專利名稱：輕量喘息檢測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動健康監(jiān)測,更具體地涉及輕量(lightweight)喘息檢測方法和系統(tǒng)，設計用于改善便攜式呼吸健康監(jiān)測設備。
背景技術：
喘息監(jiān)測是慢性呼吸道疾病管理(例如，哮喘病管理)的重要方面。喘息是疊加在正常呼吸聲音上的偶發(fā)性肺部聲音，并且指示受阻塞的呼吸。喘息通常由持續(xù)預定時間段的高音調(diào)聲音來表征，并且可以通過評估呼吸道信號的時間分量和頻率分量來檢測。
在傳統(tǒng)喘息監(jiān)測中，計算完全短時傅里葉變換(STFT)圖像來檢測呼吸信號中的喘息。根據(jù)以下公知公式，完全STFT圖像針對時域和和頻域中的所有數(shù)據(jù)點提供呼吸信號幅度的二維表示STFT' {,#■(/) I = X(T‘ a,5} = / ,v(f) wit 一丁)(++1」(if
i/ —X其中，w(t)是窗口函數(shù)，x(t)是要變換的信號，X( T，CO)是x(t)w(t_T)的傅里葉變換，復函數(shù)表示時間和頻率上信號的相位和幅度?？梢愿鶕?jù)對完全STFT圖像中選定數(shù)據(jù)點的評估來檢測喘息。傳統(tǒng)喘息監(jiān)測并不非常適合于便攜式呼吸健康監(jiān)測設備，便攜式呼吸健康監(jiān)測設備在佩戴該系統(tǒng)的人在他或她日常走動時連續(xù)獲取和評估呼吸信號。這樣的設備具有有限的計算資源，并且計算完全STFT圖像來檢測喘息通常消耗那些稀少資源難以接受的較大份額。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，一種移動健康監(jiān)測設備包括呼吸數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)；呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)；呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，呼吸數(shù)據(jù)輸出接口，其中，呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括接收部，用于經(jīng)由獲取系統(tǒng)接收來自捕獲系統(tǒng)的呼吸信號；非鄰接行計算部，計算呼吸信號的短時傅里葉變換(STFT)圖像的非鄰接行，直到識別出STFT圖像中符合一個或多個喘息峰準則的開始行為止；鄰接行計算部，一旦識別出符合喘息峰準則的開始行，就計算STFT圖像中在開始行之前的鄰接行以及STFT圖像中在開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行為止；確定部，一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，就使用STFT圖像中計算出的符合喘息峰準則的行的總計數(shù)，來確定峰的持續(xù)時間是否符合一個或多個喘息持續(xù)時間準則；喘息速率計算部，在確定持續(xù)時間符合喘息持續(xù)時間準則時，計算喘息速率；以及傳輸部，用于向輸出接口傳輸對喘息速率加以指示的信肩、O在本發(fā)明的另一方面中，一種輕量喘息檢測方法包括以下步驟接收呼吸信號；計算呼吸信號的短時傅里葉變換(STFT)圖像的非鄰接行，直到識別出STFT圖像中符合一個或多個喘息峰準則的開始行為止；一旦識別出符合喘息峰準則的開始行，就計算STFT圖像中在開始行之前的鄰接行以及STFT圖像中在開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行為止；并且一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，就使用STFT圖像中計算出的符合喘息峰準則的行的總數(shù)，通過處理系統(tǒng)來確定峰的持續(xù)時間是否符合一個或多個喘息持續(xù)時間準則。在本發(fā)明的又一方面中，輕量喘息檢測方法包括以下步驟接收呼吸信號；計算呼吸信號的部分STFT圖像，STFT圖像包括呼吸信號的完整STFT圖像的選定行的選定數(shù)據(jù)點，其中至少部分基于一個或多個喘息峰準則來選擇行和數(shù)據(jù)點；并且至少部分基于喘息峰準則來檢測部分STFT圖像中的喘息。結合以下簡要描述的附圖，參照以下詳細描述來更好地理解本發(fā)明的這些和其他方面。當然，本發(fā)明由所附權利要求來限定。


圖I示出了本發(fā)明一些實施例中移動健康監(jiān)測設備。 圖2示出了本發(fā)明一些實施例中呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的喘息檢測方法。圖3示出了呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所接收的呼吸信號。圖4示出了呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所計算的STFT圖像的行。圖5示出了呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所計算的喘息檢測參數(shù)的二進制值。圖6示出了呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所計算的STFT圖像的選定數(shù)據(jù)點的圖。圖7示出了完整STFT圖像。圖8示出了呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的部件。
