CN116600702A - 呼吸信息获取方法、装置、监护仪及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种呼吸信息获取方法，包括:获取患者的多种生理信号(S110)；获取所述患者对应的检测策略(S120)；通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息(S130)。可以提高对患者呼吸信息获取的精确性。还提供了生理信号处理装置、监护仪及计算机可读存储介质。
Description
本申请涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种呼吸信息获取方法、装置及计算机可读存储介质。
呼吸是人体最基本的生命活动之一，是人体与外界环境气体交换的过程，例如人体可以通过呼吸从外界摄取氧气并排出二氧化碳，从而维持新陈代谢。通过呼吸信息检测可以获知呼吸道、肺泡和胸廓运动的生理学状态、病理学状态、以及间接获取病人当前的状态。因此，呼吸信息的检测对于医护人员评判病患的状态具有重要的临床意义，为了满足当前多种监测环境的要求，呼吸信息的获取方式也正朝着多样化发展。
目前，呼吸信息的获取方式可以包括：基于口/鼻前方传感器、基于心电图(ECG，Electrocardiogram)、以及基于光电容积描记(PPG，Photoplethysmograph)等方式获取呼吸信息。其中，基于口/鼻前方传感器获取呼吸信息的方式，不适用于急诊分诊或者对于普通病人的监测，其适用场景存在较大的局限性。基于ECG信号获取胸阻抗变化进而获取呼吸信息的方式，由于微弱的呼吸对于患者***变换非常敏感，因此患者稍有动作可能就会使得基于ECG获取的呼吸信息发生失真，并且对患有心脏***疾病的患者进行呼吸信息的监测也具有较大的影响，使得呼吸信息检测结果的准确性较低。基于PPG信号来提取呼吸信号的方式，是直接从PPG传感器得到的光信号进而提取相关呼吸信息，其受到外界干扰对于测量结果的影响也比较大，例如，传感器与指端的位移或外周循环变化等，使得呼吸信息检测结果的准确性较低。
发明内容
本申请提供了一种呼吸信息获取方法、装置、监护仪及计算机可读存储介质，可以提高对呼吸信息获取的精确性。
第一方面，本申请实施例提供了一种呼吸信息获取方法，包括：
获取患者的多种生理信号；
获取所述患者对应的检测策略；
通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。
第二方面，本申请实施例提供了一种生理信号处理装置，包括：
采集设备，用于采集患者的生理信号；
检测设备，包括存储器和处理器，用于通过检测策略基于所述生理信号获取所述患者的呼吸状信息；
显示器，用于显示所述呼吸信息；
存储器，存储有计算机程序；
处理器，用于运行存储在所述存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现前述的呼吸信息获取方法。
第三方面，本申请实施例提供了一种监护仪，包括：
传感器附件；
参数测量电路，用于连接传感器附件获得采集的患者的生理参数信号；
主控电路，包括存储器和处理器，用于通过检测策略基于所述生理信号获取患者的呼吸状信息；
显示器，用于显示所述呼吸信息；
存储器，存储有计算机程序；
处理器，用于运行存储在所述存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现前述的呼吸信息获取方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现上述的方法。
本申请实施例提供了一种呼吸信息获取方法、装置、监护仪及计算机可读存储介质，通过获取患者的多种生理信号，获取所述患者对应的检测策略，以及通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。通过多种生理信号及自适应的检测策略获取呼吸信息，相对于通过单个生理信号确定 呼吸信息，可以提高呼吸信息获取的精准性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请实施例的公开内容。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种呼吸信息获取方法的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种生理信号处理装置的示意性框图；
图3是本申请实施例提供的一种监护仪的示意性框图。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种呼吸信息获取方法的流程示意图。所述呼吸信息获取方法可以应用在生理信号处理装置中，用于获取患者的呼吸信息等过程；其中该生理信号处理装置的类型可以根据实际需要进行灵活设置，例如，该生理信号处理装置可以是监护仪等。
本申请实施例的呼吸信息获取方法包括：获取患者的多种生理信号；获取所述患者对应的检测策略；通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述 患者的呼吸信息。通过多种生理信号及自适应的检测策略获取呼吸信息，相对于通过单个生理信号确定呼吸信息，可以提高呼吸信息获取的精准性。
如图1所示，本申请实施例的呼吸信息获取方法包括步骤S110至步骤S130。
