多特征信息融合LSTM-RNN检测OSA方法
2021-01-05朱兆坤李金宝
朱兆坤 李金宝
1(齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省人工智能研究院 济南 250014)
2(黑龙江大学计算机科学技术学院 哈尔滨 150080)
3(黑龙江大学软件学院 哈尔滨 150080)
阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea, OSA)是最常见的睡眠呼吸障碍,被国际睡眠障碍分类划分为第二大类别睡眠障碍[1],它通常是指睡眠过程中上呼吸道气流周期性的部分或完全缺失[2].根据Senaratna等人[3]的统计,OSA在成人中占比在6%~17%之间,男性比例明显高于女性且会随着年龄的增长出现的比例会越高,在高龄人群中男性与女性OSA的占比分别高达90%与78%.当OSA发生时,体内二氧化碳水平升高,促使患者频繁苏醒,影响睡眠质量,导致容易困倦和疲劳[4].OSA也是导致高血压、充血性心力衰竭、中风、糖尿病等医学疾病的一个重要因素[5].因此,早期检测与治疗OSA是十分必要的.多导睡眠仪(polysomnography, PSG)是诊断OSA的黄金标准.使用PSG诊断OSA时,需要患者到专业的睡眠实验室,在睡眠过程中佩戴多个传感器,并在专业人员的指导下完成心电信号(electrocardiograph, ECG)、呼吸信号(respiration)和血氧饱和度信号(blood oxygen saturation, SpO2)等多种生理信号的采集.这些信号将会被睡眠专家人工分析与打分,形成最终的诊断结果.使用PSG检测OSA存在耗时、花费高,以及检测过程中会给患者带来不舒适感等缺点,因此,有超过85%的OSA患者没有得到及时的诊断与治疗[5].
OSA发生时上呼吸道部分或完全阻塞,导致人体吸入氧气量减少,必须加大力度吸气,致使胸腔内负压不断增大,进而破坏睡眠过程中心血管系统的稳定状态,产生心率不……
