專利名稱：用于檢測(cè)對(duì)象呼吸中呼吸功能不全的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)象呼吸中呼吸功能不全的檢測(cè)以及用于這種檢測(cè)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
監(jiān)測(cè)未插管對(duì)象氣道處或氣道附近氣體的二氧化碳描記圖樣本以檢測(cè)對(duì)象呼吸中呼吸功能不全的技術(shù)是已知的。通常，這種技術(shù)依賴于對(duì)象吸氣(降低的CO2水平)和呼氣(增大的CO2水平)時(shí)對(duì)象氣道中存在的CO2的變動(dòng)。不過，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是在很多情況下對(duì)象沒有呼吸或呼吸功能不全，實(shí)施這種技術(shù)的常規(guī)系統(tǒng)可能無(wú)法檢測(cè)到這些情況。
例如，對(duì)象可能會(huì)努力呼吸而不能向肺中和從肺中移動(dòng)充足體積氣體。這些微小、 無(wú)成果的呼吸可能是由鎮(zhèn)靜作用過度或氣道阻塞等導(dǎo)致的。令人遺憾的是，簡(jiǎn)單的二氧化碳監(jiān)測(cè)儀可能無(wú)法區(qū)分這些微小不充分呼吸與安全的潮式呼吸。作為另一范例，心原性振動(dòng)是心臟跳動(dòng)導(dǎo)致非常小量氣體進(jìn)入和離開肺的現(xiàn)象。盡管這些氣體運(yùn)動(dòng)可能被常規(guī)系統(tǒng)檢測(cè)為充分呼吸，但移動(dòng)的氣體量將不足以維持對(duì)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種被配置成檢測(cè)呼吸功能不全的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)處理器，所述一個(gè)或多個(gè)處理器被配置成獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息并執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)模塊包括參數(shù)模塊、關(guān)鍵參數(shù)模塊和分類模塊。參數(shù)模塊被配置成基于所述處理器獲得的信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)。 關(guān)鍵參數(shù)模塊被配置成從所述參數(shù)模塊確定的參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所述處理器獲得的信息導(dǎo)出的參數(shù)。分類模塊被配置成通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
本發(fā)明的另一方面涉及一種檢測(cè)呼吸功能不全的方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息；基于所獲得的信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)；從所確定的參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息導(dǎo)出的參數(shù)；以及通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種被配置成檢測(cè)呼吸功能不全的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括用于獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息的模塊；基于所獲得的信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)的模塊；用于從所確定的參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值的模塊，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息導(dǎo)出的參數(shù)；以及用于通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全的模塊。
本發(fā)明的又一方面涉及一種被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括輸入接口和一個(gè)或多個(gè)處理器。輸入接口被配置成獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)。一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模塊。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)模塊包括參數(shù)模塊和建模模塊。參數(shù)模塊被配置成從獲得的信息集合針對(duì)測(cè)試對(duì)象個(gè)體呼吸確定呼吸參數(shù)值的集合。建模模塊被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)值和呼吸參數(shù)集合中的其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述建模模塊從所述參數(shù)模塊確定的值產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的又一方面涉及一種產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)；從獲得的信息集合針對(duì)測(cè)試對(duì)象的個(gè)體呼吸確定呼吸參數(shù)集合的值；以及產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)值和呼吸參數(shù)集合中其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從測(cè)試對(duì)象個(gè)體呼吸的呼吸參數(shù)集合的值產(chǎn)生的。
本發(fā)明的又一方面涉及一種被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括 用于獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合的模塊，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)；用于從獲得的信息集合針對(duì)測(cè)試對(duì)象的個(gè)體呼吸確定呼吸參數(shù)集合的值的模塊；以及用于產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模塊，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)值和呼吸參數(shù)集合中其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從測(cè)試對(duì)象個(gè)體呼吸的呼吸參數(shù)集合的值產(chǎn)生的。
參考附圖，考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及結(jié)構(gòu)相關(guān)元件和部件組合的操作方法和功能以及制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加顯而易見，所有附圖形成本說(shuō)明書的一部分，其中在各圖中類似的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部分。不過，顯然可以理解，附圖僅是為了例示和描述的目的，并非意在界定本發(fā)明的限度。就說(shuō)明書和權(quán)利要求中的使用而言，單數(shù)形式“一”、“該”包括復(fù)數(shù)引用，除非上下文另行做出了詳細(xì)說(shuō)明。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例配置成檢測(cè)呼吸功能不全的系統(tǒng)； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例檢測(cè)呼吸功能不全的方法； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)多個(gè)呼吸參數(shù)和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系建模； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例，各個(gè)呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量值與根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷的值之間的比較圖； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例，測(cè)量的呼吸速率與從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別為有效或偽像的呼吸推斷的呼吸速率的比較圖；以及 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)多個(gè)呼吸參數(shù)和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系建模。
