[发明专利]一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法

权利要求书

1.一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：包括以下步骤；

S1：鼻气流信号采集与提醒装置设置，鼻气流信号采集与提醒装置包括圆形头环、固定在头环内的提醒马达、固定在头环上的鼻气流信号处理主机、与主机相连的鼻托、与鼻托相连的鼻气流检测器；

S2：装置使用，用户在睡前将头环戴到头上，通过头环将主机固定到额头处，鼻托通过主机TypeC口接入主机并架在鼻子上，下部将相连的鼻气流检测器插入鼻腔，打开主机电源，人体睡眠时无论用口鼻呼吸，都会有在鼻腔处产生温暖气流流动，鼻气流传感器可感知鼻腔的温度与压力变化并转换为电压信号变化；

S3：模拟信号处理，鼻气流检测器输出的电压信号很小，模拟信号需要经过专门的采集放大芯片放大后接入MCU的ADC接口，MCU获取的鼻气流信号中有大量的干扰信号，需要进行数字滤波处理，对于ADC信号匹配引入的零点漂移和低频干扰，需要进行高通滤波滤除，对于模拟信号中未完全滤除的工频干扰，需要进行陷波，对于明显超出鼻气流频率的进行低通滤波滤除，对于由翻身、打呼等引起的高幅值伪迹，需要进行截幅处理；

S4：用户提醒，主机存储出现的异常呼吸状态次数，计算每个统计时长内(如一晚睡眠)的AHI指数并进行辅助医学判定，睡眠结束后主机可通过蓝牙将一晚的睡眠情况和判定结果推送给手机APP，在实际实施中，主机判断实时的呼吸状态，当用户出现长时间呼吸暂停时，启动头带中的马达对用户进行提醒，避免长时间的呼吸暂停对用户造成的影响。

2.根据权利要求1所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：受限于器材成本及相应的精确度，无法确保鼻气流传感器输出电压为零来严格表示呼吸暂停，而是设定一个信号幅值的阈值范围，当信号在这个阈值范围内则判定用户处于对应的呼吸状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：在具体实施中，受限于环境温度湿度、人员皮肤、设备标定等差异，由鼻气流检测器中的鼻气流传感器还原出来的鼻腔气流信号在不同场景下的放大比率有一定的偏差，使用固定的阈值进行判断会使判别标准出现波动，失去准确性，因此使用历史的鼻气流信号记录进行阈值的自适应计算，即将前一个时间段(如一分钟)的绝对值平均数的50％作为低通气阈值(如图2中的Threshold1)，

Threshold1＝(∑|P(K)|)/(2*N)

将前一个时间段(如一分钟)的绝对值平均数的20％作为呼吸暂停阈值(如图2中的Threshold2)。

Threshold2＝(∑|P(K)|)/(5*N)。

4.根据权利要求1所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：ADC采集的数字信号，特征在于信号中包含了零点漂移、低频干扰、工频干扰、睡眠时人体翻身的伪迹等，需经过低通滤波、高通滤波、工频陷波、伪迹截副等处理，形成可分析的鼻气流数字信号序列。

5.根据权利要求3所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：当实时采集信号落入所述阈值范围内，且持续时间在异常时长和未佩戴时长之间，则记录一次异常呼吸状态，避免由于短时间无害的呼吸暂停或设备脱落造成的误报。

6.根据权利要求3所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：在实际实施中，当鼻气流信号值的绝对值落入低通气阈值区间则开始低通气状态，落入呼吸暂停阈值区间则开始呼吸暂停状态，当鼻气流信号值离开阈值区间且时间(根据持续的点数和采样率计算)在异常时长(异常状态最小持续时长)和未佩戴时长(超过此时长则认为未佩戴设备而非出现异常呼吸状态)之间则记录一次低通气或呼吸暂停状态及开始结束时间(两种状态不重叠或重复计算，优先记录呼吸暂停状态)。

7.根据权利要求1所述的一种基于鼻气流信号的睡眠呼吸暂停症检测方法，其特征在于：鼻气流信号处理主机包括信号放大单元、低通滤波单元、外部高精度AD采集单元和运行控制主板，鼻气流检测器输出的电压信号通过信号放大单元、低通滤波单元处理后进入外部高精度AD采集单元和微控制器，将鼻气流检测器输出的电压信号在测量过程中实时进行零点校正，降低零点漂移对测量结果的影响，得到更平滑稳定的呼吸信号。