本發(fā)明涉及睡眠呼吸研究，具體地，涉及一種基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法。

背景技術(shù)：

1、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive?sleep?apnea?hypopnea?syndrome，osahs)是一種廣泛存在且與睡眠相關(guān)的呼吸障礙性疾病。其主要特征是咽部上氣道反復(fù)出現(xiàn)塌陷情況，具體表現(xiàn)為在睡眠過程中反復(fù)發(fā)生呼吸暫停、低通氣，同時伴有夜晚嚴(yán)重打鼾以及白天嗜睡等癥狀。osahs不僅是多種慢性疾病如心血管疾病、高血壓等的危險因素，也是一些急性疾病如中風(fēng)、心肌梗死、肺心病、充血性心力衰竭，甚至猝死的重要誘因。若未能及時得到有效治療，會對個人健康造成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降、工作學(xué)習(xí)表現(xiàn)受損，甚至增加交通事故的發(fā)生風(fēng)險。

2、osahs的診斷主要依據(jù)呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea?hypopnea?index,ahi)的計算，該指數(shù)用于衡量與上氣道塌陷或狹窄相關(guān)的氣流減少的頻率。當(dāng)成年人ahi≥5個事件/小時，兒童ahi≥1個事件/小時時，即可診斷為osahs。

3、中老年人是osahs的好發(fā)人群。我國睡眠呼吸暫?；颊呷藬?shù)已經(jīng)超過1億，其中中重度患者有6500多萬。osahs患者的一大常見特點為合并其他系統(tǒng)疾病，如：高血壓、慢性阻塞性肺炎等。因此osahs患者在夜間睡眠時，往往出現(xiàn)由于呼吸事件誘發(fā)血氧下降，在其他系統(tǒng)疾病的影響下，在呼吸事件結(jié)束后相當(dāng)一段時間內(nèi)無法恢復(fù)至初始基線水平。因此，使用既往方法是通過血氧飽和度波形特征來選取血氧去飽和部分，具有兩大缺陷：一則在合并其他系統(tǒng)疾病的osahs患者人群中，受其他系統(tǒng)疾病的影響，血氧下降波形多變，導(dǎo)致血氧飽和度波形特征不一致，血氧去飽和度部分識別錯誤；二則，通過對整條血氧曲線進行計算，會將其他系統(tǒng)疾病影響的血氧下降計入其內(nèi)，導(dǎo)致osahs呼吸事件造成的血氧下降計算失誤，將造成極大的誤差，無法正確評估osahs相關(guān)缺氧情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，本發(fā)明可以精準(zhǔn)計算呼吸事件引發(fā)的缺氧情況。

2、為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，包括以下步驟：

4、從多導(dǎo)睡眠圖中讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行異常值處理；

5、將每個呼吸事件結(jié)束前后一段時間的血氧數(shù)據(jù)提取出來，進行曲線疊加、光滑得到疊加曲線；

6、根據(jù)呼吸睡眠暫停中血氧變化的規(guī)律，對疊加曲線在限制范圍內(nèi)檢測波谷，進而檢測兩側(cè)波峰，將波峰-波谷-波峰范圍設(shè)為缺氧范圍；

7、對每個呼吸事件對應(yīng)的缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下的面積進行求和；

8、去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)。

9、優(yōu)選地，所述從多導(dǎo)睡眠圖中讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行異常值處理的步驟中，對異常值進行處理方式是將異常數(shù)據(jù)去除，不參與后續(xù)計算。

10、優(yōu)選地，所述將每個呼吸事件結(jié)束前后一段時間的血氧數(shù)據(jù)提取出來，進行曲線疊加、光滑得到疊加曲線的步驟，具體包括：將呼吸事件結(jié)束點定為0點，以呼吸事件開始點為起點，以下一個呼吸事件結(jié)束點為終點，選取每個呼吸事件對應(yīng)的血氧曲線，將每段血氧曲線在在0點處對齊、重疊、光滑，得到疊加曲線。

11、優(yōu)選地，將每個呼吸事件0點之前一段時間血氧統(tǒng)計值作為該事件的血氧基線，所述統(tǒng)計值可以設(shè)定為最大值、平均值或者四分位數(shù)值。

12、優(yōu)選地，所述根據(jù)呼吸睡眠暫停中血氧變化的規(guī)律，對疊加曲線在限制范圍內(nèi)檢測波谷，進而檢測兩側(cè)波峰，將波峰-波谷-波峰范圍設(shè)為缺氧范圍的步驟，具體包括：針對疊加曲線，在0～20秒范圍內(nèi)尋找最小值所在的時間點作為谷底，在谷底點兩側(cè)分別尋找第一個極大值點作為峰值點，兩個峰值點之間的時間區(qū)域稱為缺氧計算范圍。

13、優(yōu)選地，所述對每個呼吸事件對應(yīng)的缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下的面積進行求和的步驟，具體包括：對每個呼吸事件對應(yīng)的血氧曲線，計算其在缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下方時，與血氧基線圍成的曲線下面積，并對每個呼吸事件的曲線下面積進行求和。

14、優(yōu)選地，所述去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)的步驟中，計算時，檢測兩個呼吸事件計算面積是否出現(xiàn)重疊，若出現(xiàn)重疊，在計算血氧去飽和曲線下面積時，將第一個呼吸事件缺氧范圍中重復(fù)計算的部分刪除。

