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用于检测睡眠障碍事件的方法和设备技术

技术编号:40491679 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-26 19:21
设备和方法检测睡眠障碍事件。该设备可以被配置为访问由一个或多个传感器生成的一个或多个生理信号。该设备可以被配置为从一个或多个生理信号中检测暗示睡眠障碍事件的种子事件。该设备可以被配置为计算指示与检测到的种子事件相关联的一个或多个生理信号的部分内的模式的特征。该设备可以被配置为应用于分类器,所计算的特征指示种子事件的模式。可以训练分类器来计算计算的特征与学习的睡眠障碍事件的重复模式的适合度。所述设备可被配置为基于由分类器确定的所计算的适合度输出与种子事件对应的睡眠障碍事件的识别。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本技术一般涉及诸如呼吸相关障碍的障碍的筛查、检测、诊断、监测、治疗、预防和改善中的一种或多种。本技术还涉及医疗装置或设备及其用途。在一些实现中,技术包括筛查、检测、诊断、监测、治疗、预防和/或改善睡眠障碍事件,例如睡眠障碍性呼吸,包括例如中枢性或阻塞性呼吸暂停。相关技术的描述治疗已经使用一系列治疗来治疗或改善呼吸病症。此外,其他健康个体可利用此类治疗来预防出现呼吸障碍。经鼻持续气道正压通气(cpap)治疗已被用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(osa)。作用机制是连续气道正压通气充当气动夹板,并且可以通过向前并远离后口咽壁推动软腭和舌来防止上气道闭塞。高流量治疗(hft)不依赖于密封的患者接口内的气道正压,而是依赖于以治疗流速将空气经由可能对大气明显开放的未密封的患者接口递送到患者气道的入口附近。高流量治疗已用于治疗osa、csr和copd。相对于典型的呼吸流速,以高流速输送到气道的空气冲出患者的解剖死腔并减少再呼吸co2的量,从而提高气体交换的效率。高流量治疗可与呼吸压力治疗结合使用。无创通气(niv)治疗通过上呼吸道为患者提供通气支持,以通过进行一些或全部呼吸功来帮助患者充分呼吸和/或保持体内足够的氧气水平。通过非侵入式患者接口提供niv。niv已用于治疗csr、ohs、copd、nmd和胸壁病症。诊疗系统这些疗法可由治疗系统或装置提供。这样的系统和也可用于诊断病症而不对其进行治疗。治疗系统可以包括呼吸治疗装置(rt装置),例如呼吸流量治疗装置或呼吸压力治疗装置(rpt装置),例如高流量治疗装置(hft装置)、空气回路、加湿器和患者接口。患者接口患者接口可以用于将呼吸设备连接到其用户,例如通过提供可呼吸气流。可呼吸气流可以通过面罩提供给用户的鼻和/或嘴,经由气切管提供到用户的气管中。根据要应用的治疗,患者接口可以例如与患者的面部区域形成密封,以便于以与周围压力足够变化的压力(例如约10cmh2o的正压)输送气体以实现治疗。对于其他形式的治疗,诸如氧气输送,患者接口可以不包括足以有利于将约10cmh2o的正压下的空气供应输送至气道的密封。呼吸治疗(rt)装置气压发生器在多种应用中是已知的,例如工业规模的通气系统。然而,用于医学应用的气压发生器具有更普遍的气压发生器不能满足的特定要求,例如医疗装置的可靠性、尺寸和重量要求。此外,甚至设计用于医学治疗的装置也可能存在缺点,包括舒适性、噪声、易用性、功效、尺寸、重量、可制造性、成本和可靠性中的一个或多个。一种已知的用于治疗睡眠呼吸障碍的rpt装置是由resmed制造的s9睡眠治疗系统,其证明是cpap治疗。rpt装置的另一个示例是呼吸机。诸如成人和儿科呼吸机的resmedstellartm系列的呼吸机可以为治疗诸如但不限于nmd、ohs和copd的多种病症的一系列患者提供侵入性和非侵入性非依赖性通气治疗。rpt装置通常包括压力发生器,例如马达驱动的鼓风机或压缩气体储存器,并且被配置为向患者的气道供应加压空气。rpt装置的出口经由空气回路连接到诸如上述那些的患者接口。仍然需要一种系统,该系统不仅可以监测用户的健康,而且还可以帮助那些用户理解如何改善他们自己的生活质量,例如通过理解他们的症状和触发,以及他们如何响应药物。另外,希望系统能够访问并能够处理尽可能多的与用户状况相关的数据。在这方面,还希望该系统能够在尽可能多的白天和夜晚监测患者,而不仅仅是当患者在床上时。筛查/诊断/监测系统筛查和诊断一般描述从病症的体征和症状鉴定障碍。筛查通常给出真/假结果,例如指示患者的病症是否严重到足以保证进一步研究,而诊断可产生临床上可操作的信息。筛查和诊断趋于一次性过程,而监测障碍进展可以无限期地持续。一些筛查/诊断系统仅适用于筛查/诊断,而一些也可用于监测。多导睡眠图(psg)是用于诊断/监测心肺疾病的常规系统,并且通常涉及临床专家来应用该系统。psg通常涉及在人上放置15至20个接触传感器以记录各种生物信号,例如脑电图(eeg)、心电图(ecg)、眼电图(eog)、肌电图(emg)等。睡眠障碍性呼吸的psg涉及在临床中观察患者两夜,纯诊断一夜和临床医师滴定治疗参数的第二夜。临床专家可能能够根据视觉观察到的psg信号充分诊断或监测患者。然而,存在临床专家可能不可用或者临床专家可能负担不起的情况。因此,psg是昂贵和不方便的。