S110、获取患者的多种生理信号。
举例而言，可以通过以下至少一种方式获取患者的生理信号：通过光电容积采集设备，采集所述患者的光电容积信号；通过心电采集设备，采集所述患者的心电信号；通过肌电采集设备，采集所述患者的肌电信号。具体的，可以将将所述光电容积信号、所述心电信号、以及所述肌电信号，设置为所述患者的多种生理信号。
其中，光电容积采集设备可以通过光电容积传感器采集患者手指、额头、耳部、腕部或者脖颈等处的光电容积信号，或者可以称为光体积描记波(PPG，Photoplethysmograph)。心电采集设备可以通过心电采集芯片和/或心电采集电路采集所述患者的心电信号(ECG，Electrocardiogram)。肌电采集设备可以通过针电极或电极贴片采集患者的肌电信号(EMG)或表面肌电信号(SEMG)。
示例性的，生理信号处理装置，如监护仪搭载用于采集患者生理信号的采集设备，或者能够与采集设备通信连接。采集设备可以包括光电容积采集设备、心电采集设备、以及肌电采集设备，当然也不限于此。
S120、获取所述患者对应的检测策略。
具体的，检测策略用于根据多种生理信号确定所述患者的呼吸信息。通过多种信号融合来确定患者的呼吸信息，可以提高呼吸信息获取的精度。
通过在多种检测策略中，确定适合当前患者的检测策略，以及根据多种生理信号确定所述患者的呼吸信息，可以提高呼吸信息获取的精度。例如，可以根据患者的病情、姿势等确定所述患者对应的检测策略，可以避免一些检测策略的局限性。
在一些实施方式中，可以获取所述患者的护理等级，以及根据所述护理等级确定检测策略。
举例而言，针对不同的临床场景可以将患者分为3个护理等级。其中，一级护理对应于病情趋向于稳定的重症患者，二级护理对应于病情稳定，仍需卧床的患者，三级护理对应于生活完全能够自理且处于康复期的患者。
示例性的，若患者处于一级护理或者二级护理，由于此类患者基本都是处 于安静状态，受到运动等外界干扰的可能性较低，确定的检测策略可以为准确率较高的检测方法，如胸阻抗法检测；若患者处于三级护理，由于此类患者的检测可能会受到运动等外界干扰，确定的检测策略可以为受影响较小的检测方法，或者确定的检测策略可以融合多种生理信号确定所述患者的呼吸信息，提高呼吸信息获取的精度。
示例性的，所述获取所述患者的护理等级，包括：获取所述患者的运动信息，根据所述运动信息确定所述患者的状态信息，以及根据所述状态信息确定所述患者的护理等级。
例如，患者的状态信息可以包括：安静、运动、睡眠、直立、坐立、仰卧、侧卧、自主行走、推车行走等。可以根据患者的状态确定患者需要的护理等级，和适应的检测策略。例如，患者的状态信息为自主行走时，患者的护理等级为三级护理，该患者生活完全能够自理且处于康复期；患者的状态信息为安静时，患者的护理等级为一级护理，该患者生病情趋向于稳定；患者的状态信息为仰卧时，患者的护理等级为二级护理，该患者病情稳定，仍需卧床。
举例而言，所述获取所述患者的运动信息包括：获取所述患者的加速度信号，和/或获取用于采集多种生理信号的采集设备的加速度信号，得到所述患者的运动信息。
例如，监护仪能够与患者佩戴的可穿戴设备，如智能手表等进行通信和获取患者的加速度信号。例如，用于采集生理信号的采集设备能够通过加速度计和/或陀螺仪检测采集设备的加速度信号。监护仪可以获取患者的加速度信号和/或采集设备的加速度信号，以及根据加速度信息确定患者的运动信息。例如，当加速度信息为零时可以确定患者为安静状态或坐立状态。
示例性的，所述获取所述患者的护理等级包括：接收输入的所述患者的护理等级。
例如，可以由医护人员通过监护仪的显示界面输入或语音输入患者的护理等级。
示例性的，所述获取所述患者的护理等级包括：获取所述患者的健康数据，根据所述健康数据确定所述患者的护理等级。
例如，可以访问患者使用的移动终端，如手机或可穿戴设备等，获取患者的健康数据，或者基于患者的身份标识访问服务器获取患者的健康数据，基于 健康数据确定患者的护理等级。
在一些实施方式中，所述根据所述护理等级确定检测策略包括一下至少一项：当所述护理等级为一级，且满足使用直接法检测的条件时，确定检测策略为直接法检测；当所述护理等级为一级，且不满足使用直接法检测的条件时，确定检测策略为胸阻抗法检测；当所述护理等级为二级或三级，且满足使用胸阻抗法检测的条件时，确定检测策略为胸阻抗法检测；当所述护理等级为二级或三级，且不满足使用胸阻抗法检测的条件时，确定检测策略为信号提取法检测。
示例性的，直接法检测用于指示基于患者口/鼻前方传感器获取呼吸信息，准确度较高，胸阻抗法检测用于指示基于ECG信号获取胸阻抗变化进而获取呼吸信息，信号提取法检测用于指示融合多种生理信号确定所述患者的呼吸信息。
其中，满足使用直接法检测的条件可以包括连接有供设置在患者口/鼻前方的传感器，如二氧化碳传感器等，不满足使用直接法检测的条件可以包括未连接供设置在患者口/鼻前方的传感器；满足使用胸阻抗法检测的条件可以包括连接有心电采集设备，不满足使用胸阻抗法检测的条件可以包括未连接心电采集设备。
在另一些实施方式中，可以获取不同的检测策略的优先级，根据所述优先级确定所述患者对应的检测策略。
示例性的，所述检测策略包括优先级从高至低排序的直接法检测、胸阻抗法检测和信号提取法检测。
示例性的，在患者的护理等级为一级或二级时，由于此类患者基本都是处于安静状态，因此可以根据不同的检测策略的优先级确定所述患者对应的检测策略。
