專利名稱：：一種呼吸率檢測方法及裝置的制作方法一種呼吸率檢測方法及裝置
技術領域：
：本發(fā)明涉及醫(yī)用呼吸監(jiān)護系統(tǒng)，尤其涉及呼吸監(jiān)護系統(tǒng)中的呼吸率檢測方法和裝置。
背景技術：
：在對人體生理參數(shù)的監(jiān)護中，阻抗法呼吸監(jiān)護是常見的一種生理參數(shù)監(jiān)護?，F(xiàn)有的呼吸率的計算通常采用下述方法首先將呼吸率的周期記錄在一數(shù)組內，通過先進先出方法進行刷新，并對當前呼吸數(shù)據(jù)及最近的數(shù)個呼吸率進行平均計算，同時也還受到這些呼吸率累計時間閾值的限制。首先計算參與平滑呼吸率計算的數(shù)據(jù)個數(shù)1.剛開機時，呼吸周期數(shù)據(jù)個數(shù)依次由1增加到12，由min(數(shù)據(jù)個數(shù)，35/當前呼吸周期+l)確定；2.開機一段時間后，呼吸周期數(shù)據(jù)已經(jīng)超過12個，由min(12，35/當前呼吸周期+l)確定；然后進行呼吸率的計算1.呼吸率正常時(>=10BPM)，在這個累計時間閾值內有至少6個呼吸周期，這時呼吸率的計算將搜索這些呼吸周期的最大值、最小值和次小值，平滑呼吸率等于去掉這三個值后的呼吸率進行平均值；2.在呼吸周期較長(呼吸率較低)時則在這個累計時間閾值內的呼吸率就小于6個，這時的呼吸周期的平均又分成兩種形式-1)當呼吸周期個數(shù)小于4個，平滑呼吸率就取這幾個值的均值；2)而當呼吸周期的個數(shù)大于等于4時，則平滑呼吸率就取去掉最大值和最小值中與上一個呼吸周期值相比相差較大的一個后，余下呼吸周期的均值。由于病人的呼吸阻抗容易受運動、心跳等外界干擾，會導致監(jiān)護儀呼吸的呼吸參數(shù)值頻繁產(chǎn)生突變，例如新生兒的呼吸監(jiān)護就比較容易會發(fā)這種情形；有時病人的呼吸頻率較快的從低變高(或從高變低)并進入相對穩(wěn)定的呼吸狀態(tài)時，我們希望監(jiān)護儀的呼吸參數(shù)值能更快的跟蹤呼吸的這種變化趨勢，而現(xiàn)有的呼吸率平滑計算方法不能很好的滿足這種要求，具體表現(xiàn)在1.沒有考慮到實時呼吸率的變異性，只是用若干個周期內的實時呼吸率作算術平均，計算結果在實時性方面不夠理想；2.沒有充分考慮到呼吸周期對計算結果的影響，現(xiàn)有算法在絕大多數(shù)情況下使用最近12個周期的實時呼吸率數(shù)據(jù)進行呼吸率計算，使得計算結果在平滑性方面的效果不夠理想，例如在實時呼吸波形受到干擾時容易產(chǎn)生當前呼吸率的突變。
發(fā)明內容本發(fā)明就是為了解決上述問題，提供一種呼吸率檢測方法和裝置，使得呼吸監(jiān)護參數(shù)在實時性和平滑性方面取得更佳的綜合效果以滿足臨床要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種呼吸率檢測方法，包括以下步驟-Al、按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)；Bl、判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；Cl、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度；Dl、根據(jù)基礎長度計算出平滑長度；El、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，所述時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；Fl、根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。其中，所述步驟B1包括以下步驟Bll、計算該組中相鄰兩個呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)；B12、分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在[O，lcv]、[O，mcv]、[O，hcv]區(qū)間的個數(shù)lcnt、mcnt、hcnt，其中l(wèi)ev為低臨界值，mcv為中臨界值，hcv為高臨界值，且0二〈lcv〈mcv〈hcv二最大變異系數(shù)；B13、判斷l(xiāng)cnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低；如果不是則執(zhí)行步驟B14，其中N為該組呼吸數(shù)據(jù)的總樣本數(shù)；B14、判斷mcnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中；如果不是則執(zhí)行步驟B15;B15、該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高。所述第一閾值可以設置為80%。其中，所述步驟C1包括以下步驟Cll、檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；C12、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度，當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，基礎長度為第一時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第一呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第一呼吸周期個數(shù)為第一時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，基礎長度為第二時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第二呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第二呼吸周期個數(shù)為第二時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，基礎長度為第三時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第三呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第三呼吸周期個數(shù)為第三時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；且第一時間段〈第二時間段〈第三時間段，第一呼吸周期個數(shù)〈第二呼吸周期個數(shù)〈第三呼吸周期個數(shù)。