佩戴式咳嗽监测方法及系统

本发明涉及咳嗽监测领域，尤其涉及一种佩戴式咳嗽监测方法及系统。

背景技术：

1、咳嗽是呼吸系统疾病的常见症状，其频率、强度、音调等参数的变化能够反映疾病的严重程度、进展情况和治疗效果，准确掌握患者的咳嗽情况，对疾病诊断、治疗和预后评估至关重要，一般来说，医生主要通过询问患者来获取咳嗽信息，但患者的文化水平、医学知识、语言表达能力差异较大，难以准确描述咳嗽情况，并且难以完整记录全天候的咳嗽情况，尤其是在发病初期和康复期，医生难以全面掌握患者的咳嗽状况和治疗情况。

2、公开号为cn110115584a的专利文献公开了一种咳嗽呼吸监测系统，包括pvdf压电薄膜腰带、信号调理模块、单片机和蓝牙无线传送模块，所述pvdf压电薄膜腰带采集人体信号并传输给信号调理模块，信号调理模块对输入的信号进行转换处理后再传输给单片机，单片机还通过蓝牙无线传送模块将信号传输给上位机。

3、可知在现有技术的实际使用过程中对于患者咳嗽的监测无法通过详细的数据对患者进行全天候的监测并根据患者咳嗽状况对患者预警进行治疗，并及时根据后续监测情况判断治疗是否有效。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种佩戴式咳嗽监测方法及系统，用以克服现有技术的实际使用过程中对于患者咳嗽的监测无法通过详细的数据对患者进行全天候的监测并根据患者咳嗽状况对患者预警进行治疗，并及时根据后续监测情况判断治疗是否有效。

2、为实现上述目的，本发明提供一种佩戴式咳嗽监测方法，包括：

3、步骤s1，采集佩戴者的生理信号数据组；

4、所述生理信号数据组包括实时呼吸频率、实时心率和实时咳嗽音频信息；

5、步骤s2，根据预先设置的正常生理参数范围确定所述生理信号数据组中的所述实时呼吸频率或所述实时心率是否存在异常参数，并确定异常参数所对应的生理信号数据组中的实时咳嗽音频信息；

6、步骤s3，根据预设标准信息对所述咳嗽音频信息进行分析，以确定是否对佩戴者进行预警，其中，

7、通过将所述咳嗽音频信息中的实时咳嗽频率与预设咳嗽频率进行对比，以确定是否需要预警进行治疗；

8、通过计算所述咳嗽音频信息中的实时咳嗽强度与预设咳嗽强度的差值，获取实时咳嗽强度波动差，并通过将实时咳嗽强度波动差与预设咳嗽强度波动差进行对比，以确定是否需要预警进行治疗。

9、进一步地，在所述步骤s1中，通过呼吸频率采集单元对佩戴者的实时呼吸频率进行采集，通过实时心率采集单元对佩戴者的实时心率进行采集，通过实时音频采集单元对佩戴者的实时咳嗽音频信息进行获取；

10、其中，所述实时咳嗽音频信息包括实时咳嗽频率和实时咳嗽强度数值。

11、进一步地，在所述步骤s2中，设置有预设正常生理参数范围，通过数据分析模块将所述实时呼吸频率和所述实时心率与预设正常生理参数范围中的对应正常范围进行对比，若所述生理信号数据组中的实时生理参数未落在对应的正常范围内，则判定其存在异常，并将其所对应的实时生理参数标记为所述异常参数；

12、其中，所述预设正常生理参数范围包括预设正常呼吸频率范围和预设正常心率范围。

13、进一步地，在所述步骤s3中，若所述异常参数为实时呼吸频率，则将获取所述实时咳嗽音频信息中的实时咳嗽频率与所述预设咳嗽频率进行对比；

14、若所述实时咳嗽频率高于所述预设咳嗽频率，则进一步分析咳嗽音频的频谱特征；

15、若所述实时咳嗽频率未高于所述预设咳嗽频率，则无需进行进一步的分析。

16、进一步地，在所述步骤s1中，还设置有音频分析单元，若所述实时咳嗽频率高于所述预设咳嗽频率，则通过音频分析单元获取所述咳嗽音频的频谱特征，频谱特征包括峰值频率和峰值幅度，在所述步骤s3中还设置有预设正常咳嗽频谱特征，将所述实际咳嗽频谱特征与预设正常咳嗽频谱特征进行对比，判断其是否存在异常频谱特征；

17、若存在所述异常频谱特征，则向佩戴者发出预警进行治疗；

18、若不存在所述异常频谱特征，则根据预设正常呼吸频率范围的最大值与所述实时呼吸频率值计算呼吸频率偏差系数，并根据呼吸频率偏差系数对所述预设咳嗽频率值进行修正，获取修正预设咳嗽频率值作为后续评估标准；

