[发明专利]用于睡眠呼吸暂停中障碍类型的声学识别系统和相应方法

说明书

本发明涉及一种分类系统(1)，该分类系统用于通过对待分析的打鼾‑噪声信号(Au)进行适当分类来微处理器辅助识别睡眠呼吸暂停中的障碍类型(O1‑O4)。该系统包括：a)用于每个打鼾‑噪声信号(Au)的输入接口；b)第一分类器(K1)，能够被训练为使得第一分类器(K1)识别并输出针对特定打鼾‑噪声信号(Au)的最可能打鼾‑噪声起源类型(S1‑S4)；c)第二分类器(K2)，能够被训练为使得第二分类器(K2)识别并输出针对特定打鼾‑噪声信号(Au)的最可能口部位置(M1‑M2)；以及d)第三分类器(K3)或连接矩阵，被设计为根据待分析的打鼾‑噪声信号(Au)、所确定的打鼾‑噪声起源类型(S1‑S4)以及为此确定的口部位置(M1‑M2)中识别并输出最可能障碍类型(O1‑O4)。

本发明涉及一种用于通过待检查的打鼾-噪声信号的相应分类来微处理器辅助识别睡眠呼吸暂停中的障碍类型的系统。

打鼾被定义为由上呼吸道中的软组织振动引起的夜间呼吸噪声。术语“打鼾”有不同定义，其中很多打鼾是由气流引起的上呼吸道组织的振动，从而形成所产生的打鼾-噪声中的音调部分。然而，“打鼾”和“大声呼吸”没有明显的区别。在下文中，术语“打鼾”还可以被理解为一般类型的噪声，该噪声也可以含有没有显著音调部分的呼吸噪声。

打鼾-噪声信号被理解为比如已经由麦克风记录并且已经被转换成电信号的声学信号。打鼾-噪声信号还可以含有或包含传输关于声学打鼾-噪声信号的一个或多个附加信息的指示符或标记形式的附加信息，例如，打鼾-噪声起源处、打鼾-噪声起源类型、口部位置、时刻、患者姓名、患者体重和睡觉位置。

障碍性睡眠呼吸暂停应理解为由于闭合和相应的上呼吸道障碍(所谓的呼吸道障碍)而发生夜间呼吸暂停的病症。根据每小时的障碍性睡眠呼吸暂停次数，区分障碍性睡眠呼吸暂停的各种严重程度。对于障碍性睡眠呼吸暂停，打鼾是一种常见的伴随症状。打鼾和障碍性睡眠呼吸暂停是与睡眠相关的呼吸障碍。在下文中，障碍性睡眠呼吸暂停简称为睡眠呼吸暂停(sleep apnoea)。

打鼾-噪声和呼吸道障碍是在上呼吸道的不同部位以各种方式产生的。这些不同的方式可以通过振动或缩窄的相应的取向和类型来确定，这些振动或缩窄可以是比如圆形的或成形为侧向槽缝。因此，存在不同类型的打鼾-噪声的来源，其在解剖学上与各种部位和类型的障碍相关。换言之，打鼾-噪声的起源类型由打鼾-噪声的起源处、振动的方向和类型或其组合来定义。类似地，障碍的类型由障碍部位、障碍的方向或其组合来限定。打鼾-噪声起源的不同类型可分为：

A)软腭的前后振动；

C)呼吸道在腭咽或口咽中的环形缩窄；

L)口咽区域中软组织的横向振动；

T)在舌根区域中的缩窄部；和/或

E)会厌区域的振动或缩窄。

在咽部中，打鼾-噪声可比如在具有悬腭的软腭区域中、在腭扁桃体区域中、在舌根区域中和在会厌的水平上产生。本领域已经描述了许多分类系统，目的是在临床实践中建立缩窄部位和障碍类型的标准化指定。图2示出了患者头部的侧向截面图，其中打鼾-噪声起源部位在颈部、鼻部和喉部，具有腭咽部(V)、口咽部(O)、舌根部(T)和会厌部(E)的区域。

根据大多数医学指导，睡眠相关呼吸障碍的诊断包括测量由自然睡眠中呼吸道缩窄(呼吸不足)引起的障碍和呼吸困难所引起的呼吸暂停的频率，其中测量既可以在睡眠实验室中作为多导睡眠记录来执行，也可以在家庭环境中作为多记录和心肺筛查来执行。然而，这些测量不提供关于缩窄或障碍的部位的明确信息。根据缩窄或障碍的部位和形状，可以相应地采取各种治疗措施。除了了解由呼吸暂停的频率和长度确定的障碍性睡眠呼吸暂停的严重程度之外，了解相应的障碍类型对于障碍性睡眠呼吸暂停的靶向治疗是非常重要的。了解打鼾-噪声的起源类型对于有针对性地治疗打鼾也是非常重要的。