本發(fā)明涉及睡眠呼吸醫(yī)學(xué)，尤其是涉及一種基于指脈氧儀的低氧負(fù)荷計(jì)算方法、系統(tǒng)及其介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（osa）已成為全球性的健康問題，其特征在于上氣道的反復(fù)部分或完全塌陷，導(dǎo)致夜間間歇性缺氧和睡眠片段化。

2、osa是心腦血管疾病、認(rèn)知功能障礙和代謝紊亂的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，目前，呼吸暫停-低通氣指數(shù)（ahi）是診斷osa和評估其嚴(yán)重程度的常用指標(biāo)。然而，ahi存在顯著局限性，其僅統(tǒng)計(jì)每小時(shí)的平均呼吸暫停和低通氣事件發(fā)生次數(shù)，卻未能充分反映氣道受限的持續(xù)時(shí)間、缺氧的嚴(yán)重程度等關(guān)鍵因素，因而無法全面評估osa所帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)。

3、為了解決上述技術(shù)問題，提出一種新的osa特異性低氧負(fù)荷指標(biāo)，該指標(biāo)基于呼吸事件（暫?；虻屯猓┧l(fā)的氧減曲線與基線之間的面積占總睡眠時(shí)間的比值，旨在更準(zhǔn)確反映與osa相關(guān)的低氧血癥的頻率、持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度，而不受其他因素引起的低氧影響。已有研究表明，低氧負(fù)荷在過去三年的社區(qū)和臨床隊(duì)列中展現(xiàn)了較好的預(yù)測價(jià)值，且其增加與致命及非致命心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。但上述低氧負(fù)荷的計(jì)算需要多導(dǎo)睡眠監(jiān)測（psg）計(jì)算得到，存在以下缺點(diǎn)：1）、檢查費(fèi)用較高，安裝多個(gè)電極和傳感器可能會干擾患者的睡眠，尤其是對于癥狀較輕的患者，可能會因?yàn)椴贿m而導(dǎo)致檢查結(jié)果不準(zhǔn)確，且該不適可能會引起首夜效應(yīng)，一晚的檢查可能因?yàn)椴贿m應(yīng)而影響結(jié)果，不能代表患者平時(shí)的睡眠狀態(tài)；2）、技術(shù)要求高，psg的分析需要專業(yè)的技術(shù)人員；3）、psg的監(jiān)測和分析過程耗時(shí)較長，需要消耗較多的人力和物力；4）、基于psg計(jì)算低氧負(fù)荷所需數(shù)據(jù)類型較多，計(jì)算過程繁雜。中國申請專利cn117045243a公開了一種多導(dǎo)睡眠圖的低氧負(fù)荷計(jì)算方法，雖然通過剔除錯(cuò)誤值去除因受試者移動帶來的誤差，但其無法避免psg其他的缺點(diǎn)；雖然通過設(shè)定氧減事件檢測依據(jù)以及改變傳統(tǒng)氧減事件檢測算法的面積計(jì)算方式一定程度提高了檢測算法精度，但其計(jì)算過程較為復(fù)雜，且通過呼吸事件確定氧減事件以及其對應(yīng)的基線，不利于計(jì)算受試者出現(xiàn)氧減連續(xù)無法恢復(fù)至基線情況下的低氧負(fù)荷，無法保證該種情況下的計(jì)算精度。

4、因此，提供一種既能夠簡化低氧負(fù)荷計(jì)算還能準(zhǔn)確計(jì)算各種情況下低氧負(fù)荷的方法是需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于指脈氧儀的低氧負(fù)荷計(jì)算方法、系統(tǒng)及其介質(zhì)。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于指脈氧儀的低氧負(fù)荷計(jì)算方法，該方法包括：

4、獲取指脈氧儀監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從中提取原始氧飽和度信號，所述的原始氧飽和度信號以時(shí)間為橫軸，以血氧飽和度為縱軸；

5、從時(shí)間起點(diǎn)往時(shí)間終點(diǎn)遍歷原始氧飽和度信號，將血氧飽和度值首次出現(xiàn)下降時(shí)的點(diǎn)作為當(dāng)前信號段的左邊界點(diǎn)，以左邊界點(diǎn)為起點(diǎn)尋找預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)首次出現(xiàn)的血氧飽和度最大值作為當(dāng)前信號段的右邊界點(diǎn)，重復(fù)上述過程直至將整段原始氧飽和度信號劃分為多個(gè)信號段；

6、對每一信號段，選取其左邊界點(diǎn)和右邊界點(diǎn)中的較小值點(diǎn)，過該較小值點(diǎn)作平行于橫軸的直線作為該信號段的基線，將信號段中位于基線以下的曲線定義為氧減曲線；

7、獲取每一氧減曲線和對應(yīng)基線的交點(diǎn)，將兩相鄰的交點(diǎn)作為氧減事件的起點(diǎn)和終點(diǎn)，所述信號段包括至少一個(gè)氧減事件；