19、其中，k＝f1/f2，k为呼吸频率偏差系数，f1为预设正常呼吸频率范围最大值，f2为实时呼吸频率值，v2＝v1/k，v1为预设咳嗽频率值，v2为修正预设咳嗽频率值。

20、进一步地，将修正预设咳嗽频率作为新的评估标准，对后续采集的实时咳嗽频率进行评估，并获取后续评估结果；若后续评估结果仍显示异常，则向佩戴者发出预警进行治疗。

21、进一步地，在所述步骤s3中，设置有所述预设咳嗽强度数值和所述预设咳嗽强度波动差，若所述异常参数为所述实时心率，则将获取所述实时咳嗽强度数值与预设咳嗽强度数值进行计算，获取所述实时咳嗽强度波动差，并将实时咳嗽强度波动差与预设咳嗽强度波动差进行对比；

22、若所述实时咳嗽强度波动差小于等于所述预设咳嗽强度波动差，则无需进行预警；

23、若所述实时咳嗽强度波动差大于所述预设咳嗽强度波动差，则进行预警；

24、其中，δi s＝i 1-i2，δi s为实时咳嗽强度波动差，i 1为实时咳嗽强度数值，i2为预设咳嗽强度数值。

25、进一步地，对所述实时咳嗽强度波动差与所述预设咳嗽强度波动差进行对比，若实时咳嗽强度波动差大于预设咳嗽强度波动差，则将根据所述实时咳嗽强度数值与所述预设咳嗽强度数值进行计算，获取咳嗽强度偏差系数，基于咳嗽偏差系数的大小进行不同的预警；

26、其中，k＝i2/i 1，其中，k为咳嗽强度偏差系数。

27、进一步地，在对佩戴者进行预警后，继续监测佩戴者的咳嗽情况，获取后续的实时咳嗽强度数值，将后续的实时咳嗽强度数值与所述预设咳嗽强度数值进行计算，获取新的实时咳嗽强度波动差，并将新的实时咳嗽强度波动差与所述预设咳嗽强度波动差进行对比；

28、若所述新的实时咳嗽强度波动差仍大于所述预设咳嗽强度波动差，则预警治疗无效，佩戴者需进行更进一步地检查治疗。

29、本发明还提供一种适用于上述任意一项控制方法的佩戴式咳嗽监测系统，包括，

30、数据采集模块，用于对佩戴者的实时生理数据进行采集，包括呼吸频率采集单元、实时心率采集单元、实时音频采集单元和音频分析单元；

31、数据分析模块，其与所述数据采集模块相连，用以对所述实时生理数据进行分析；

32、预警模块，其与所述数据分析模块相连，用以根据分析结果对佩戴者进行预警；

33、移动终端，其与所述数据采集模块、所述数据分析模块以及所述预警模块分别相连，用以对数据信息进行储存及显示，同时移动终端能够接收来自预警模块的预警并向佩戴者发出提醒。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过实时监测佩戴者的生理信号数据，包括实时呼吸频率、实时心率和实时咳嗽音频信息，从而能够早期发现身体异常情况，通过对生理信号数据的分析，可以确定身体是否异常，并在异常情况下对咳嗽音频进行分析，以确定是否需要预警佩戴者进行治疗，有助于提高咳嗽监测的准确性和实时性，减少误诊和漏诊的可能性，在佩戴者咳嗽异常时尽快进行预警治疗，正常时不必进行特定的治疗，实现了医疗资源的有效利用，避免不必要的医疗干预。

35、进一步地，通过多种采集单元同时采集佩戴者的多项生理指标，全面监测佩戴者的健康状况，提高了监测的准确性和全面性，呼吸频率和心率的实时监测可以反映佩戴者的整体生理状态，而咳嗽音频信息的采集则可以专门针对咳嗽的严重程度进行评估，多维度的数据采集有助于更好的分析佩戴者的咳嗽状况。

36、进一步地，通过预先设置的正常生理参数范围作为参考标准，对采集到的实时生理数据进行初步筛查，快速识别出可能存在的异常情况，可以有效地在异常时进行进一步的分析，提高监测的准确性和效率，同时，通过标记异常参数，为后续的深入分析与治疗提供了明确的方向。

37、进一步地，通过针对呼吸频率异常的情况，分析咳嗽频率来进一步评估佩戴者的健康状况，这种多层次的分析方法可以更全面地了解佩戴者的健康状态，避免单一指标可能带来的误判，同时，通过设置预设咳嗽频率作为阈值，可以有效筛选出需要进一步关注的情况，提高监测的效率和准确性。

38、进一步地，通过实时监测咳嗽频率和呼吸频率，通过音频分析单元获取咳嗽音频的频谱特征，并与预设正常咳嗽频谱特征进行对比，判断是否存在异常频谱特征，提高了咳嗽特征识别的准确性，在咳嗽频谱无异常时根据呼吸频率偏差系数对预设咳嗽频率值进行修正，使评估标准能够根据佩戴者的实时呼吸状况动态调整，有助于对佩戴者的个性化监测。

