基于床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的咳嗽和血氧信號(hào)分析.pdf

1、微動(dòng)敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)可在準(zhǔn)自然狀態(tài)下（基本無需粘貼電極）對(duì)呼吸波、心沖擊圖（Ballistocardiogram，BCG）、體動(dòng)、位置、姿勢等進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測。本文對(duì)床墊中的振動(dòng)和血氧飽和度兩種信號(hào)進(jìn)行了分析和信息挖掘。 人體準(zhǔn)自然狀態(tài)睡眠監(jiān)測中為了準(zhǔn)確提取呼吸事件和更好地進(jìn)行睡眠分期，對(duì)于咳嗽病人需要正確地檢測咳嗽，區(qū)分咳嗽和鼾聲。咳嗽監(jiān)測對(duì)呼吸科醫(yī)生正確診斷病情也有重要作用。而傳統(tǒng)咳嗽監(jiān)測多采用語音記錄及語音識(shí)別算法

2、，數(shù)據(jù)量大，處理算法復(fù)雜?？人詴r(shí)氣體急速?zèng)_出聲門，會(huì)引起身體劇烈振動(dòng)。若以此振動(dòng)信號(hào)為依據(jù)提取咳嗽事件可防止外界聲音造成的干擾，減小假陽性率。本課題在床墊上加入中心頻率為20Hz的骨導(dǎo)傳感器來記錄身體振動(dòng)，加入頻率范圍為20～2KHz的聲音傳感器記錄聲音，并將兩路信號(hào)都以100Hz為采樣頻率轉(zhuǎn)換為10bit的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)采用Mp3進(jìn)行音頻同步記錄作為對(duì)照。由于床墊采集信號(hào)種類多，還要用于醫(yī)院內(nèi)多病床同時(shí)的長時(shí)間監(jiān)測，為避免數(shù)據(jù)量太大導(dǎo)

3、致傳輸速度過慢，各數(shù)據(jù)采樣率必須降到最低，這也使以往的語音處理算法不再適用。通過對(duì)信號(hào)的斜率、過零率、下降時(shí)間等特征進(jìn)行研究并結(jié)合床墊本身特點(diǎn)，本文提出了夜間睡眠時(shí)咳嗽和鼾聲信號(hào)的初步區(qū)分算法，彌補(bǔ)了當(dāng)前咳嗽事件自動(dòng)提取研究方面的空白。這不僅可以應(yīng)用于病人的夜間咳嗽監(jiān)測，還可用于校正呼吸事件的提取。 REM期是睡眠結(jié)構(gòu)的重要組成部分。本文對(duì)基于“床墊”采集到的血氧飽和度信號(hào)進(jìn)行REM睡眠期定位做了深入研究，使無腦電參數(shù)的睡眠分期

4、更為準(zhǔn)確。經(jīng)過對(duì)大量實(shí)測數(shù)據(jù)的觀察發(fā)現(xiàn)，REM睡眠期血氧飽和度會(huì)有不同程度的下降，中度和重度SAHS患者尤為明顯。本文提出了通過血氧下降段定位REM睡眠期的算法。首先以方差和均值作為基礎(chǔ)參數(shù)來尋找血氧下降段，并加入針對(duì)各種特殊數(shù)據(jù)的校正方法。最后將本算法與睡眠分期知識(shí)庫相結(jié)合來定位REM睡眠期。通過30例實(shí)測SAHS患者數(shù)據(jù)及北京朝陽醫(yī)院臨床睡眠專家驗(yàn)證，證明此算法對(duì)中度和重度SAHS患者準(zhǔn)確率達(dá)到臨床要求。 本文通過對(duì)床墊中的