具體實施例方式本發(fā)明提供了用于便攜式呼吸健康監(jiān)測設備的輕量喘息檢測方法和系統(tǒng)。本發(fā)明通過采用輕量算法節(jié)約了便攜式呼吸健康監(jiān)測設備的計算資源，輕量算法計算呼吸信號的部分STFT圖像，部分STFT圖像包括喘息檢測所不必要的許多數(shù)據(jù)點以外的喘息檢測所必要的所有數(shù)據(jù)點。該方法和系統(tǒng)提供了計算資源的實質上節(jié)省，同時仍確保檢測到呼吸信號中的每次喘息。圖I示出了本發(fā)明一些實施例中的移動健康監(jiān)測設備100。監(jiān)測設備100包括以通信方式串聯(lián)耦合的呼吸數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)105、呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)110、呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)115和呼吸數(shù)據(jù)輸出接口 120。捕獲系統(tǒng)105在檢測點(例如，被監(jiān)測的人的氣管、胸部或背部)處檢測肺部聲音，并且將呼吸信號以從檢測到的肺部聲音所產(chǎn)生的電信號形式傳輸至獲取系統(tǒng)110。捕獲系統(tǒng)105例如可以包括置于人實驗對象身體上的聲換能器。獲取系統(tǒng)110對從捕獲系統(tǒng)105接收到的呼吸信號進行放大、濾波、執(zhí)行模/數(shù)(A/D)轉換和自動增益控制(AGC)，并且向處理系統(tǒng)115傳輸呼吸信號。例如，可以通過串行布置的預放大器、帶通濾波器、終放大器、A/D轉換和AGC級來執(zhí)行放大、濾波、A/D轉換和AGC。在執(zhí)行軟件指令的處理器的控制下，處理系統(tǒng)115對呼吸信號執(zhí)行包括計算部分STFT圖像的時域和頻域處理，以檢測喘息并計算喘息速率。處理系統(tǒng)115在處理器的控制下向數(shù)據(jù)輸出接口 120輸出喘息速率。圖8示出了呼吸處理系統(tǒng)115中包含的部件。處理系統(tǒng)115包括接收部805，經(jīng)由獲取系統(tǒng)100接收來自捕獲系統(tǒng)的呼吸信號。處理系統(tǒng)115還包括非鄰接行計算部810，用于計算呼吸信號的STFT圖像的非鄰接行，直到識別出STFT圖像中符合一個或多個喘息峰準則的開始行為止。處理系統(tǒng)115還包括鄰接行計算部815，用于一旦識別出符合喘息峰準則的開始行，就計算STFT圖像中在開始行之前的鄰接行以及STFT圖像中在開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行為止。處理系統(tǒng)115還包括確定部820，用于一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，就使用STFT圖像中計算出的符合喘息峰準則的行的總計數(shù)，來確定峰的持續(xù)時間是否符合一個或多個喘息持續(xù)時間準則。處理系統(tǒng)115還包括喘息速率計算部825，用于在確定持續(xù)時間符合喘息持續(xù)時間準則時，計算喘息速率。處理系統(tǒng)115還包括傳輸部830，用于向輸出接口傳輸對喘息速率加以指示的信息。數(shù)據(jù)輸出接口 120包括以下一個或多個用戶接口、本地分析模塊、數(shù)據(jù)管理元件和網(wǎng)絡接口，用于顯示、處理、存儲和/或發(fā)送從處理系統(tǒng)115接收到的信息(例如喘息速率)。盡管在所示意的實施例中，捕獲系統(tǒng)105、獲取系統(tǒng)110、處理系統(tǒng)115和輸出接口120是在人們進行日?；顒訒r實時地監(jiān)測人們的生理狀態(tài)的便攜式(例如，可佩戴)移動健康監(jiān)測設備的部件，但是在其他實施例中，捕獲系統(tǒng)105、獲取系統(tǒng)110、處理系統(tǒng)115和/或數(shù)據(jù)輸出接口 120可以是經(jīng)由有線或無線鏈路遠程耦合的分離設備的部件。