具體實(shí)施例方式圖1示出了配置成檢測(cè)對(duì)象12呼吸中的呼吸功能不全的系統(tǒng)10。具體而言，系統(tǒng) 10實(shí)施二氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器和/或其他傳感器產(chǎn)生的信號(hào)以初步識(shí)別對(duì)象12的呼吸，并確定初步識(shí)別的呼吸是有效的成果性呼吸還是偽像不足呼吸。這樣一來(lái)，可以部署系統(tǒng)10以通過無(wú)創(chuàng)方式監(jiān)測(cè)對(duì)象12的呼吸充分性，例如，在未給對(duì)象12插管的情況下。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括電子存儲(chǔ)設(shè)備14、一個(gè)或多個(gè)傳感器16和處理器18。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)設(shè)備14包括以電子方式存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)設(shè)備14的電子存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10 —體(即，基本不可移除)提供的系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備和/或可移除存儲(chǔ)設(shè)備之一或兩者，可移除存儲(chǔ)設(shè)備通過例如端口(例如，USB端口、防火線端口等)或驅(qū)動(dòng)器(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器等)可移除地連接到系統(tǒng)10。電子存儲(chǔ)設(shè)備14可以包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如光盤等)、磁性可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如磁帶、磁盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如閃存驅(qū)動(dòng)器等)和/或其他電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)設(shè)備14可以存儲(chǔ)軟件算法、處理器18確定的信息、傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)(或從輸出信號(hào)導(dǎo)出的信息)和/ 或使系統(tǒng)10能夠正常工作的其他信息。電子存儲(chǔ)設(shè)備14可以是系統(tǒng)10之內(nèi)的獨(dú)立部件， 或者可以與系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)其他部件(例如處理器18) —體地提供電子存儲(chǔ)設(shè)備14。
在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器16被配置成產(chǎn)生輸出信號(hào)，輸出信號(hào)傳達(dá)與對(duì)象12氣道處或附近的氣體的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)相關(guān)的信息。將傳感器16作為單個(gè)部件論述并非要進(jìn)行限制，因?yàn)閭鞲衅?6可以包括多個(gè)傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器16包括二氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器，其產(chǎn)生傳達(dá)與對(duì)象12氣道處或附近的CO2濃度相關(guān)的信息的輸出信號(hào)。這并不是要進(jìn)行限制。在一些實(shí)施例中，傳感器16連同二氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器一起還包括其他類型的傳感器，例如氧、流量、壓力、溫度和/或濕度傳感器，或包括其他類型的傳感器而不是二氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器。將傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)發(fā)送到處理器18和/或電子存儲(chǔ)設(shè)備14 之一或兩者。
為了產(chǎn)生傳達(dá)與對(duì)象12氣道處或附近的氣體的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)相關(guān)的信息的輸出信號(hào)，傳感器16與這種氣體是相通的。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，為傳感器16提供呼吸回路(未示出，也稱為“患者回路”)，其將氣體引導(dǎo)向?qū)ο?2的氣道和/或從氣道接收氣體。 呼吸回路可以包括能夠向和/或從對(duì)象12輸送氣體的一個(gè)或多個(gè)管道以及被配置成在對(duì)象12的氣道和一個(gè)或多個(gè)管道之間傳送氣體的接口器具。作為非限制性范例，接口器具可以包括鼻插管、鼻/ 口組合插管、氣體輸送面罩和/或其他接口器具中的一種或多種。
處理器18被配置成提供系統(tǒng)10中的信息處理能力。這樣一來(lái)，處理器18可以包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或其他用于以電子方式處理信息的機(jī)構(gòu)中的一種或多種。盡管圖1中將處理器18 示為單一實(shí)體，但這僅僅是出于例示的目的。在一些實(shí)施方式中，處理器18可以包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一裝置之內(nèi)，或處理器18可以代表由多個(gè)協(xié)同工作的裝置提供的處理功能。
如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器18包括初步呼吸模塊20、參數(shù)模塊22、關(guān)鍵參數(shù)模塊對(duì)、分類模塊沈和/或其他模塊。模塊20、22、M和/或沈可以在軟件；硬件； 固件；軟件、硬件和/或固件的某種組合中實(shí)現(xiàn)，和/或以其他方式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管圖1中將模塊20、22、對(duì)和沈示為共同位于單一處理單元之內(nèi)，但在處理器18包括多個(gè)處理單元的實(shí)施方式中，模塊20、22、M和/或沈可以遠(yuǎn)離其他模塊。此外，由下述不同模塊 20,22,24和/或沈提供的功能描述是為了進(jìn)行例示，并非要加以限制，因?yàn)槟K20、22、M 和/或沈中的任意模塊可以提供比描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模塊20、22、 M和/或沈中的一個(gè)或多個(gè)，可以由模塊20、22、M和/或沈中的其他模塊提供被去除模塊的功能的一些或全部。作為另一范例，處理器18可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的模塊，其可以執(zhí)行下文歸于模塊20、22、M和/或沈之一的一些或全部功能。
初步呼吸模塊20被配置成對(duì)傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)執(zhí)行初始分析以初步識(shí)別對(duì)象12的各個(gè)呼吸。由于這種分析是初步性質(zhì)的，所以這里將初步呼吸模塊20識(shí)別的呼吸稱為“初步呼吸”。這并非是指對(duì)象12進(jìn)行的呼吸質(zhì)量，而僅僅是指初步呼吸模塊20在識(shí)別呼吸中提供的分析的層面。
在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器16產(chǎn)生傳達(dá)與對(duì)象12氣道處或附近氣體中CO2濃度相關(guān)的信息的輸出信號(hào)。在這一實(shí)施例中，初步呼吸模塊20基于(X)2濃度超過和低于預(yù)定閾值的偏差識(shí)別呼吸。因?yàn)镃O2在呼氣期間增加，在吸氣期間減少，所以初步呼吸模塊20將CO2 濃度超過和低于預(yù)定閾值的偏差初步識(shí)別為初步呼吸，例如吸氣和呼氣。為了在某種程度上細(xì)化初步呼吸模塊20對(duì)初步呼吸的識(shí)別，初步呼吸模塊20可以在(X)2濃度來(lái)回經(jīng)過閾值時(shí)應(yīng)用滯后作用(例如，對(duì)應(yīng)于5mmHg)。
