用于从指示个体的外周动脉张力的信号检测睡眠干扰事件的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:37404446 阅读:10 留言:0更新日期:2023-04-30 09:31
本发明专利技术涉及用于从指示个体的外周动脉张力的信号检测睡眠干扰事件的方法和装置,信号受静脉小动脉反射的影响,其中睡眠干扰事件通过以下方式来检测:根据信号的变化确定血管收缩事件;针对所述血管收缩事件导出参考幅值和基线幅值,所述参考幅值不同于所述基线幅值;将血管收缩事件的参考幅值与血管收缩事件的基线幅值相关联,从而获得血管收缩事件的大小测量值;以及由此检测睡眠干扰事件。以及由此检测睡眠干扰事件。以及由此检测睡眠干扰事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从指示个体的外周动脉张力的信号检测睡眠干扰事件的方法和装置


[0001]本专利技术涉及用于检测睡眠干扰事件的方法和装置,并且更具体地,用于检测来自指示个体的外周动脉张力PAT的信号的睡眠干扰事件。

技术介绍

[0002]体积描记法,无论是基于气动的还是基于光学的,是一种测量技术,通常用于监测个体的大血管和微血管系统中血容量变化的测量技术,更具体地,是用于监测动脉或小动脉中包含的血容量变化的测量技术。动脉血容量的变化还受到动脉或小动脉的肌肉壁的收缩的影响。因此,用体积描记法监测动脉血容量的变化经验性地提供了关于小动脉平滑肌组织(也称为外周动脉张力,PAT)的肌肉张力或“张力”的相对变化的信息。
[0003]光学体积描记法或光电容积描记法通过将来自一个或多个光源(例如LED)的光照射到所研究的容量上并且通过在传感器上检测与在所研究的容量中反射或透射的光相对应的所收集的光来测量动脉血容量变化,其中该传感器可以例如包括或对应于光电探测器,例如光电二极管。光源和传感器形成所谓的体积描记探针,并且可以例如布置在所研究容量的相对侧上,例如个体的手指、鼻孔、耳朵、前额、嘴的内部、脚趾、手腕、脚踝等,从而允许测量透射模式光体积描记图PPG,或者布置在所研究容量的同一侧,从而允许测量反射模式PPG。不管所采用的测量技术如何,透射模式PPG和反射模式PPG都捕获所研究的容量中的动脉血容量的周期性波动,因此捕获个体的外周动脉张力的变化。
[0004]因为流向所研究容量的动脉血流可由多种其它生理现象如呼吸和心率调节,体积描记法也可用于监测呼吸和循环状况,血容量不足,甚至用于检测导致睡眠障碍或由睡眠障碍引起的睡眠干扰事件。睡眠障碍诊断是其中在一定时间例如一个或多个夜晚期间监测患者的睡眠的医疗领域。基于监测,可以识别不同的睡眠相关或更好的睡眠干扰事件,例如呼吸暂停事件、打鼾、肢体运动或其它。例如,在睡眠呼吸暂停事件结束时呼吸的再摄取通常与去甲肾上腺素释放一致。去甲肾上腺素在血流中释放并与所研究容量中的小动脉中的肾上腺素能受体结合,触发小动脉的肌肉张力的增加,导致小动脉直径的减小和所研究容量中动脉血容量的减小。因此,例如通过体积描记法监测外周动脉张力PAT可以提供关于这些睡眠干扰事件(例如睡眠呼吸暂停)的发生的有价值的信息。这种观察在上个世纪被广泛报道,并在Hamunen等人于2012年5月1日发表在《英国麻醉学杂志》(British Journal of Anesthesia)第108卷,第5期,第838