圖2示出了本發(fā)明一些實施例中處理系統(tǒng)115在執(zhí)行軟件指令的處理器的控制下所執(zhí)行的喘息檢測方法。結合附圖3-7來描述該方法。首先，處理系統(tǒng)115接收來自獲取系統(tǒng)110的時域呼吸信號(S205)。圖3示出了處理系統(tǒng)115接收到的示例性時域呼吸信號。呼吸信號的X軸是以秒為單位的時間，呼吸信號的I軸是任意單位的聲音幅度。呼吸信號呈現(xiàn)與呼吸循環(huán)(即，吸氣/呼氣)相對應的周期。在時域呼吸信號中喘息是不容易地檢測的。接著，處理系統(tǒng)115計算呼吸信號的STFT圖像的非鄰接行，直到識別出符合喘息峰準則的開始行為止。在這方面，處理系統(tǒng)115將STFT圖像的候選開始行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別與預定頻率、高度和寬度相比較(S215)。例如，該幅度峰可以被看做STFT圖像開始行的最小峰頻率、最小峰高度和最小峰寬度。如果候選開始行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度均在閾值以上，則該候選開始行被選作開始行，并且流程移至步驟S225。另一方面，如果候選開始行的最高幅度峰的頻率、高度或寬度中的一個或多個在閾值以下，則處理系統(tǒng)115自候選開始行前進N行(S220)，并且在新候選開始行處重新執(zhí)行步驟S215。在循環(huán)中重復步驟S215和S220，直到選定開始行，或者已經(jīng)計算了所有候選開始行且找到期望的行為止。為了更好地說明，圖4示出了處理系統(tǒng)115所計算的STFT圖像的行。該行是在尺寸為W的短時間窗上獲取的完整STFT圖像的片段。該行的X軸是頻率(赫茲)，該行的y軸是任意單位的幅度。行中最高幅度峰以大約190Hz為中心。在步驟S215中，將峰的頻率、高度和寬度分別與頻率、高度和寬度閾值相比較，來確定是否將該行選作開始行。作為示例，可以將頻率閾值設置在150Hz處，以符合要被正確地分為喘息的峰所需的最小頻率。由于圖4中示出的峰的頻率大于150Hz，因此在該示例中應當超過頻率閾值。在峰的高度(由圖4中的圓圈表示)和峰的寬度(在圖4中表示)與喘息的最小高度和寬度閾值特性之間進行類似的比較，以確定是否將該行選作開始行。明智地選擇步驟S220中使用的N的值，以對應于要被正確地分為喘息的峰所需的最小持續(xù)時間。通過選擇符合最小持續(xù)時間喘息的N的值，與計算完整STFT圖像的喘息檢測方法相比，將處理系統(tǒng)115所計算的行總數(shù)減小到N分之一。此外，可以在不會有不能檢測呼吸信號中表達的任何喘息的風險的情況下實現(xiàn)這種計算量降低。更具體地，可以根據(jù)以下公式來確定N的值N = D/[W(I-X)]
其中，D是最小喘息持續(xù)時間、W是每個STFT行的窗口尺寸，X是相鄰STFT行之間的交疊百分比。作為示例，D可以被配置為250ms，W可以被配置為80ms，X可以被配置為0. 50，使得上述公式在舍入之后得到N = 6。一旦選擇了開始行，處理系統(tǒng)115就計算在開始行之前的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行。在這方面，處理系統(tǒng)115首先檢查當前行(首先作為開始行)是否是STSF圖像的最早可用行(S225)。如果當前行是最早可用行，則不能進行對在前行的計算，并流程移至步驟S245。另一方面，如果當前行不是最早可用行，則能夠進行對在前行的計算，并且處理系統(tǒng)往后退一行(S230)，并且將新當前行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別與預定頻率、高度和寬度閾值相比較(S235)。如果當前行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度之一在閾值以下，則流程移至步驟S240。另一方面，如果當前行的最高幅度峰的所有頻率、高度或寬度均在閾值以上，則處理系統(tǒng)115返回至步驟S225。在循環(huán)中重復步驟S225-S235，直到在開始行之前找到不符合喘息峰準則的行，或者已經(jīng)計算了開始行之前的所有可用行并且找到了符合的行為止。接著，處理系統(tǒng)15計算開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在后行為止。在這點上，處理系統(tǒng)15前進至開始行之后的第一行(S240、S245),并且將當前行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別與頻率、高度和寬度閾值相比較(S250)。如果當前行的最高幅度峰的頻率、高度和寬度之一在閾值以下，則流程移至步驟S255。另一方面，如果當前行的最高幅度峰的所有頻率、高度或寬度均在閾值之上，則處理系統(tǒng)115返回至步驟245。步驟S254和S250在循環(huán)中重復，直到找到開始行之后不符合喘息峰準則的行。自然，處理系統(tǒng)115計算在開始行之前和之后的鄰接行的次序是可逆的。即，處理系統(tǒng)115可以首先計算開始行之后的鄰接行，并且其后計算開始行之前的鄰接行。重要地，對開始行之前和之后的臨界行的計算受限于開始行的最高幅度峰的中心頻率的預定范圍內(nèi)的每個鄰接行的區(qū)域。例如，如果將圖4中的行選作開始行，處理系統(tǒng)115將對開始行之前和之后的每個鄰接行的計算限制于圖4中示出的虛線所限制的數(shù)據(jù)點。與計算完整STFT圖像的方法相比，這種限制提供了處理系統(tǒng)15所計算的STFT圖像的數(shù)據(jù)點數(shù)目的附加顯著減少。一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，處理系統(tǒng)115就使用計算出的符合喘息峰準則的行的總計數(shù)來確定最高幅度峰的持續(xù)時間是否符合喘息峰準則。