[發明專利]基于光電容積描記術檢測受試者在清醒、困倦和睡眠階段之間的轉變

在審

• 申請號: 201980057110.2
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN112739259A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 薩拉·葛羅波
• 申請（專利權）人: 睡眠咨詢科技股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/18;A61B5/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 李艷;臧建明

1.一種電子處理系統(3)，所述電子處理系統被設計成，基于光電容積描記術PPG技術以及通過接觸或非接觸式光電容積描記術PPG傳感器(2)測量的受試者的相關生理特征，實時檢測受試者的清醒W、困倦D和睡眠S階段中的一個或多個，和/或預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變；

所述電子處理系統(3)被編程為：

從PPG傳感器(2)獲取PPG信號；

在時域和頻域之一或兩者中分析所述PPG信號；并

執行至少以下之一：

基于所述分析的輸出來檢測受試者清醒W、困倦D和睡眠S階段中的一個或多個，以及

基于所述分析的輸出來預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變。

2.根據權利要求1所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為通過下述在時域中分析所述PPG信號：

搜尋所述PPG信號中的連續峰值；

基于找到的所述連續峰值計算一個或多個量；以及

基于所計算的量來預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變。

3.根據權利要求2所述的電子處理系統(3)，其中所計算的量包括：

峰值幅值的最大值及給定百分比之間的差值的絕對值；以及

以峰值平均值為中心的給定范圍之外的峰值的百分比。

4.根據權利要求2或3所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為基于所述PPG信號和受試者情感階段和壓力水平的指示來計算額外的量；

所述額外的量包括以下一種或多種：

正常心跳之間的平均時間NN，

心跳之間的時間的標準偏差SDNN，

心跳連續差值的均方根RMSSD，

連續差值的標準偏差SDSD，

相差大于一定時間段的相鄰正常心跳間隔數量NN50，

混沌吸引子和最大李亞普諾夫指數MLE。

5.根據權利要求2-4中任一項所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為：基于所述PPG信號計算額外身體環境量，

處理所述身體環境量以識別受試者的姿勢；以及

將所述身體環境量與所述PPG信號的基于時間的分析的輸出相關聯，以識別定義受試者何時醒來的受試者生理狀況。

6.根據上述任一權利要求所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為通過下述在頻域中分析所述PPG信號：

計算所述PPG信號的頻譜；以及

基于所述頻譜中一個或多個頻率分量的頻率和幅值的變化，預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段間或睡眠S階段之間的轉變。

7.根據權利要求6所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為通過下述實時預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變，所述預測通過：

監控所述頻譜中一個或多個頻率分量的頻移和幅值變化中的一個或兩個；以及

基于所監控的頻移和幅值變化中的一個或多個，預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變。

8.根據權利要求6或7所述的電子處理系統(3)，進一步被編程為：

計算所述PPG信號的功率譜密度PSD；

計算在所述功率譜密度PSD的較低頻率范圍和較高頻率范圍內所述功率譜密度PSD的最大幅值；

計算所計算的最大幅值之間的比值λ；

基于所計算比值λ預測受試者至少在清醒W階段和困倦D階段或睡眠S階段之間的轉變。