參數(shù)模塊22被配置成從傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)確定對(duì)象12呼吸的多個(gè)參數(shù)。 以每次初步呼吸為基礎(chǔ)確定多個(gè)參數(shù)。作為非限制性范例，參數(shù)模塊22確定的多個(gè)參數(shù)可以包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中(X)2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量(例如，低于最高CO2水平的10% )的部分、在呼吸期間觀察到的 CO2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段(例如100ms、200ms、300ms、400ms、 500ms等)觀察到的(X)2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在呼吸期間檢測(cè)的最大CO2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值和/或其他參數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)參數(shù)模塊22確定的參數(shù)進(jìn)行歸一化。作為非限制性范例，可以從針對(duì)給定參數(shù)的第一預(yù)定值，例如，針對(duì)先前測(cè)試中確定的給定參數(shù)的平均值，減去參數(shù)模塊22針對(duì)給定參數(shù)確定的值。歸一化可以包括將參數(shù)模塊22針對(duì)給定參數(shù)確定的值或所確定值和第一預(yù)定值之間的差異除以針對(duì)給定參數(shù)的第二預(yù)定值，例如，與先前測(cè)試中確定的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
在一個(gè)實(shí)施例中，參數(shù)模塊22確定的多個(gè)參數(shù)包括通過匯集給定呼吸期間(X)2水平樣本而確定的值?？梢詫⒃撝荡_定為ω2水平的平均值、中值(X)2水平、累計(jì)(X)2水平和/ 或從多個(gè)樣本確定的測(cè)得ω2水平的其他匯集。例如，可以從給定呼吸期間的(X)2水平樣本的前10個(gè)(或某個(gè)其他數(shù)目)確定一個(gè)參數(shù)，可以從給定呼吸期間CO2水平樣本的下面10 個(gè)(或某個(gè)其他數(shù)目)確定另一個(gè)參數(shù)，等等。在這一實(shí)施例中，短呼吸可能無(wú)法提供足夠多的采樣點(diǎn)以提供可以借以確定每個(gè)值的數(shù)據(jù)，例如，使用300個(gè)樣本，但一次呼吸恰巧僅持續(xù)了 200個(gè)樣本。在這種情況下，可以為從傳感器16接收的信息中未提供的樣本自動(dòng)分配預(yù)設(shè)值，例如，零(0)，并從分配的值確定參數(shù)。
關(guān)鍵參數(shù)模塊M被配置成從參數(shù)模塊22確定的參數(shù)推斷對(duì)象呼吸關(guān)鍵參數(shù)的值。因?yàn)閰?shù)模塊22是以每次初步呼吸為基礎(chǔ)確定參數(shù)的，所以關(guān)鍵參數(shù)模塊M以每次初步呼吸為基礎(chǔ)推斷關(guān)鍵參數(shù)。關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)量化的對(duì)象12的呼吸參數(shù)。關(guān)鍵參數(shù)是對(duì)象12這樣的呼吸參數(shù)如果直接測(cè)量，會(huì)比可直接從傳感器16產(chǎn)生的輸出信號(hào)量化的參數(shù)提供將初步呼吸分類為偽像或有效呼吸的更精確分類。例如，關(guān)鍵參數(shù)可以包括呼出體積、峰值呼吸流量、最大氣道壓力、胸壁運(yùn)動(dòng)和/或其他關(guān)鍵參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)鍵參數(shù)模塊M從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷關(guān)鍵參數(shù)的值，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用參數(shù)模塊22確定的參數(shù)作為輸入，并輸出針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的值。 作為非限制性范例，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)施參數(shù)模塊22確定的10個(gè)參數(shù)作為輸入和/或可以具有20個(gè)隱蔽層節(jié)點(diǎn)，其獲得單個(gè)輸出，即關(guān)鍵參數(shù)。
分類模塊沈被配置成分析關(guān)鍵參數(shù)模塊M推斷的關(guān)鍵參數(shù)值以檢測(cè)對(duì)象12呼吸中的呼吸功能不全。在一個(gè)實(shí)施例中，分類模塊沈通過將給定初步呼吸的關(guān)鍵參數(shù)值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)對(duì)象12呼吸中的呼吸功能不全?？梢杂捎脩?，例如護(hù)理人員、對(duì)象12 等配置預(yù)定閾值?；谶@種比較，分類模塊26確定給定的初步呼吸是偽像呼吸還是有效呼吸。確定有若干次相繼的偽像呼吸，和/或確定在一定量時(shí)間和/或一定量初步呼吸中有若干偽像呼吸可以表示對(duì)象12呼吸中有總體的呼吸功能不全。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，分類模塊26確定呼吸速率以傳達(dá)對(duì)象12呼吸的充分性。如果分類模塊沈檢測(cè)到有效呼吸， 那么分類模塊26更新呼吸速率的計(jì)算以反映出新檢測(cè)到的有效呼吸。如果檢測(cè)到偽像呼吸，那么分類不會(huì)更新呼吸速率的計(jì)算，直到檢測(cè)到下一次有效呼吸。
作為非限制性范例，在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)鍵參數(shù)是呼出的體積，預(yù)定閾值是最小呼出呼吸體積。關(guān)鍵參數(shù)模塊M從參數(shù)模塊22針對(duì)給定初步呼吸確定的參數(shù)推斷給定初步呼吸的呼出體積值。分類模塊沈?qū)⑨槍?duì)給定初步呼吸的呼出體積推斷值與閾值體積比較。 如果推斷值大于閾值體積，則將給定初步呼吸分類為有效呼吸。如果推斷值小于閾值體積， 則將初步呼吸分類成偽像呼吸?；谕ㄟ^這種方式對(duì)給定初步呼吸及其他初步呼吸進(jìn)行分類，分類模塊沈能夠檢測(cè)對(duì)象12呼吸中的呼吸功能不全。
圖2示出了檢測(cè)對(duì)象呼吸中呼吸功能不全的方法觀。下文給出的方法觀的操作意為例示性的。在一些實(shí)施例中，可以利用一個(gè)或多個(gè)未描述的額外操作和/或不用一個(gè)或多個(gè)所述操作實(shí)現(xiàn)該方法28。此外，圖2中所示和如下所述的方法觀的操作并非要進(jìn)行限制。在一些實(shí)施例中，通過與系統(tǒng)10(圖1所示并如上所述)相同或相似的系統(tǒng)實(shí)施方法觀。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這并不限制本公開的范圍，因?yàn)榭梢栽诙喾N其他系統(tǒng)配置下實(shí)施方法 28。
在操作30，監(jiān)測(cè)對(duì)象氣道處或氣道附近的氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，由與傳感器 16(圖1所示且如上所述)相同或相似且與對(duì)象氣道處或氣道附近的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器執(zhí)行操作30。
在操作32，將對(duì)象的各個(gè)呼吸初步識(shí)別為初步呼吸。在操作32識(shí)別初步呼吸基于在操作30監(jiān)測(cè)氣體產(chǎn)生的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，由與初步呼吸模塊20 (圖1所示且如上所述)相同或相似的初步呼吸模塊執(zhí)行操作32。
在操作34，確定對(duì)象呼吸的參數(shù)。以每次初步呼吸為基礎(chǔ)確定參數(shù)?；谠诓僮?30監(jiān)測(cè)氣體產(chǎn)生的信息確定參數(shù)。參數(shù)可以包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量(例如，低于最高0)2水平的10% )的部分、在呼吸期間觀察到的CO2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段(例如100ms、200ms、300ms、400ms、500ms等)觀察到的CO2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在呼吸期間檢測(cè)的最大CO2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值和 /或其他參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)在操作34確定的參數(shù)進(jìn)行歸一化。作為非限制性范例， 可以從針對(duì)給定參數(shù)的第一預(yù)定值，例如，針對(duì)先前測(cè)試中確定的給定參數(shù)的平均值，減去在操作34針對(duì)給定參數(shù)確定的值。歸一化可以包括將在操作34確定的值或所確定值和第一預(yù)定值之間的差異除以針對(duì)給定參數(shù)的第二預(yù)定值(例如，與先前測(cè)試中確定的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。在一個(gè)實(shí)施例中，由與參數(shù)模塊22(圖1所示且如上所述)相同或相似的參數(shù)模塊執(zhí)行操作；34。