示例性的，所述根据所述优先级确定所述患者对应的检测策略包括：判断是否满足使用直接法检测的条件；若满足使用直接法检测的条件，则确定所述检测策略为直接法检测；若不满足使用直接法检测的条件，则判断是否满足使用胸阻抗法检测的条件；若满足使用胸阻抗法检测的条件，则确定所述检测策略为胸阻抗法检测；若不满足使用胸阻抗法检测的条件，则确定所述检测策略为信号提取法检测。
S130、通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。
在一些实施方式中，当所述检测策略为直接法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：当基于所述多种生理信号确定所述患者适合佩戴鼻腔导管或颈部贴片时，通过所述患者佩戴的鼻腔导管或颈部贴片采集呼吸信息。
具体的，鼻腔导管内设置有二氧化碳传感器，可以通过该二氧化碳传感器采集患者的呼吸信息。通过颈部贴片可以感知患者的声带的振动，从而确定患者的呼吸信息。
示例性的，可以根据患者的光电容积信号、心电信号、肌电信号中的至少一种确定所述患者是否适合佩戴鼻腔导管或颈部贴片。
示例性的，还可以获取患者的病历信息，根据病历信息中患者的受伤部位和/或医嘱确定所述患者是否能够佩戴鼻腔导管或颈部贴片。
在一些实施方式中，当所述检测策略为胸阻抗法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：当基于所述多种生理信号确定所述患者适合使用心电采集设备时，通过所述患者预设部位设置的心电采集设备采集呼吸信息。或者，当基于所述多种生理信号确定所述患者适合使用心电采集设备时，从所述多种生理信号中提取心电信号，根据所述心电信号确定呼吸信息。
示例性的，胸阻抗法检测可以根据欧姆定律计算呼吸率(即呼吸信息)，例如心电信号的三导联之间有一定的电压U1、U2，人呼吸的时候胸腔是来回起伏的，可以检测到在起伏的过程中胸阻抗(即电阻R)的变化，保持U是恒定的，R在变化，那么检测的电流I也是变化的。从而可以通过检测电流I的变化来确定呼吸波，即电流I的变化能反映呼吸信号，例如可以根据电流I的变化计算呼吸率。
示例性的，胸阻抗法检测可以在采集患者的心电信号后，基于心电信号确定呼吸信息。
在一些实施方式中，当所述检测策略为信号提取法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息，包括：获取每种生理信号的信号质量指数；根据所述信号质量指数筛选出满足预设条件的生理信号；根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息。
示例性的，若患者处于第三护理等级，由于此类患者的检测可能会受到运 动等外界干扰，因此可以根据所述多种生理信号确定所述患者的呼吸信息，，提高呼吸信息获取的精度。
例如，当获取患者的多种生理信号包括所述光电容积信号(PPG信号)、所述心电信号(ECG信号)、以及所述肌电信号(EMG信号)时，可以通过信号质量评估筛选出的质量好的信号，以及利用筛选出的质量好的信号获取呼吸信息。
示例性的，所述获取每种生理信号的信号质量指数包括：获取每种生理信号的特性信息,根据每种生理信号的特性信息，分别获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
例如，可以通过对所述生理信号进行预处理，获取预处理后的生理信号的特性信息。举例而言，所述预处理可以包括以下至少一种：硬件滤波、信号放大、模数(A/D)转换、自适应滤波器的数字滤波。
例如，可以从预处理后的生理信号中提取信号的峰值幅度、谷值幅度、峰值位置和/或谷值位置，得到特性信息。其中峰值位置和/或谷值位置可以为信号中峰值和/或谷值对应的时间。
在一些实施方式中，可以根据每种生理信号的特性信息，分别对每种生理信号进行时域分析和/或频域分析，以及根据时域分析和/或频域分析的分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
示例性的，可以根据每种生理信号的特征信息分别获取每种生理信号中，每个时间窗的信号段对应的峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度，以及根据所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
举例而言，可以根据每种生理信号的特征信息分别获取每种生理信号中，每个时间窗的信号段对应的峰值的均值以及谷值的均值，得到峰谷差值变异度。例如根据所述峰值的均值以及所述谷值的均值之间的差值确定峰谷差值变异度。
举例而言，可以获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的相邻波峰与波峰之间间隔的均值，得到峰峰间隔变异度。
举例而言，可以获取每种生理信号中的参考基线，以及获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应离散点的幅度值的均值，得到目标基线；获取每种生理信号中的参考基线与目标基线之间的偏差，得到基线偏离变异度。例如， 参考基线可以根据健康人的生理信号的稳定值确定。