特别地,其不适于家庭内诊断/监测。在睡眠分析领域中,诸如阻塞性呼吸暂停、中枢性呼吸暂停、阻塞性呼吸不足、中枢性呼吸不足或与呼吸努力相关的觉醒(rera)的睡眠障碍事件的评分或检测通常受这样的多导睡眠图影响,在该多导睡眠图期间监测不同的身体功能,诸如通过脑电图(eeg)的脑、通过眼电图(eog)的眼运动、通过肌电图(emg)的肌肉活动或骨骼肌激活、通过心电图(ecg)的心律,以及呼吸气流。尽管被认为是金标准,但是该技术具有几个缺点。首先,测试本身可能需要医疗专业人员住院治疗或在家庭环境中设置。第二,测试的解释通常不是完全自动化的,需要睡眠技术人员手动分析所记录的信号,从而引入存储器间的变化。第三,由于复杂的布线和整体开销,测试可能干扰人的睡眠,从而影响临床参数,例如仰卧睡眠时间、睡眠开始、睡眠期间的觉醒等。第四,已知诸如睡眠呼吸暂停的睡眠障碍具有高的夜间可变性,并且由于临床缺点、缺乏便利性和每次检查的高成本,当前的诊断系统不适于多夜研究。另一种方便的家用筛查/诊断/监测系统包括鼻插管、压力传感器、处理装置和记录装置。鼻插管是包括两个中空的端部开口的突起的装置,所述突起被配置为非侵入性地稍微插入患者的鼻孔中,以便尽可能少地干扰患者的呼吸。中空突起通过y形管与压力转换器流体连通。压力转换器提供表示患者鼻孔入口处压力(鼻压)的数据信号。已经表明,鼻压力信号是由与密封鼻罩成一直线的流量传感器产生的鼻流量信号的令人满意的代表,因为鼻压力信号在形状上与鼻流量信号相当。处理装置可以配置为实时或接近实时地分析来自压力转换器的鼻压力信号,以检测和分类sdb事件,以便监测病人的状况。筛查或诊断可能需要类似的分析,但不一定是实时或接近实时的。因此,记录装置被配置为记录来自压力转换器的鼻压力信号,用于以后由处理装置离线或“批量”分析,用于筛查/诊断目的。最近,还使用基于光电容积图(ppg)测量的不同技术来进行睡眠事件的评分。在一个或多个波长的ppg测量允许监测外周动脉音调的变化,其指示外周血管舒张或血管收缩,允许导出氧饱和度(spo2),并且允许导出脉搏率。例如,在ep 3593707 a1中公开了允许从外周动脉音调(pat)的变化导出睡眠事件的发生的系统的有利实施例。该系统以及在该系统中使用的测量技术允许以对睡眠对象的最小影响和干扰来检测睡眠障碍事件,这相对于多导睡眠图是相当大的优点。在多导睡眠描记术以及基于pat的方法中,睡眠障碍事件的评分通常基于许多生理现象的共现。在多导睡眠描记术中,当例如以下现象中的一种或多种同时发生时,事件可被限定为呼吸相关睡眠障碍事件,也称为呼吸事件:气流减少或甚至不存在,可通过eeg检测到的唤醒,通过spo2图中的下降检测到的氧去饱和,随后返回基线。对于这些现象中的每一种,例如由美国睡眠医学院(aasm)确定阈值,在该阈值之上或之下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于检测睡眠障碍事件的处理器实现的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述分类器包括机器学习分类器、决策树模型、机器学习分类器模型、逻辑回归分类器模型、神经网络、朴素贝叶斯分类器模型机的一个或多个。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述多个生理信号包括外周动脉音调(PAT)信号,以及以下各项中的一个或多个:氧饱和度信号、脉搏率信号、呼吸努力信号、运动信号和气流信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述种子事件中的每个种子事件包括以下各项中的一个或多个:外周动脉音调(PAT)信号中从基线的幅度下降、氧饱和度(SpO2)信号中氧的去饱和、脉搏率(PR)信号中从基线的幅度增加、呼吸努力信号中从基线的幅度变化,以及空气流量信号中从基线的幅度变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述模式包括形态模式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述模式包括时间模式。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所计算的特征中的特征包括以下各项中的一个或多个:种子事件的持续时间;种子事件的强度;种子事件的导出的倾斜或斜率;导出的种子事件附近的变化斜率的形态不对称性;种子事件的深度;种子事件的信号幅度的方差;种子事件的信号幅度的平均值;种子事件的偏斜;以及种子事件的形态形状的表征。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所计算的特征中的一个或多个特征包括种子事件的所确定的开始点、种子事件的所确定的结束点、最高或最低强度的所确定的点以及种子事件的所确定的特征点中的一个或多个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所检测的种子事件包括所述多个生理信号中的第一信号的第一种子事件和所述多个生理信号中的第二信号的第二种子事件,其中所述第二信号是与所述第一信号不同的生理信号,并且其中所计算的特征中的一个或多个特征表征所述第一种子事件和所述第二种子事件。