在這點上，處理系統(tǒng)115將伴隨執(zhí)行步驟S215、S235和S250所計算的以上閾值行的總數(shù)與喘息持續(xù)時間閾值相比較(S255)。在一些實施例中，將總計數(shù)直接與表示為行數(shù)目(例如，N = 6)的喘息持續(xù)時間閾值相比較。在其他實施例中，將總計數(shù)轉換為以時間為單位的持續(xù)時間，并且將持續(xù)時間與以時間為單位表示的喘息持續(xù)時間閾值相比較。在任一事件中，如果比較結果在閾值以下，則符合喘息峰準則的峰的持續(xù)時間不足以將峰分為喘息，并且流程返回至步驟S220。另一方面，如果比較結果在閾值以上，則峰的持續(xù)時間足以將峰分為喘息，并且處理系統(tǒng)115對喘息進行處理(S260)。例如，喘息處理可以包括根據(jù)以下公式來計算喘息速率R = tw/ttot其中，R是喘息速率，tw是喘息的持續(xù)時間，并且ttot是呼吸循環(huán)的持續(xù)時間。圖5示出了伴隨執(zhí)行圖2的方法處理系統(tǒng)115所確定的喘息檢測參數(shù)的示例性二進制值。值“I”指示符合給定準則，值“0”指示不符合給定準則。圖5示出了以下針對以 下準則的值峰高度510、峰寬度520、峰連續(xù)性530 (即，在前行和當前行是否均滿足峰高度和寬度準則)以及喘息檢測540( S卩，在最小喘息持續(xù)時間內(nèi)是否保持峰連續(xù)性)。圖6是示出了伴隨執(zhí)行圖2的方法處理系統(tǒng)115所計算的呼吸信號的STFT圖像的選定數(shù)據(jù)點的圖(快速喘息算法)。圖的暗區(qū)指示計算的數(shù)據(jù)點。圖的亮區(qū)指示沒有計算的數(shù)據(jù)點，并且反映了相對于計算完整STFT圖像的方法的計算量節(jié)省。圖7是示出了在不同時刻處呼吸信號中表示的不同頻率的幅度(針對黑色背景示為白區(qū))的完整STFT圖像(這里用黑色和白色示出)。圖6和圖7的并置使得清楚的是，伴隨執(zhí)行圖2的方法處理系統(tǒng)115所計算的數(shù)據(jù)點數(shù)目明顯少數(shù)完整STFT圖像中數(shù)據(jù)點的數(shù)目，這是由于因步驟S215和S220跳過STFT圖像的次要行，并且因在步驟S235和S250計算的頻率限制行僅在有限頻率范圍中計算STFT圖像的其他行。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，喘息峰準則包括STFT圖像的開始行的最小峰頻率、最小峰高度和最小峰寬度。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，在檢測到所計算行中最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別超過預定頻率、高度和寬度閾值時，就識別STFT圖像中所計算行與喘息峰準則的符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，在檢測所計算行中最高幅度峰的一個或多個頻率、高度或寬度分別在預定頻率、高度或寬度閾值以下時，識別STFT圖像中所計算行與喘息峰準則的不符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，喘息持續(xù)時間準則包括最小喘息持續(xù)時間。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，至少部分基于總計數(shù)與預定喘息持續(xù)時間閾值的比較來確定持續(xù)時間與喘息持續(xù)時間準則的符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，非鄰接行的每個連續(xù)對由STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目的行分開。本發(fā)明的一些實施例公開了設備，其中，處理系統(tǒng)將對開始行之前的鄰接行和開始行之后的鄰接行的計算限制于開始行的最高幅度峰的預定頻率范圍內(nèi)的每個鄰接行的區(qū)域。
本發(fā)明的一些實施例公開了方法，包括以下步驟在確定持續(xù)時間符合喘息持續(xù)時間準則時，處理系統(tǒng)計算喘息速率。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，包括以下步驟在確定持續(xù)時間不符合喘息持續(xù)時間準則時，處理系統(tǒng)跳過STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目行，并且重新執(zhí)行第一計算步驟。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，喘息峰準則包括最小峰頻率、最小峰高度和最小峰寬度。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，在檢測到STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別超過預定頻率、高度和寬度閾值時，就識別所計算行與喘息峰準則的符合性。 