示例性的，所述根据所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数,包括：获取每种生理信号对应的所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度、以及基线偏离变异度的权重值；根据所述权重值，以及所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度、以及基线偏离变异度，确定每种生理信号中所述每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。例如，根据预设的权重值，对所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度加权求和，得到所述信号质量指数。
在一些实施方式中，所述根据每种生理信号的特性信息，分别对每种生理信号进行频域分析，根据频域分析的分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数，包括：根据每种生理信号的特征信息分别对每种生理信号中每个时间窗的信号段进行不同频段间关联性分析；根据不同频段间关联性分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
示例性的，获取预先存储的关联性分析结果和信号质量指数的映射表，根据各所述生理信号不同频段间关联性分析结果，确定对应的信号质量指数。
在一些实施方式中，所述获取每种生理信号的信号质量指数，包括：基于每种生理信号分别获取呼吸信息；获取每种生理信号对应的呼吸信息之间的差异信息；当所述差异信息满足预设阈值时，获取每种生理信号的信号质量指数。示例性的，在对生理信号进行质量评估之前，对采集到的多种生理信号各自进行呼吸率的计算，将呼吸率的差异作为生理信号的质量判断的标准。示例性的，若三种生理信号各自对应的呼吸信息两两之间的差异均小于预设阈值，则说明三种生理信号的可信度均比较高，则可以确定每种生理信号的信号质量指数。
具体的，所述根据所述信号质量指数筛选出满足预设条件的生理信号，包括：筛选出信号质量指数大于或等于质量阈值的生理信号；或者筛选出信号质量指数最大的一个或多个生理信号。筛选出的生理信号包括一种或多种。
在一些实施方式中，当根据所述信号质量指数筛选出的满足预设条件的生理信号包括一种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：对所述生理信号进行插值处理，以重构呼吸波形，基于所述呼吸波形确定呼吸信息。通过根据信号质量指数较高的生理信号确定呼吸信息，可以得到 准确度较高的呼吸信息；通过对生理信号进行插值处理后确定呼吸信息，可以使得确定的呼吸信息准确度更高。
在一些实施方式中，当根据所述信号质量指数筛选出的满足预设条件的生理信号包括多种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：基于每种生理信号分别获取所述患者的呼吸信息，得到多个呼吸信息；获取每种生理信号的权重值；根据每种生理信号的权重值与每种生理信号对应的呼吸信息，确定所述患者的呼吸信息。
示例性的，通过根据权重值对筛选出的多种生理信号的呼吸信息进行加权求和，可以实现融合多种生理信号确定呼吸信息，得到的呼吸信息更准确。示例性的，筛选出的多种生理信号的权重值之和为1。
在另一些实施方式中，当筛选出的所述生理信号包括多种时，也可以基于每种生理信号分别获取所述患者的呼吸信息，得到多个呼吸信息，以及将所述多个呼吸信息的均值设置为所述患者的呼吸信息。可以实现融合多种生理信号确定呼吸信息，得到的呼吸信息更准确。
在其他一些实施方式中，当筛选出的所述生理信号包括多种时，可以从多种生理信号中选择一种生理信号作为目标生理信号，以及基于所述目标生理信号，确定所述患者的呼吸信息。筛选出的生理信号的可信度比较高，通过根据其中一种生理信号确定患者的呼吸信息，也可以得到准确的呼吸信息。
可选的，在所述获取每种生理信号的信号质量指数之后，所述呼吸信息获取方法还包括：当预设时间段内获取到的每种生理信号的信号质量指数均不满足预设条件时，输出提示信息，以提示所述患者调整姿态和/或调整用于采集所述生理信号的采集设备的位置。之后可以通过采集设备获取调整姿态后的所述患者的生理信号，或通过调整位置后的采集设备获取调整姿态后的所述患者的生理信号，或通过调整位置后的采集设备获取所述患者的生理信号，以基于调整后获取到的生理信号获取所述患者的呼吸信息。
例如，在十秒内连续采集到的多个时间窗对应的信号质量都是差的，此时输出报警信息，以提示患者或医护人员调整患者的姿态、采集设备的佩戴方式等，在调整完成后重新采集生理信号来获取呼吸信息。以便获取到准确的生理信号，提高根据生理信号确定的呼吸信息的准确性。
在一些实施方式中，所述输出提示信息包括：检测所述患者的当前状态； 若所述当前状态不满足预设状态，则输出调整状态的提示信息，以基于所述提示信息调整所述患者的状态。
示例性的，若检测到患者处于运动状态，或者躺卧姿态不准确或压到采集设备时，输出调整状态的提示信息，例如提示患者保持静止，或者调整采集设备的夹手指的位置等。
所述检测所述患者的当前状态可以包括：采集所述患者的运动信息，根据所述运动信息确定所述患者的当前状态；或者，采集包含所述患者的图像，根据所述图像确定所述患者的当前状态。
例如，通过机器学习方法确定图像中患者的当前状态。若患者的当前状态不利于生理信号的准确采集，则可以输出提示信息。