8、排除氧減事件的偽影，計(jì)算排除偽影后每一信號段中每一氧減事件的面積并進(jìn)行匯總，基于匯總后的低氧面積獲取低氧負(fù)荷。

9、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的排除每一信號段的偽影的方法為：排除兩相鄰交點(diǎn)之間最低血氧飽和度值與基線差值不大于預(yù)設(shè)值的偽影；排除氧減持續(xù)時(shí)間不超過預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間的偽影，所述氧減持續(xù)時(shí)間根據(jù)氧減事件的起點(diǎn)和終點(diǎn)確定；排除最低血氧飽和度值小于預(yù)設(shè)百分?jǐn)?shù)的偽影。

10、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的預(yù)設(shè)值為1%，所述的預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間為1秒，所述的預(yù)設(shè)百分?jǐn)?shù)為40%。

11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，計(jì)算每一所述的氧減事件的面積的方法為：

12、，

13、表示第n個(gè)氧減事件的面積，表示第n個(gè)氧減事件的起點(diǎn)，表示第n個(gè)氧減事件的終點(diǎn)，表示第n個(gè)氧減事件對應(yīng)的基線，表示第n個(gè)氧減事件對應(yīng)的氧減曲線，t表示氧減事件的時(shí)間且<mi>t</mi><mi>∈[</mi><msubsup><mi>t</mi><mi>n</mi><mi>l</mi></msubsup><mi>,</mi><msubsup><mi>t</mi><mi>n</mi><mi>r</mi></msubsup><mi>]</mi>，n表示氧減事件編號且<mi>n</mi><mi>∈[1,n]</mi>，n表示氧減事件總數(shù)。

14、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的獲取低氧負(fù)荷的方法為：

15、，

16、表示低氧負(fù)荷值，n表示氧減事件總數(shù)，n表示氧減事件編號且<mi>n</mi><mi>∈[1,n]</mi>，表示第n個(gè)氧減事件面積，表示原始氧飽和度信號持續(xù)時(shí)間。

17、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種基于指脈氧儀的低氧負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)，包括：

18、氧飽和度信號獲取模塊：用于獲取指脈氧儀監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從中提取原始氧飽和度信號，所述原始氧飽和度信號以時(shí)間為橫軸，以血氧飽和度為縱軸；

19、信號段劃分模塊：用于從時(shí)間起點(diǎn)往時(shí)間終點(diǎn)遍歷原始氧飽和度信號，將血氧飽和度值首次出現(xiàn)下降時(shí)的點(diǎn)作為當(dāng)前信號段的左邊界點(diǎn)，以左邊界點(diǎn)為起點(diǎn)尋找預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)首次出現(xiàn)的血氧飽和度最大值作為當(dāng)前信號段的右邊界點(diǎn)，重復(fù)上述過程直至將整段原始氧飽和度信號劃分為多個(gè)信號段；

20、氧減曲線獲取模塊：對每一信號段，選取其左邊界點(diǎn)和右邊界點(diǎn)中的較小值點(diǎn)，過該較小值點(diǎn)作平行于橫軸的直線作為該信號段的基線，將信號段中位于基線以下的曲線定義為氧減曲線；

21、氧減事件確定模塊：用于獲取每一氧減曲線和對應(yīng)基線的交點(diǎn)，將兩相鄰的交點(diǎn)作為氧減事件的起點(diǎn)和終點(diǎn)，所述信號段包括至少一個(gè)氧減事件；

22、偽影排除模塊：用于排除氧減事件的偽影；

23、低氧負(fù)荷計(jì)算模塊：用于計(jì)算排除偽影后每一信號段中每一氧減事件的面積并進(jìn)行匯總，基于匯總后的低氧面積獲取低氧負(fù)荷。

24、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的方法。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

26、1）、相比較于現(xiàn)有技術(shù)需要psg監(jiān)測數(shù)據(jù)，本發(fā)明僅需通過指脈氧儀獲取的氧飽和度信號即可計(jì)算低氧負(fù)荷的，不僅排除了受試者因不適應(yīng)psg帶來的負(fù)面影響使得獲取的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，還簡化了計(jì)算低氧負(fù)荷的計(jì)算過程，且直接通過氧飽和度信號確定氧減事件的基線相較于現(xiàn)有技術(shù)更直觀；

27、2）、本發(fā)明對低氧負(fù)荷的計(jì)算不再局限判斷出每一個(gè)獨(dú)立的氧減事件，而是對信號段的左右邊界內(nèi)低于基線的區(qū)域進(jìn)行計(jì)算，尤其是對于一個(gè)重度osa患者，其氧減可能是連續(xù)的無法恢復(fù)到基線的氧減事件，使用本發(fā)明的計(jì)算方法則可有效避免判斷獨(dú)立的氧減事件造成這類患者低氧負(fù)荷的低估的情況。