在操作36，推斷對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)。以每次初步呼吸為基礎(chǔ)推斷關(guān)鍵參數(shù)。關(guān)鍵參數(shù)不能直接從操作30產(chǎn)生的信息量化，而是從在操作34確定的參數(shù)推斷的。關(guān)鍵參數(shù)是對(duì)象這樣的呼吸參數(shù)如果直接測(cè)量，會(huì)比可直接從操作30產(chǎn)生的信息導(dǎo)出的參數(shù)提供將初步呼吸分類為偽像或有效呼吸的更精確的分類。例如，關(guān)鍵參數(shù)可以包括呼出體積、 峰值呼吸流量、最大氣道壓力、胸壁運(yùn)動(dòng)和/或其他關(guān)鍵參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，在操作36從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷關(guān)鍵參數(shù)的值，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用在操作34確定的參數(shù)作為輸入，并輸出針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的值。在一個(gè)實(shí)施例中，由與關(guān)鍵參數(shù)模塊24(圖1所示且如上所述)相同或相似的關(guān)鍵參數(shù)模塊執(zhí)行操作36。
在操作38，將初步呼吸分類為偽像呼吸或有效呼吸?；谠诓僮?6針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)確定的對(duì)應(yīng)值對(duì)給定初步呼吸分類。例如，可以將在操作36針對(duì)給定初步呼吸確定的關(guān)鍵參數(shù)值與預(yù)定閾值比較，然后可以基于這種比較將給定初步呼吸分類為偽像或有效。在一個(gè)實(shí)施例中，由與分類模塊26(圖1所示且如上所述)相同或相似的分類模塊執(zhí)行操作 38。
在操作40，從在操作38進(jìn)行的初步呼吸分類確定總體的呼吸功能不全。這種確定可以基于預(yù)定數(shù)量的相繼偽像呼吸、特定數(shù)目初步呼吸之內(nèi)偽像呼吸與總初步呼吸的比例和/或以其他方式基于在操作38進(jìn)行的初步呼吸分類。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，操作40 確定呼吸速率以傳達(dá)對(duì)象呼吸的充分性。如果在操作38檢測(cè)到有效呼吸，那么操作40包括更新呼吸速率的計(jì)算以反映新檢測(cè)的有效呼吸。如果檢測(cè)到偽像呼吸，那么操作40不會(huì)更新呼吸速率的計(jì)算，直到檢測(cè)到下一次有效呼吸。在一個(gè)實(shí)施例中，由分類模塊執(zhí)行操作 40。
圖3示出了系統(tǒng)40，系統(tǒng)40被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)預(yù)定呼吸參數(shù)集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模。關(guān)鍵參數(shù)是對(duì)給定察覺到的呼吸是有用的有效呼吸還是不充分的偽像呼吸提供較為精確指示的呼吸參數(shù)?？梢詫?shí)施系統(tǒng)40產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以從針對(duì)其他呼吸參數(shù)的測(cè)得值(例如，圖1中所述且如上所述的系統(tǒng)10中) 推斷關(guān)鍵參數(shù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)40包括電子存儲(chǔ)設(shè)備42、輸入接口 44和處理器 46。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)設(shè)備42包括以電子方式存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)設(shè)備42的電子存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)40—體(即，基本不可移除)提供的系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備和/或可移除存儲(chǔ)設(shè)備之一或兩者，可移除存儲(chǔ)設(shè)備通過例如端口(例如，USB端口、防火線端口等)或驅(qū)動(dòng)器(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器等)可移除地連接到系統(tǒng)40。電子存儲(chǔ)設(shè)備42可以包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如光盤等)、磁性可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如磁帶、磁盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如閃速驅(qū)動(dòng)器等)和/或其他電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)設(shè)備42可以存儲(chǔ)軟件算法、處理器46確定的信息、輸入接口 44獲得的信息和/或使系統(tǒng)40能夠正常工作的其他信息。電子存儲(chǔ)設(shè)備42可以是系統(tǒng)40之內(nèi)的獨(dú)立部件，或者可以與系統(tǒng)40的一個(gè)或多個(gè)其他部件(例如處理器46) —體地提供電子存儲(chǔ)設(shè)備42。
輸入接口 44被配置成在系統(tǒng)40和一個(gè)或多個(gè)信息源之間提供接口，系統(tǒng)40通過信息源接收信息。這樣能夠向處理器46和/或電子存儲(chǔ)設(shè)備42之一或兩者發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其他可發(fā)送項(xiàng)目，統(tǒng)稱為“信息”。適于包括在輸入接口 44中的接口裝置范例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、操縱桿、顯示屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、微音器、指示燈、聲音報(bào)警設(shè)備和/或打印機(jī)。
顯然，本發(fā)明還預(yù)期其他通信技術(shù)，有線的或無(wú)線的，作為輸入接口 44。例如，本發(fā)明預(yù)期可以將輸入接口與電子存儲(chǔ)設(shè)備42提供的可移除存儲(chǔ)接口集成。在本范例中，可以從可移除存儲(chǔ)設(shè)備(例如，智能卡、閃存驅(qū)動(dòng)器、可移除磁盤等)向系統(tǒng)40中加載信息， 使得用戶能夠定制系統(tǒng)40的實(shí)施。適于用作系統(tǒng)40的用戶接口 40的其他示范性輸入裝置和技術(shù)包括，但不限于RS-232端口、RF鏈路JR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜或其他)。 簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明預(yù)期將與系統(tǒng)40溝通信息的任何技術(shù)用作輸入接口 44。
在工作期間，輸入接口 44被配置成獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合。信息集合形成用于導(dǎo)出系統(tǒng)40產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。信息包括在測(cè)試對(duì)象呼吸期間與測(cè)試對(duì)象氣道處氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)的輸出信號(hào) (或從輸出信號(hào)導(dǎo)出的信息)。例如，一個(gè)或多個(gè)傳感器可以包括與圖1所示且如上所述的傳感器16相同或相似的傳感器。在對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行測(cè)試期間，可以為測(cè)試對(duì)象施予一種或多種物質(zhì)，該物質(zhì)誘發(fā)影響對(duì)象呼吸水平的鎮(zhèn)靜作用。具體而言，鎮(zhèn)靜的水平將確保至少對(duì)于一些測(cè)試對(duì)象而言，呼吸的充分性被抑制到正常水平以下。例如，可以為測(cè)試對(duì)象施予異丙酚和瑞芬太尼的受控輸注。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入接口 44從每個(gè)測(cè)試對(duì)象收集數(shù)據(jù)，持續(xù)6到8小時(shí)之間。
