无线移动互联网自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法技术

本发明专利技术及发明专利技术涉及一种在各种环境状态下，利用无线移动互联网技术，实现自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法。睡眠呼吸暂停低通气综合征(SAHS)在国人中的患病率达4％以上，随年龄及体重增加有升高趋势。该疾患以打鼾及频繁发生睡眠时窒息为主要临床特点，可导致缺氧及睡眠紊乱，引起全身多系统的并发症，如高血压、冠心病、心律失常及脑血管病，严重者可以夜间猝死。以睡眠呼吸暂停低通气综合征(SAHS)这一常见慢性疾病为切入点，应用互联网技术，实现远程无线传输技术，将医疗活动深入到家庭。大大增加了SAHS的诊断及治疗容量，为患者创造更为便利的诊疗环境，有效利用医疗资源，提高睡眠监测的信号采集质量，提高诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
无线移动互联网自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法
：本专利技术涉及一种在各种环境状态下，利用多信道无线移动互联网技术，实现自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法。
技术介绍
：当今时代互联网技术和通讯技术是引领科学技术进步的支撑力量之一，结合临床医疗服务，在互联网平台上以无线通讯手段实现医疗信息集成交换，开创新的医疗服务模式。利用公共通讯和互联网服务平台实现医疗服务的新模式，在不稳定的移动互联网上实现稳定的信号传输，可以节省开创此项服务的大量投资，降低使用者的成本，随之可以将此项医疗服务扩展到农村、边远地区等地域中。是医疗信息化发展的趋势之一。在实现了新的诊疗模式下，医疗单位的诊疗过程可以发生改变。医疗单位的服务范围扩展了，诊断过程可以精细化分工，提供了大量的技术手段和技术服务岗位，在生物医学信号处理技术的辅助下，自动诊断、信息化管理、多中心并发信息处理等智能诊疗技术的实施，使医生可以在平时的工作条件下增加患者疾病诊断的数量，甚至医生在回到家里的情况下也可以开展医疗服务。大大的提高了医疗单位的诊疗效率。降低患者医疗费用以及改善患者看病难的现象。建立家庭医疗(HOMECARE)服务体系，形成家庭-社区-大型医疗中心-体化的服务模式，是“基于中心医院的以信息技术为支撑平台的区域医疗”体系的深入和具体化，对整个体系构架的完善具有重要的意义。网络化医疗服务也可以弥补目前国内医疗资源分配不尽合理的现状，对于社区医疗服务和远程医疗服务提供一个具有实用化、精细化、完整化的补充。是现代生物--社会--心理医学模式内涵的延伸，是医疗资源科学配置的发展趋势。采用公共互联网平台实现诊疗监护信息网络化共享的模式，可以大大降低系统搭建的成本，特别是基础通讯环境建立了信息流动硬件平台，完全节省了通讯设备的大量支出，这种诊疗监护模式的建立，受益的将是临床医疗单位和广大患者本身。睡眠呼吸暂停低通气综合征(SAHS)在国人中的患病率达4％以上，随年龄及体重增加有升高趋势。该疾患以打鼾及频繁发生睡眠时窒息为主要临床特点，可导致缺氧及睡眠紊乱，引起全身多系统的并发症，如高血压、冠心病、心律失常及脑血管病，严重者可以夜间猝死。例如，50％的高血压患者患有SAHS，40-50％的SAHS患者有高血压，目前SAHS已经成为高血压最重要的原因之一；全世界每天有3000人死于该疾患。SAHS导致的白天犯困也是交通事故的重要原因，SAHS患者撞车的发生率达正常人的2-7倍。国外统计表明与SAHS直接相关的医疗费用达四百亿美元。相反，积极治疗该疾患可以大大降低心脑血管疾病及交通事故的发生率。2007年美国的国家健康计划已将其列为需要长期进行管理的慢性病之一，是心脑血管疾病防治的重要一环。由国家卫生部组织制订的“健康中国2020战略规划研究公共卫生优先领域——慢性呼吸疾病(草案)”中，SAHS已经与COPD、支气管哮喘一起被列为慢性呼吸系统疾病。目前以SAHS的认识及治疗为切入点，一门新兴的边缘学科——睡眠医学已经成形。国内也有600多家医院成立了专门的睡眠中心或实验室，成立了包括中国睡眠研究会、中华医学会呼吸疾病分会睡眠学组、中华口腔医学会睡眠协作组、中华医学会儿科学分会睡眠协作组、中华医学会神经疾病分会睡眠学组等学术组织。