本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，更具體地，涉及一種氣道重開放時(shí)呼吸氣流刺激因素的評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)：

睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(Sleep Apnea Hypopnea Syndrome,SAHS) 的發(fā)病率近年來(lái)逐步上升。睡眠呼吸暫停低通氣綜合征是指患者每晚睡眠過(guò)程中呼吸暫停反復(fù)發(fā)作30 次以上或者睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)>＝ 5 次/ 小時(shí)并伴有嗜睡等臨床癥狀。該癥狀分為中樞型(CSAS)、阻塞型(OSAS) 與混合型(MSAS) 三種，其會(huì)導(dǎo)致患者睡眠時(shí)出現(xiàn)打鼾并伴有呼吸暫停和( 或) 呼吸淺表( 低通氣)、憋醒、白天過(guò)度嗜睡及夜間睡眠結(jié)構(gòu)破壞等癥狀，除此之外還可能引起加重肺動(dòng)脈高壓、肺源性心臟病、呼吸衰竭、高血壓、心律失常、腦卒中等疾病。SAHS 極大地影響了患者的生活質(zhì)量，近年來(lái)逐漸被人們認(rèn)識(shí)和重視。

睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的治療方法包括氣道正壓治療（CPAP為標(biāo)準(zhǔn)治療，此外還有BiPAP、APAP和ASV）；口腔矯治器治療和外科手術(shù)治療 （氣管切開、上氣道重塑：UPPP 和頦舌肌前移，上下頜骨前移、舌下神經(jīng)電刺激治療）。PAP 治療是通過(guò)面罩向氣道輸送一定的氣流形成氣道內(nèi)正壓以維持氣道開放，治療前需要進(jìn)行滴定校準(zhǔn)。目前，PAP治療仍是一線最有效的治療。

電刺激療法采用的是間歇刺激，即對(duì)吸氣進(jìn)行刺激，吸氣開始時(shí)啟動(dòng)刺激，吸氣結(jié)束時(shí)刺激終止?；A(chǔ)治療參數(shù)為：初始刺激強(qiáng)度，需要適配，逐步滴定。

目前關(guān)于呼吸機(jī)所需觸發(fā)的大小和電刺激療法所需刺激的大小在開始時(shí)是需要進(jìn)行逐步滴定的，現(xiàn)有滴定的方法，受滴定當(dāng)時(shí)病人的狀態(tài)的影響不能精確反映所需刺激的大小，不能達(dá)到有效的治療。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的滴定方法不能確定氣道重開放時(shí)所需刺激大小的缺陷，提供了一種氣道重開放時(shí)呼吸氣流刺激因素的評(píng)估方法，該方法通過(guò)計(jì)算氣道重開放時(shí)肺部負(fù)壓變化及提取血氧信號(hào)中的血氧下降最大值和血氧下降的最大速率來(lái)對(duì)負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激進(jìn)行評(píng)估，因此能夠?qū)嵸|(zhì)地確定氣道重開放時(shí)所需刺激大小。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：

一種氣道重開放時(shí)呼吸氣流刺激因素的評(píng)估方法，包括以下步驟：

S1.分別采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd來(lái)計(jì)算肺部的體積變化量；

S2.利用肺部的體積變化量計(jì)算得到肺部負(fù)壓變化；利用肺部負(fù)壓變化評(píng)估負(fù)壓因素刺激；

S3.采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的血氧信號(hào)，計(jì)算血氧下降的最大值和最大下降速率來(lái)評(píng)估化學(xué)因素刺激；

S4.負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激作為共同的刺激因素來(lái)評(píng)估氣道重開放所需的呼吸氣流刺激因素的大小。

優(yōu)選地，所述方法利用以下公式來(lái)計(jì)算肺部的體積變化量dV：

dV=1.3Tho+Abd。

優(yōu)選地，所述肺部負(fù)壓變化的計(jì)算過(guò)程如下所示：

P=NRT/V

其中V=V₀ +dV, V₀為肺體積均值，P為肺部負(fù)壓變化，N表示氣道阻塞時(shí)肺部氣體物質(zhì)的量，其值為恒定；T表示人體溫度，R為理想氣體常數(shù)。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用以上方法的裝置，該裝置的具體方案如下：

包括胸腹帶傳感器、血氧計(jì)、胸腹帶信號(hào)處理電路、血氧信號(hào)處理電路、模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊和中央處理模塊；

其中胸腹帶傳感器用于采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd；

血氧計(jì)用于采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的血氧信號(hào)；

胸腹帶信號(hào)處理電路用于對(duì)采集的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd進(jìn)行信號(hào)處理，然后將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理的信號(hào)傳輸至模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；

