【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种量化心肺系统交互作用的分析方法,具体是涉及一种将心脏、血管、呼吸系统的监测数据借由频谱分析方法和信息学分析方法来量化心肺交互作用的方法。
技术介绍
心肺交互作用通常也称为心肺耦合,是指心血管循环系统与呼吸系统之间的协调机制及其相互作用。在睡眠过程中,人体循环稳态的维持主要依靠呼吸系统和心血管系统的协调工作:呼吸系统保证氧气交换,心血管系统则保证血液运输。这两大系统间存在明显的交互作用,呼吸运动加深变慢能通过心血管反射系统增加心率变异性、增加静脉回流,增加血氧饱和度、降低外周阻力等。心肺系统间耦合涉及到中枢神经系统、压力感受器以及血液动力学变化,其蕴含的生理信息可以用来辨识人体健康状态,也可以用于评估自主神经系统功能,用于睡眠质量定量测量和睡眠呼吸事件的检测等。目前研究人体睡眠循环稳态,较多的是采用单一生理参数研究某个系统的变化。如对单导联心电信号进行心率变异性分析研究心血管自主神经调节功能状态,监控呼吸气流信号评估睡眠呼吸紊乱研究呼吸系统节律性。但是,人体是一个复杂的联合系统,这种单变量的分析方法往往不能反映系统之间重要的内在联系,不能准确全面地描述各系统的功能状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在问题和不足,提供一种量化心肺系统交互作用的分析方法,该方法基于睡眠状态下同步采集人体的体表心电信号、脉搏波信号及呼吸气流信号,提取得到4种时间序列,采用多变量的频域和信息学分析方法量化心肺交互作用强度和作用方向。本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术所述的量化心肺系统交互作用的分析方法,其特点是包括以下步骤:1)采集受试者夜 ...
【技术保护点】
一种量化心肺系统交互作用的分析方法,其特征在于包括以下步骤:1)采集受试者夜间睡眠7小时的体表心电信号、呼吸气流信号及食指末端的脉搏波信号,并根据R&K标准进行睡眠分期标记:REM(快动眼睡眠期),NREM(非快动眼睡眠期);2)对采集的体表心电信号逐拍提取RR间期序列{RRi,i=1,2,3,…,N},对采集的脉搏波信号逐拍提取PP间期序列{PPi,i=1,2,3,…,N},对采集的呼吸气流信号逐拍提取RA间期序列{RAi,i=1,2,3,…,N},并根据同步的体表心电信号和脉搏波信号,计算脉搏波传导时间PTT序列{PTTi,i=1,2,3,…,N};3)同步截取上述4种时间序列在REM或NREM睡眠状态下的连续5分钟片段序列;4)从截取的4种时间序列的连续5分钟片段序列中提取2个特征参数,作为受试者不同睡眠深度下的心血管及肺系统的功能变化的判断指标;5)将截取的4种时间序列的连续5分钟片段序列进行特定配对,并提取1个特征参数,作为受试者夜间睡眠的心血管及肺系统交互作用的判断指标;6)建立神经网络心肺系统交互作用评估模型,将上述提取的3个特征参数作为神经输入矢量,训练神经网络 ...
【技术特征摘要】
1.一种量化心肺系统交互作用的分析方法,其特征在于包括以下步骤:1)采集受试者夜间睡眠7小时的体表心电信号、呼吸气流信号及食指末端的脉搏波信号,并根据R&a...
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