SAHS的诊断主要依靠多导生理记录仪(PSG)进行睡眠呼吸监测。可以解决“是不是、是什么、重不重、治不治、如何治”的问题。但该检查目前需在睡眠实验室进行，费用较贵(500-600元/人次)，不少患者进入睡眠室后难以入睡、睡不好，影响检查效果；再次，条件差的睡眠室由于隔音效果差或多个患者共居一室而鼾声互相干扰而导致检查失败。其次，不少出现了并发症或行动不不便者难以到睡眠中心监测；最后，多数医院的睡眠室只有1-2张床位，每天晚上只能监测1-2名患者；患者需等候数周至数月才能进行检查。在等候监测过程中出现意外的情况时有所见。根本的解决途径是进行家庭监测，一是为患者创造良好的睡眠环境，保证监测的准确性；二是缓解医院睡眠室的压力，增加监测数量，避免患者延误诊治。对部分已经出现并发症的住院患者，可进行床边监测。鉴于其重要的临床及对降低医疗费用的应用价值，美国国家医疗保险政策已经于2007年开始对家庭PSG监测予以报销，但目前还缺少合适的家庭监测系统。目前除上述的全导PSG系统外，更为简易的初筛装置也有一定的应用。便携式(portable)睡眠监测设备是相对固定和复杂的标准多导睡眠仪设备而言。便携式睡眠监测仪仪器配制简化，便于携带，不但可以在睡眠试验室应用，还可以在任何适合患者睡眠的实验室以外的地方，如患者的家中、办公室或旅店等进行睡眠监测。以睡眠呼吸暂停低通气综合征(SAHS)这一常见慢性疾病为切入点，应用国际先进的互联网技术，实现基于无线互联网通讯的远程无线传输技术开展家庭诊断和治疗，运用自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法，将医疗活动深入到家庭，是对“社区-中心医院”这一服务模式的延伸。将大大增加SAHS的诊断及治疗容量，为患者创造更为便利的诊疗环境，有效利用医疗资源，提高睡眠监测的信号采集质量，提高诊断的准确性。为家庭呼吸治疗系统的建立积累科学及管理经验，为其他慢性病家庭管理系统的建立及医疗模式的转换提供借鉴。发挥大医院的学科优势，协助各地区医院开展睡眠医学学科的建设。
技术实现思路
及具体实施方式：本技术涉及一种在各种环境状态下，利用无线移动互联网技术，实现自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法。本专利技术涉及一个以无线互联网为通讯媒介的硬件设备之间的数据交换系统，包括移动生理信号采集传输终端以及相关中心数据服务器、中心处理工作站、无线互联网和运行其上的计算管理软件等。移动生理信号采集传输终端的组成包含二个单元。第一单元是生理、生命信号采集换能器，第二单元是生命信息采集传输终端主机。可以涉及的电生理参数和其它参数包括：脑电(2导联)、心电(1导联)、血氧饱和度、无创血压、眼动电、肌电、口鼻呼吸气流、胸呼吸运动、腹呼吸运动、体动、阴茎硬度、阴茎血流的数据交换控制软件。集成在一体的脑电、眼动电、肌电的波形信号采集换能器，连续采集额部双侧的脑电波和额部肌电、眼动电波。包括一组金属电极片。金属电极传感脑电波信号、眼动电信号、额肌电信号的混合波形数据，金属电极分为左侧框上部位和右侧框上部位两个脑电信号、肌电信号、眼动电信号的引导电极，以及双耳耳垂部两个脑电信号参考电极。组合后分别采集左右脑的脑电波信号、眼动电波信号、肌电波信号，电极设计经过理化处理，在形状上和电位极化上满足干电极采集波形信号的应用要求，不需对信号采集点附近的皮肤做专业处理，就可以方便的采集到符合医疗标准的脑电波信号。终端主机完成生理信号和生命体症信号的放大、整形、转换接受、加密、打包、通讯等工作。其中包含信号转换电路、信号放大电路、滤波电路等信号整形放大电路，以及中心计算控制管理电路、通讯接口电路、动态数据链路缓存电路、无线互联网络接入控制和自动分包上传电路、电源电路等部分；各部分之间的连接关系如下：通过人体的脑电、眼动、肌电、心电、血压、体动、血氧、呼吸、血流灌注等生理波形信号和生命体症数值信号换能器探头，转换人体的相应生命体征、生理信号为电信号和计算机数值信号，电信号送入监护电路的滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在各种环境状态下，利用无线移动互联网技术，实现自动计算的睡眠呼吸暂停信息交换方法，其中，权利要求包括：无线移动的睡眠呼吸生理数据的网络化实时采集和传输，网络化自动计算睡眠呼吸暂停特征指标，实时睡眠暂停报警及电刺激摧醒。