其中所述第一時間段可以為10秒，第一呼吸周期個數(shù)可以為5，所述第二時間段可以為15秒，第二呼吸周期個數(shù)可以為6，所述第三時間段可以為20秒，第三呼吸周期個數(shù)可以為7。其中，在所述步驟D1中，根據(jù)公式，=>=90%計算平由力滑長度，其中blrt表示基礎呼吸率實時度，slrt表示平滑呼吸率實時度，i表示數(shù)據(jù)位置，n表示權重因子，bl表示基礎長度，sl表示平滑長度，所述平滑長度取滿足該公式的最小值。其中，所述步驟E1包括以下步驟Ell、檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；E12、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度選擇權重因子，所述變異度越高，權重因子越小；E13、根據(jù)公式W(0=f—計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，其》"中，i表示數(shù)據(jù)位置，n表示'菽重因子，且n^0，l表示參與計算的數(shù)據(jù)個數(shù)，即平滑長度，rt表示實時度。優(yōu)選方案是當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，n二0;該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，n=2。其中，在所述步驟F1中，根據(jù)公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>計算平滑呼吸率，其中rtav表示平滑呼吸率，i表示數(shù)據(jù)位置，slk示平滑長度，n表示權重因子，rr(i)表示緩沖區(qū)中第i個數(shù)據(jù)表示的實時呼吸率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種呼吸率檢測裝置，包括-采樣模塊，用于按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)；變異度計算模塊，用于判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；基礎長度計算模塊，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度；平滑長度計算模塊，用于根據(jù)基礎長度計算出平滑長度；實時度計算模塊，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，所述時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；平滑呼吸率計算模塊，用于根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。其中，所述變異度計算模塊包括變異系數(shù)計算單元，用于計算該組中相鄰兩個呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)；統(tǒng)計單元，用于分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在、[O，mcv]、區(qū)間的個數(shù)lcnt、mcnt、hcnt，其中l(wèi)ev為低臨界值，mcv為中臨界值，hcv為高臨界值，且0《1cv〈mcv〈hcF最大變異系數(shù)；判斷單元，用于判斷l(xiāng)cnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低;如果不是則判斷mcnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中；如果不是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高，其中N為該組呼吸數(shù)據(jù)的總樣本數(shù)。所述基礎長度計算模塊包括變異度檢測單元，用于檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；基礎長度確定單元，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度。所述實時度計算模塊包括變異度檢測單元，用于檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；權重因子選擇單元，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度選擇權重因子，所述變異度越高，權重因子越小；實時度計算單元，用于計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的呼吸率平滑計算結果是最近一段時間內呼吸率數(shù)據(jù)的加權平均值，引入了權重因子的概念，將權重因子與實時呼吸率的變異性、平滑長度與最新實時呼吸率聯(lián)系起來，使得呼吸率的平滑計算結果對高實時呼吸率數(shù)據(jù)的平滑性更佳，對低變異的實時呼吸率數(shù)據(jù)實時性更佳，兼顧了呼吸數(shù)據(jù)的實時性和平滑性方面的要求，在實時性和平滑性方面取得較好的綜合效果。本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。圖1為本發(fā)明的平滑呼吸率計算流程圖；圖2為本發(fā)明的實時度計算模擬圖；圖3為本發(fā)明的基礎長度計算模擬圖；圖4為本發(fā)明的平滑長度計算(相對于基礎長度)模擬圖；圖5為本發(fā)明的平滑長度計算(相對于參考呼吸率)模擬圖；圖6為本發(fā)明的平滑呼吸率計算模擬圖；圖7為本發(fā)明一種實施例的結構方框圖。