[发明专利]用于家庭睡眠监测领域的多模态生理电信号监护系统

说明书

本发明属于睡眠监测技术领域，具体为一种用于家庭睡眠监测领域的多模态生理电信号监护系统。本发明系统包括信号采集电极组件、预处理电路模块、多模态生理电信号处理模块、信号采集控制模块、无线传输模块、电源功耗管理模块、终端设备以及相应的嵌入式控制软件程序及信号分析解算算法模块。本发明使用了大量高度可编程、高集成度、低功耗元器件，结合先进的现代信号处理技术使得诸如脑电(EEG)、眼电(EOG)、心电(ECG)、肌电(EMG)等多模态生理参数的监测变得便携化、简易化、低生产成本化，从而为家庭睡眠监护提供了新途径。

技术领域

本发明属于睡眠监测技术领域，具体涉及一种用于家庭睡眠监测领域的多模态生理电信号监护系统。

背景技术

人的一生中大约有1/3的时间是在睡眠中度过的，睡眠不仅是生命的必须过程，也是一种复杂的生理及行为过程，良好的睡眠是人们自我调节和自我修复的基础。睡眠的质量以及睡眠时长对于个人健康有着重要的影响。现有研究表明长期低质量的睡眠将会导致大量的健康问题，诸如神经衰弱、高血压、高压焦虑、糖尿病以及精神萎靡不振等疾病。然而现在越来越多的人却饱受睡眠疾病的困扰，根据最新的美国睡眠医学学会(AmericanAcademy of Sleep Medicine，AASM)医学睡眠手册，睡眠障碍多达上百种。目前，有近四成的中国人饱受睡眠障碍的影响。实时的睡眠监测，可以帮助人们合理地调节自身睡眠习惯从而达到预防隐形疾病的发生，同时亦可以辅助医生诊断和治疗睡眠疾病。

研究表明，睡眠质量的评估可以通过生理体征参数的测量来衡量，诸如：浅层睡眠、深层睡眠和快速眼动(REM)睡眠阶段之间的交替频率，呼吸节律，周期性腿动，脑电(Electroencephalogram,EEG)信号、眼电(Electrooculography,EOG)信号、心电(Electrocardiogram,ECG)信号、肌电(Electromyogram,EMG)信号等等[1]。其中EEG，EMG，EOG，ECG信号作为重要体征参数成为睡眠监测中不可或缺的核心信号。其特点如下：

EEG信号：是由大脑皮层或头皮表面神经元细胞体生理活动产生的电位信息的综合[2]；

ECG信号：在心脏的每个心动周期由起搏点、心房、心室相继兴奋所产生的电信号[3]；

EMG信号：是由肌肉静止或收缩时产生的电信号综合[4]；

EOG信号：是存在与人眼前后的角膜-视网膜常备电位[5]。

目前在临床上，医疗级睡眠监测主要是通过多导睡眠仪(Polysomnography，PSG)设备来实现的。多导睡眠仪监测作为医学监护的“金标准”其可以监测多种生理信号，如脑电图(EEG)，肌电图(EMG)，心电图(ECG)等。然而信号的监测需要在临床实验室这样一个高度结构化的环境中进行，多导睡眠仪安装与拆卸操作步骤繁琐困难、设备体积庞大、价格昂贵；对于监测到的生理信号的解读，专业性要求高、解读难度大、解读时间冗长。因此，多导睡眠仪至今还没有得到广泛的应用。