專利名稱：醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于強迫振蕩技術(shù)對所采集到的呼吸信號進行數(shù)據(jù)分析，尤其是用于實施醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算方法而建立的功能模塊構(gòu)架。
背景技術(shù)：
強迫振蕩技術(shù)(forced oscillation technique，F(xiàn)0T)是無創(chuàng)性評價呼吸系統(tǒng)力學(xué)特性的方法，具有簡便、客觀和實時的特點。其工作的原理是，通過振蕩發(fā)生器產(chǎn)生一個特定頻率和振幅的壓力振蕩，經(jīng)口施加在受試者的呼吸氣流之上，測量經(jīng)氣道及肺組織吸收并折射的振蕩壓力和振蕩流量，利用時域分析技術(shù)，計算振蕩壓力和流量的商即可獲得呼吸總阻抗(impedance，^^)，習(xí)慣上稱為呼吸阻力。近年來，單頻強迫振蕩信號用于追蹤呼吸阻力隨時間的變化，實時監(jiān)測病情變化及采取相應(yīng)的治療措施，是FOT在臨床的新應(yīng)用。呼吸阻力包含了阻抗(resistancejrs)和電抗(reactance，！^)分量，分別反映了呼吸疾病的胸、肺阻力及順應(yīng)性，監(jiān)測阻抗和電抗的變化有助于闡明疾病發(fā)生的機制、監(jiān)控病情進展以及采取針對性的治療。
現(xiàn)有技術(shù)中，醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算方法為對數(shù)據(jù)采集得到的原始呼吸振蕩信號(原始呼吸振蕩信號包括壓力信號和流量信號)分幀加窗進行快速傅立葉變換，幀長為4s，幀移為2s，窗函數(shù)采用漢明窗，然后求壓力和流量的自功率譜和它們的互功率譜；利用所得到的自功率譜和互功率譜的均值求取呼吸阻力、 呼吸阻抗和呼吸電抗的頻域表達(dá)式；在頻域上進行移動平滑濾波，然后進行快速傅立葉反變換求得呼吸阻力、呼吸阻抗和呼吸電抗的時域表達(dá)式；最后進行相干函數(shù)r2驗證。該方法需要進行運算量巨大的傅立葉變換(及其反變換)，計算復(fù)雜，實時性不強。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，根據(jù)數(shù)據(jù)采集得到的原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號，以較小的計算量得出呼吸阻力值。
為此給出本發(fā)明技術(shù)方案一 醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算方法，對數(shù)據(jù)采集得到的原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號在時域上進行移動平均濾波得到呼吸壓力成分信號和流量成分信號，用原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號減去呼吸壓力成分信號和流量成分信號得到經(jīng)肺組織吸收折射的振蕩壓力成分信號和流量成分信號；在振蕩成分信號 φ 數(shù)量為iV的一個時間窗內(nèi)，所述的Af不小于2，記振蕩成分信號M的離散時間傅立葉正變換
權(quán)利要求
1.醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，其特征是包括對數(shù)據(jù)采集得到的原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號在時域上進行移動平均濾波得到呼吸壓力成分信號和流量成分信號的裝置，和用原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號減去呼吸壓力成分信號和流量成分信號得到經(jīng)肺組織吸收折射的振蕩壓力成分信號和流量成分信號的裝置；在振蕩成分信號數(shù)量為N的一個時間窗內(nèi)，所述的不小于2，記振蕩成分信號;^⑷的離散時間傅立葉正變換
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，包括對呼吸阻力信號進行移動平滑濾波的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，包括在求取呼吸阻力信號的過程中進行時間校正的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，包括對呼吸阻力信號進行相干函數(shù)ι t證的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，所述時間窗窗寬等于一個振蕩周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，所述的=20或21。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，移動平滑濾波所用移動時間窗窗寬等于兩個振蕩周期。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，移動平均濾波所用移動時間窗窗寬等于一個振蕩周期。
全文摘要
醫(yī)用呼吸監(jiān)測儀呼吸阻力值計算裝置，其乃功能模塊構(gòu)架，其所實施的方法對數(shù)據(jù)采集得到的原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號在時域上進行移動平均濾波得到呼吸壓力成分信號和流量成分信號，用原始呼吸振蕩壓力信號和流量信號減去呼吸壓力成分信號和流量成分信號得到經(jīng)肺組織吸收折射的振蕩壓力成分信號和流量成分信號；采用振蕩成分信號中的基波分量的傅立葉系數(shù)近似計算出振蕩壓力成分信號和流量成分信號的振幅和相位，據(jù)此得出其阻抗分量和/或電抗分量。本發(fā)明無需進行運算量巨大的傅立葉變換就可得出近似的呼吸阻力值，計算簡單，實時性強。
文檔編號A61B5/08GK102488521SQ20111040873
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉華珠, 楊海勇, 陳雪芳, 黃刊輝 申請人:東莞理工學(xué)院