本文提出用鼾聲信號(hào)的頻譜特性和完整上氣道聲學(xué)模型聯(lián)合對(duì)阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者的上氣道阻塞部位做分類(lèi).用子帶能量對(duì)數(shù)比能較好地區(qū)分上氣道中兩種不同的阻塞模式,還利用自回歸滑動(dòng)平均模型對(duì)上氣道的生理結(jié)構(gòu)進(jìn)行估計(jì).使用子帶能量對(duì)數(shù)比和咽腔內(nèi)聲管的橫截面積共同作為支持向量機(jī)的輸入特征,對(duì)20名受試者包含有軟腭游離緣平面以上和以下阻塞兩類(lèi)鼾聲片段,共4 638個(gè)做分類(lèi).結(jié)果表明:分類(lèi)的非加權(quán)平均正確率達(dá)85%,說(shuō)明用本文的方法預(yù)測(cè)阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者上氣道阻塞部位的有效性. 

【文章來(lái)源】：復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,59(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

AG的傳感器的放置示意圖和阻塞分類(lèi)

2.2 鼾聲的頻譜特性O(shè)SAHS患者進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)，其比正常人狹窄的上氣道由于肌肉自主收縮的減弱而導(dǎo)致上氣道塌陷，當(dāng)氣流通過(guò)塌陷部位時(shí)，沖擊氣道引起振動(dòng)出現(xiàn)鼾聲．由于上阻塞和下阻塞是在上氣道的不同部位發(fā)生阻塞所產(chǎn)生的，故二者可能具有不同的聲學(xué)特性．圖2給出了上阻塞和下阻塞鼾聲信號(hào)的頻譜和LPC(Linear Prediction Coefficients）譜包絡(luò)，上阻塞和下阻塞在中高頻區(qū)域差異性較大．在2～2.5kHz之間下阻塞有明顯的共振峰，而上阻塞卻較為平坦．下阻塞在3～4kHz區(qū)域的分量幅值明顯低于上阻塞．因此，可以利用上阻塞和下阻塞的頻譜分布差異，提取它們的頻譜特征來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二者的區(qū)分．

圖3 上氣道3個(gè)腔體的結(jié)構(gòu)圖圖4中的紅色和藍(lán)色階梯線(xiàn)分別表示基于上、下阻塞鼾聲的各級(jí)聲管橫截面積的估計(jì)結(jié)果，階梯線(xiàn)的高度為估計(jì)結(jié)果的均值，每級(jí)階梯中間的縱線(xiàn)表示估計(jì)結(jié)果的上、下四分位點(diǎn)．這里設(shè)咽腔為8段聲管，聲門(mén)作為咽腔的起始端第1段聲管．會(huì)厭大致在咽腔的中間部位，因此可認(rèn)為對(duì)應(yīng)著第3～5段聲管，舌根大致在軟腭和會(huì)厭的中間，因此按照比例關(guān)系可認(rèn)為舌根對(duì)應(yīng)著第6、7段聲管，而軟腭在咽腔的末端，大約對(duì)應(yīng)著第7、8段聲管．一般把軟腭阻塞歸為上阻塞，舌根與會(huì)厭阻塞歸為下阻塞．因此可認(rèn)為，當(dāng)?shù)?、8段聲管橫截面積較小時(shí)發(fā)生上阻塞的可能性大一些，第3～6段聲管橫截面積較小時(shí)發(fā)生下阻塞的可能性大．用ARMA模型估計(jì)的CAP均有著隨聲管級(jí)數(shù)的增加而減小的趨勢(shì)，這符合上氣道存在阻塞的咽腔從聲門(mén)至軟腭游離緣逐漸狹窄的實(shí)際生理結(jié)構(gòu)．用咽腔的聲管橫截面積和1階、2階差分構(gòu)成咽腔的生理結(jié)構(gòu)特征集{CAP}．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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