在另一些实施方式中，所述输出提示信息包括：检测所述采集设备的位置；若所述位置不满足预设位置条件，则输出调整位置的提示信息，以基于所述提示信息调整所述采集设备的位置。
例如，可以根据采集设备的在位检测结构检测是否准确连接于患者的对应位置，如检测探头是否夹设于患者的指尖，或者检测贴片是否稳定粘贴在患者的对应位置等。
在一些实施方式中，监护仪可以切换至多信号融合模式或者非融合的模式。在多信号融合模式时获取患者的多种生理信号；获取所述患者对应的检测策略；以及通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。在非融合的模式时，可以由用户，如医护人员自主选择根据其中一种生理信号确定患者的呼吸信息。
示例性的，所述呼吸信息获取方法还包括：检测多信号融合模式是否开启；若多信号融合模式开启，则执行获取患者的多种生理信号的操作；若多信号融合模式未开启，则获取患者单通道的生理信号，基于所述单通道的生理信号获取所述患者的呼吸信息。
在一些实施方式中，所述呼吸信息获取方法还包括：通过有线或无线传输方式将携带所述呼吸信息的控制指令发送给显示设备，以便所述显示设备显示所述呼吸信息和/或存储所述呼吸信息。
示例性的，在通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息之后，通过有线或无线传输方式将携带所述呼吸信息的控制指令发送给 显示设备，以便显示设备显示所述呼吸信息和/或存储所述呼吸信息。患者和/或医护人员可以获取所述呼吸信息。
在一些实施方式中，呼吸信息获取方法包括一下步骤：
步骤一，采集患者的运动信号以及ECG、PPG、EMG等多种生理信号。
步骤二，分别对运动信号及生理信号进行预处理。
步骤三，对预处理后的运动信号进行分析，获取患者的姿态及运动状态信息，例如很长时间都卧床等。
步骤四，根据患者的姿态及运动状态信息，确定患者的护理等级。
步骤五，根据患者的护理等级确定患者对应的检测策略。其中，当护理等级为一级时，优先通过CO2法获取患者的呼吸信息；当护理等级为二级时，可以通过胸阻抗法获取患者的呼吸信息，或者基于ECG信号通过胸阻抗法获取患者的呼吸信息；当护理等级为三级时时，分别对患者的ECG、PPG、EMG等多种生理信号进行质量评估，基于一个质量好的生理信号确定呼吸信息，或者基于多个质量好的生理信号分别确定呼吸信息后，对多个生理信号对应的呼吸信息进行加权或取均值，得到患者的呼吸信息。
本申请实施例提供的呼吸信息获取方法，通过获取患者的多种生理信号，获取所述患者对应的检测策略，以及通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。通过多种生理信号及自适应的检测策略获取呼吸信息，相对于通过单个生理信号确定呼吸信息，可以提高呼吸信息获取的精准性。
请结合上述实施例参阅图2，图2是本申请实施例提供的生理信号处理装置600的示意性框图。该生理信号处理装置600包括：采集设备610、显示器620、存储器630和处理器640。
其中，采集设备610用于采集患者的生理信号，显示器620用于显示患者的呼吸信息。存储器630存储有计算机程序，处理器640用于运行存储在所述存储器630中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现前述的呼吸信息获取方法的步骤。
示例性的，处理器640和存储器430通过总线601连接，该总线601比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。
具体的，处理器640可以是微控制单元(Micro-controller Unit，MCU)、中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等。
具体的，存储器630可以是Flash芯片、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。
示例性的，所述处理器640用于运行存储在存储器630中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现如下步骤：
获取患者的多种生理信号；
获取所述患者对应的检测策略；
通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。
本申请实施例提供的生理信号处理装置的具体原理和实现方式均与前述实施例的呼吸信息获取方法类似，此处不再赘述。
请结合上述实施例参阅图3，图3是本申请实施例提供的监护仪700的示意性框图。该监护仪700包括：参数测量电路710、显示器720、存储器730和处理器740。
其中，参数测量电路710用于采集患者的生理信号。
示例性的，监护仪700还包括传感器附件10，参数测量电路710用于连接传感器附件10获得传感器附件10采集的患者的生理参数信号。示例性的，参数测量电路710能够连接多种传感器附件10，例如用于通过多种传感器附件10获取患者的多种生理信号，如光电容积信号(PPG信号)、所述心电信号(ECG信号)、以及所述肌电信号(EMG信号)等。
显示器720用于显示患者的呼吸信息。存储器730存储有计算机程序，处理器740用于运行存储在所述存储器730中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现前述的呼吸信息获取方法的步骤。