參考圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，輸入接口 44獲得的信息包括輸出信號(hào)，從輸出信號(hào)可以導(dǎo)出多個(gè)呼吸參數(shù)。例如，輸出信號(hào)可以包括與測(cè)試對(duì)象氣道處或附近的氣體相通的二氧化碳監(jiān)測(cè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。這些輸出信號(hào)傳達(dá)與測(cè)試對(duì)象氣道處或附近的氣體中 CO2濃度相關(guān)的信息。輸入接口 44獲得的信息還包括從其可以直接導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)值的輸出信號(hào)。關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從輸出信號(hào)量化的測(cè)試對(duì)象呼吸的參數(shù)，從所述輸出信號(hào)確定其他呼吸參數(shù)。相反，直接導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)的輸出信號(hào)是由一個(gè)或多個(gè)傳感器的獨(dú)立集合產(chǎn)生的，其不大可能在一些治療情況下使用或者在一些治療情況下是困難的或笨拙的。關(guān)鍵參數(shù)比輸入接口 44針對(duì)其獲得信息的其他呼吸參數(shù)實(shí)現(xiàn)了將初步呼吸分類為偽像或有效的更精確分類。例如，關(guān)鍵參數(shù)可以包括呼出體積、峰值呼吸流量、最大氣道壓力、胸壁運(yùn)動(dòng)和/或其他關(guān)鍵參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
處理器46被配置成提供系統(tǒng)40中的信息處理能力。這樣一來(lái)，處理器46可以包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或用于以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu)中的一種或多種。盡管圖3中將處理器46 示為單一實(shí)體，但這僅僅是出于例示的目的。在一些實(shí)施方式中，處理器46可以包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一裝置之內(nèi)，或處理器46可以代表由多個(gè)協(xié)同工作的裝置提供的處理功能。
如圖3所示，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器46包括初步呼吸模塊48、參數(shù)模塊50、關(guān)鍵參數(shù)模塊52、建模模塊M和/或其他模塊。模塊48、50、52和/或M可以在軟件；硬件； 固件；軟件、硬件和/或固件的某種組合中實(shí)現(xiàn)，和/或以其他方式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管圖3中將模塊48、50、52和M示為共同位于單一處理單元之內(nèi)，但在處理器46包括多個(gè)處理單元的實(shí)施方式中，模塊48、50、52和M可以遠(yuǎn)離其他模塊。此外，由下述不同模塊48、 50,52和/或M提供的功能描述是為了進(jìn)行例示，并非要加以限制，因?yàn)槟K48、50、52和 /或M中的任意模塊可以提供比描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模塊48、50、52 和/或M中的一個(gè)或多個(gè)，可以由模塊48、50、52和/或M中的其他模塊提供被去除模塊的功能的一些或全部。作為另一范例，處理器18可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的模塊，其可以執(zhí)行下文歸于模塊48、50、52和/或M之一的一些或全部功能。
初步呼吸模塊48分析與輸入接口 44獲得的除關(guān)鍵參數(shù)之外的呼吸參數(shù)相關(guān)的信息并在各個(gè)測(cè)試對(duì)象的呼吸中識(shí)別各個(gè)初步呼吸。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，輸入接口 44 獲得的信息包括輸出信號(hào)，輸出信號(hào)傳達(dá)與呼吸期間測(cè)試對(duì)象氣道處或附近氣體中(X)2濃度相關(guān)的信息。在這一實(shí)施例中，初步呼吸模塊48以與初步呼吸模塊20(圖1所示且如上所述)基本相同的方式，基于(X)2濃度超過和低于預(yù)定閾值的偏差識(shí)別個(gè)體測(cè)試對(duì)象呼吸中的初步呼吸。
參數(shù)模塊50被配置成從輸入接口 44獲得的信息確定除關(guān)鍵參數(shù)之外測(cè)試對(duì)象呼吸的呼吸參數(shù)。以每次初步呼吸為基礎(chǔ)確定呼吸參數(shù)。于是，對(duì)于在每位測(cè)試對(duì)象呼吸中識(shí)別的每次初步呼吸，參數(shù)模塊50從輸入接口 44獲得的信息確定每個(gè)呼吸參數(shù)(除關(guān)鍵參數(shù)之外)的對(duì)應(yīng)值。作為非限制性范例，參數(shù)模塊50確定的呼吸參數(shù)可以包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中(X)2水平比呼吸期間最高(X)2水平低某一預(yù)定量(例如，低于最高(X)2水平的10% )的部分、在呼吸期間觀察到的(X)2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段(例如100ms、200ms、300ms、400ms、500ms等)觀察到的CO2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在呼吸期間檢測(cè)的最大CO2 的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值和/或其他參數(shù)。
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，在完成多個(gè)測(cè)試對(duì)象的測(cè)試時(shí)，由參數(shù)模塊50確定能夠?qū)?shù)的將來(lái)確定進(jìn)行歸一化的值。作為非限制性范例，可以由參數(shù)模塊50確定要第一預(yù)定值(例如，先前測(cè)試中確定的給定參數(shù)的平均值)，從第一預(yù)定值中減去給定參數(shù)的將來(lái)確定，和/或可以確定第二預(yù)定值(例如，與先前測(cè)試中確定的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)，將給定參數(shù)的將來(lái)確定(或?qū)?lái)確定和第一預(yù)定值之間的差異)除以第二預(yù)定值。
在一個(gè)實(shí)施例中，參數(shù)模塊22確定的呼吸參數(shù)包括通過匯集給定呼吸期間(X)2水平樣本而確定的值。可以將該值確定為CO2水平的平均值、中值CO2水平、累計(jì)CO2水平和 /或從多個(gè)樣本確定的測(cè)得(X)2水平的其他匯集。例如，可以從給定呼吸期間的(X)2水平樣本的前10個(gè)(或某個(gè)其他數(shù)目)確定一個(gè)呼吸參數(shù)，可以從給定呼吸期間(X)2水平樣本的
13下面10個(gè)(或某個(gè)其他數(shù)目)確定另一個(gè)呼吸參數(shù)，等等。在這一實(shí)施例中，短呼吸可能無(wú)法提供足夠多的采樣點(diǎn)以提供可以借以確定每個(gè)值的數(shù)據(jù)(例如，使用300個(gè)樣本，但一次呼吸恰巧僅持續(xù)了 200個(gè)樣本)。在這種情況下，可以為從傳感器16接收的信息中未提供的樣本自動(dòng)分配預(yù)設(shè)值，例如，零(0)，并從分配的值確定呼吸參數(shù)。
關(guān)鍵參數(shù)模塊52被配置成從輸入接口 44獲得的信息確定關(guān)鍵參數(shù)。關(guān)鍵參數(shù)是以每次初步呼吸為基礎(chǔ)從輸入接口 44獲得的信息直接導(dǎo)出的。關(guān)鍵參數(shù)模塊52能夠直接從輸入接口 44獲得的信息導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)的值，因?yàn)?，如上所述，輸入接?44獲得的信息包括特定治療情況期間通常不使用的傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。關(guān)鍵參數(shù)模塊52執(zhí)行的確定的結(jié)果是直接測(cè)得的關(guān)鍵參數(shù)值的集合，其與初步呼吸模塊48在測(cè)試對(duì)象呼吸中識(shí)別的各個(gè)初步呼吸對(duì)應(yīng)。
