為了便于訓(xùn)練所述分類器算法,最初臨床醫(yī)生對(duì)上述兩個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)分類。在 ResMed的駐地臨床專家對(duì)在30分鐘的片段中的所述每個(gè)記錄進(jìn)行劃線,其中主要事件的 名稱通過具有PSG軟件的計(jì)算機(jī)通過離線視覺檢查的方式確定。將所述事件指定為五種一 般類型的事件中的一種: 1. 沒有呼吸暫停 2. CSR 3. OSA 4. 混合型呼吸暫停 5.組合事件 最為預(yù)分類過程的結(jié)果,每8小時(shí)記錄總共產(chǎn)生16個(gè)非重疊的時(shí)元,每個(gè)具有特定類 別的主要事件。在EssenEmbla訓(xùn)練集中,包括90名患者,供1440類數(shù)據(jù)能夠用于訓(xùn)練。任 何剩余的少于30分鐘的時(shí)元不進(jìn)行評(píng)估。然而,所述剩余的時(shí)元可選擇作為大于患者的幾 個(gè)呼吸周期的任何周期。例如,所述剩余的時(shí)元可大于5分鐘。最優(yōu)選的剩余的時(shí)元可以 為30分鐘。
[0058] 在預(yù)劃線過程,臨床專家利用可獲得的PSG通道記錄來幫助確定主要事件,并為 每個(gè)半小時(shí)片段分配名稱。這些記錄包括鼻流量、數(shù)字血氧飽和度、呼吸努力的測(cè)定、通過 引力指標(biāo)測(cè)定的睡眠姿勢(shì)、心律、腦電學(xué)(EEG)、心電圖("ECG")、肌電圖("EMG")以及眼電 圖("E0G")。使用這些預(yù)分類的訓(xùn)練集的名稱,通過計(jì)算機(jī)處理器和軟件將所述血氧飽和 度和流量記錄分割成用于分析的精確的30分鐘非重疊數(shù)據(jù)的時(shí)元。選擇特定預(yù)分類的事 件的時(shí)元,之后用于研宄特定特征,以用作CSR的指示。通過將所述數(shù)據(jù)預(yù)分類為半小時(shí)時(shí) 元,在所述整個(gè)記錄長(zhǎng)度上,沒有消弱特定短期特征的量。
[0059] 對(duì)于每個(gè)時(shí)元時(shí)間的劃分都要以考慮到每個(gè)CSR事件長(zhǎng)度和典型發(fā)生為基礎(chǔ)。對(duì) 于周期長(zhǎng)度大于平均90秒的CSR的消長(zhǎng)模式,假設(shè)氧飽和度的去飽和和再飽和速度類似, 那么在半小時(shí)中可俘獲20個(gè)連續(xù)周期的CSR,這對(duì)于分析是足夠的。根據(jù)美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)科 學(xué)院(AASM) 1999出版的PSG診斷指示的標(biāo)準(zhǔn)方針,將溫和的阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)定 義為在記錄中發(fā)現(xiàn)在平均每小時(shí)5至15個(gè)的事件中有超過10秒的呼吸暫停。在存在溫和 的OSA的30分鐘的時(shí)元中,在半小時(shí)中至少有2. 5個(gè)事件。
[0060] 使用貝葉斯分類技術(shù)形成所述判別界線。該方法適用于通常的分布式數(shù)據(jù),目的 是尋找以最低風(fēng)險(xiǎn)將兩種類別(CSR和非-CSR)最優(yōu)的分開的區(qū)別。也可使用其他的分類 方法導(dǎo)出所述判別界線。這樣的例子可能包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或臨近算法。
[0061] 圖9展示了在不同時(shí)元基礎(chǔ)上的判別界線以及其與經(jīng)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)分布的關(guān)系。直 線代表線性判別函數(shù),橢圓線代表經(jīng)貝葉斯分類的二次判別函數(shù)。所述判別函數(shù)將所述空 間劃分為CSR區(qū)和非-CSR區(qū)。
[0062] 圖10和11展示了經(jīng)訓(xùn)練的判別界線應(yīng)用于在不同時(shí)元基礎(chǔ)上的驗(yàn)證測(cè)試數(shù)據(jù) 集??墒褂孟旅嬉幌盗械牟襟E導(dǎo)出全部SpO2記錄的整體概率。
[0063] 1.使用s形函數(shù)映射到所述判別界線的垂直距離來計(jì)算概率
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于指示潮式呼吸的存在的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法,該方法通過由血氧飽和度信號(hào)測(cè) 得的血氧飽和度水平來指示潮式呼吸的存在,所述方法包括: 從所述血氧飽和度信號(hào)中識(shí)別并去除偽影的血氧飽和度周期,以產(chǎn)生第二信號(hào); 借助處理器來確定所述第二信號(hào)中的再飽和連續(xù)周期的平均長(zhǎng)度,并基于所確定的平 均長(zhǎng)度的范圍來產(chǎn)生潮式呼吸的正性指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,當(dāng)確定的所述平均長(zhǎng)度的范圍超過預(yù)定 閾值時(shí),產(chǎn)生所述正性指示。
3. 根據(jù)權(quán)利要前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述方法還包括利用 濾波器過濾所述第二信號(hào),以去除高頻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述濾波器為數(shù)字有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾 波器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述濾波器具有O至 0.IHz的通頻帶,0. 1至0. 125Hz過渡頻帶以及高于0. 125Hz的阻帶。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法還包括對(duì)所述第 二信號(hào)進(jìn)行頻率分析,以確定氧飽和度水平的振蕩范圍,其中,當(dāng)振蕩的周期時(shí)間長(zhǎng)度大于 閾值時(shí),產(chǎn)生潮式呼吸的正性指示。