其特征在于：通过无线移动的公共通讯平台，实现居家化的采集身体生理和生命体征多参数输出信号，实时任意转换为能够被医生直接应用于多环境、多空间位置的广域实时诊断分析报告，包含睡眠结构、呼吸暂停及低通气、血氧饱和度、心电、血压、体动、阴茎血流灌注等生命数据的计算和分析，并包含实时报警和电刺激唤醒等睡眠呼吸暂停危险阈值触发紧急处置功能，系统采用专业服务中心的网络化架构，由服务器、无线移动生理数据采集传输终端、中心工作站、互联网、移动通讯终端组成。在服务器系统管理软件包的支持下，各部分硬件协调有序的处理相关任务。采用多导生理信号的无线移动生命数据采集传输终端，实时采集包含脑电信号、眼动信号、呼吸信号等等多导生理信号的传感器输出(采用HXD系列模块产品)，经由前置放大、模数转换，进入单片计算机系统，再通过数据加密、压缩后，由无线通讯控制单元的TCP/IP协议包装并直接发送到互联网数据服务器，服务器中的专用软件系统对接收到的生理信号实时处理计算、存储、转发，其中计算部分采用模糊识别分析、相关性分析、小波分析、谱分析等多种算法，提取出有关睡眠中呼吸暂停的特征表达，血氧饱和度的变化特征表达，阴茎血流灌注变化的特征表达，并将计算结果通过无线互联网平台或医院的内网实时传输到中心工作站或医生的移动通讯终端显示。计算结果中有关危及生命的数据触发报警及唤醒刺激功能启动，报警信息和刺激信息经由服务器发送至互联网平台，实时到达患者携带的无线移动信息采集终端的相关刺激电路中，触发一次唤醒和报警服务。...

【技术特征摘要】
1.以无线互联网为通讯媒介的硬件设备之间的数据交换系统，其特征在于，包括移动生理信号采集传输终端以及相关中心数据服务器、中心处理工作站和无线互联网；移动生理信号采集传输终端包含二个单元；第一单元是生理信号采集换能器，第二单元是生理信息采集传输终端主机；生理信号包括：脑电、心电、血氧饱和度、无创血压、眼动电、肌电、口鼻呼吸气流、胸呼吸运动、腹呼吸运动、体动、阴茎硬度、阴茎血流；其中连续采集额部双侧的脑电波和额部肌电、眼动电波的脑电、眼动电、肌电的波形信号采集换能器，包括一组传感脑电波信号、眼动电信号、额肌电信号的混合波形数据的金属电极片；金属电极分为左侧框上部位和右侧框上部位两个脑电信号、肌电信号、眼动电信号的引导电极，以及双耳耳垂部两个脑电信号参考电极，组合后分别采集左右脑的脑电波信号、眼动电波信号、肌电波信号；完成生理信号的放大、整形、转换接受、加密、打包、通讯的生理信息采集传输终端主机包含信号转换电路、信号放大电路、滤波电路组成的信号整形放大电路、以及中心计算控制管理电路、通讯接口电路、动态数据链路缓存电路、无线互联网络接入控制电路和自动分包上传电路。2.如权利要求1所述的以无线互联网为通讯媒介的硬件设备之间的数据交换系统的工作方法，其特征在于，通过人体的脑电、眼动、肌电、心电、血压、体动、血氧、呼吸、血流灌注生理波形信号换能器探头，转换人体的相应生理信号为电信号和计算机数值信号，电信号送入监护电路的滤波、噪音控制、放大输入部分，经相应监护模块的各自计算处理、加工后，再经由模块的模拟信号输入口，分别送入中心计算控制管理电路的模、数转换电路，生理数值信号经由RS232接口电路送入中心计算控制管理电路的通讯接口中；中心计算控制管理电路获得数字化的上述生理数值信号后，分别加密、压缩；得到处理后的数据流，送入动态数据链路缓存队列中；动态数据链路缓存队列是变化的数据存储和输出结构；根据网络状态的不同，数据在存储区域内的结构不同；由中心计算控制管理电路在获得网络状态变化的中断事件触发后，控制采集到的数据的不同排列组合；在写指令控制下，写入存储队列的数据缓冲区；队列中的数据在计算控制管理电路的读指令控制下，经数据端口输出到无线互联网络接入控制电路；互联网络接入控制电路部分完成对网络的自动拨号、网络状态识别、TCP/IP模式信号调制、分包、输出的功...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩芳，吴一兵，
申请(专利权)人：北京大学人民医院，北京易飞华通科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11