科创中国
呼吸信息检测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-02-07 10:17:18
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 郝建平 | 2023-02-24 14:38:02
本发明涉及一种呼吸信号处理方法，其包括如下步骤：S101、对呼吸信号进行预处理，实现信号频带选择，获得限定带宽信号；S103、对所述限定带宽信号进行Teager能量算子变换，获得所述呼吸信号的瞬时幅值和瞬时频率；S105、对所述瞬时幅值和所述瞬时频率分别进行时域和频率变换，获得瞬时呼吸强度和瞬时呼吸率；S107、对所述瞬时呼吸强度和所述瞬时呼吸率分别进行滤波处理，得到平均呼吸强度和平均呼吸率。本发明另外提供一种呼吸信号处理系统。所述呼吸信号处理方法具有良好的抗运动干扰能力，能同时获取且可实现在线实时计算呼吸率和呼吸强度。
一种呼吸信号处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、对呼吸信号进行预处理，实现信号频带选择，获得限定带宽信号；S103、对所述限定带宽信号进行Teager能量算子变换，获得所述呼吸信号的瞬时幅值和瞬时频率；S105、对所述瞬时幅值和所述瞬时频率分别进行时域和频率变换，获得瞬时呼吸强度和瞬时呼吸率；S107、对所述瞬时呼吸强度和所述瞬时呼吸率分别进行滤波处理，得到平均呼吸强度和平均呼吸率。
呼吸是人体重要的生理过程，对人体呼吸的监护检测也是现代医学监护技术的一 个重要组成部分。呼吸事件，例如呼吸暂停、低通气、打鼾、气流受限等在临床上具有重要的 意义。而呼吸强度和呼吸频率（简称呼吸率）是呼吸行为表现的两项重要生理参数，通过 对呼吸强度和呼吸率的动态分析，可以获得许多隐藏在其背后的内在的生理信息。因此，通 过探究呼吸信号的强度(瞬时强度和平均强度）和呼吸率(瞬时呼吸率和平均呼吸率）对指 导临床具有一定的价值。目前对于呼吸信号的检测多为呼吸率，下面是国内外一些相关的 研究和专利。
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本发明提出的基于Teager能量算子的呼吸信息检测方法，采用Teager能量算子 来同时计算呼吸强度和呼吸率，本质上来讲是一种近似估计过程，这种估算是基于通常条 件下硬件系统的信号采样频率远远大于呼吸信号所处的频段。由于Teager能量算子的计 算只涉及极少数几个采样点，因而可以实现在线提取吸强度和呼吸率。相对于现有技术，所 述呼吸信号处理方法具有如下优点：其一、采用"时间_频域"近似法计算呼吸率和呼吸强 度，具有良好的抗运动干扰能力；其二、由于Teager能量算子的计算仅涉及极少数几个采 样点，因此可以实现在线实时计算呼吸率和呼吸强度；其三、能够同时获取呼吸率和呼吸强 度。
技术合作
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理 解，上述较佳实施方式仅用来说明本发明，并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明 的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本发明的权利保 护范围之内。
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