本技術(shù)涉及呼吸疾病診斷,尤其涉及呼吸阻抗的測量方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、脈沖振蕩法(impulse?oscillometry,ios)檢查技術(shù)是一種無創(chuàng)、非用力依賴的測量氣道阻力等呼吸系統(tǒng)力學(xué)特性的方法。其檢查原理基于強(qiáng)迫振蕩技術(shù)(force?impulseoscillometry,fot),即在自然平靜呼吸過程中給呼吸系統(tǒng)外加振蕩波(壓力信號(hào)),并測量呼吸系統(tǒng)在該振蕩壓力信號(hào)下產(chǎn)生的對應(yīng)流量變化,振蕩壓力與流量的比值即為呼吸系統(tǒng)阻抗。1956年fot被首次應(yīng)用于呼吸阻抗的測量,隨著技術(shù)不斷改進(jìn),先后發(fā)展出單頻正弦信號(hào)、多頻信號(hào)、偽隨機(jī)信號(hào)、矩形脈沖信號(hào)等振蕩技術(shù),其中使用矩形脈沖信號(hào)并經(jīng)過傅里葉轉(zhuǎn)換為不同頻率正弦信號(hào)的fot測量即為ios檢查。
2、ios測量氣道阻力的過程中受檢者僅需平靜呼吸,無需用力或淺快等呼吸動(dòng)作,且儀器構(gòu)造簡單,無需體積龐大的的體描箱,因此其適用人群廣泛,尤其適用于無法完成肺量計(jì)檢查等傳統(tǒng)肺功能檢查的受檢者,如老人、兒童及重癥患者等,且提供豐富的呼吸生理指標(biāo)(黏性阻力、彈性阻力和慣性阻力),可更深入掌握呼吸疾病的功能變化,具有良好的應(yīng)用前景。
3、盡管脈沖振蕩技術(shù)具有測量過程舒適、計(jì)算原理較簡單等優(yōu)勢,但由于脈沖振蕩設(shè)備較為復(fù)雜,且呼吸阻抗測算過程涉及多個(gè)信號(hào)的處理過程,測算過程中數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的測算結(jié)果不夠精確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例的目的在于提出一種呼吸阻抗的測量方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì),用于解決現(xiàn)有的脈沖振蕩技術(shù)在進(jìn)行呼吸阻抗測量時(shí),由于測算過程中數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定而導(dǎo)致后續(xù)的測算結(jié)果不夠精確的技術(shù)問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實(shí)施例第一方面提供一種呼吸阻抗的測量方法,采用了如下所述的技術(shù)方案:
3、獲取脈沖振蕩設(shè)備測量受試者呼吸阻抗時(shí),主氣路中的振蕩呼吸信號(hào);
4、采用濾波算法將所述振蕩呼吸信號(hào)解調(diào)為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào);
5、根據(jù)所述呼吸信號(hào)將所述振蕩反饋信號(hào)拆分為呼氣過程中的第一振蕩反饋信號(hào)和吸氣過程中的第二振蕩反饋信號(hào);
6、確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo),所述第一指標(biāo)和所述第二指標(biāo)分別用于指示所述受試者呼氣過程中和吸氣過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的離散程度;
7、根據(jù)所述第一指標(biāo)和所述第二指標(biāo)之間的差值,選用離散程度較低過程對應(yīng)的所述振蕩反饋信號(hào)計(jì)算所述受試者的呼吸阻抗。
8、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
9、分別根據(jù)所述第一振蕩反饋信號(hào)和所述第二振蕩反饋信號(hào)計(jì)算得到每次呼氣時(shí)的第一阻抗值和每次吸氣時(shí)的第二阻抗值;
10、依據(jù)所有的所述第一阻抗值計(jì)算所述第一指標(biāo);
11、依據(jù)所有的所述第二阻抗值計(jì)算所述第二指標(biāo)。
12、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
13、將所述呼吸信號(hào)拆分為呼氣過程中的呼氣信號(hào)和吸氣過程中的吸氣信號(hào);
14、依據(jù)所述呼氣信號(hào)中的每個(gè)呼氣波形數(shù)據(jù)確定所述第一指標(biāo);
15、依據(jù)所述吸氣信號(hào)中的每個(gè)吸氣波形數(shù)據(jù)確定所述第二指標(biāo)。
16、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在獲取脈沖振蕩設(shè)備測量受試者呼吸阻抗時(shí),主氣路中的振蕩呼吸信號(hào)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
17、獲取所述脈沖振蕩設(shè)備空載時(shí)輸出的振蕩波信號(hào);
18、對所述振蕩波信號(hào)進(jìn)行采樣;
19、確定所有采樣點(diǎn)中振幅在第一預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的采樣點(diǎn)占所有采樣點(diǎn)的第一比值;
20、根據(jù)所述第一比值的大小確定所述脈沖振蕩設(shè)備是否運(yùn)行正常,并在確定運(yùn)行異常時(shí)生成故障提示信息。
21、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述采用濾波算法將所述振蕩呼吸信號(hào)解調(diào)為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào)的步驟之后,所述確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
