[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

技術領域

本發明涉及生理傳感器技術領域，具體涉及一種睡眠及呼吸檢測方法、裝置。

背景技術

隨著移動通信、體感網，傳感器等高新技術的發展，移動健康這一技術領域越來越顯示出廣闊的市場前景。在移動健康應用中，用戶通過可佩帶的各種生理傳感器自動采集如血壓、血氧、心率等人體的生理信號，并通過短距離無線通信傳送到用戶的手機；用戶手機對于接收到的人體生理信號進行分析處理，或者也可進一步把數據通過3G無線網絡傳輸到遠程的健康醫療服務商的數據中心（服務器）；實現利用手機客戶端或遠程健康醫療服務器進行對用戶活動以及身體健康狀態的判定，并將結果發送到專業醫療機構（如：醫院）以及用戶的親屬。

2007年，中國衛生部發布的健康信息報顯示，中國大約有3億人失眠，潛在的睡眠呼吸綜合癥（SAS）患者約有5千萬，且就診率不到1%。每夜7小時睡眠中呼吸暫停30次以上或每小時呼吸暫停5次以上就可認定為是睡眠呼吸綜合癥，并會導致或者加劇高血壓、中風、阻塞性心臟衰竭；失眠多夢以及白天嗜睡，專注度、認知能力下降；情緒不穩、暴躁易怒，間接導致精神疾病。

對睡眠和呼吸情況進行監護，能有效地監測和控制疾病的發展，但是大部分人對睡眠問題的不重視；醫院睡眠監測資源（床位）有限，經常一床難求；睡眠環境變化引入諸多其它干擾，這些問題都使得睡眠和呼吸障礙就診率低。

因此，在舒適的家庭進行自我睡眠監測的需求很強，但現有睡眠設備主要集中于醫院，價格昂貴且使用不便。因此，研制價格低廉，功能可靠且小型化，適用于家用的睡眠呼吸設備非常有必要。

日本百利達（TANITA）上市了墊子狀的睡眠監測器“Sleep?Scan”，為鋪在床墊及被褥下面使用。測量的體征數據為睡眠中的呼吸、脈搏及身體動作。墊子采用緊貼著多根管子的構造，管子里充滿著水。其工作原理是，管子里的水將睡眠中的呼吸和脈搏引起的微弱振動以及體動捕捉下來并傳給壓力傳感器。將傳感器傳送出的呼吸、脈搏以及體動的混合信息，以信號處理電路加以分解，將信息分成呼吸、脈搏及體動三種數據輸出。輸出的數據保存在SD卡中，使用電腦專用軟件來分析。

Actigraph公司推出的ActiSleep睡眠監控解決方案，以及FitBit、Lark等睡眠監測類健康產品，通過腕帶式加速度計監測人體睡眠期間的活動信息，從而進一步分析睡眠狀態。可以用來篩選潛在的睡眠障礙，以及評估治療的價值。優點：設備簡單，成本低，采集方式對睡眠的影響小，缺點：只能區分醒/睡，不能區分REM/NREM，也不能分析呼吸暫停情況。

康泰醫學系統公司采用監測鼻氣流和血氧的方式進行睡眠呼吸監測。根據鼻氣流的幅值以及血氧濃度的變化判斷是否出現呼吸暫停或低通氣。優點是直接利用呼吸信號分析呼吸事件，缺點是采集過程不舒適。

Zeo的睡眠監測產品利用頭帶等在腦部加載電極獲得腦電波，能夠分析深睡/淺睡/醒的睡眠基本結構，雖然準確率高，但佩戴不太方便。

Human?Record的睡眠監測產品利用心率帶監測深睡/淺睡/醒的睡眠基本結構，雖然能夠監測ECG，但是無法同時監測呼吸信號，不能分析呼吸暫停情況。

現有技術不具備只通過2個電極就同時實現呼吸和心電數據的同步采集，大都需要用不同方式進行采集，用戶需要佩戴多個導聯線或者吸氣管，用戶體驗較差，夜間易脫落，使用不方便。

現有的采用心律帶式ECG采集方式雖然佩戴方便，便攜，但每個人的皮膚干燥程度不同,接觸阻抗不同,導致便攜式睡眠檢測設備采集的ECG信號大小不同，易造成誤判，必須有自動增益控制。單一通過信號幅度的反饋調整增益是不準確的，睡覺時的身體活動會干擾信號幅度,造成自適應增益控制的錯誤，例如，在睡眠中無意識的翻身都會使采集的ECG信號有大幅度的干擾，而這種偽跡干擾在靜止之后就會消失，如果僅憑信號的大小來降低增益控制，勢必會使增益控制出現錯誤，使正常的ECG信號過小，信號質量過差，影響分析結果。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的是提供一種睡眠及呼吸檢測方法、裝置，能夠以較少的電極數量同時實現ECG信號和呼吸信號的采集，改善裝置的易用性，提高用戶使用體驗。

為解決上述技術問題，本發明提供方案如下：

一種睡眠及呼吸檢測方法，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；