[发明专利]普适性肺通气量与经胸电阻抗的线性模型构建方法及应用

说明书

本发明涉及一种普适性肺通气量与经胸电阻抗的线性模型构建方法及应用，所述方法包括以下步骤：同步采集被测对象在深呼吸时的胸阻抗信号和呼吸流量信号，对所述呼吸流量信号进行积分处理，获得肺通气量信号，建立胸阻抗信号和肺通气量信号间的线性模型；采集被测对象的个体生理参数，通过显著分析方法确定影响所述线性模型的线性参数的关键生理特征参数；以所述关键生理特征参数作为输入，以所述线性模型的线性参数作为输出，进行回归分析，获得线性参数回归模型。与现有技术相比，本发明具有普适性，所获得的模型能够省去基于胸阻抗的肺通气量检测的针对个体的标定建模环节。

技术领域

本发明涉及肺通气量检测技术领域，尤其是涉及一种普适性肺通气量与经胸电阻抗的线性模型构建方法及应用。

背景技术

慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种以持续的因气道或肺泡病变引起的气流受限为特征的肺部疾病，严重影响患者生活质量，是世界范围内第四死亡原因的疾病，且患病率呈上升趋势。早期慢阻肺患者无明显临床症状，但其肺功能下降更快，对早期慢阻肺患者的临床干预可以显著减缓病症进程。因此，定期筛查发现慢阻肺是实现慢阻肺防治的关键。肺功能检查是目前最具重复性和客观性的评估气流受限情况的慢阻肺诊断方法，但既有的肺功能检查采用气体流量计测量呼出和吸入的气体，增加呼吸阻力，不适用于有传染性肺部疾病患者和重症患者，推广普及用于慢阻肺筛查难度大，开发适宜推广普及的慢阻肺筛查新方法对慢阻肺的早诊早治具有重大意义。

阻抗气相造影(Impedance pneumography，IP)是一种将电极固定在被试者胸部，测量经胸电阻抗(胸阻抗)变化的非侵入式测量方法，胸阻抗信号与呼吸信号有很好的相关性。IP不需要通过检测管道呼气和吸气、不增加呼吸阻力、无交叉感染的风险，比临床上既有的基于气体流量计的方法具有显著的优越性，更适合推广普及应用，并且近年来IP研究取得重要进展，多项研究表明IP具有很强的潜力应用于肺通气量检测。

除去部分受测者深度呼吸时当肺接近排空或者接近充满时胸阻抗变化与肺通气量呈非线性关系外，通常情况下，比如潮式呼吸或者运动过程呼吸监测，胸阻抗变化与肺通气量呈线性相关。

受人体各项生理参数的影响，肺通气量改变引起的胸阻抗变化存在显著的个体依赖性，不同个体的胸阻抗与肺通气量的线性拟合公式的系数不同，既有的IP检测通过标定的过程为每个个体建立胸阻抗与通气量的线性拟合关系，这增加了IP检测的复杂性，降低了便捷性，使得通过测量胸阻抗检测肺通气量变得复杂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种普适性肺通气量与经胸电阻抗的线性模型构建方法及应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种普适性肺通气量与经胸电阻抗的线性模型构建方法，包括以下步骤：

同步采集被测对象在深呼吸时的胸阻抗信号和呼吸流量信号，对所述呼吸流量信号进行积分处理，获得肺通气量信号，建立胸阻抗信号和肺通气量信号间的线性模型；

采集被测对象的个体生理参数，通过显著分析方法确定影响所述线性模型的线性参数的关键生理特征参数；

以所述关键生理特征参数作为输入，以所述线性模型的线性参数作为输出，进行回归分析，获得线性参数回归模型。

进一步地，通过生物电阻抗测量系统采集所述胸阻抗信号。

进一步地，通过双向气体流量计采集所述呼吸流量信号。

进一步地，所述胸阻抗信号经去噪处理后，再进行多参数回归。

进一步地，所述去噪处理具体为：

使用小波分解重构去噪和S-G平滑滤波方法去除所述胸阻抗信号中的高频噪声。