本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，在檢測STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的一個或多個頻率、高度或寬度分別在預定頻率、高度或寬度閾值以下時，識別所計算行與喘息峰準則的不符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，喘息持續(xù)時間準則包括最小喘息持續(xù)時間。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，至少部分基于總計數(shù)與預定喘息持續(xù)時間閾值的比較來確定持續(xù)時間與喘息持續(xù)時間準則的符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，非鄰接行的每個連續(xù)對由STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目的行分開。本發(fā)明的一些實施例公開了一種移動健康監(jiān)測設備，其中，處理系統(tǒng)將對開始行之前的鄰接行和開始行之后的鄰接行的計算限制于開始行的最高幅度峰的預定頻率范圍內(nèi)的每個鄰接行的區(qū)域。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，處理系統(tǒng)至少部分基于一個或多個喘息持續(xù)時間準則來選擇行并檢測喘息。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，喘息峰準則包括最小峰頻率、最小峰高度和最小峰寬度。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，在檢測到STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別超過預定頻率、高度和寬度閾值時，就識別所計算行與喘息峰準則的符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，在檢測STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的一個或多個頻率、高度或寬度分別在預定頻率、高度或寬度閾值以下時，識別所計算行與喘息峰準則的不符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，喘息持續(xù)時間準則包括最小喘息持續(xù)時間。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，至少部分基于總計數(shù)與預定喘息持續(xù)時間閾值的比較來確定持續(xù)時間與喘息持續(xù)時間準則的符合性。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，非鄰接行的每個連續(xù)對由STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目的行分開。本發(fā)明的一些實施例公開了方法，其中，第二計算步驟包括處理系統(tǒng)將對開始行之前的鄰接行和開始行之后的鄰接行的計算限制于開始行的最高幅度峰的預定頻率范圍內(nèi)的每個鄰接行的區(qū)域。
本領域技術人員將認識到，在不背離本發(fā)明的精神或實質特性的前提下，可以以其他特定形式來實現(xiàn)本發(fā)明。因此，在所有方面認為本說明書是示意性并不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權利要求指示，并且在本發(fā)明等同物的意義和范圍內(nèi)隨之而來的所有變化意在包括在其中。
權利要求
1.一種移動健康監(jiān)測設備，包括 呼吸數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)； 呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)； 呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；以及 呼吸數(shù)據(jù)輸出接口， 其中，呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括 接收部，用于經(jīng)由獲取系統(tǒng)接收來自捕獲系統(tǒng)的呼吸信號； 非鄰接行計算部，計算呼吸信號的短時傅里葉變換(STFT)圖像的非鄰接行，直到識別出STFT圖像中符合一個或多個喘息峰準則的開始行為止； 鄰接行計算部，一旦識別出符合喘息峰準則的開始行，就計算STFT圖像中在開始行之前的鄰接行以及STFT圖像中在開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行為止； 確定部，一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，就使用STFT圖像中計算出的符合喘息峰準則的行的總計數(shù)，來確定峰的持續(xù)時間是否符合一個或多個喘息持續(xù)時間準則； 喘息速率計算部，在確定持續(xù)時間符合喘息持續(xù)時間準則時，計算喘息速率；以及 傳輸部，用于向輸出接口傳輸對喘息速率加以指不的信息。
