором этап оценки дыхательного импеданса субъекта из оцененной мощности и взаимных спектров (129, 131) содержит:определение передаточной функции от волн давления к потоку и давлению соответственно из соответствующей мощности и взаимных спектров (129); иоценку дыхательного импеданса из передаточных функций потока и давления (131).3. Способ по п.1 или 2, в котором временные ряды измерений для потока и давления обозначаютсяисоответственно, и этап преобразования соответствующего временного ряда в частотно-временную область (125)

Claims

1. Способ оценки дыхательного импеданса, при этом способ содержит:

соединение устройства (4) интерфейса пациента с дыхательным путем субъекта, чтобы создавать пневматическую систему, которая включает в себя устройство интерфейса пациента и дыхательный путь такого субъекта;

генерирование колебаний давления, потока или объема газа в таком дыхательном пути такого субъекта посредством источника (6) возбуждения, оперативно соединенного с устройством интерфейса пациента;

определение потока и давления газа в пневматической системе, чтобы вырабатывать соответствующий временной ряд, представляющий поток и давление (123);

преобразование соответствующего временного ряда в частотно-временную область (125), чтобы создавать преобразованный временной ряд;

оценку мощности потока и давления из преобразованного временного ряда (127);

оценку соответствующих взаимных спектров потока и давления на основе преобразованного временного ряда;

оценку дыхательного импеданса субъекта из оцененной мощности и оцененных взаимных спектров (129, 131); и

определение доверительных пределов на оцененном импедансе (133).

2. Способ по п.1, в котором этап оценки дыхательного импеданса субъекта из оцененной мощности и взаимных спектров (129, 131) содержит:

определение передаточной функции от волн давления к потоку и давлению соответственно из соответствующей мощности и взаимных спектров (129); и

оценку дыхательного импеданса из передаточных функций потока и давления (131).

3. Способ по п.1 или 2, в котором временные ряды измерений для потока и давления обозначаются

и

соответственно, и этап преобразования соответствующего временного ряда в частотно-временную область (125) содержит оценку

для временного ряда потока и

для временного ряда давления, чтобы давать поток

и давление

как функцию дискретного времени t и разных частот

, где m является частотным индексом и M является эффективной шириной частотно-временного фильтра,

, весовой коэффициент

аппроксимируется посредством оконной функции времени,

, и

является неопределенностью во времени.

4. Способ по п.3, в котором оконная функция является гауссовской функцией, треугольной функцией, функцией кусочно-линейной аппроксимации или полиномиальной функцией.

5. Способ по п.3, в котором этап оценки мощности потока и давления (127) содержит оценку

для потока и

для давления, где

является числом выборок в частотно-временной области,

, где

является нечетным и

обозначает абсолютное значение.

6. Способ по п.5, в котором этап оценки взаимных спектров потока и давления с сгенерированными волнами (127) давления содержит оценку

для потока и

для давления, где звездочка обозначает комплексное сопряжение и

представляет волны давления.

7. Способ по п.6, в котором этап оценки дыхательного импеданса субъекта из оцененной мощности и взаимных спектров (129, 131) содержит определение передаточной функции от волн давления к потоку (129) посредством оценки

и передаточной функции от волн давления к давлению (129) посредством оценки

, и в котором дыхательный импеданс оценивается (131) посредством оценки

с действительной составляющей

и мнимой составляющей

8. Способ по п.7, в котором этап определения доверительных пределов на оцененном импедансе (133) включает в себя:

определение квадрата когерентности между волнами давления и потоком с использованием

;

определение квадрата когерентности между волнами давления и давлением с использованием

;

определение числа степеней свободы,

, мощности и взаимных спектров;

определение относящейся к потоку переменной

из

определение относящейся к давлению переменной

из

определение

доверительных пределов для действительной и мнимой частей оцененного импеданса из, соответственно,

и

, где

и

9. Способ по п.8, дополнительно содержит этап отклонения оценок дыхательного импеданса для заданного времени и частоты, если либо

первого порога, либо

второго порога.

10. Способ по п.9, в котором первый порог равняется 1, и в котором второй порог равняется 1.

11. Способ по п.1, в котором оценка соответствующих взаимных спектров потока и давления на основе преобразованного временного ряда осуществляется на основе критерия наименьших квадратов с использованием модели с колеблющимся давлением, потоком или объемом газа в качестве ввода и потоком и давлением в качестве выводов.

12. Способ по п.1, в котором определение потока газа в пневматической системе выполняется посредством измерения потока с использованием датчика потока, оперативно соединенного с пневматической системой, и в котором определение давления газа в пневматической системе выполняется с использованием датчика давления, оперативно соединенного с пневматической системой.

13. Устройство (2) для оценки дыхательного импеданса, при этом устройство (2) содержит:

устройство (4) интерфейса пациента;

источник (6) возбуждения для генерирования колеблющегося давления, потока или объема газа в таком дыхательном пути такого субъекта;

средство (8, 10, 12) для определения потока и давления газа в пневматической схеме, определенной посредством устройства интерфейса пациента и дыхательного пути такого субъекта, и для вывода соответствующего временного ряда значений, представляющего поток или давление;

процессор (16), сконфигурированный с возможностью:

преобразовывать соответствующий временной ряд в частотно-временную область (125);

оценивать мощность потока и давления на основе соответствующего преобразованного временного ряда (127);

оценивать соответствующие взаимные спектры потока и давления на основе соответствующего преобразованного временного ряда;

оценивать дыхательный импеданс субъекта из оцененной мощности и взаимных спектров (129, 131); и

определять доверительные пределы для оцененного дыхательного импеданса (133).

14. Устройство (2) по п.13, в котором средство для определения потока и давления газа в пневматической схеме содержит:

датчик потока, оперативно соединенный с пневматической системой; и

датчик давления, оперативно соединенный с пневматической системой.

15. Устройство (2) по п.13, в котором оценка соответствующих взаимных спектров потока и давления на основе преобразованного временного ряда осуществляется на основе критерия наименьших квадратов с использованием модели с колеблющимся давлением, потоком или объемом газа в качестве ввода и потоком и давлением в качестве выводов.

16. Устройство (2) по п.13, в котором процессор (16) сконфигурирован с возможностью оценивать дыхательный импеданс субъекта из оцененной мощности и взаимных спектров (129, 131) посредством

определения передаточной функции от волн давления к потоку и давлению соответственно из соответствующей мощности и взаимных спектров (129); и

оценки дыхательного импеданса из передаточных функций (131) потока и давления.

17. Компьютерный программный продукт, содержащий считываемый компьютером носитель со считываемым компьютером кодом, воплощенным на нем, при этом считываемый компьютером код сконфигурирован так, что при исполнении посредством подходящего процессора или компьютера процессор или компьютер выполняет способ, определенный в любом из пп.1-12.