具體實施方式本發(fā)明的呼吸率平滑計算結果是最近一段時間內呼吸率數(shù)據(jù)的加權平均值，如何將時間和權重設置一個最佳的值，使計算出來的實時均值最大程度上接近和反映呼吸真值是呼吸率平滑計算的重點和難點。人體的呼吸是一個緩變過程，有時受到干擾導致信號質量較差，計算出來的實時呼吸率變化過大，因此有必要對實時呼吸率數(shù)據(jù)進行平滑處理，總的原則是-1、對變異大的信號要增強其穩(wěn)定性，同時也要體現(xiàn)其實時性；2、對變異小的信號要增強其實時性，使得呼吸率的變化要在較短時間內體現(xiàn)出來；3、對呼吸率高的信號采用較多的呼吸數(shù)據(jù)進行平滑處理增強其穩(wěn)定性；4、對呼吸率低的采用較少的呼吸數(shù)據(jù)進行平滑處理以反映其實時性。本發(fā)明的呼吸率檢測方法順序包括以下幾個主要部分:采樣呼吸數(shù)據(jù)、實時呼吸率的變異度計算、權重因子計算、基礎長度計算、平滑長度計算和平滑呼吸率計算，平滑呼吸率檢測流程圖如圖l所示，包括以下步驟-在步驟l，對接收到的一段時間內的呼吸數(shù)據(jù)按照時間先后順序進行采樣，得到一組呼吸數(shù)據(jù)，并且最先采樣的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小，越后采樣的呼吸數(shù)據(jù)其位置序號越大。在步驟2，進行變異系數(shù)、變異度的計算首先計算該組呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)若有兩樣本值dl和d2(dl>=0，d2>=0且dl，d2不全為0)，其變異系數(shù)為dl和d2的差值除以dl和d2的均值，設cv為其變異系數(shù)，則有cv=(dl-d2)/((dl+d2)/2)。考察一組樣本值s(N)(N為樣本總數(shù))，計算相鄰樣本的變異系數(shù)。變異系數(shù)是一個相對值，反映了兩樣本值的變化大小若dl=d2，則cv=0，說明兩樣本值沒有變異；若dl，d2中有一值為0則cv=2，變化最大；若dl大于d2，則cv>0，說明dl相對于d2在向高變化，變異系數(shù)cv的值反映了其變化的大?。蝗鬱l小于d2，則cv<0，說明dl相對于d2在向低變化，變異系數(shù)cv的值反映了其變化的大小。然后確定變異度給出三個臨界值低臨界值lcv，中臨界值mcv，高臨界值hcv，且(^〈lcv〈mcv〈hcv-2(即最大變異系數(shù))，分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在，[O，mcv]，[O，hcv]區(qū)間的個數(shù)lcnt，mcnt，hcnt。先判斷l(xiāng)cnt/n>=80%是否成立，如果成立則認為s(N)變異度為低，如果不成立，則判斷mcnt/n〉二80%是否成立，如果成立則認為s(n)變異度為中；如果不成立，則肯定hcnt/n>=80%,所以認為s(n)變異度為高；其中80%只是一個參考值，在實際應用中可以根據(jù)需要進行調整。在實際應用中，有時我們并不關心樣本在向高還是向低變化，只關心其變異程度，即cv的絕對值，同時為了計算方便，我們將cv放大若干倍后取整，此時，CV可表示為cv=integer|2*M*(dl-d2)/(dl+d2)|，其中M為放大倍數(shù)。在步驟3，進行基礎長度計算基礎長度參與呼吸率實時均值計算的數(shù)據(jù)中實時度大于或等于90%的最小呼吸數(shù)據(jù)個數(shù)；參考呼吸率最近一個呼吸率，具有最高的實時性。按照以下方法計算基礎長度首先檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；然后根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度，當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，基礎長度為第一時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第一呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第一呼吸周期個數(shù)為第一時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，基礎長度為第二時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第二呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第二呼吸周期個數(shù)為第二時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，基礎長度為第三時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第三呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第三呼吸周期個數(shù)為第三時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；且第一時間段〈第二時間段〈第三時間段，第一呼吸周期個數(shù)、第二呼吸周期個數(shù)、第三呼吸周期個數(shù)為經(jīng)驗值，且第一呼吸周期個數(shù)〈第二呼吸周期個數(shù)〈第三呼吸周期個數(shù)。例如，基礎長度為當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，第一時間段可以設置為10秒，第一呼吸周期個數(shù)為5，即基礎長度為IO秒內參考呼吸周期的個數(shù)與5的最大值，即MAX(5，10*參考呼吸率/60);當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，第二時間段為15秒，第二呼吸周期個數(shù)為6，即基礎長度為15秒內參考呼吸周期的個數(shù)與6的最大值，即MAX(6,15*參考呼吸率/60);當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，第三時間段為20秒，第三呼吸周期個數(shù)為7，即基礎長度為20秒內參考呼吸周期的個數(shù)與7的最大值，即MAX(7,20*參考呼吸率/60)。