建模模塊M被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)值和其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”是指基于生物學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)和/或計(jì)算模型。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以包括人工神經(jīng)元的互連組，并可以使用計(jì)算的聯(lián)結(jié)方法處理信息。已經(jīng)設(shè)計(jì)出各種搜索算法和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的給定集合和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)范型(paradigm)之內(nèi)對(duì)應(yīng)期望輸出之間的關(guān)系進(jìn)行最佳建模。這樣一來(lái)，在此不對(duì)建模模塊M用于從處理器46導(dǎo)出的參數(shù)產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。 建模模塊M產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的值和其他呼吸參數(shù)的值之間的關(guān)系建模， 這是因?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)使用給定呼吸的呼吸參數(shù)作為輸入，并輸出針對(duì)給定呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值。
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，測(cè)試由建模模塊M產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以確保其有效性。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器46僅實(shí)施從測(cè)試對(duì)象收集的一部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)以上述方式產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。然后實(shí)施其余數(shù)據(jù)以測(cè)試產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這樣能夠?qū)㈥P(guān)鍵參數(shù)的推斷值直接與關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)得值進(jìn)行比較(在臨床使用中這可能是不可能的)。例如，圖 4示出了數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，其中關(guān)鍵參數(shù)為呼吸體積，χ軸為各個(gè)呼吸的測(cè)得值，y軸為從系統(tǒng)40 產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷的值。
類似地，實(shí)施一些收集的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)量而確定的呼吸速率與實(shí)施人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以推斷呼吸速率而確定的呼吸速率進(jìn)行比較。例如，圖5示出了針對(duì)個(gè)體測(cè)試對(duì)象的曲線圖呼吸速率確定，其中χ軸表示從對(duì)關(guān)鍵參數(shù)(呼吸體積)直接測(cè)量而確定的測(cè)試對(duì)象的呼吸速率，y軸表示通過如下方式確定的同一測(cè)試對(duì)象的呼吸速率(i)常規(guī)方法(正方形的點(diǎn))，以及(ii)根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵參數(shù)的推理(菱形點(diǎn))。如圖5所示，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別的有效呼吸而確定的速率相對(duì)于僅使用二氧化碳監(jiān)測(cè)測(cè)量識(shí)別呼吸的確定提供了更高的精確度。
圖6示出了產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法56，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模。下文給出的方法56的運(yùn)行意在進(jìn)行例示。在一些實(shí)施例中，可以利用一個(gè)或多個(gè)未描述的額外操作和/或不用一個(gè)或多個(gè)所述操作實(shí)現(xiàn)該方法 56。此外，圖4中所示和如下所述的方法56的運(yùn)行順序并非要進(jìn)行限制。在一些實(shí)施例中， 通過與系統(tǒng)40(圖3所示并如上所述)相同或相似的系統(tǒng)實(shí)施方法56。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這并不限制本公開的范圍，因?yàn)榭梢栽诙喾N其他系統(tǒng)配置下實(shí)施方法56。
在操作58，獲得與多個(gè)測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合。信息集合形成用于導(dǎo)出由方法56產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。信息包括在測(cè)試對(duì)象呼吸期間與測(cè)試對(duì)象氣道處的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)的輸出信號(hào)(或從輸出信號(hào)導(dǎo)出的信息)。在操作58獲得的信息包括可以導(dǎo)出多個(gè)呼吸參數(shù)的信息。例如，該信息可以包括測(cè)試對(duì)象氣道處或附近氣體的二氧化碳描記圖樣本。在操作58獲得的信息還包括可以直接導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)的信息。關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從用于確定其他呼吸參數(shù)的信息(例如二氧化碳描記圖樣本)量化的測(cè)試對(duì)象的呼吸參數(shù)。相反，直接導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)的信息對(duì)應(yīng)于一些治療情況下不大可能利用的一個(gè)或多個(gè)傳感器的獨(dú)立集合產(chǎn)生的輸出信號(hào)。關(guān)鍵參數(shù)比在操作58獲得其信息的其他呼吸參數(shù)實(shí)現(xiàn)了將初步呼吸分類為偽像或有效的更精確分類。例如，關(guān)鍵參數(shù)可以包括呼出體積、峰值呼吸流量、最大氣道壓力、胸壁運(yùn)動(dòng)和/或其他關(guān)鍵參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，由與輸入接口 44(圖3所示且如上所述)相同或相似的輸入接口執(zhí)行操作58。
在操作60，分析在操作58獲得的與除關(guān)鍵參數(shù)之外的呼吸參數(shù)相關(guān)的信息，以初步識(shí)別各位測(cè)試對(duì)象呼吸中的各個(gè)初步呼吸。在一個(gè)實(shí)施例中，由與初步呼吸模塊48(圖 3所示且如上所述)相同或相似的初步呼吸模塊執(zhí)行操作60。
在操作62，從在操作58獲得的信息確定除關(guān)鍵參數(shù)之外測(cè)試對(duì)象呼吸的呼吸參數(shù)。以每次初步呼吸為基礎(chǔ)確定呼吸參數(shù)。于是，對(duì)于在操作60在每位測(cè)試對(duì)象呼吸中識(shí)別的每次初步呼吸，在操作62確定每個(gè)呼吸參數(shù)(除關(guān)鍵參數(shù)之外)的對(duì)應(yīng)值。作為非限制性范例，在操作62確定的呼吸參數(shù)可以包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高(X)2水平低某一預(yù)定量(例如，低于最高(X)2水平的10% )的部分、在呼吸期間觀察到的CO2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段(例如100ms、200ms、300ms、400ms、500ms等)觀察到的CO2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在呼吸期間檢測(cè)的最大CO2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值和 /或其他參數(shù)(例如，上文結(jié)合參數(shù)模塊50所述的參數(shù))。在一個(gè)實(shí)施例中，由與參數(shù)模塊 50 (圖3所示且如上所述)相同或相似的參數(shù)模塊執(zhí)行操作62。
在操作64，直接從在操作58獲得的信息確定關(guān)鍵參數(shù)。以每次初步呼吸為基礎(chǔ)導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)。直接從在操作58獲得的信息導(dǎo)出關(guān)鍵參數(shù)的值，因?yàn)?，如上所述，在操?8 獲得的信息包括與特定治療情況下一般不使用的傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的信息。在操作64執(zhí)行的確定的結(jié)果是針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)值的直接測(cè)得的集合，所述集合與在操作60識(shí)別的測(cè)試對(duì)象呼吸中各個(gè)初步呼吸對(duì)應(yīng)。