10.根据权利要求9所述的方法,其中表征所述第一种子事件和所述第二种子事件的所计算的特征中的所述一个或多个特征包括:(a)去饱和最低点在峰值脉冲速率增加和/或PAT信号振幅降低之后或之前的时间量;和/或(b)检测到的脉搏率(PR)波动峰值与PAT信号的降低谷值之间的定时差。

11.根据权利要求9所述的方法,其中所检测的种子事件包括所述第一信号的第三种子事件,并且其中所计算的特征中的一个或多个特征表征所述第一种子事件和所述第三种子事件。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一种子事件和所述第三种子事件包括相邻的种子事件对。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法,其中表征所述第一种子事件和所述第三种子事件的所计算的特征中的所述一个或多个特征包括以下各项中的任一个或多个:(a)第一种子事件和第三种子事件之间的持续时间;(b)计算所述第一种子事件和所述第三种子事件之间的时段的稳定性;以及(c)第一种子事件和第三种子事件的计算出的稳定性。

14.根据权利要求13所述的方法,其中计算所述持续时间包括检测所述第一种子事件和所述第三种子事件中的每一个中的特征点,并基于与所检测到的特征点相关联的间隔来确定所述持续时间。

15.根据权利要求14所述的方法,其中所述检测到的特征点包括局部幅度最小值和局部幅度最大值中的一个或多个。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其中所计算的稳定性是从多个种子事件导出的,并且包括深度、平均值和方差中的一个或多个。