示例性的，处理器740和存储器430通过总线701连接，该总线701比如为I2C(Inter-integrated Circuit)总线。
具体的，处理器740可以是微控制单元(Micro-controller Unit，MCU)、中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等。
具体的，存储器730可以是Flash芯片、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)磁盘、光盘、U盘或移动硬盘等。
示例性的，所述处理器740用于运行存储在存储器730中的计算机程序， 并在执行所述计算机程序时实现如下步骤：
获取患者的多种生理信号；
获取所述患者对应的检测策略；
通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。
本申请实施例提供的监护仪的具体原理和实现方式均与前述实施例的呼吸信息获取方法类似，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现上述实施例提供的呼吸信息获取方法的步骤。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的生理信号处理装置，如监护仪的内部存储单元，例如所述监护仪的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述生理信号处理装置的外部存储设备，例如所述监护仪上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
应当理解，在此本申请中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。
还应当理解，在本申请和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (33)
- 一种呼吸信息获取方法，其特征在于，包括：获取患者的多种生理信号；获取所述患者对应的检测策略；通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取所述患者对应的检测策略包括：获取所述患者的护理等级；根据所述护理等级确定检测策略。
- 根据权利要求2所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取所述患者的护理等级包括：获取所述患者的运动信息；根据所述运动信息确定所述患者的状态信息；根据所述状态信息确定所述患者的护理等级；或者，接收输入的所述患者的护理等级；或者，获取所述患者的健康数据，根据所述健康数据确定所述患者的护理等级。
- 根据权利要求3所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取所述患者的运动信息包括：获取所述患者的加速度信号，和/或获取用于采集多种生理信号的采集设备的加速度信号，得到所述患者的运动信息。
- 根据权利要求2所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述根据所述护理等级确定检测策略包括：当所述护理等级为一级，且满足使用直接法检测的条件时，确定检测策略为直接法检测；当所述护理等级为一级，且不满足使用直接法检测的条件时，确定检测策略为胸阻抗法检测；当所述护理等级为二级，且满足使用胸阻抗法检测的条件时，确定检测策略为胸阻抗法检测；当所述护理等级为二级，且不满足使用胸阻抗法检测的条件时，确定检测 策略为信号提取法检测。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取所述患者对应的检测策略包括：获取不同的检测策略的优先级，根据所述优先级确定所述患者对应的检测策略。
- 根据权利要求6所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述检测策略包括优先级从高至低排序的直接法检测、胸阻抗法检测和信号提取法检测，所述根据所述优先级确定所述患者对应的检测策略包括：判断是否满足使用直接法检测的条件；若满足使用直接法检测的条件，则确定所述检测策略为直接法检测；若不满足使用直接法检测的条件，则判断是否满足使用胸阻抗法检测的条件；若满足使用胸阻抗法检测的条件，则确定所述检测策略为胸阻抗法检测；若不满足使用胸阻抗法检测的条件，则确定所述检测策略为信号提取法检测。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取患者的多种生理信号包括：通过光电容积采集设备，采集所述患者的光电容积信号；通过心电采集设备，采集所述患者的心电信号；通过肌电采集设备，采集所述患者的肌电信号；将所述光电容积信号、所述心电信号、以及所述肌电信号，设置为所述患者的多种生理信号。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当所述检测策略为直接法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：当基于所述多种生理信号确定所述患者适合佩戴鼻腔导管或颈部贴片时，通过所述患者佩戴的鼻腔导管或颈部贴片采集呼吸信息。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当所述检测策略为胸阻抗法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：当基于所述多种生理信号确定所述患者适合使用心电采集设备时，通过所 述患者预设部位设置的心电采集设备采集呼吸信息；或者，从所述多种生理信号中提取心电信号，根据所述心电信号确定呼吸信息。
