[实用新型]一种便携式睡眠监测系统

说明书

本实用新型公开了一种便携式睡眠监测设备，所述设备包括心电信号采集单元(1)、呼吸信号采集单元(2)、加速度信息采集单元(3)和信号处理与睡眠状态分析单元(4)，心电信号采集单元(1)用于采集人体的心电信号，呼吸信号采集单元(2)用于采集人体的呼吸信号，加速度信息采集单元(3)用于采集人体胸部的加速度信息；信号处理与睡眠状态分析单元(4)用于对心电信号和呼吸信号进行特征分析，得到人体的心肺状态特征，对人体胸部加速度信息进行分析，得到人体的体动特征，以及根据心肺状态特征和体动特征，分析得到人体的睡眠状态。本实用新型能够实时监测睡眠状态，检测睡眠疾病，给出睡眠质量评估和自主神经调节功能评估。

技术领域

本申请涉及睡眠监测技术领域，特别涉及一种便携式睡眠监测系统，其可用于睡眠质量的监测和睡眠相关疾病检测。

背景技术

我国大约有29％的人存在失眠症状，超过3亿人患有睡眠障碍，失眠或睡眠质量不高己经成为威胁国人健康的巨大隐患。同时，人体睡着时因为脑部对外界环境的响应相对削弱，症状较易通过生理信号显露出来，且在各个睡眠状态显著程度也不同，所以分析睡眠结构、评估睡眠质量变得极其重要，对解决睡眠相关疾病有很大的帮助。

传统监测途径PSG需要记录脑电、眼动、肌电等，设备昂贵、操作复杂，还会影响被测者的正常睡眠，同时睡眠状态需要专家人工判别，无法推广。目前市面上存在的睡眠监测设备通过采集人体的体动或者心电信息分析人体的睡眠状态，监测的生理信号较为单一，自动睡眠分期的准确率普遍偏低，很多设备还会给被测者带来不便。专利CN201510166500提供了一种利用红外摄像机监控人体状态和胸部震动状况的睡眠监测方法，设备昂贵，对使用空间有要求。专利CN201610817973使用麦克风和三轴加速度传感器进行睡眠监测，分析睡眠时间和质量准确度一般，结论简单。专利CN201810045116利用麦克风和压电传感器采集被测者信号的睡眠监测床垫，信号质量一般，准确率不高。专利CN201710636232提供了一种利用监测脉搏波进行睡眠监测的设备，进行睡眠的实时监测，没有分析被测者的睡眠质量和健康状态。专利CN201610200395提供了一种检测睡眠的可穿戴设备，但是需要被测者全天佩戴，同时，采集的信号只有心电和步速，只能分析得到简单的睡眠时间和质量分析。为此，需要研发一种融合多种生理信号的便携式睡眠监测技术，以实现更加准确的睡眠分析和疾病诊断。

发明内容

本实用新型旨在解决现有睡眠监测设备电极过多、操作复杂，或者采集信号单一导致的睡眠分析结果准确率低的问题。

为此，本实用新型一方面提出一种睡眠监测设备，包括心电信号采集单元、呼吸信号采集单元、加速度信息采集单元和信号处理与睡眠状态分析单元，其中：所述心电信号采集单元用于采集人体的心电信号；所述呼吸信号采集单元用于采集人体的呼吸信号；所述加速度信息采集单元用于采集人体胸部的加速度信息；所述信号处理与睡眠状态分析单元用于对所述心电信号和呼吸信号进行特征分析，得到人体的心肺状态特征，对所述人体胸部加速度信息进行分析，得到人体的体动特征，以及根据所述心肺状态特征和所述体动特征，分析得到人体的睡眠状态。

根据本实用新型的优选实施方式，所述心电信号采集单元、呼吸信号采集单元、加速度信息采集单元集成在一个体感设备中。

根据本实用新型的优选实施方式，所述信号处理与睡眠状态分析单元为一个具有信息处理功能的设备。

根据本实用新型的优选实施方式，所述信号处理与睡眠状态分析单元包括信号处理模块和睡眠状态分析模块，其中：所述信号处理模块用于对所述心电信号和呼吸信号进行特征分析，得到人体的心肺状态特征，对所述人体胸部加速度信息进行分析，得到人体的体动特征；所述睡眠状态分析模块用于根据所述心肺状态特征和所述体动特征，分析得到人体的睡眠状态。

根据本实用新型的优选实施方式，所述心肺状态特征包括心电信号RR特征、心电信号HRV特征、呼吸信号特征、呼吸变异性特征和心肺耦合特征。