張璞曾臺灣大學：電機工程學研究所陳旻逸Chen, Min-IMin-IChen2007-11-262018-07-062007-11-262018-07-062007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/53541睡眠呼吸中止症是一種常見的疾病，早已困擾了成千上萬的成年男女與兒童。睡眠呼吸中止症是指在睡眠中因呼吸道阻塞而導致的呼吸中止進而導致血氧濃度降低，睡眠因而受到干擾。雖然該症會造成嚴重的後果，但是因為睡眠醫學並不普及，所以經常被醫師與病患所忽略。根據估計，台灣約有六十萬個睡眠呼吸中止症的病患並未被診斷出來。目前睡眠呼吸中止症的標準診斷方法是使用睡眠檢查（全名為睡眠多項生理檢查），呼吸中止指數(AHI 或稱 RDI) 是指每小時發生呼吸中止的次數(每次至少10秒以上)。指數每小時5次以下為正常，5次至15次為輕度，15次以上至30次為中度，30次以上為重度阻塞性睡眠呼吸中止症。 目前治療睡眠呼吸中止症是使用連續氣道正壓呼吸器(CPAP)。機器會產生一個持續的氣流，就如同一個無形的氣流支架，維持呼吸道的通暢。但是由於監測呼吸道的設備過多也且繁複，因此，本計畫的目標是希望製作出一套系統能夠利用心電圖中的HRV（Heart rate variability）來估計出患者血液中血氧濃度，藉此判斷患者呼吸道是否通順。心電圖量測儀器以藍芽技術將訊號傳輸至電腦中進行計算判斷後，同樣利用藍芽技術傳送訊號給正壓呼吸器以及時產生氣流維持呼吸道通順。 本論文將完成以下工作：一、收集數據比較HRV與血氧之間的相關性，建立可信任的HRV與血氧之間的相關公式，二、監測儀器的輕量化及利用藍芽傳輸，避免各種繁雜的儀器裝置於病患身上，三、完成量測核心演算法後，將其轉換為以嵌入式系統實做的單機再進行臨床確效。摘要 …………………………………………………… I 第一章 緒論……………………………………………… 1 1-1 心跳變異率與血氧的基本特性………………… 1 1-1.1 心跳與心跳變異率機制………………………… 1 1-1.2 血液氧合特性概述……………………………… 4 1-2 相關文獻回顧…………………………………… 7 1-3 睡眠呼吸中止症簡介…………………………… 9 1-4 研究動機與方法………………………………… 10 1-5 論文架構………………………………………… 13 第二章 原理與方法……………………………………… 14 2-1 相關生理訊號機制……………………………… 14 2-1.1 心電圖…………………………………………… 14 2-1.2 血氧特性概述…………………………………… 23 2-1.3 血氧參數………………………………………… 27 2-2 希伯特轉換（Hilbert Transform）………… 28 2-3 傅立葉轉換介紹………………………………… 30 2-4 自回歸模型……………………………………… 34 2-4.1 自回歸模型（AR Model）介紹……………… 34 2-4.2 自回歸模型的階數選擇………………………… 34 第三章 系統介紹………………………………………… 40 3-1 硬體部份………………………………………… 40 3-1.1 心電圖量測平台………………………………… 40 3-1.2 藍芽傳輸………………………………………… 42 3-2 軟體部份………………………………………… 46 3-2.1 找出R-R Interval……………………………… 46 3-2.2 找出高低頻分界………………………………… 50 3-2.3 找出HF/LF功率比值…………………………… 52 第四章 HRV與血氧之關係……………………………… 56 4-1 原始資料格式…………………………………… 56 4-2 資料處理結果…………………………………… 58 4-3 資料分析………………………………………… 63 第五章 討論與結論……………………………………… 73 第六章 未來工作………………………………………… 76 參考文獻 …………………………………………………… 771708202 bytesapplication/pdfen-US心跳變異率血氧睡眠障礙HRVBlood OximeterSleep Apneathesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/53541/1/ntu-96-R93921141-1.pdf