内瘘狭窄程度评估方法、评估系统及可穿戴式医疗设备技术方案

本发明专利技术涉及一种内瘘狭窄程度评估方法、评估系统及可穿戴式医疗设备，包括以下步骤：采集血管的内萎杂音信号；从所述内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征；根据所述谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。其简易度高，可穿戴，可在透析过程中实时监测，减轻医护人员的负担。

【技术实现步骤摘要】
内瘘狭窄程度评估方法、评估系统及可穿戴式医疗设备
本专利技术涉及内瘘狭窄程度检测
，尤其是指一种内瘘狭窄程度评估方法、评估系统及可穿戴式医疗设备。
技术介绍
维持性血液透析(maintenancehemodialysis,MHD)是终末期肾衰竭患者有效的替代治疗方法，建立和维持一个良好的血管通路，是保证长期顺利透析的关键。血液透析过程中，内瘘堵塞仍然是困扰医生和患者的首要问题。没有一个充分有效的血管通路，血液透析的效率就会下降，从而增加血液透析患者的死亡率。对内瘘堵塞情况的监测，一般是通过监测血管的狭窄程度，狭窄程度越高说明堵塞越严重。目前常用的内瘘堵塞检测方法有：超声稀释法、数字减影血管造影术、多普勒超声检查。但是这些方法存在如下缺点：设备昂贵、体积庞大、需要专业人员进行操作。此外，部分研究人员使用单侧或者双侧的PPG信号对狭窄程度进行判别，准确率得到了很大的提高，设备的体积得到一定的缩小，但是设备采集电路复杂，操作上还不具备简易性。因此提出一种基于内瘘杂音的穿戴式内瘘狭窄程度判别装置是非常有必要的。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中内瘘堵塞不便于检测，操作繁琐的技术缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种内瘘狭窄程度评估方法，包括以下步骤：S1、采集血管的内萎杂音信号；S2、从所述内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征；S3、根据所述谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。在本专利技术的另一实施例中，所述S1和S2之间还包括：对内萎杂音信号进行滤波，获得滤波后的声音信号。在本专利技术的另一实施例中，所述S3中通过SVM对所采集的内萎杂音信号进行分类。在本专利技术的另一实施例中，所述S3中通过神经网络深度学习的方式对所采集的内萎杂音信号进行分类。在本专利技术的另一实施例中，所述S3之后还包括：S4、对分类后的内萎杂音信号进行内瘘狭窄程度评估。在本专利技术的另一实施例中，所述S4具体包括：当内萎杂音信号的DOS指数为0-30％时，输出内瘘狭窄程度为低，当内萎杂音信号的DOS指数为30％-60％时，输出内瘘狭窄程度为低为中，当内萎杂音信号的DOS指数为60％-100％时，输出内瘘狭窄程度为高。在本专利技术的另一实施例中，所述S1中通过麦克风采集内萎杂音信号。本专利技术公开了一种血液透析患者内瘘狭窄程度评估系统，包括：数据采集模块，所述数据采集模块用于采集血管的内萎杂音信号；特征提取模块，所述特征提取模块用于从所述内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征；分类模块，所述分类模块根据所述谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。在本专利技术的另一实施例中，还包括评估模块，所述评估模块对分类后的内萎杂音信号进行内瘘狭窄程度评估：当内萎杂音信号的DOS指数为0～30％时，所述评估模块输出内瘘狭窄程度为低，当内萎杂音信号的DOS指数为30％～60％时，所述评估模块输出内瘘狭窄程度为低为中，当内萎杂音信号的DOS指数为60％～100％时，所述评估模块输出内瘘狭窄程度为高。在本专利技术的另一实施例中，所述分类模块通过SVM或神经网络深度学习的方式对所采集的内萎杂音信号进行分类。本专利技术公开了一种可穿戴式医疗设备，包括上述的血液透析患者内瘘狭窄程度评估系统。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术提出一种针对内瘘部位的评估血管狭窄程度的方法，通过采集内瘘部分的声音信号，进而判断血管的狭窄程度。2、本专利技术中的系统组成简单，便于实现，并且不会影响血液透析过程，具备操作简单和可穿戴性，医护人员只需要在终端连接设备就可以在透析过程中实时监测，可以减轻医护人员的负担。3、在现有技术中，血液透析的时间很长，而现有医疗设备大多采用多普勒超声在透析过程中随机检查，操作复杂，且需要有医护人员一直在身边，增加了医护人员的负担，本专利技术很好的解决该问题，做到实时的监测。4、本专利技术面向实际的医护场景，实现简单有效，同时非常有效的在可靠性和复杂性之间保持均衡。