所述血氧信號(hào)處理電路用于對(duì)采集血氧信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，然后將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理的信號(hào)傳輸至模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；

所述中央處理模塊用于計(jì)算肺部的體積變化量及肺部負(fù)壓變化，并利用肺部負(fù)壓變化評(píng)估負(fù)壓因素刺激；以及用于計(jì)算血氧下降的最大值和最大下降速率來(lái)評(píng)估化學(xué)因素刺激，再將負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激作為共同的刺激因素來(lái)評(píng)估氣道重開放所需的呼吸氣流刺激因素的大小。

優(yōu)選地，所述胸腹帶傳感器、血氧計(jì)的采樣率為10hz以上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的方法通過(guò)計(jì)算氣道重開放時(shí)肺部負(fù)壓變化及提取血氧信號(hào)中的血氧下降最大值和血氧下降的最大速率來(lái)對(duì)負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激進(jìn)行評(píng)估，因此能夠?qū)嵸|(zhì)地確定氣道重開放時(shí)所需刺激大小。同時(shí)本發(fā)明采用胸腹帶信號(hào)和血氧信號(hào)作為輸入信號(hào)，胸腹帶信號(hào)和血氧信號(hào)可長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)監(jiān)測(cè)，患者的生理負(fù)荷小。

附圖說(shuō)明

圖1為胸腹帶傳感器的安裝示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的方法的示意圖。

圖3為本發(fā)明提供的裝置的示意圖。

圖4為采集的信號(hào)的示意圖。

具體實(shí)施方式

附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供了一種氣道重開放時(shí)呼吸氣流刺激因素的評(píng)估方法，如圖2所示，包括以下步驟：

S1.分別采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd來(lái)計(jì)算肺部的體積變化量；采集的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd如圖4所示。

S2.利用肺部的體積變化量計(jì)算得到肺部負(fù)壓變化；利用肺部負(fù)壓變化評(píng)估負(fù)壓因素刺激；

S3.采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的血氧信號(hào)，計(jì)算血氧下降的最大值和最大下降速率來(lái)評(píng)估化學(xué)因素刺激；采集的血氧信號(hào)如圖4所示

S4.負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激作為共同的刺激因素來(lái)評(píng)估氣道重開放所需的呼吸氣流刺激因素的大小。

上述方案中，所述方法利用以下公式來(lái)計(jì)算肺部的體積變化量dV：

dV=1.3Tho+Abd。

上述方案中，所述肺部負(fù)壓變化的計(jì)算過(guò)程如下所示：

P=NRT/V

其中V=V₀ +dV, V₀為肺體積均值，P為肺部負(fù)壓變化，N表示氣道阻塞時(shí)肺部氣體物質(zhì)的量，其值為恒定；T表示人體溫度，R為理想氣體常數(shù)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種應(yīng)用以上方法的裝置，如圖3所示，該裝置的具體方案如下：

包括胸腹帶傳感器、血氧計(jì)、胸腹帶信號(hào)處理電路、血氧信號(hào)處理電路、模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊和中央處理模塊；

其中胸腹帶傳感器用于采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd；

血氧計(jì)用于采集氣道重開放時(shí)呼吸事件的血氧信號(hào)；

胸腹帶信號(hào)處理電路用于對(duì)采集的胸帶信號(hào)Tho和腹帶信號(hào)Abd進(jìn)行信號(hào)處理，然后將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理的信號(hào)傳輸至模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；

所述血氧信號(hào)處理電路用于對(duì)采集血氧信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，然后將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理的信號(hào)傳輸至模擬量-數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；

所述中央處理模塊用于計(jì)算肺部的體積變化量及肺部負(fù)壓變化，并利用肺部負(fù)壓變化評(píng)估負(fù)壓因素刺激；以及用于計(jì)算血氧下降的最大值和最大下降速率來(lái)評(píng)估化學(xué)因素刺激，再將負(fù)壓因素刺激、化學(xué)因素刺激作為共同的刺激因素來(lái)評(píng)估氣道重開放所需的呼吸氣流刺激因素的大小。

其中胸腹帶傳感器的安裝原則是：保持一定的張力，并牢固固定。安裝時(shí)患者患者最好處于仰臥位，這樣可以有效地避免因體位的變化所引起的最大腹圍平面的位移。胸帶傳感器安放的位置及固定：安裝的原則是安裝在“最大呼吸運(yùn)動(dòng)平面”。一般安裝在第五肋與第六肋之間，腹帶傳感器安裝在肚臍旁開一掌處。血氧計(jì)的安放原則是：右手食指插入指尖血氧計(jì)中即可測(cè)量，如圖1所示。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。