[发明专利]睡眠及呼吸检测方法、装置

权利要求书

1.一种睡眠及呼吸检测方法，其特征在于，该方法包括：

采集获得受试者的心电ECG的模拟电信号和呼吸信号的模拟电信号；

监测受试者的姿态变化并获得受试者的运动加速度数据；

对ECG和呼吸的模拟电信号进行低噪声放大处理并转化为数字信号的ECG信号和呼吸信号；

对数字信号的ECG信号、呼吸信号以及运动加速度数据进行分析预处理和特征提取，获得并保存睡眠和呼吸数据；

其中，所述低噪声放大处理包括：

根据数字信号的ECG信号，计算信号质量指数和信号强度指数；

根据所述运动加速度数据，计算受试者的运动指数；

根据信号质量指数、信号强度指数和受试者的运动指数，计算用于对ECG和呼吸的模拟电信号进行增益控制的反馈信号，并根据所述反馈信号进行所述低噪声放大处理以使得信号质量指数和信号强度指数趋于各自预设的最佳值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信号质量指数、信号强度指数和受试者的运动指数，计算用于对ECG和呼吸的模拟电信号进行增益控制的反馈信号，并根据所述反馈信号进行所述低噪声放大处理以使得信号质量指数和信号强度指数趋于各自预设的最佳值，具体包括：

设置增益控制的状态机初始处于等待状态，并在运动指数指示受试者处于活动状态时，控制状态机保持等待状态；

在运动指数指示受试者处于静止状态时：若信号质量指数优于预设阈值T，且信号强度指数小于其最大值的(k-2)/k，则控制状态机进入增加增益状态，指示心电呼吸采集模块按照预设步长增加增益；若信号质量指数优于预设阈值T，且信号强度指数大于其最大值的(k-1)/k，则控制状态机进入降低增益状态，指示心电呼吸采集模块按照预设步长降低增益；在信号质量指数优于预设阈值T时，控制状态机进入锁定状态，指示心电呼吸采集模块保持当前增益不变；

当RSSI大于其最大值的(k-2)/k，且小于其最大值的(k-1)/k时，若SQI小于阈值T，则控制状态机进入等待状态，不再进行增益修改；

当RSSI的值大于其历史记录值，控制状态机从锁定状态中跳出，更新RSSI的最大值，然后进入初始等待状态，重新进行增益调整，直到锁定状态，

其中，k为预先设置的判决系数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集获得受试者的心电ECG的模拟电信号和呼吸信号的模拟电信号，包括：

将ECG采集的右腿驱动RLD电极合并到心电ECG采集的RA电极和LA电极上，以及将呼吸测量电极复用到ECG采集的RA电极和LA电极上；

获得RA电极和LA电极上采集到的受试者的ECG信号并进行低通滤波，输出ECG的模拟电信号，对RA电极和LA电极上采集到的呼吸信号进行低通滤波，输出呼吸信号的模拟电信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过无线方式发送获得的睡眠和呼吸数据；以及，

在满足预设条件时休眠所述无线通信模块。

5.一种睡眠及呼吸检测装置，其特征在于，包括：

电极合并模块，用于仅通过右肢RA电极和左肢LA电极采集受试者的心电ECG信号，并将右腿驱动RLD电极合并到ECG采集的RA电极和LA电极上，以抑制RA信号和LA信号的共模干扰；

ECG处理模块，用于对RA电极和LA电极上采集到的ECG信号进行低通滤波，输出ECG的模拟电信号；

呼吸处理模块，用于将呼吸测量电极复用到ECG采集的RA电极和LA电极上，并对RA电极和LA电极上采集到的呼吸信号进行低通滤波，输出呼吸信号的模拟电信号；

心电呼吸采集模块，用于根据接收到的反馈信号，对ECG和呼吸的模拟电信号进行低噪声放大并转化为数字信号的ECG信号和呼吸信号后输出；

运动检测模块，用于监测受试者的姿态变化并输出运动加速度数据；

处理器，用于对数字信号的ECG信号、呼吸信号以及运动加速度数据进行分析预处理和特征提取，获得并保存睡眠和呼吸数据；以及，根据数字信号的ECG信号，计算信号质量指数和信号强度指数；根据所述运动加速度数据，计算受试者的运动指数；根据信号质量指数、信号强度指数和受试者的运动指数，计算用于对ECG和呼吸的模拟电信号进行增益控制的反馈信号并向所述心电呼吸采集模块反馈，以使得信号质量指数和信号强度指数趋于各自预设的最佳值。