附图说明图1是本专利技术中内瘘狭窄程度评估方法的流程示意图；图2为通过SVM或深度学习进行分类的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。参照图1-2所示，本专利技术公开了一种内瘘狭窄程度评估方法，包括以下步骤：步骤一、通过麦克风采集内萎杂音信号。步骤二、从内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征。步骤三、根据谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。步骤三中，可通过SVM对所采集的内萎杂音信号进行分类，也可通过神经网络深度学习的方式对所采集的内萎杂音信号进行分类。在步骤一和步骤二之间还包括：对内萎杂音信号进行滤波，获得滤波后的声音信号。本专利技术还可对滤波后的声音信号进行归一化处理，便于步骤二中的特征提取。步骤四、对分类后的内萎杂音信号进行内瘘狭窄程度评估，包括：当内萎杂音信号的DOS指数为0-30％时，输出内瘘狭窄程度为低，当内萎杂音信号的DOS指数为30％-60％时，输出内瘘狭窄程度为低为中，当内萎杂音信号的DOS指数为60％-100％时，输出内瘘狭窄程度为高。同样的，本专利技术公开了一种血液透析患者内瘘狭窄程度评估系统，包括数据采集模块、特征提取模块和分类模块。数据采集模块用于采集血管的内萎杂音信号。特征提取模块用于从内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征。分类模块根据谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。分类模块通过SVM或神经网络深度学习的方式对所采集的内萎杂音信号进行分类。本专利技术还包括评估模块，评估模块对分类后的内萎杂音信号进行内瘘狭窄程度评估：当内萎杂音信号的DOS指数为0～30％时，评估模块输出内瘘狭窄程度为低，当内萎杂音信号的DOS指数为30％～60％时，评估模块输出内瘘狭窄程度为低为中，当内萎杂音信号的DOS指数为60％～100％时，评估模块输出内瘘狭窄程度为高。本专利技术公开了一种可穿戴式医疗设备，包括上述的血液透析患者内瘘狭窄程度评估系统。其体积小，便于操作。本专利技术可选用合适的MEMS麦克风进行内瘘杂音的采集，可以设计共振腔体，增大所需杂音信号的幅值。也可以增加蜂鸣器报警装置，当等级升高时，给出警报。在透析过程中，将设备放置在内瘘处，既可做到实时的监测。每次透析的时间约为4小时，由于是低功耗设计，可以满足使用时间。当终端检测到DOS等级升高后，医护人员再转而进行相应的措施帮助患者。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、采集血管的内萎杂音信号；/nS2、从所述内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征；/nS3、根据所述谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。/n

【技术特征摘要】
1.一种内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集血管的内萎杂音信号；
S2、从所述内萎杂音信号中提取谱质心特征和听觉频谱通量特征；
S3、根据所述谱质心特征和听觉频谱通量特征对内萎杂音信号进行分类，并获得内萎杂音信号的DOS指数。


2.根据权利要求1所述的内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，所述S1和S2之间还包括：
对内萎杂音信号进行滤波，获得滤波后的声音信号。


3.根据权利要求1所述的内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，所述S3中通过SVM对所采集的内萎杂音信号进行分类。


4.根据权利要求1所述的内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，所述S3中通过神经网络深度学习的方式对所采集的内萎杂音信号进行分类。


5.根据权利要求1所述的内瘘狭窄程度评估方法，其特征在于，所述S3之后还包括：
S4、对分类后的内萎杂音信号进行内瘘狭窄程度评估，具体包括：
当内萎杂音信号的DOS指数为0-30％时，输出内瘘狭窄程度为低，当内萎杂音信号的DOS指数为30％-60％时，输出内瘘狭窄程度为低为中，当内萎杂音信号的DOS指数为60％-100％时，输出内瘘狭窄程度为高。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽荣，朱文亮，邱励燊，孙飞飞，史秋良，杨余运，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32