參考呼吸率與基礎長度的關系可以在matlab中用圖形更直觀的表示，n表示權重因子，如圖3。從基礎長度的計算方法可知，基礎長度與該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度有關，基礎長度隨參考呼吸率的增加而增加，且變異度越高，基礎長度隨參考呼吸率的增加越快。上述第一時間段、第二時間段、第三時間段的取值不能太大，也不能太小；時間太長，變化太慢，周期多；時間太短，變化太快，周期少。在步驟4，進行平滑長度計算平滑長度計算呼吸率實時均值所采用的呼吸數(shù)據(jù)個數(shù)；根據(jù)定義可知平滑長度與基礎長度滿足以下關系式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>其中blrt表示基礎呼吸率實時度，slrt表示平滑呼吸率實時度，i表示數(shù)據(jù)位置，n表示權重因子，bl表示基礎長度，sl表示平滑長度，平滑長度取滿足該公式的最小值。其中的90%也可以根據(jù)實際情況設置為其它值。在確定了基礎長度之后可以計算出平滑長度了，平滑長度與基礎長度的關系可以在matlab中用圖形更直觀的表示，n表示權重因子，如圖4所示。參考呼吸率與平滑長度的關系可以在matlab中用圖形更直觀的表示，n表示權重因子，如圖5所示。在步驟5，進行實時度、權重因子的計算首先檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；然后確定權重因子為每一個數(shù)據(jù)設置一個實時權值，該實時權值與該數(shù)據(jù)在樣本中的時間序號(代表數(shù)據(jù)的實時性)成冪指數(shù)關系，即力')=/"，i表示數(shù)據(jù)位置，n稱之為權重因子，且nX)，p(i)表示權值。權重因子按照以下規(guī)則取值變異度越高，權重因子越小。例如權重因子按照以下方法取值所采樣的該組呼吸數(shù)據(jù)為高變異n=0;所采樣的該組呼吸數(shù)據(jù)為中變異n=l;所采樣的該組呼吸數(shù)據(jù)為低變異n=2;最后計算實時度實時度即某一個數(shù)據(jù)的實時程度，就是說數(shù)據(jù)和現(xiàn)在時刻的靠近程度，實時度越高具有越好的實時性，在數(shù)值上表示為數(shù)據(jù)的權重系數(shù)，即"(0=^~，i表示數(shù)據(jù)位置序號，n表示權重因子，l表》"'■=1示參與計算的數(shù)據(jù)個數(shù)，1即平滑長度，由基礎長度確定，基礎長度與參考呼吸率和變異度有關?；A長度與變異度共同決定平滑長度。每次計算的數(shù)據(jù)樣本數(shù)據(jù)就是呼吸數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中最近的平滑長度的數(shù)據(jù)。rt表示實時度。以最近10個呼吸數(shù)據(jù)為例，下面表1列出了權重因子與實時度的關系-表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>上表可以在matlab中用圖形更直觀的表示，n表示權重因子，如圖2。從實時度計算的公式可以看出，某個呼吸數(shù)據(jù)的實時度與該組呼吸數(shù)據(jù)的權重因子n和該呼吸數(shù)據(jù)的位置序號(即在該采樣組中的位置)有關，從上述權重因子n和呼吸數(shù)據(jù)的位置序號取值方法可知，時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號，變異度越大，權重因子n越小，從而使實時度與變異度產(chǎn)生映射關系，這一關系通過權重因子來實現(xiàn)變異大的數(shù)據(jù)權重因子小，不同時間順序的數(shù)據(jù)實時度差異較小，這樣計算出來的呼吸率可以增強呼吸率的穩(wěn)定性，體現(xiàn)對變異大的數(shù)據(jù)增強其穩(wěn)定性這一目的；變異小的數(shù)據(jù)權重因子大，不同時間順序的數(shù)據(jù)實時度差異較大(時間越近的數(shù)據(jù)實時度越大)，這樣計算出來的呼吸率可以增強呼吸率的實時性，體現(xiàn)對變異小的數(shù)據(jù)增強其實時性這一目的；在步驟6，進行平滑呼吸率的計算根據(jù)上述可得，平滑呼吸率的計算公式為:其中rtav表示平滑呼吸率，i表示數(shù)據(jù)位置，sl表示平滑長度，n表示權重因子，rr(i)表示緩沖區(qū)中第i個數(shù)據(jù)表示的實時呼吸率。在matlab中模擬的平滑呼吸率計算示意圖，n表示權重因子，如圖6。如圖7所示，實施上述方法的呼吸率檢測裝置包括采樣模塊、變異度計算模塊、實時度計算模塊、基礎長度計算模塊、平滑長度計算模塊和平滑呼吸率計算模塊。其中釆樣模塊按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)。變異度計算模塊用于判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；變異度計算模塊包括變異系數(shù)計算單元、統(tǒng)計單元和判斷單元，變異系數(shù)計算單元計算該組中相鄰兩個呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)，統(tǒng)計單元分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在[O，lcv]、[O，mcv]、[O，hcv]區(qū)間的個數(shù)lcnt、mcnt、hcnt，其中l(wèi)ev為低臨界值，mcv為中臨界值，hcv為高臨界值，且C^〈lcv〈mcv〈hcF最大變異系數(shù)；判斷單元判斷l(xiāng)cnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低；如果不是則判斷mcnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中；如果不是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高，其中N為該組呼吸數(shù)據(jù)的總樣本數(shù)?