在操作66，產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)在操作62確定的呼吸參數(shù)和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系建模。在操作66產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用給定呼吸的呼吸參數(shù)作為輸入， 并輸出針對(duì)給定呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值。在一個(gè)實(shí)施例中，由與建模模塊M(圖3所示且如上所述)相同或相似的建模模塊執(zhí)行操作66。
盡管已經(jīng)基于當(dāng)前認(rèn)為最現(xiàn)實(shí)且優(yōu)選的實(shí)施例出于例示目的詳細(xì)描述了本發(fā)明， 但要理解，這種細(xì)節(jié)僅僅是為了該目的，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，而是相反，意在覆蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價(jià)布置。例如，要理解本發(fā)明預(yù)期在可能的程度上可以將任何實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征與任何其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征組合。
1權(quán)利要求
1.一種配置成檢測(cè)呼吸功能不全的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括(a) 一個(gè)或多個(gè)處理器，所述一個(gè)或多個(gè)處理器被配置成獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息并執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模塊，所述一個(gè)或多個(gè)模塊包括(1)參數(shù)模塊，所述參數(shù)模塊被配置成基于所述處理器獲得的所述信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)，(2)關(guān)鍵參數(shù)模塊，所述關(guān)鍵參數(shù)模塊被配置成從所述參數(shù)模塊確定的所述參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所述處理器獲得的所述信息導(dǎo)出的參數(shù)，以及(3)分類模塊，所述分類模塊被配置成通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，如果所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值越過所述閾值，所述分類模塊檢測(cè)到所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定閾值是可以由用戶配置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)模塊確定的所述參數(shù)包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高(X)2水平低某一預(yù)定量的部分、在呼吸期間觀察到的(X)2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的(X)2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)模塊確定的所述參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間(X)2水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器獲得的所述信息包括與提供給和/或接收自所述對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
8.—種檢測(cè)呼吸功能不全的方法，所述方法包括獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息；基于所獲得的信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)；從所確定的參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息導(dǎo)出的參數(shù)；以及通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，如果所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值越過所述閾值，則檢測(cè)到所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述預(yù)定閾值是可以由用戶配置的。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息確定的所述參數(shù)包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中(X)2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量的部分、在呼吸期間觀察到的CO2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的(X)2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息確定的所述參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間(X)2水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息包括與提供給和/或接收自所述對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
15.一種配置成檢測(cè)呼吸功能不全的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于獲得與對(duì)象呼吸相關(guān)的信息的模塊；用于基于所獲得的信息確定所述對(duì)象呼吸的參數(shù)的模塊；用于從所確定的參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值的模塊，所述關(guān)鍵參數(shù)是不能直接從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息導(dǎo)出的參數(shù)；以及用于通過將所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全的模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，如果所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值越過所述閾值，則檢測(cè)到所述對(duì)象呼吸中的呼吸功能不全。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、 最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定閾值是可以由用戶配置的。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息確定的所述參數(shù)包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中(X)2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量的部分、在呼吸期間觀察到的CO2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的(X)2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，從所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息確定的所述參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間(X)2水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所獲得的與所述對(duì)象呼吸相關(guān)的信息包括與提供給和/或接收自所述對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
