[發明專利]一種睡眠環境數據庫建立方法與使用方法

有效

• 申請號: 202110863416.6
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113397566B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 鄢姬鈴;許晏菁;陳剛
• 申請（專利權）人: 杭州云睡吧健康管理有限公司
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61B5/374;A61B5/00;G16H10/60
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 高林

1.一種睡眠環境數據庫建立方法，其特征在于，包括以下步驟，

S100.布置測試房間；

S200.招募同質性群體；

S300.篩選關鍵環境參數及適宜性范圍：包括入睡期、淺睡期、深睡期、快速眼動期四種睡眠狀態中的睡眠環境適宜性范圍；

所述步驟S300中，篩選入睡期睡眠環境參數適宜性范圍包括以下步驟，

S301.每位被試根據自己偏好設置入睡時的初始睡眠環境參數X_j-bas，其中j取值范圍為1-5，分別對應溫度、濕度、亮度、色溫、聲音五種環境參數；記錄被試依次調節各環境參數的順序，在同質性群體中計算各項睡眠環境參數的平均值與標準差SD_xj-bas；

S302.被試在初始環境中嘗試入睡，并以30秒為一幀實時監測被試腦波數據；

S303.對前4幀的腦波數據進行計算，記錄每幀中α腦波的平均占比Per_α-bas和θ波的變化速度SP_θ-bas，并在同質性群體中計算Per_α-bas、SP_θ-bas的平均值和標準差SD_per-bas、SD_θ-bas；

S304.根據被試設置初始環境時的順序依次調節環境參數，每次單獨調節一種環境參數，調節時從X_j-bas-SD_xj-bas開始，以SD_xj為單位調節量，調節至X_j-bas+SD_xj-bas，共調節兩次，每調節完一次后，記錄兩幀腦波數據，并計算這兩幀中的α腦波的平均占比Per_α和θ波的變化速度SP_θ，如果調整后α腦波的平均占比Per_α或θ波的變化速度SP_θ中的任一項大于或說明調整后的環境更適合幫助被試入睡，篩選出Per_α或SP_θ的最大值對應的環境參數，對初始環境中對應的參數進行替換，替換后再調節下一個環境參數，最終形成正式入睡環境X_j-f；

S305.要求被試在正式入睡環境中嘗試入睡，同步使用睡眠監測設備監測睡眠狀態，其中睡眠監測設備將整夜睡眠分成N1、N2、N3、REM、以及睡眠過程中的微覺醒五個狀態階段；當被試出現下列任一情形時停止監測，并記錄被試的入睡潛伏期Sol_n，其中停止監測的情形包括：a.任意一幀處于N2、N3、或快速眼動期睡眠狀態；b.連續三幀處于N1睡眠狀態；

S306.計算環境參數和入睡潛伏期之間的權重，計算公式為

其中，Y₁為入睡潛伏期，b’₀為同質性群體中不受環境參數影響的基礎入睡潛伏期，X_j表示正式入睡環境中不同的環境參數X_j-f，b_j表示環境參數對應的權重；

S307.將步驟S306中的Y₁設置為b’₀，帶入關鍵環境指標的權重b_j，計算出的關鍵環境指標對應的數值即為入睡期適宜性環境指標參數X_j-sol，并在同質性群體中計算X_j-sol的平均值和標準差SD_j-sol，入睡期睡眠環境參數的適宜性范圍即為

S308.對關鍵環境指標的權重b_j進行標準化處理，并將標準化處理結果β_j按大小進行排序，定義為入睡潛伏期的環境等級指標，其中標準化處理公式為：

β_j＝b_j*(SD_xj/SD_y)；

所述步驟S300中，篩選淺睡期、深睡期、快速眼動期睡眠環境參數適宜性范圍包括以下步驟，

S309.要求所有被試在入睡期適宜環境中嘗試入睡，睡著后繼續進行整夜睡眠監測；

S310.整夜睡眠監測過程中，人為操作各項環境指標參數水平；

S311.次日對整夜睡眠數據進行處理，以人為操作的時間點為起點，如果60秒內出現睡眠中斷事件，即將該中斷事件定義為環境變化引起的睡眠中斷事件，并記錄睡眠中斷持續的時間T_b；

S312.在所有環境變化引起的睡眠中斷事件中，對所有睡眠中斷事件發生前的穩定睡眠狀態進行判讀，根據睡眠狀態的不同，分成淺睡期的環境中斷事件、深睡期的環境中斷事件、REM期的環境中斷事件，并將睡眠中斷持續時間分成對應的T_b-1、T_b-2、T_b-3；

S313.在不同的睡眠狀態中，計算環境參數和睡眠中斷時間之間的權重系數bj，計算公式為：

其中Y₂、Y₃、Y₄分別為淺睡期、深睡期、快速眼動期對應的睡眠中斷時間T_b-1、T_b-2、T_b-3，b”₀為同質性群體中不受環境參數影響的基礎中斷時間，X_j表示正式入睡環境中不同的環境參數X_j-f，b_j表示環境參數對應的權重；

S314.將步驟S313三個公式中的Y₂、Y₃、Y₄均設置為b”₀，并帶入關鍵環境指標的權重b_j，計算各關鍵環境指標對應的數值，意為將環境變化引起的中斷時間降到0時對應的環境參數X_j-ss，其中ss取值范圍1-3，分別對應淺睡期、深睡期、快速眼動期；

S315.再進行連續兩晚的整夜睡眠監測，前一晚中所有被試使用正式入睡環境中的環境參數進行整夜睡眠，后一晚中通過實時睡眠狀態判讀，在不同睡眠狀態中將睡眠環境調整至步驟S314得出的睡眠環境參數進行整夜睡眠；次日進行睡眠數據判讀，在不同睡眠狀態中計算出睡眠中斷的總持續時間，并計算兩晚睡眠中斷時間的差異t，其中計算公式為

其中前一晚睡眠實驗中群體睡眠中斷的總持續時間的平均值為T，標準差為S_T,后一晚群體睡眠中斷的總持續時間的平均值為T’,標準差為S_T’,n表示同質性群體中被試數量；如果tt_α,表示兩晚中睡眠中斷總持續時間存在明顯差異，如果TT’，說明計算出的睡眠參數范圍能夠有效減少睡眠中斷持續時間；其中t_α為t檢驗的判斷閾值，可通過查詢統計檢驗中t檢驗的t值表獲得，α通常取值0.05或0.01；

S316.根據步驟S315的計算結果，篩選出在后一晚實驗中深睡期和快速眼動期睡眠中斷總持續時間明顯占優的被試，形成有效群體，在該有效群體中計算各項睡眠環境指標在不同睡眠狀態中的平均值和標準差SD_j-ss。