39、进一步地，通过动态调整评估标准，提高了监测方法的适应性和准确性，通过多次评估和比对，可以有效减少偶发性异常带来的误判，同时也能及时发现佩戴者持续存在的健康问题，向佩戴者发出预警进行治疗，有助于及早发现和处理潜在的健康问题。

40、进一步地，通过实时监测咳嗽强度，并与预设咳嗽强度数值和预设咳嗽强度波动差进行对比，判断是否存在异常咳嗽强度波动差，从而实现对咳嗽异常的早期检测和预警，通过实时监测咳嗽强度，检测咳嗽异常，实现早期预警和治疗，提高了咳嗽异常检测的准确性和可靠性。

41、进一步地，这种分级建议方法可以根据咳嗽强度的异常程度，为佩戴者提供更精准、更有针对性的预警，有助于佩戴者采取适当的措施保护自身健康。

42、进一步地，通过对比新的实时咳嗽强度波动差与预设咳嗽强度波动差，可以实时评估治疗的效果，为佩戴者是否需要进行进一步检查和治疗提供依据，对咳嗽情况进行持续监测和评估，有助于及时发现病情变化，预防病情恶化，提高治疗的针对性和有效性。

技术特征：

1.一种佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在所述步骤s1中，通过呼吸频率采集单元对佩戴者的实时呼吸频率进行采集，通过实时心率采集单元对佩戴者的实时心率进行采集，通过实时音频采集单元对佩戴者的实时咳嗽音频信息进行获取；

3.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在所述步骤s2中，设置有预设正常生理参数范围，通过数据分析模块将所述实时呼吸频率和所述实时心率与预设正常生理参数范围中的对应正常范围进行对比，若所述生理信号数据组中的实时生理参数未落在对应的正常范围内，则判定其存在异常，并将其所对应的实时生理参数标记为所述异常参数；

4.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在所述步骤s3中，若所述异常参数为实时呼吸频率，则将获取所述实时咳嗽音频信息中的实时咳嗽频率与所述预设咳嗽频率进行对比；

5.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在所述步骤s1中，还设置有音频分析单元，若所述实时咳嗽频率高于所述预设咳嗽频率，则通过音频分析单元获取所述咳嗽音频的频谱特征，频谱特征包括峰值频率和峰值幅度，在所述步骤s3中还设置有预设正常咳嗽频谱特征，将所述实际咳嗽频谱特征与预设正常咳嗽频谱特征进行对比，判断其是否存在异常频谱特征；

6.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，将修正预设咳嗽频率作为新的评估标准，对后续采集的实时咳嗽频率进行评估，并获取后续评估结果；若后续评估结果仍显示异常，则向佩戴者发出预警进行治疗。

7.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在所述步骤s3中，设置有所述预设咳嗽强度数值和所述预设咳嗽强度波动差，若所述异常参数为所述实时心率，则将获取所述实时咳嗽强度数值与预设咳嗽强度数值进行计算，获取所述实时咳嗽强度波动差，并将实时咳嗽强度波动差与预设咳嗽强度波动差进行对比；

8.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，对所述实时咳嗽强度波动差与所述预设咳嗽强度波动差进行对比，若实时咳嗽强度波动差大于预设咳嗽强度波动差，则将根据所述实时咳嗽强度数值与所述预设咳嗽强度数值进行计算，获取咳嗽强度偏差系数，基于咳嗽偏差系数的大小进行不同的预警；

9.根据权利要求1所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，在对佩戴者进行预警后，继续监测佩戴者的咳嗽情况，获取后续的实时咳嗽强度数值，将后续的实时咳嗽强度数值与所述预设咳嗽强度数值进行计算，获取新的实时咳嗽强度波动差，并将新的实时咳嗽强度波动差与所述预设咳嗽强度波动差进行对比；

10.一种佩戴式咳嗽监测系统，基于权利要求1-9任意一项所述的佩戴式咳嗽监测方法，其特征在于，包括，

技术总结
本发明涉及咳嗽监测领域，尤其涉及一种佩戴式咳嗽监测方法及系统，包括采集佩戴者的生理信号数据组；根据预先设置的正常生理参数范围确定所述生理信号数据组中的所述实时呼吸频率或所述实时心率是否存在异常参数，并确定异常参数所对应的生理信号数据组中的实时咳嗽音频信息；根据预设标准信息对所述咳嗽音频信息进行分析，以确定是否对佩戴者进行预警。本发明通过实时监测分析佩戴者的生理信号数据，能够早期确定身体是否异常，并在异常情况下对咳嗽音频进行分析，以确定是否需要预警佩戴者进行治疗，有助于提高咳嗽监测的准确性和实时性，减少误诊和漏诊的可能性，实现了医疗资源的有效利用，避免不必要的医疗干预。

技术研发人员：刘卫娟,王德花,刘丽娟,吴晓冰
受保护的技术使用者：广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5