；A長度計算模塊用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度?；A長度計算模塊包括變異度檢測單元和基礎長度確定單元；變異度檢測單元檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；基礎長度確定單元根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度。平滑長度計算模塊用于根據(jù)基礎長度計算出平滑長度。實時度計算模塊用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；實時度計算模塊包括變異度檢測單元、權重因子選擇單元和實時度計算單元；變異度檢測單元檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；權重因子選擇單元根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度選擇權重因子，變異度越高，權重因子越?。粚崟r度計算單元接收權重因子選擇單元選擇的結果和平滑長度計算模塊計算的結果計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度。平滑呼吸率計算模塊用于根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。綜上所述，本發(fā)明的平滑呼吸率檢測對變異大的信號，采用較小的權重因子、較大的基礎長度，通過呼吸數(shù)據(jù)的權重和用更多的呼吸數(shù)據(jù)來調整呼吸率的穩(wěn)定性，同時也體現(xiàn)其實時性；對變異小的信號采用較大的權重因子、較小的基礎長度，增強了其實時性，使得呼吸率的變化在較短時間內體現(xiàn)出來；對參考呼吸率高(即參考呼吸周期小)的信號采用較多的呼吸數(shù)據(jù)進行平滑處理增強其穩(wěn)定性；對參考呼吸率低(即參考呼吸周期大)的信號采用較少的呼吸數(shù)據(jù)進行平滑處理以反映其實時性。在實際應用中，通過權重因子和基礎長度使平滑呼吸率在實時性和平滑性方面取得較好的綜合效果。權利要求1.一種呼吸率檢測方法，其特征在于包括以下步驟A1、按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)；B1、判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；C1、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度；D1、根據(jù)基礎長度計算出平滑長度；E1、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，所述時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；F1、根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。2.如權利要求1所述的呼吸率檢測方法，其特征在于所述步驟B1包括以下步驟Bll、計算該組中相鄰兩個呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)；B12、分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在[O，lcv]、[O，mcv]、[O，hcv]區(qū)間的個數(shù)lcnt、mcnt、hcnt，其中l(wèi)ev為低臨界值，mcv為中臨界值，hcv為高臨界值，且0-〈lcv〈mcv〈hcv二最大變異系數(shù)；B13、判斷l(xiāng)cnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低；如果不是則執(zhí)行步驟B14,其中N為該組呼吸數(shù)據(jù)的總樣本數(shù)；B14、判斷mcnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中；如果不是則執(zhí)行步驟B15;B15、該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高。3.如權利要求2所述的呼吸率檢測方法，其特征在于所述第一閾值為80%。4.如權利要求2所述的呼吸率檢測方法，其特征在于所述步驟C1包括以下步驟-Cll、檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；C12、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度，當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，基礎長度為第一時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第一呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第一呼吸周期個數(shù)為第一時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，基礎長度為第二時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第二呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第二呼吸周期個數(shù)為第二時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，基礎長度為第三時間段內的參考呼吸周期的個數(shù)與第三呼吸周期個數(shù)的最大值，其中第三呼吸周期個數(shù)為第三時間段內呼吸周期的最小經(jīng)驗值；且第一時間段〈第二時間段〈第三時間段，第一呼吸周期個數(shù)〈第二呼吸周期個數(shù)〈第三呼吸周期個數(shù)。5.如權利要求4所述的呼吸率檢測方法，其特征在于所述第一時間段為10秒，第一呼吸周期個數(shù)為5，所述第二時間段為15秒，第二呼吸周期個數(shù)為6，所述第三時間段為20秒，第三呼吸周期個數(shù)為7。