[發(fā)明專利]一種基于心率變異性的叫醒系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210974473.6
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115192850A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊濤;陳玉
• 申請（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號: A61M21/00
• 分類號: A61M21/00;A61B5/00;A61B5/024;A61B5/0245;A61B5/318
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 李榮耀

本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，具體涉及一種基于心率變異性的叫醒系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)與睡眠叫醒系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于采集用戶的心電信號，并將心電信號傳輸至數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)，用于將采集到的心電信號進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的心電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為心率變異性數(shù)據(jù)，提取心率變異性特征，構(gòu)建出睡眠分期模型實時分析用戶的睡眠階段，在滿足預(yù)設(shè)條件時向睡眠叫醒系統(tǒng)發(fā)送叫醒指令；睡眠叫醒系統(tǒng)，用于用戶的叫醒；當(dāng)睡眠叫醒系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)發(fā)出的叫醒指令后，進行叫醒。本發(fā)明可保證用戶在恰當(dāng)?shù)乃唠A段醒來，以最佳的狀態(tài)快速進入工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于心率變異性(HeartRateVariability,HRV)的叫醒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

睡眠對于人體的機體恢復(fù)和記憶鞏固具有重要的意義。良好的睡眠不僅可以消除疲勞、恢復(fù)體力、緩解精神壓力，還具有促進生長發(fā)育、增強免疫力和預(yù)防疾病的作用，而失眠或睡眠不足則會嚴(yán)重影響人們第二天的精神狀態(tài)。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，隨著經(jīng)濟科技的發(fā)展，睡眠問題正越發(fā)成為困擾現(xiàn)代人生活品質(zhì)提升的突出問題，我國約有42.5％的人群存在嚴(yán)重的失眠、難以入睡、打鼾等問題。國外最新研究表明失眠癥患者與焦慮抑郁癥患者存在很大的相關(guān)性，抑郁癥患者有90％的人表明他們也長期飽受失眠的困擾。因此，對睡眠狀態(tài)進行評估，保證人們具有高質(zhì)量的睡眠就顯得尤為重要。睡眠質(zhì)量的高低與睡眠時間的長短并不呈正相關(guān)，過長的睡眠往往可能適得其反，造成人體軟弱無力、精神疲憊、代謝率降低等后果。所以，監(jiān)測人體的睡眠進程，對人體的睡眠階段進行分析與判別，在人體的精神和機體恢復(fù)到最佳時期進行叫醒，可有效發(fā)揮睡眠的有益作用。

1968年，科學(xué)家Rechtsehaffen第一次將睡眠分為6期。隨后，美國加州大學(xué)腦研究所在Rechtsehaffen提出的6分期基礎(chǔ)上，發(fā)布了基于2通道腦電、2通道眼電(electroculogram,EOG)和1通道肌電(electromyogram,EMG)信號的RK睡眠分期標(biāo)準(zhǔn)，這一國際睡眠分期標(biāo)準(zhǔn)一直流行沿用至今。RK分期標(biāo)準(zhǔn)睡眠分為6期，分別為：覺醒期(wakefulness,Wake)、非快速眼動期(non-rapideyemovement,NREM)和快速眼動期(rapideyemovement,REM)，其中NREM期又被分為淺睡期(含NREM1和NREM2)和深度睡眠期(含NREM3和NREM4)。直到2007年，美國睡眠醫(yī)學(xué)學(xué)會(AASM)為了方便睡眠研究，將RK標(biāo)準(zhǔn)中的深睡眠期NREM3和NREM4合并為NREM3期，共5期，這也是目前睡眠分期研究中最常用的標(biāo)準(zhǔn)。

目前，市場上的睡眠叫醒系統(tǒng)以音樂喚醒和燈光喚醒為主，叫醒方式單一，且大多根據(jù)用戶設(shè)定的時間進行叫醒，不夠個性化與智能化。然而，不同用戶具有不同的睡眠周期和睡眠狀態(tài)，不同年齡的用戶，適當(dāng)?shù)乃邥r間也有很大差異，傳統(tǒng)的定時鬧鐘叫醒模式已不能滿足用戶對高質(zhì)量睡眠的要求。在極少數(shù)能夠根據(jù)用戶的睡眠狀態(tài)適時地叫醒用戶的系統(tǒng)中，大多記錄的是用戶的腦電波，通過分析用戶的腦電信號進行睡眠分期，雖然腦電仍然是睡眠分期的金標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確率較高，但其操作復(fù)雜、費用昂貴，大多應(yīng)用于醫(yī)院等場所，普及到廣大家庭中仍然存在一定的現(xiàn)實障礙。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于心率變異性的叫醒系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于心率變異性的叫醒系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)與睡眠叫醒系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于采集用戶的心電信號，并將心電信號傳輸至數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)處理與程序總控系統(tǒng)，用于將采集到的心電信號進行預(yù)處理，并將預(yù)處理后的心電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為心率變異性數(shù)據(jù)，提取心率變異性特征，構(gòu)建出睡眠分期模型實時分析用戶的睡眠階段，在滿足預(yù)設(shè)條件時向睡眠叫醒系統(tǒng)發(fā)送叫醒指令；