[发明专利]一种基于心冲击信号采集的睡眠结构检测方法

说明书

本发明提供了一种基于心冲击信号采集的睡眠结构检测方法，用于心冲击图转换为睡眠时相图从而让心冲击信号采集设备能够进行睡眠结构检测，包括如下步骤：步骤S1，进行数据采集得到多个心冲击图及其对应的标准睡眠时相图；步骤S2，将心冲击图分为多个心冲击图片段，得到每个心冲击图片段对应的睡眠时相；步骤S3，对每个心冲击图片段进行特征值分析及特征值提取，得到心冲击图片段包含的多个特征值及每个特征值对应的特征值取值；步骤S4，对分类模型进行训练；步骤S5，采集得到待测心冲击图，将其分为待测心冲击图片段；步骤S6，对待测心冲击图片段进行特征值提取及分类，得到对应的睡眠时相；步骤S7，绘制得到对应的睡眠时相图。

技术领域

本发明涉及一种睡眠结构检测方法，具体涉及一种基于心冲击信号采集的睡眠结构检测方法。

背景技术

现代医学中，人体的睡眠阶段可根据大脑活跃程度不同而划分为不同的时相，例如觉醒、快动眼(REM)和非快动眼(non-REM)。随着对睡眠结构研究的进一步加深，这些时相还可以进一步细分形成六个不同的睡眠时相。

在人体的一个完整睡眠过程中，这些时相交替出现并持续不同的时长，将这些时相作为纵坐标，时间作为横坐标绘制所得到的就是反映人体睡眠结构的睡眠时相图，而对人体的睡眠情况进行检测来得到睡眠时相图的过程就是睡眠结构检测。睡眠时相图能够直观地反映人体的睡眠状况，进而反映人体的健康状况，对于一些疾病的及早发现和诊断是非常有益的。

目前，医院进行专业的睡眠结构检测是通过多导睡眠记录仪来进行的。利用多导睡眠记录仪进行检测时，需要让受测人员躺在专用的检测床上进行睡眠，并在受测人员的身体上多处固定检测电极来检测各种生理信号，其检测过程较为繁琐，并且只能在医院进行，不适用于在家庭中对一般人群进行检测。

为了让一般人群能够在家庭环境中更为容易地完成睡眠结构检测，现有技术中出现了多种睡眠检测设备，其原理与多导睡眠记录仪类似，仍是通过检测生理信号来得到睡眠时相图。这样的检测极易受到环境干扰，并且检测元件数量较少，也不能很好地反映睡眠时相。

有研究表明，心率及相关参数能够更好地反映出睡眠时相，因此现有技术中也有较多通过检测心率及相关参数来进行睡眠结构检测的方法。但是，这些方法仍然需要利用安装在肢体上的传感器来获得心率信息，在睡眠时佩戴这样的传感器是较为不适的。

另有研究表明，人体心脏泵血时所产生的冲击力能够使身体产生轻微运动，通过高灵敏传感器获取该运动的信号(即心冲击信号)并描记为波形图，就能够得到反映心脏机械活动的心冲击图。现代传感器技术的发展让心冲击信号的测量精度大大提升，并且心冲击信号测定时只需要将传感器安装在床垫的适当位置即可，具有无创、非接触和能够长期连续监测的优点。

目前，现有技术中出现了一些利用心冲击信号采集技术进行睡眠结构检测的设备，但其检测方法均是基于对信号进行过滤、统计分析或模板匹配分析来进行的，其灵敏度和准确度均较低，只能实现三个睡眠时相的划分。

发明内容

为解决上述问题，提供一种能够利用心冲击信号采集设备更为准确、灵敏地对人体进行睡眠结构检测的方法，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种基于心冲击信号采集的睡眠结构检测方法，用于将心冲击信号采集设备采集得到的心冲击图转换为对应的睡眠时相图从而让该心冲击信号采集设备能够对人体进行睡眠结构检测，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，采用心冲击信号采集设备对多个人体的睡眠过程进行数据采集得到多个心冲击图，同时采用多导睡眠记录仪对多个人体进行数据采集得到与心冲击图分别对应的睡眠时相图作为标准睡眠时相图；

步骤S2，按照预定的时间间隔将心冲击图分为多个心冲击图片段，同时按照相同的时间间隔将标准睡眠时相图划分为与心冲击图片段一一对应的标准睡眠时相图片段，并提取标准睡眠时相图片段中的睡眠时相信息，得到每个心冲击图片段对应的睡眠时相；