本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于神經(jīng)活動(dòng)調(diào)控的睡眠呼吸機(jī)呼/吸正壓調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（sleepapneahypopneasyndrome，sahs）越來(lái)越普遍，老年人口發(fā)病率達(dá)到22%-24%。sahs常伴有打鼾、白天嗜睡、反應(yīng)遲鈍、判斷能力差等癥狀，不僅影響人們的工作和生活，而且會(huì)對(duì)人體各臟器造成危害。醫(yī)學(xué)上將睡眠過(guò)程中口鼻呼吸氣流均停止10s以上稱為呼吸暫停。sahs是指每晚7小時(shí)睡眠中，呼吸暫停反復(fù)發(fā)作30次以上或睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(ahi)>=5次/小時(shí)。低通氣(hypopnea)是指睡眠過(guò)程中口鼻氣流較基礎(chǔ)水平降低≥30％，并伴有血氧飽和度下降≥4%，持續(xù)時(shí)間≥10s的情況。sahs可以分為阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合癥、中樞性睡眠呼吸暫停綜合癥及混合型三種。

腦電波是一些自發(fā)的有節(jié)律的神經(jīng)電活動(dòng)，δ（0.5-3hz）、θ（4-7hz）、α（8-13hz）、β（14-30hz），四個(gè)頻段的腦電功率值可以表征腦電活動(dòng)的強(qiáng)弱，發(fā)生呼吸事件時(shí)，更低的腦電活動(dòng)表示發(fā)生微覺(jué)醒的可能性更大。睡眠時(shí)還可出現(xiàn)另一些波形較為特殊的正常腦電波，如k-復(fù)合波、梭形波，其中，ｋ復(fù)合波是n2期的起始標(biāo)志，對(duì)睡眠分期、大腦皮質(zhì)活動(dòng)的表征意義重大。此外脈搏波推斷的心電rr間期、心率變異性，也反映了重要的神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制。

家用呼吸機(jī)的適用對(duì)象是能夠正常的自主呼吸，但是呼吸不順暢的患者，家用呼吸機(jī)提供的是空氣，通過(guò)面罩連接到患者，對(duì)患者無(wú)創(chuàng)傷性。按照不同的呼氣模式，將家用呼吸機(jī)分為：

（1）氣道持續(xù)正壓通氣式家用呼吸機(jī)（continuouspositiveairwaypressure，cpap），這種家用呼吸機(jī)在整個(gè)呼吸過(guò)程中始終向患者氣道提供持續(xù)正壓氣體，并使氣道內(nèi)的壓力維持在設(shè)定壓力值上，一般為4-20cmh2o，臨床上用途比較廣泛，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，治療效果可靠。

（2）全自動(dòng)持續(xù)正壓通氣式家用呼吸機(jī)(autocpap)：在cpap的基礎(chǔ)上增加智能控制算法調(diào)整，呼吸機(jī)通過(guò)傳感器判斷出患者的呼吸情況，包括呼吸動(dòng)作、呼吸是否暫停和呼吸氣流是否降低，自動(dòng)輸出變化的壓力。這種呼吸機(jī)舒適性比較好，在不同呼吸階段使用不同的治療壓力。

(3)雙水平氣道正壓通氣式家用呼吸機(jī)(bi-levelpositiveairwaypressure，bipap)，通過(guò)傳感器判斷患者的呼吸動(dòng)作，當(dāng)患者在吸氣時(shí)，呼吸機(jī)輸出正常的吸氣壓力，幫助患者呼吸。當(dāng)患者在呼氣時(shí)，呼吸機(jī)調(diào)整輸出一個(gè)較低的呼氣壓力，使患者呼氣受阻情況減弱。

但是以上幾種家用呼吸機(jī)均存在人機(jī)同步性差的特點(diǎn)，不發(fā)生呼吸暫?；虻屯馐录r(shí)，使用者會(huì)表現(xiàn)出明顯的不適；同時(shí)，傳統(tǒng)呼吸機(jī)的pid控制器在生理特征考慮上并未照顧完全，雖然對(duì)于吸氣和呼氣的壓力要求能達(dá)到非常好的快速響應(yīng)，但是這些相應(yīng)都是基于對(duì)呼吸波形進(jìn)行分析的，沒(méi)有綜合考慮使用者的實(shí)際生理狀況，尤其是重要的神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。腦電信號(hào)的強(qiáng)弱、心率變異性、呼吸道阻塞/低通情況、氣道順應(yīng)性、交感副交感神經(jīng)作用、心血管響應(yīng)等，對(duì)于呼吸事件的發(fā)生有至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用。例如，ahi在40左右的患者，n3期發(fā)生呼吸事件時(shí)，通過(guò)自我的神經(jīng)調(diào)控機(jī)制，可以很快恢復(fù)呼吸氣流，但是目前的呼吸機(jī)并不能夠?qū)崟r(shí)判斷神經(jīng)調(diào)控狀態(tài)，會(huì)強(qiáng)行干預(yù)呼吸機(jī)輸出正壓，干擾使用者的正常睡眠，引起不適。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決以上現(xiàn)有技術(shù)提供的家用呼吸機(jī)人機(jī)同步性差、不考慮使用者生理情況導(dǎo)致使用者不適的缺陷，提供了一種基于神經(jīng)活動(dòng)調(diào)控的睡眠呼吸機(jī)呼/吸正壓調(diào)整方法。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：