844页的题为“Effect of pain on autonomic nervous systemindices derived fromphotoplethysmography in healthy volunteers”的科学出版物中详细解释,作者描述了光电体积描记器的脉搏体积描记幅度或PPGA是由于组织容量(主要是动脉血)的脉动变化,并且在交感神经激活或血管收缩期间,PPGA降低。
[0005]然而,由于重力的作用,当身体的某些部分位于心脏水平以下时,流体静压力梯度自动产生。静水压力梯度影响静脉系统,一种固有的低压系统,导致静脉扩张,也称为静脉血汇集。静脉汇集可引起向静脉供血的动脉中的反射收缩反应,从而造成额外的生理变化,
从而掩盖体积描记法所研究的所需动脉血管舒缩反应。这种反射通常称为静脉小动脉反射或VAR,在Bar等人的白皮书“睡眠医学中PAT信号图解图集(An Illustrated Atlas of PAT Signals in Sleep Medicine)”的A部分中有详细描述。为了解决这个问题,US7374540B2提出了一种能够完全覆盖手指远端的表面,并提供一个均匀的压力场,一直延伸到手指的末端。US7374540B2提出了一种具有内膜和外膜的探针,内膜向身体部分施加预定的静态压力,外膜确保由内膜施加的预定的静态压力基本上不受身体部分的容量变化的影响。因此,据称由外膜施加的外部反压力减少了测量部位内的静脉血汇集和扩张,并据称减少了远端静脉汇集。这声称降低了诱发静脉小动脉反射血管收缩的可能性,否则会导致不确定程度的血管收缩的发展。因此,现有技术描述了一种复杂且昂贵的探针,用于提供均匀的压力探针以减少与不确定程度的血管收缩相关的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例的目的是提供一种能够检测导致睡眠障碍或由睡眠障碍引起的睡眠干扰事件的解决方案,以克服传统解决方案的缺点,并且更具体地,提供一种能够基于通过传统的现成医疗装置获取的生理信息以准确且稳健的方式检测包括睡眠障碍的睡眠干扰事件的解决方案。本专利技术的实施例的另一个目的是提供一种解决方案,该解决方案能够基于由常规的现成医疗装置(例如不提供均匀压力的体积描记探针)采集的指示个体的外周张力的信号,以准确且稳健的方式检测包括睡眠障碍的睡眠干扰事件。
[0007]本专利技术的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求给出。本说明书中描述的不落入独立权利要求的范围内的实施例和特征,如果有的话,将被解释为对理解本专利技术的各种实施例有用的实例。
[0008]根据本专利技术的第一示例性方面,通过根据权利要求1所限定的用于检测睡眠干扰事件的计算机实现的方法来实现这些目的。具体地,计算机实现的方法能够根据指示受静脉小动脉反射VAR影响的个体的外周动脉张力PAT的信号来检测睡眠干扰事件。信号可以通过传统的现成医疗装置获得,只要所获得的信号提供指示PAT和由静脉小动脉反射VAR引起的对信号影响的信息。这种医疗装置的实例包括采用气动体积描记法或光体积描记法(PPG)的标准探针,能够获得受VAR影响的PAT信号的探针。因此,方法包括处理从PPG探针获得的信号以从中导出睡眠干扰事件。更具体地,方法包括根据信号的变化确定一个或多个血管收缩事件。方法还包括为所确定的血管收缩事件导出参考幅值和基线幅值。参考幅值和基线幅值彼此不同。参考和基线幅值对应于血管收缩事件的信号中的特征点的幅值,其允许血管收缩事件的表征。然后将所获得的参考幅值和基线幅值彼此相关,以获得指示血管收缩事件的大小的测量值,即表征血管收缩事件的强度或显著性的大小测量值,并因此表征所观察到的生理事件的强度或显著性的幅度测量值。一旦获得了所检测到的生理事件的大小,方法就继续从中检测睡眠干扰事件。将参考幅值与基线幅值相关联允许充分地减少在信号中观察到的较慢变化(即,稳态变化)的影响。稳态变化是在信号中观察到的,以比血管收缩事件产生的信号变化更慢的速率变化的效应。如上所述,这种稳态变化可以例如由静脉小动脉反射引起。换句话说,参考和基线幅值彼此相关,使得当确定血管收缩事件的大小时,考虑信号中的稳态变化,并因此考虑静脉小动脉反射。这样做确保了对血管收缩事件的大小的正确评估,并且由此确保了对睡眠干扰事件的正确检测和表征。结果,睡眠干扰
事件的假阳性和假阴性检测基本上被消除。
[0009]血管收缩事件的参考和基线幅值优选地从信号的基线不变版本导出。可以专门针对血管收缩事件或完整信号来计算基线不变信号本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从指示个体的外周动脉张力的信号(230)检测睡眠干扰事件的计算机实现的方法,所述信号受静脉小动脉反射的影响,所述方法包括:——根据所述信号(230,240)的变化确定(110)血管收缩事件(310,110_1-110_n);——针对所述血管收缩事件(310,110_1-110_n)导出(122)参考幅值(313)和基线幅值(311),所述参考幅值不同于所述基线幅值;——将所述血管收缩事件的所述参考幅值(311)与所述血管收缩事件的所述基线幅值(313)关联(123),从而获得所述血管收缩事件的大小测量值(321);以及——由此检测(130)睡眠干扰事件。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,导出(122)包括:计算所述血管收缩事件的基线不变信号(232),从中选择所述血管收缩事件的所述参考幅值(313)和所述基线幅值(311),所述参考和所述基线幅值对应于所述血管收缩事件的幅值,允许计算所述血管收缩事件的所述大小测量值。3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法,其中,所述计算包括将对应于所述血管收缩事件的所述信号部分(310)除以所述血管收缩事件的基线(231,313)。4.根据权利要求2或3所述的计算机实现的方法,其中,所述关联(123)包括从所述参考幅值(311)和所述基线幅值(313)计算所述血管收缩事件的绝对大小(321)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述血管收缩事件的所述基线(231,313)是通过计算表征所述信号中的所述静脉小动脉反射的所述信号的包络,诸如峰值包络(231)、波谷包络、峰谷平均包络、基于百分位数的包络、或所述信号的平滑版本,或通过计算表征所述血管收缩事件的所述静脉小动脉反射的所述血管收缩事件的幅值,诸如所述血管收缩事件的峰值幅度(311)、波谷幅度、峰谷平均幅度或百分位数来导出的。6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中,所述血管收缩事件的所述参考幅值和所述基线幅值分别通过计算所述血管收缩事件的峰值幅度、波谷幅度、峰谷平均幅度或百分位数而导出。7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法,其中,所述关联(123)包括从所述血管收缩事件的所述参考幅值和所述基线幅值计算所述血管收缩事件的相对大小。8.根据前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:史蒂文
申请(专利权)人:艾图传感有限公司
类型:发明
国别省市:

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