[發明專利]睡眠及呼吸檢測方法、裝置

有效

• 申請號: 201210593523.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103908241A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王義;張志鵬;許利群;高飛
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

1.一種睡眠及呼吸檢測方法，其特征在于，該方法包括：

采集獲得受試者的心電ECG的模擬電信號和呼吸信號的模擬電信號；

監測受試者的姿態變化并獲得受試者的運動加速度數據；

對ECG和呼吸的模擬電信號進行低噪聲放大處理并轉化為數字信號的ECG信號和呼吸信號；

對數字信號的ECG信號、呼吸信號以及運動加速度數據進行分析預處理和特征提取，獲得并保存睡眠和呼吸數據；

其中，所述低噪聲放大處理包括：

根據數字信號的ECG信號，計算信號質量指數和信號強度指數；

根據所述運動加速度數據，計算受試者的運動指數；

根據信號質量指數、信號強度指數和受試者的運動指數，計算用于對ECG和呼吸的模擬電信號進行增益控制的反饋信號，并根據所述反饋信號進行所述低噪聲放大處理以使得信號質量指數和信號強度指數趨于各自預設的最佳值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據信號質量指數、信號強度指數和受試者的運動指數，計算用于對ECG和呼吸的模擬電信號進行增益控制的反饋信號，并根據所述反饋信號進行所述低噪聲放大處理以使得信號質量指數和信號強度指數趨于各自預設的最佳值，具體包括：

設置增益控制的狀態機初始處于等待狀態，并在運動指數指示受試者處于活動狀態時，控制狀態機保持等待狀態；

在運動指數指示受試者處于靜止狀態時：若信號質量指數優于預設閾值T，且信號強度指數小于其最大值的(k-2)/k，則控制狀態機進入增加增益狀態，指示心電呼吸采集模塊按照預設步長增加增益；若信號質量指數優于預設閾值T，且信號強度指數大于其最大值的(k-1)/k，則控制狀態機進入降低增益狀態，指示心電呼吸采集模塊按照預設步長降低增益；在信號質量指數優于預設閾值T時，控制狀態機進入鎖定狀態，指示心電呼吸采集模塊保持當前增益不變；

當RSSI大于其最大值的(k-2)/k，且小于其最大值的(k-1)/k時，若SQI小于閾值T，則控制狀態機進入等待狀態，不再進行增益修改；

當RSSI的值大于其歷史記錄值，控制狀態機從鎖定狀態中跳出，更新RSSI的最大值，然后進入初始等待狀態，重新進行增益調整，直到鎖定狀態，

其中，k為預先設置的判決系數。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集獲得受試者的心電ECG的模擬電信號和呼吸信號的模擬電信號，包括：

將ECG采集的右腿驅動RLD電極合并到心電ECG采集的RA電極和LA電極上，以及將呼吸測量電極復用到ECG采集的RA電極和LA電極上；

獲得RA電極和LA電極上采集到的受試者的ECG信號并進行低通濾波，輸出ECG的模擬電信號，對RA電極和LA電極上采集到的呼吸信號進行低通濾波，輸出呼吸信號的模擬電信號。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

通過無線方式發送獲得的睡眠和呼吸數據；以及，

在滿足預設條件時休眠所述無線通信模塊。

5.一種睡眠及呼吸檢測裝置，其特征在于，包括：

電極合并模塊，用于僅通過右肢RA電極和左肢LA電極采集受試者的心電ECG信號，并將右腿驅動RLD電極合并到ECG采集的RA電極和LA電極上，以抑制RA信號和LA信號的共模干擾；

ECG處理模塊，用于對RA電極和LA電極上采集到的ECG信號進行低通濾波，輸出ECG的模擬電信號；

呼吸處理模塊，用于將呼吸測量電極復用到ECG采集的RA電極和LA電極上，并對RA電極和LA電極上采集到的呼吸信號進行低通濾波，輸出呼吸信號的模擬電信號；

心電呼吸采集模塊，用于根據接收到的反饋信號，對ECG和呼吸的模擬電信號進行低噪聲放大并轉化為數字信號的ECG信號和呼吸信號后輸出；

運動檢測模塊，用于監測受試者的姿態變化并輸出運動加速度數據；

處理器，用于對數字信號的ECG信號、呼吸信號以及運動加速度數據進行分析預處理和特征提取，獲得并保存睡眠和呼吸數據；以及，根據數字信號的ECG信號，計算信號質量指數和信號強度指數；根據所述運動加速度數據，計算受試者的運動指數；根據信號質量指數、信號強度指數和受試者的運動指數，計算用于對ECG和呼吸的模擬電信號進行增益控制的反饋信號并向所述心電呼吸采集模塊反饋，以使得信號質量指數和信號強度指數趨于各自預設的最佳值。