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第二信號(hào)經(jīng)傅里葉分 析,以確定氧飽和度水平的振蕩范圍,其中當(dāng)傅里葉譜中約0.02Hz處出現(xiàn)峰時(shí),產(chǎn)生潮式 呼吸的正性指示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述第二信號(hào)經(jīng)小波分析, 以確定在氧飽和度水平的振蕩,其中振蕩的周期時(shí)間長(zhǎng)度大于閾值時(shí),產(chǎn)生潮式呼吸的正 性指示。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,通過檢測(cè)在所述血氧飽和 度信號(hào)中最初的尖銳的負(fù)尖峰接著在所述血氧飽和度信號(hào)中尖銳的正尖峰來識(shí)別所述偽 影的血氧飽和度周期。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述負(fù)尖峰具有小于-10%氧飽和度的 值,所述正尖峰具有大于10%氧飽和度的正值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,通過線性插值穿過包含 識(shí)別的所述偽影的血氧飽和度周期的所述血氧飽和度信號(hào)的區(qū)域去除識(shí)別的所述偽影的 血氧飽和度周期。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法還包括計(jì)數(shù)在 經(jīng)過一段時(shí)間的所述血氧飽和度信號(hào)中測(cè)得的血氧飽和度信號(hào)的樣本的總數(shù)目;通過測(cè)得 的經(jīng)過所述一段時(shí)間的所述血氧飽和度信號(hào)來確定所述血氧飽和度信號(hào)的樣本的數(shù)目,在 所述一段時(shí)間所述氧飽和度水平低于預(yù)定閾值;并計(jì)算質(zhì)量指標(biāo),該質(zhì)量指標(biāo)作為低于所 述預(yù)定閾值的血氧飽和度信號(hào)的樣本的數(shù)目的函數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述質(zhì)量指標(biāo)確定為低于所述預(yù)定閾 值的血氧飽和度信號(hào)的樣本的數(shù)目與測(cè)得的所述血氧飽和度信號(hào)的樣本的總數(shù)目的比率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12-13中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述預(yù)定閾值為預(yù)定百 分比閾值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述預(yù)定百分比閾值為10%。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,還包括接收通氣流量信 號(hào)數(shù)據(jù),并確定呼吸暫停或呼吸不足以及呼吸過度的周期性交替的發(fā)生。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,還包括: 借助所述處理器,確定與呼吸暫?;蚝粑蛔阋约昂粑^度事件的發(fā)生相比、血氧飽 和度水平數(shù)據(jù)的延遲;和 如果確定的延遲大于預(yù)定閾值,則產(chǎn)生潮式呼吸的正性指示。
18. -種用于指示潮式呼吸的存在的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法,該方法通過由血氧飽和度信號(hào) 和通氣流量信號(hào)測(cè)得的血氧飽和度水平來指示潮式呼吸的存在,所述方法包括: 借助處理器來確定與具有呼吸暫?;蚝粑蛔阋约昂粑^度的通氣流量水平數(shù)據(jù)相 比、血氧飽和度水平數(shù)據(jù)的延遲;如果確定的延遲大于預(yù)定閾值,則產(chǎn)生潮式呼吸的正性指 不O
19. 一種用于訓(xùn)練分類器的計(jì)算機(jī)實(shí)施方法,以根據(jù)由血氧飽和度信號(hào)測(cè)得的血氧飽 和度水平來辨別潮式呼吸,所述方法包括: 對(duì)多導(dǎo)睡眠圖數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)分類,以獲得非重疊的時(shí)元,每個(gè)時(shí)元具有特定類別的主要 事件;使用處理器將血氧飽和度和流量記錄分割為具有預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度、非重疊的時(shí)元; 使用處理器形成判別界線,以使用所述時(shí)元來辨別潮式呼吸和非潮式呼吸事件類別。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,所述預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度大于5分鐘。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,所述預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度約為30分鐘。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19-21中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述方法還包括,確定 每個(gè)事件距所述判別界線的距離,并針對(duì)每個(gè)時(shí)元將所述距離標(biāo)準(zhǔn)化為一概率值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19-22中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,相同長(zhǎng)度的時(shí)元與所述 記錄同樣長(zhǎng)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19-23中任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述時(shí)元長(zhǎng)度約為典型 呼吸不足-呼吸過度序列的長(zhǎng)度。
25. -種通過血氧飽和度信號(hào)和通氣流量信號(hào)檢測(cè)潮式呼吸存在的裝置,其中所述裝 置從所述血氧飽和度信號(hào)中識(shí)別并去除偽影的血氧飽和度周期,以產(chǎn)生第二信號(hào);其中,所 述裝置確定所述第二信號(hào)中的再飽和連續(xù)周期的平均長(zhǎng)度,并且如果所述平均長(zhǎng)度大于預(yù) 定閾值,則返回潮式呼吸的正性指示。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所