6.如權利要求4所述的呼吸率檢測方法，其特征在于在所述步驟D1中，根據(jù)公式竺='=，>=90%計算平滑長度，其中blrt表示基礎呼吸率實時度，slrti示平滑呼吸率實時度，i表示數(shù)據(jù)位置，n表示權重因子，bl表示基礎長度，sl表示平滑長度，所述平滑長度取滿足該公式的最小值。7.如權利要求6所述的呼吸率檢測方法，其特征在于所述步驟E1包括以下步驟Ell、檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；E12、根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度選擇權重因子，所述變異度越高，權重因子越??；E13、根據(jù)公式WW=^77計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，其中，i表示數(shù)據(jù)位置，n表示'fe重因子，且n^)，l表示參與計算的數(shù)據(jù)的平滑長度，rt表示實時度。8.如權利要求7所述的呼吸率檢測方法，其特征在于當該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高時，n=0;該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中時，n=l;該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低時，n=2。9.如權利要求8所述的呼吸率檢測方法，其特征在于在所述步驟F1中，根據(jù)公式"tov=^>"(/)*^計算平滑呼吸率，其中rtav表示平滑呼'--1》打'■=1吸率，i表示數(shù)據(jù)位置，sl表示平滑長度，n表示權重因子，rr(i)表示緩沖區(qū)中第i個數(shù)據(jù)表示的實時呼吸率。10.—種呼吸率檢測裝置，其特征在于包括采樣模塊，用于按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)；變異度計算模塊，用于判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；基礎長度計算模塊，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度；平滑長度計算模塊，用于根據(jù)基礎長度計算出平滑長度；實時度計算模塊，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，所述時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；平滑呼吸率計算模塊，用于根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。11.如權利要求10所述的呼吸率檢測裝置，其特征在于所述變異度計算模塊包括變異系數(shù)計算單元，用于計算該組中相鄰兩個呼吸數(shù)據(jù)的變異系數(shù)；統(tǒng)計單元，用于分別統(tǒng)計變異系數(shù)落在[O，lcv]、[O，mcv]、[O，hcv]區(qū)間的個數(shù)lcnt、mcnt、hcnt，其中l(wèi)ev為低臨界值，mcv為中臨界值，hcv為高臨界值，且0《lcv〈mcv〈hcv-最大變異系數(shù)；判斷單元，用于判斷l(xiāng)cnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為低;如果不是則判斷mcnt/N是否大于或等于第一閾值，如果是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為中；如果不是則該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度為高，其中N為該組呼吸數(shù)據(jù)的總樣本數(shù)；所述基礎長度計算模塊包括變異度檢測單元，用于檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；基礎長度確定單元，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度確定該組呼吸數(shù)據(jù)的基礎長度；所述實時度計算模塊包括變異度檢測單元，用于檢測該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度；權重因子選擇單元，用于根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異度選擇權重因子，所述變異度越高，權重因子越小；實時度計算單元，用于計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度。全文摘要本發(fā)明公開了一種呼吸率檢測方法及裝置，包括以下步驟按照時間順序采樣一組呼吸數(shù)據(jù)；判別該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度；根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度確定基礎長度；根據(jù)基礎長度計算出平滑長度；根據(jù)該組呼吸數(shù)據(jù)的變異程度、該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的位置序號和平滑長度計算該組中每個呼吸數(shù)據(jù)的實時度，所述時間在先的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號小于時間在后的呼吸數(shù)據(jù)的位置序號；根據(jù)平滑長度和實時度計算平滑呼吸率。本發(fā)明兼顧了呼吸數(shù)據(jù)的實時性和平滑性方面的要求，在實時性和平滑性方面取得較好的綜合效果。文檔編號A61B5/08GK101133954SQ20061006235公開日2008年3月5日申請日期2006年8月28日優(yōu)先權日2006年8月28日發(fā)明者葉繼倫,云鄧申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司