2.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，喘息峰準則包括STFT圖像的開始行的最小峰頻率、最小峰高度和最小峰寬度。
3.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，在檢測到STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的頻率、高度和寬度分別超過預定頻率、高度和寬度閾值時，識別出所計算行與喘息峰準則的符合性。
4.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，在檢測到STFT圖像中所計算行中最高幅度峰的頻率、高度或寬度之中的一個或多個分別在預定頻率、高度或寬度閾值以下時，識別出所計算行與喘息峰準則的不符合性。
5.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，喘息持續(xù)時間準則包括最小喘息持續(xù)時間。
6.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，至少部分基于總計數(shù)與預定喘息持續(xù)時間閾值的比較來確定持續(xù)時間與喘息持續(xù)時間準則的符合性。
7.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，非鄰接行的每個連續(xù)對由STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目的行分開。
8.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，處理系統(tǒng)將對開始行之前的鄰接行和開始行之后的鄰接行的計算限制到每個鄰接行中在開始行的最高幅度峰的預定頻率范圍內(nèi)的區(qū)域。
9.根據(jù)權利要求I所述的設備，其中，呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)與呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)通信耦合，呼吸數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與呼吸數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)通信耦合，并且呼吸數(shù)據(jù)輸出接口與處理系統(tǒng)通信f禹合。
10.一種輕量喘息檢測方法，包括以下步驟 接收呼吸信號； 計算呼吸信號的短時傅里葉變換(STFT)圖像的非鄰接行，直到識別出STFT圖像中符合一個或多個喘息峰準則的開始行為止；一旦識別出符合喘息峰準則的開始行，就計算STFT圖像中在開始行之前的鄰接行以及STFT圖像中在開始行之后的鄰接行，直到識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行為止；并且 一旦識別出不符合喘息峰準則的在前行和在后行，就使用STFT圖像中計算出的符合喘息峰準則的行的總計數(shù)，來確定峰的持續(xù)時間是否符合一個或多個喘息持續(xù)時間準則。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，包括以下步驟在確定持續(xù)時間符合喘息持續(xù)時間準則時，由處理系統(tǒng)計算喘息速率。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，還包括以下步驟在確定持續(xù)時間不符合喘息持續(xù)時間準則時，跳過STFT圖像中根據(jù)最小喘息持續(xù)時間確定的預定數(shù)目的行，并且重新執(zhí)行第一計算步驟。
13.一種輕量喘息檢測方法，包括以下步驟 接收呼吸信號； 計算呼吸信號的部分短時傅里葉變換(STFT)圖像，部分STFT圖像包括呼吸信號的完整STFT圖像中選定行的選定數(shù)據(jù)點，其中至少部分基于一個或多個喘息峰準則來選擇行和數(shù)據(jù)點；并且 至少部分基于喘息峰準則，在部分STFT圖像中檢測喘息。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，由處理系統(tǒng)至少部分基于一個或多個喘息持續(xù)時間準則來選擇行并檢測喘息。
全文摘要
用于便攜式呼吸健康監(jiān)測設備的輕量喘息檢測方法和系統(tǒng)通過采用輕量算法節(jié)省了便攜式呼吸健康監(jiān)測設備的計算資源，輕量算法計算呼吸信號的部分短時傅里葉變換(STFT)圖像，部分短時傅里葉變換(STFT)圖像包括喘息檢測所必要的所有數(shù)據(jù)點但是排除喘息檢測所不必要的許多數(shù)據(jù)點。該方法和系統(tǒng)在仍確保檢測到呼吸信號中每個喘息的同時提供了計算資源的實質上節(jié)省。
文檔編號A61B5/08GK102781318SQ20118001162
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月14日 優(yōu)先權日2010年3月18日
發(fā)明者付永吉 申請人:夏普株式會社