- 根据权利要求1所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当所述检测策略为信号提取法检测时，所述通过所述检测策略基于所述多种生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：获取每种生理信号的信号质量指数；根据所述信号质量指数筛选出满足预设条件的生理信号；根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取每种生理信号的信号质量指数包括：获取每种生理信号的特性信息；根据每种生理信号的特性信息，分别获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
- 根据权利要求12所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述根据每种生理信号的特性信息，分别获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数包括：根据每种生理信号的特性信息，分别对每种生理信号进行时域分析和/或频域分析；根据时域分析和/或频域分析的分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
- 根据权利要求13所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，根据每种生理信号的特性信息，分别对每种生理信号进行时域分析，根据时域分析的分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数包括：根据每种生理信号的特征信息分别获取每种生理信号中，每个时间窗的信号段对应的峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度；根据所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
- 根据权利要求14所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，根据每种生理信号的特征信息分别获取每种生理信号中，每个时间窗的信号段对应的峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度包括：根据每种生理信号的特征信息分别获取每种生理信号中，每个时间窗的信 号段对应的峰值的均值以及谷值的均值，得到峰谷差值变异度；获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的相邻波峰与波峰之间间隔的均值，得到峰峰间隔变异度；和/或，获取每种生理信号中的参考基线，以及获取每种生理信号中每个时间窗的信号段对应离散点的幅度值的均值，得到目标基线；获取每种生理信号中的参考基线与目标基线之间的偏差，得到基线偏离变异度。
- 根据权利要求14所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述根据所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度和/或基线偏离变异度，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数包括：获取每种生理信号对应的所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度、以及基线偏离变异度的权重值；根据所述权重值，以及所述峰谷差值变异度、峰峰间隔变异度、以及基线偏离变异度，确定每种生理信号中所述每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
- 根据权利要求13所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，根据每种生理信号的特性信息，分别对每种生理信号进行频域分析，根据频域分析的分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数包括：根据每种生理信号的特征信息分别对每种生理信号中每个时间窗的信号段进行不同频段间关联性分析；根据不同频段间关联性分析结果，确定每种生理信号中每个时间窗的信号段对应的信号质量指数。
- 根据权利要求12所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取每种生理信号的特性信息包括：对每种生理信号进行预处理，获取预处理后的生理信号的特性信息。