22、對所述呼吸信號(hào)進(jìn)行采樣;
23、確定所有采樣點(diǎn)中振幅在第二預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的采樣點(diǎn)占所有采樣點(diǎn)的第二比值;
24、根據(jù)所述第二比值對所述呼吸信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。
25、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述采用濾波算法將所述振蕩呼吸信號(hào)解調(diào)為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào)的步驟之后,所述確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
26、確定所述呼吸信號(hào)中各個(gè)相鄰呼吸波形之間的周期差值和各個(gè)相鄰呼吸波形之間的相關(guān)系數(shù);
27、根據(jù)所述周期差值和所述相關(guān)系數(shù)評(píng)估所述受試者呼吸過程的平穩(wěn)性。
28、在第一方面一些可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述采用濾波算法將所述振蕩呼吸信號(hào)解調(diào)為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào)的步驟之后,所述確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)的步驟之前,所述呼吸阻抗的測量方法還包括:
29、根據(jù)所述振蕩反饋信號(hào)中各個(gè)波形的振幅和各個(gè)波形的周期評(píng)估所述振蕩反饋信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量。
30、為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實(shí)施例第二方面提供一種呼吸阻抗的測量裝置,采用了如下所述的技術(shù)方案:
31、采集模塊,用于獲取脈沖振蕩設(shè)備測量受試者呼吸阻抗時(shí),主氣路中的振蕩呼吸信號(hào);
32、濾波模塊,用于采用濾波算法將所述振蕩呼吸信號(hào)解調(diào)為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào);
33、處理模塊,用于根據(jù)所述呼吸信號(hào)將所述振蕩反饋信號(hào)拆分為呼氣過程中的第一振蕩反饋信號(hào)和吸氣過程中的第二振蕩反饋信號(hào);
34、計(jì)算模塊,用于確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo),所述第一指標(biāo)和所述第二指標(biāo)分別用于指示所述受試者呼氣過程中和吸氣過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的離散程度;根據(jù)所述第一指標(biāo)和所述第二指標(biāo)之間的差值,選用離散程度較低過程對應(yīng)的所述振蕩反饋信號(hào)計(jì)算所述受試者的呼吸阻抗。
35、為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實(shí)施例第三方面還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備,采用了如下所述的技術(shù)方案,包括:
36、存儲(chǔ)器和處理器,所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的呼吸阻抗的測量方法的步驟。
37、為了解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實(shí)施例第四方面還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),采用了如下所述的技術(shù)方案:
38、所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面及任一可能的實(shí)現(xiàn)方式中所述的呼吸阻抗的測量方法的步驟。
39、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)實(shí)施例主要有以下有益效果:
40、該呼吸阻抗的測量方法中,在獲取到脈沖振蕩設(shè)備測量受試者呼吸阻抗時(shí),主氣路中的振蕩呼吸信號(hào)后,可以采用濾波算法將振蕩呼吸信號(hào)拆分為呼吸信號(hào)和振蕩反饋信號(hào)。之后,根據(jù)呼吸信號(hào)將振蕩反饋信號(hào)拆分為呼氣過程中的第一振蕩反饋信號(hào)和吸氣過程中的第二振蕩反饋信號(hào),并確定第一指標(biāo)和第二指標(biāo)。其中,第一指標(biāo)和第二指標(biāo)分別用于指示受試者在設(shè)定時(shí)長內(nèi)呼氣過程中和吸氣過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的離散程度。最后,根據(jù)所述第一指標(biāo)和所述第二指標(biāo)之間的差值,選用離散程度較低過程對應(yīng)的振蕩反饋信號(hào)計(jì)算受試者的呼吸阻抗。其中,相關(guān)數(shù)據(jù)的離散程度低,即表明測量過程或測量結(jié)果的平穩(wěn)性較好,因此相比現(xiàn)有脈沖振蕩測量呼吸阻抗的技術(shù),本技術(shù)實(shí)施例中選用離散程度低的過程對應(yīng)的數(shù)據(jù)來計(jì)算呼吸阻抗時(shí),其計(jì)算結(jié)果可以具有更好的精度。