22.一種被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述系統(tǒng)包括(a)輸入接口，所述輸入接口被配置成獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)；以及(b)一個(gè)或多個(gè)處理器，其執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模塊，所述一個(gè)或多個(gè)模塊包括(1)參數(shù)模塊，所述參數(shù)模塊被配置成從所獲得的信息集合針對(duì)所述測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸確定所述呼吸參數(shù)集合的值；以及(2)建模模塊，所述建模模塊被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述關(guān)鍵參數(shù)的值和所述呼吸參數(shù)集合中其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述建模模塊從所述參數(shù)模塊確定的值產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、 最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，呼吸參數(shù)集合包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量的部分、 在呼吸期間觀察到的(X)2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的(X)2 分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2的 10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述呼吸參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間CO2 水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述輸入接口獲得的信息包括與提供給和/或接收白所述測(cè)試對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述建模模塊產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于從所述呼吸參數(shù)集合中的所述其他呼吸參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，使得所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值提供呼吸不足的指標(biāo)。
28.—種產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述方法包括獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)；從所獲得的信息集合針對(duì)所述測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸確定所述呼吸參數(shù)集合的值；以及產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述關(guān)鍵參數(shù)的值和所述呼吸參數(shù)中其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從所述測(cè)試對(duì)象的個(gè)體呼吸的所述呼吸參數(shù)集合的值產(chǎn)生的。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、 最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，呼吸參數(shù)集合包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量的部分、 在呼吸期間觀察到的(X)2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的(X)2 分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2的 10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所述呼吸參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間CO2 水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
32.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所獲得的信息集合包括與提供給和/或接收自所述測(cè)試對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
33.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于從所述呼吸參數(shù)集合中的所述其他呼吸參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，使得所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值提供呼吸不足的指標(biāo)。
34.一種被配置成產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)呼吸參數(shù)的預(yù)定集合和關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述系統(tǒng)包括用于獲得與多位測(cè)試對(duì)象的個(gè)體的呼吸對(duì)應(yīng)的信息集合的模塊，所述信息與包括關(guān)鍵參數(shù)的呼吸參數(shù)集合相關(guān)，所述關(guān)鍵參數(shù)是呼吸不足的指標(biāo)；用于從所獲得的信息集合針對(duì)所述測(cè)試對(duì)象的個(gè)體呼吸確定所述呼吸參數(shù)集合的值的模塊；以及用于產(chǎn)生人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模塊，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述關(guān)鍵參數(shù)的值和所述呼吸參數(shù)集合中的其他呼吸參數(shù)值之間的關(guān)系進(jìn)行建模，所述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從所述測(cè)試對(duì)象的個(gè)體呼吸的所述呼吸參數(shù)集合的值產(chǎn)生的。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述關(guān)鍵參數(shù)包括呼氣體積、峰值呼吸流量、 最大氣道壓力或胸壁運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)或多個(gè)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述呼吸參數(shù)集合包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)吸氣時(shí)間和呼氣時(shí)間的時(shí)間比、吸氣時(shí)間中CO2水平比呼吸期間最高CO2水平低某一預(yù)定量的部分、在呼吸期間觀察到的(X)2最大分壓與觀察到最大值的時(shí)間點(diǎn)之前預(yù)定時(shí)間段觀察到的 CO2分壓之間的差異、呼吸期間呼氣時(shí)間中二氧化碳描記圖在所述呼吸期間檢測(cè)的最大(X)2 的10%之內(nèi)的部分、吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差或吸氣期間采集的二氧化碳描記圖樣本的平均值。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述呼吸參數(shù)包括通過匯集所述呼吸期間CO2 水平樣本的預(yù)定集合而確定的值。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所獲得的信息集合包括與提供給和/或接收自所述測(cè)試對(duì)象氣道的氣體相通的一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，產(chǎn)生的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于從所述呼吸參數(shù)集合中的所述其他呼吸參數(shù)推斷所述對(duì)象呼吸的關(guān)鍵參數(shù)的值，使得所述關(guān)鍵參數(shù)的推斷值提供呼吸不足的指標(biāo)。
全文摘要
將通過二氧化碳描記圖識(shí)別的初步呼吸分類成有效或偽像，從而檢測(cè)呼吸功能不全。通過如下方式將各個(gè)呼吸分類成有效或偽像針對(duì)給定呼吸確定多個(gè)呼吸參數(shù)的值，從為多個(gè)呼吸參數(shù)確定的值推斷關(guān)鍵參數(shù)的值，以及將關(guān)鍵參數(shù)的推斷值與預(yù)定閾值比較。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102187343SQ200980140796
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者J·A·奧爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司