- 根据权利要求18所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述获取预处理后的生理信号的特性信息包括：从预处理后的生理信号中提取峰值幅度、谷值幅度、峰值位置和/或谷值位置，得到特性信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当筛选出的所述生理信号包括一种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：对所述生理信号进行插值处理，以重构呼吸波形，基于所述呼吸波形确定呼吸信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当筛选出的所述生理信号包括多种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：基于每种生理信号分别获取所述患者的呼吸信息，得到多个呼吸信息；获取每种生理信号的权重值；根据每种生理信号的权重值与每种生理信号对应的呼吸信息，确定所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当筛选出的所述生理信号包括多种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：基于每种生理信号分别获取所述患者的呼吸信息，得到多个呼吸信息；将所述多个呼吸信息的均值设置为所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，当筛选出的所述生理信号包括多种时，所述根据筛选出的所述生理信号获取所述患者的呼吸信息包括：从多种生理信号中选择一种生理信号作为目标生理信号；基于所述目标生理信号，确定所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，获取每种生理信号的信号质量指数之后，所述呼吸信息获取方法还包括：当预设时间段内获取到的每种生理信号的信号质量指数均不满足预设条件时，输出提示信息，以提示所述患者调整姿态和/或调整用于采集所述生理信号的采集设备的位置；通过采集设备获取调整姿态后的所述患者的生理信号，或通过调整位置后的采集设备获取调整姿态后的所述患者的生理信号，或通过调整位置后的采集设备获取所述患者的生理信号，以基于调整后获取到的生理信号获取所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求24所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述输出提示信息包括：检测所述患者的当前状态；若所述当前状态不满足预设状态，则输出调整状态的提示信息，以基于所述提示信息调整所述患者的状态。
- 根据权利要求25所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述检测所述患者的当前状态包括：采集所述患者的运动信息，根据所述运动信息确定所述患者的当前状态；或者，采集包含所述患者的图像，根据所述图像确定所述患者的当前状态。
- 根据权利要求24所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述输出提示信息包括：检测所述采集设备的位置；若所述位置不满足预设位置条件，则输出调整位置的提示信息，以基于所述提示信息调整所述采集设备的位置。
- 根据权利要求11所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，获取每种生理信号的信号质量指数包括：基于每种生理信号分别获取呼吸信息；获取每种生理信号对应的呼吸信息之间的差异信息；当所述差异信息满足预设阈值时，获取每种生理信号的信号质量指数。
- 根据权利要求1至28任一项所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述呼吸信息获取方法还包括：检测多信号融合模式是否开启；若多信号融合模式开启，则执行获取患者的多种生理信号的操作；若多信号融合模式未开启，则获取患者单通道的生理信号，基于所述单通道的生理信号获取所述患者的呼吸信息。
- 根据权利要求1至28任一项所述的呼吸信息获取方法，其特征在于，所述呼吸信息获取方法还包括：通过有线或无线传输方式将携带所述呼吸信息的控制指令发送给显示设备，以便所述显示设备显示所述呼吸信息和/或存储所述呼吸信息。
- 一种生理信号处理装置，其特征在于，包括：采集设备，用于采集患者的生理信号；显示器，用于显示所述呼吸信息；存储器，存储有计算机程序；处理器，用于运行存储在所述存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至30任一项所述的呼吸信息获取方法。
- 一种监护仪，其特征在于，包括：传感器附件；参数测量电路，用于连接传感器附件获得采集的患者的生理参数信号；显示器，用于显示所述呼吸信息；存储器，存储有计算机程序；处理器，用于运行存储在所述存储器中的计算机程序，并在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至30任一项所述的呼吸信息获取方法。
- 一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如权利要求1至30任一项所述的呼吸信息获取方法。
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