17.根据权利要求11所述的方法,其中所检测的种子事件包括第二信号的第四种子事件,其中所计算的特征中的一个或多个特征表征(a)第一信号的第一种子事件和第三种子事件以及(b)第二信号的第二种子事件和第四种子事件。

18.根据权利要求17所述的方法,其中表征(a)第一信号的第一种子事件和第三种子事件以及(b)第二信号的第二种子事件和第四种子事件的所计算的特征中的一个或多个特征包括:(a)PR信号的种子事件的检测到的脉搏率(PR)峰值,以及(b)外周动脉音调(PAT)减小到PAT信号的种子事件的谷值中的最低点的时间对应。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中还包括响应于用户界面上对由一个或多个处理器实现的检测所检测到的至少一个种子事件的选择的用户输入,生成所述识别的输出作为反馈。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法,还包括基于所述输出或所述应用产生用于控制呼吸治疗设备的操作的信号。

21.根据权...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于检测睡眠障碍事件的处理器实现的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述分类器包括机器学习分类器、决策树模型、机器学习分类器模型、逻辑回归分类器模型、神经网络、朴素贝叶斯分类器模型机的一个或多个。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法,其中所述多个生理信号包括外周动脉音调(pat)信号,以及以下各项中的一个或多个:氧饱和度信号、脉搏率信号、呼吸努力信号、运动信号和气流信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述种子事件中的每个种子事件包括以下各项中的一个或多个:外周动脉音调(pat)信号中从基线的幅度下降、氧饱和度(spo2)信号中氧的去饱和、脉搏率(pr)信号中从基线的幅度增加、呼吸努力信号中从基线的幅度变化,以及空气流量信号中从基线的幅度变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述模式包括形态模式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述模式包括时间模式。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所计算的特征中的特征包括以下各项中的一个或多个:种子事件的持续时间;种子事件的强度;种子事件的导出的倾斜或斜率;导出的种子事件附近的变化斜率的形态不对称性;种子事件的深度;种子事件的信号幅度的方差;种子事件的信号幅度的平均值;种子事件的偏斜;以及种子事件的形态形状的表征。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所计算的特征中的一个或多个特征包括种子事件的所确定的开始点、种子事件的所确定的结束点、最高或最低强度的所确定的点以及种子事件的所确定的特征点中的一个或多个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中所检测的种子事件包括所述多个生理信号中的第一信号的第一种子事件和所述多个生理信号中的第二信号的第二种子事件,其中所述第二信号是与所述第一信号不同的生理信号,并且其中所计算的特征中的一个或多个特征表征所述第一种子事件和所述第二种子事件。

10.根据权利要求9所述的方法,其中表征所述第一种子事件和所述第二种子事件的所计算的特征中的所述一个或多个特征包括:(a)去饱和最低点在峰值脉冲速率增加和/或pat信号振幅降低之后或之前的时间量;和/或(b)检测到的脉搏率(pr)波动峰值与pat信号的降低谷值之间的定时差。

11.根据权利要求9所述的方法,其中所检测的种子事件包括所述第一信号的第三种子事件,并且其中所计算的特征中的一个或多个特征表征所述第一种子事件和所述第三种子事件。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一种子事件和所述第三种子事件包括相邻的种子事件对。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法,其中表征所述第一种子事件和所述第三种子事件的所计算的特征中的所述一个或多个特征包括以下各项中的任一个或多个:(a)第一种子事件和第三种子事件之间的持续时间;(b)计算所述第一种子事件和所述第三种子事件之间的时段的稳定性;以及(c)第一种子事件和第三种子事件的计算出的稳定性。

14.根据权利要求13所述的方法,其中计算所述持续时间包括检测所述第一种子事件和所述第三种子事件中的每一个中的特征点,并基于与所检测到的特征点相关联的间隔来确定所述持续时间。

15.根据权利要求14所述的方法,其中所述检测到的特征点包括局部幅度最小值和局部幅度最大值中的一个或多个。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:弗雷德里克·马西巴特·范·皮尔史蒂文·维特司
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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