基于神經(jīng)活動(dòng)調(diào)控的睡眠呼吸機(jī)呼/吸正壓調(diào)整方法，采集使用者的腦電信號(hào)、血氧飽和度、脈搏波和呼吸氣流這四種生理信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換之后將轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)生理指標(biāo)的提??；主控系統(tǒng)基于提取的相應(yīng)生理指標(biāo)和采集的生理信號(hào)推測(cè)出使用者當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)；基于當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)調(diào)整并控制睡眠呼吸機(jī)的呼/吸正壓。

優(yōu)選地，所述提取的生理指標(biāo)包括腦電信號(hào)α、β、δ、θ各個(gè)頻段的腦電功率譜、脈搏波反映的rr間期、rr間期所表征的心率變異性、呼吸波形、由呼吸機(jī)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、呼吸波形、呼吸支持壓力共同推導(dǎo)的上呼吸道情況、腦電k復(fù)合波、腦電梭形波和腦電慢波。

優(yōu)選地，所述共同推導(dǎo)的上呼吸道情況包括呼吸道阻塞/低通情況、氣道順應(yīng)性。

優(yōu)選地，所述主控系統(tǒng)通過(guò)生理指標(biāo)推測(cè)出使用者的睡眠分期、交感/副交感神經(jīng)控制情況、心率變化所反映的心血管響應(yīng)情況、中樞神經(jīng)呼吸控制情況、睡眠呼吸暫停/低通氣事件的發(fā)生這些神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)。

優(yōu)選地，所述對(duì)提取得到的生理信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，先對(duì)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理，然后將經(jīng)過(guò)放大濾波的信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)生理指標(biāo)的提取。

優(yōu)選地，所述信號(hào)通過(guò)有線或無(wú)線的方式傳輸至主控系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述主控系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端。

優(yōu)選地，所述通過(guò)3m表貼式電極片采集腦電信號(hào)。

優(yōu)選地，所述呼吸氣流通過(guò)設(shè)置在呼吸機(jī)呼吸面罩的熱敏電阻式傳感器和壓力流量傳感器檢測(cè)得到。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的方法首先采集使用者的生理信號(hào)，然后對(duì)采集的生理信號(hào)進(jìn)行生理指標(biāo)的提取，根據(jù)提取的生理指標(biāo)推測(cè)出使用者當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)，最后基于當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)調(diào)整并控制睡眠呼吸機(jī)的呼/吸正壓。本發(fā)明的方法基于使用者當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)智能地對(duì)睡眠呼吸機(jī)進(jìn)行調(diào)壓，在充分考慮使用者的生理基礎(chǔ)上，給使用者提供更舒適的呼吸體驗(yàn)和更好的治療效果。

附圖說(shuō)明

圖1為方案的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

附圖僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制；

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明提供的方法首先進(jìn)行使用者當(dāng)前生理信號(hào)的采集。采集的生理信號(hào)包括腦電信號(hào)、血氧飽和度、脈搏波和呼吸氣流信號(hào)這四種生理信號(hào)。對(duì)采集到的生理信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后將轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)進(jìn)行生理指標(biāo)的提取，所述提取的生理指標(biāo)包括腦電信號(hào)α、β、δ、θ各個(gè)頻段的腦電功率譜、脈搏波反映的rr間期、rr間期所表征的心率變異性、呼吸波形、由呼吸機(jī)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、呼吸波形、呼吸支持壓力共同推導(dǎo)的上呼吸道情況（包括呼吸道阻塞/低通情況，氣道順應(yīng)性等）、腦電k復(fù)合波、腦電梭形波和腦電慢波?；谔崛〉纳碇笜?biāo)推測(cè)出使用者的睡眠分期、交感/副交感神經(jīng)控制情況、心率變化所反映的心血管響應(yīng)情況、中樞神經(jīng)呼吸控制情況、睡眠呼吸暫停/低通氣事件的發(fā)生這些神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)。最后基于當(dāng)前的神經(jīng)調(diào)控活動(dòng)調(diào)整并控制睡眠呼吸機(jī)的呼/吸正壓。

在具體的實(shí)施過(guò)程中，所述對(duì)提取得到的生理信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，先對(duì)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行放大濾波處理，然后將經(jīng)過(guò)放大濾波的信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)生理指標(biāo)的提取。

在具體的實(shí)施過(guò)程中，所述信號(hào)通過(guò)有線或無(wú)線的方式傳輸至主控系統(tǒng)。

在具體的實(shí)施過(guò)程中，所述主控系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端。

在具體的實(shí)施過(guò)程中，所述通過(guò)3m表貼式電極片采集腦電信號(hào)。

在具體的實(shí)施過(guò)程中，所述呼吸氣流通過(guò)設(shè)置在呼吸機(jī)呼吸面罩的熱敏電阻式傳感器和壓力流量傳感器檢測(cè)得到。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。