基于可穿戴设备量化分析急性心衰患者夜间呼吸模式的探索性研究

作者：李梦伟; 亢玉; 寇宇晴; 赵双琳; 张秀; 邱丽叡; 颜伟; 喻鹏铭; 张庆^*; 张政波^*

来源：生物医学工程学杂志, 2023, 40(06): 1108-1116.

• 急性心力衰竭
• 呼吸模式量化
• 可穿戴设备

急性心力衰竭（AHF）患者常伴呼吸困难，对患者的呼吸模式进行监测和量化分析可为病情和预后评估提供参考信息。本文纳入39例AHF患者和24例健康受试者，采用可穿戴设备收集其夜间胸腹呼吸信号，并量化分析两组人群夜间呼吸模式的差异。与健康组相比，AHF组的呼吸率（BR）均值更高[（21.03±3.84）次/分vs.(15.95±3.08)次/分，P <0.001]，相对浅快呼吸指数变异系数更大[70.96%(54.34%～104.28)%vs. 58.48%(45.34%～65.95)%,P=0.005]，腹呼吸贡献比变异系数更大[（22.52±7.14）%vs.(17.10±6.83)%,P=0.004]，呼吸率样本熵更小（0.67±0.37 vs. 1.01±0.29,P <0.001）；此外，吸气（TI）和呼气（TE）时间均值更短、变异系数更大，劳累呼吸指数变异系数更大，庞加莱图SD1、SD2更大，以上指标的两组间差异均有统计学意义。使用Logistic回归校准发现TI均值降低是AHF的危险因素。BR均值区分两组人群的能力最强，曲线下面积（AUC）为0.846。结果表明呼吸周期、幅度、协调性和非线性参数等能够有效量化AHF患者的异常呼吸模式，其中TI均值降低是AHF的危险因素，呼吸率均值区分两组人群的能力最强。以上结果有望为心衰患者病情评估提供新的信息。

• 单位
  北京邮电大学; 中国人民解放军总医院; 四川大学华西医院