[发明专利]一种基于体震信号的睡眠质量监测方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于体震信号的睡眠质量监测方法，其包括如下步骤：步骤1：采集人体在睡眠状态时的体震信号，并通过所述体震信号计算得到多个生命体征值；步骤2：分别计算所述生命体征值在t时刻的权重；步骤3：根据至少两个生命体征值的权重计算得到综合加权值，并与预设阈值比较，从而判断t时刻人体的睡眠阶段。并且本发明还公开了一种实现上述基于体震信号的睡眠质量监测方法的系统。本发明采用基于体震信号的无感觉测量技术，能够在人体睡眠过程中实时检测由于胸腹腔运动、心脏波动等引起的体震信号，并通过算法处理对其进行分离和识别，可分别得到心跳、呼吸和人在床上的体动数据，实现人体睡眠情况的监测与评估。

技术领域

本发明涉及一种睡眠质量监测领域。更具体地说，本发明涉及一种基于体震信号的睡眠质量监测方法与系统。

背景技术

伴随着生活水平的提高，人们对自身的健康状况的关注度也越来越高，睡眠质量关系到一天的工作状态，也是身体状况的客观反映。现有睡眠质量测量的技术方案主要有如下三种：

(1)多导睡眠描记法(PSG)，一个PSG全面的睡眠检测包括以下六项：①氧气饱和；②呼吸：呼吸率、空气量、打呼噜、O2量、食道压力；③心脏血管系统：搏数、血压；④睡眠阶段：脑波检测、活动度检测；⑤身体位置检测；⑥其他(体移)。但PSG测量无法由被试者自己完成，所以更多被用于临床上诊断睡眠障碍(睡眠呼吸暂停，发作性睡病，睡眠腿动征等)，可行性也比较低，造价高。此外，传感器直接接触人体，对人体产生一定约束，从而使受试者产生一定的心理负担。

(2)腕式活动记录检测法(Wrist Actigraphy)。由于人在入睡后上肢活动明显减少，通过穿戴在手腕上的加速传感器计算上肢运动频率，可识别0.25到3HZ的运动，经过不同算法，得出睡眠质量结果。但目前的腕式活动记录检测技术，无法准确判断睡眠阶段(深度睡眠，快速眼动睡眠等)，需要使用者长时间佩戴手环式的记录仪，手环的材质影响佩戴的舒适性。

(3)基于体震信号的睡眠质量检测方式。当心脏向外泵血时，身体会产生与促使血液流动的力相反的作用力，该作用力引起了与心跳同步的身体震动，产生体震信号，体震信号的规律与心率相关。同时人体每一次呼吸伴随着胸腔的扩张和收缩，这种变化也会引起缓慢变化的体震信号，这些信号通过人体传递给了固体，再通过固体被压电传感器采集到。虽然微弱，压电传感器的灵敏度足以测量到，经过一系列的信号传输，通过软件算法处理分离出心跳、呼吸和人在床上的体动。通过结合心冲击信号和呼吸信号判断睡眠状态。但现有部分产品是将检测系统设置在床脚下，导致传感器数量较少，安装不方便，无法全面具体的记录睡眠状态，并且受外界的干扰较大。还有部分产品是将检测装置布置在床垫下，数据传输需要经过网线，造成线缆较多，安装受限；或大多被布置在医院，养老院等床位集中的地方，无法满足个人消费的需求。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于体震信号的睡眠质量监测方法，其采用基于体震信号的无感觉测量技术，能够在人体睡眠过程中实时检测由于胸腹腔运动、心脏波动等引起的体震信号，并通过算法处理对其进行分离和识别，可分别得到心跳、呼吸和人在床上的体动数据，实现人体睡眠情况的监测与评估。

本发明还有一个目的是提供一种基于体震信号的睡眠质量监测系统，其通过将检测设备设置于床垫内部或下方，无须直接接触用户或改变用户的睡眠习惯，即可采集用户在睡眠过程中的心率、呼吸率、活动、夜里起床次数等情况作为睡眠诊断的依据。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于体震信号的睡眠质量监测方法，其包括如下步骤：

步骤1：采集人体在睡眠状态时的体震信号，并通过所述体震信号计算得到多个生命体征值；

步骤2：分别计算所述生命体征值在t时刻的权重：