15、優(yōu)選地，所述去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)的步驟中，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理包括：求和后的曲線下面積單位為％*秒，總監(jiān)測時長單位為小時，標(biāo)準(zhǔn)化后的面積＝(曲線下面積/60)/總監(jiān)測時長，標(biāo)準(zhǔn)化后的面積單位為％*分鐘/小時。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

17、1、本發(fā)明方法可以通過對每個患者的氧飽和曲線進行疊加的方式，獲得每個患者個性化的血氧計算范圍，實現(xiàn)個性化醫(yī)療；

18、2、本發(fā)明方法通過對呼吸事件對應(yīng)的血氧去飽和曲線的提取、標(biāo)準(zhǔn)化、重疊比對等操作，顯著提高了血氧去飽和曲線分析的精確度，從而能夠精準(zhǔn)區(qū)分呼吸事件相關(guān)和疾病相關(guān)的血氧曲線，減少了傳統(tǒng)方法中存在的誤差；

19、3、本發(fā)明方法通過優(yōu)化血氧曲線擬合計算過程，增強了計算的可重復(fù)性與一致性，尤其對于呼吸事件頻繁發(fā)生的患者其意義尤為重大，解決了傳統(tǒng)技術(shù)在操作和分析過程中可能遇到的波峰定位難，面積重復(fù)計算等問題，使得診療過程更加精準(zhǔn)和可靠；

20、4、本發(fā)明通過改進缺氧負擔(dān)計算方法，提高了個體缺氧程度計算的準(zhǔn)確率，降低了因誤診導(dǎo)致的額外治療成本，提高了醫(yī)療資源的使用效率，對醫(yī)院和患者都產(chǎn)生經(jīng)濟效益；

21、5、本發(fā)明通過提供更為準(zhǔn)確的缺氧負擔(dān)計算，能夠?qū)崿F(xiàn)對osahs等疾病帶來的缺氧情況的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷和早期治療，減少疾病帶來的健康風(fēng)險，從而提升整體公眾的健康水平。

技術(shù)特征：

1.一種基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述從多導(dǎo)睡眠圖中讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行異常值處理的步驟中，對異常值進行處理方式是將異常數(shù)據(jù)去除，不參與后續(xù)計算。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述將每個呼吸事件結(jié)束前后一段時間的血氧數(shù)據(jù)提取出來，進行曲線疊加、光滑得到疊加曲線的步驟，具體包括：將呼吸事件結(jié)束點定為0點，以呼吸事件開始點為起點，以下一個呼吸事件結(jié)束點為終點，選取每個呼吸事件對應(yīng)的血氧曲線，將每段血氧曲線在在0點處對齊、重疊、光滑，得到疊加曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，將每個呼吸事件0點之前一段時間血氧統(tǒng)計值作為該事件的血氧基線，所述統(tǒng)計值可以設(shè)定為最大值、平均值或者四分位數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述根據(jù)呼吸睡眠暫停中血氧變化的規(guī)律，對疊加曲線在限制范圍內(nèi)檢測波谷，進而檢測兩側(cè)波峰，將波峰-波谷-波峰范圍設(shè)為缺氧范圍的步驟，具體包括：針對疊加曲線，在0～20秒范圍內(nèi)尋找最小值所在的時間點作為谷底，在谷底點兩側(cè)分別尋找第一個極大值點作為峰值點，兩個峰值點之間的時間區(qū)域稱為缺氧計算范圍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述對每個呼吸事件對應(yīng)的缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下的面積進行求和的步驟，具體包括：對每個呼吸事件對應(yīng)的血氧曲線，計算其在缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下方時，與血氧基線圍成的曲線下面積，并對每個呼吸事件的曲線下面積進行求和。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)的步驟中，計算時，檢測兩個呼吸事件計算面積是否出現(xiàn)重疊，若出現(xiàn)重疊，在計算血氧去飽和曲線下面積時，將第一個呼吸事件缺氧范圍中重復(fù)計算的部分刪除。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，其特征在于，所述去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)的步驟中，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理包括：求和后的曲線下面積單位為％*秒，總監(jiān)測時長單位為小時，標(biāo)準(zhǔn)化后的面積＝(曲線下面積/60)/總監(jiān)測時長，標(biāo)準(zhǔn)化后的面積單位為％*分鐘/小時。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于多導(dǎo)睡眠圖計算缺氧負擔(dān)的方法，所述方法包括：從多導(dǎo)睡眠圖中讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行異常值處理；將每個呼吸事件結(jié)束前后一段時間的血氧數(shù)據(jù)提取出來，進行曲線疊加、光滑得到疊加曲線；根據(jù)呼吸睡眠暫停中血氧變化的規(guī)律，對疊加曲線在限制范圍內(nèi)檢測波谷，進而檢測兩側(cè)波峰，將波峰?波谷?波峰范圍設(shè)為缺氧范圍；對每個呼吸事件對應(yīng)的缺氧范圍內(nèi)血氧曲線在血氧基線下的面積進行求和；去除重復(fù)計算的面積，并對求和后的曲線下面積進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而精準(zhǔn)計算得到呼吸事件引發(fā)的缺氧負擔(dān)。本發(fā)明可以精準(zhǔn)計算呼吸事件引發(fā)的缺氧情況。

技術(shù)研發(fā)人員：張馨,劉月華,趙丙姣,李遠遠,鄔雪穎,王佩佩
受保護的技術(shù)使用者：上海市口腔醫(yī)院（上海市口腔健康中心）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10