[发明专利]睡眠及呼吸检测方法、装置

说明书

技术领域

本发明涉及生理传感器技术领域，具体涉及一种睡眠及呼吸检测方法、装置。

背景技术

随着移动通信、体感网，传感器等高新技术的发展，移动健康这一技术领域越来越显示出广阔的市场前景。在移动健康应用中，用户通过可佩带的各种生理传感器自动采集如血压、血氧、心率等人体的生理信号，并通过短距离无线通信传送到用户的手机；用户手机对于接收到的人体生理信号进行分析处理，或者也可进一步把数据通过3G无线网络传输到远程的健康医疗服务商的数据中心（服务器）；实现利用手机客户端或远程健康医疗服务器进行对用户活动以及身体健康状态的判定，并将结果发送到专业医疗机构（如：医院）以及用户的亲属。

2007年，中国卫生部发布的健康信息报显示，中国大约有3亿人失眠，潜在的睡眠呼吸综合症（SAS）患者约有5千万，且就诊率不到1%。每夜7小时睡眠中呼吸暂停30次以上或每小时呼吸暂停5次以上就可认定为是睡眠呼吸综合症，并会导致或者加剧高血压、中风、阻塞性心脏衰竭；失眠多梦以及白天嗜睡，专注度、认知能力下降；情绪不稳、暴躁易怒，间接导致精神疾病。

对睡眠和呼吸情况进行监护，能有效地监测和控制疾病的发展，但是大部分人对睡眠问题的不重视；医院睡眠监测资源（床位）有限，经常一床难求；睡眠环境变化引入诸多其它干扰，这些问题都使得睡眠和呼吸障碍就诊率低。

因此，在舒适的家庭进行自我睡眠监测的需求很强，但现有睡眠设备主要集中于医院，价格昂贵且使用不便。因此，研制价格低廉，功能可靠且小型化，适用于家用的睡眠呼吸设备非常有必要。

日本百利达（TANITA）上市了垫子状的睡眠监测器“Sleep Scan”，为铺在床垫及被褥下面使用。测量的体征数据为睡眠中的呼吸、脉搏及身体动作。垫子采用紧贴着多根管子的构造，管子里充满着水。其工作原理是，管子里的水将睡眠中的呼吸和脉搏引起的微弱振动以及体动捕捉下来并传给压力传感器。将传感器传送出的呼吸、脉搏以及体动的混合信息，以信号处理电路加以分解，将信息分成呼吸、脉搏及体动三种数据输出。输出的数据保存在SD卡中，使用电脑专用软件来分析。

Actigraph公司推出的ActiSleep睡眠监控解决方案，以及FitBit、Lark等睡眠监测类健康产品，通过腕带式加速度计监测人体睡眠期间的活动信息，从而进一步分析睡眠状态。可以用来筛选潜在的睡眠障碍，以及评估治疗的价值。优点：设备简单，成本低，采集方式对睡眠的影响小，缺点：只能区分醒/睡，不能区分REM/NREM，也不能分析呼吸暂停情况。

康泰医学系统公司采用监测鼻气流和血氧的方式进行睡眠呼吸监测。根据鼻气流的幅值以及血氧浓度的变化判断是否出现呼吸暂停或低通气。优点是直接利用呼吸信号分析呼吸事件，缺点是采集过程不舒适。

Zeo的睡眠监测产品利用头带等在脑部加载电极获得脑电波，能够分析深睡/浅睡/醒的睡眠基本结构，虽然准确率高，但佩戴不太方便。

Human Record的睡眠监测产品利用心率带监测深睡/浅睡/醒的睡眠基本结构，虽然能够监测ECG，但是无法同时监测呼吸信号，不能分析呼吸暂停情况。

现有技术不具备只通过2个电极就同时实现呼吸和心电数据的同步采集，大都需要用不同方式进行采集，用户需要佩戴多个导联线或者吸气管，用户体验较差，夜间易脱落，使用不方便。

现有的采用心律带式ECG采集方式虽然佩戴方便，便携，但每个人的皮肤干燥程度不同,接触阻抗不同,导致便携式睡眠检测设备采集的ECG信号大小不同，易造成误判，必须有自动增益控制。单一通过信号幅度的反馈调整增益是不准确的，睡觉时的身体活动会干扰信号幅度,造成自适应增益控制的错误，例如，在睡眠中无意识的翻身都会使采集的ECG信号有大幅度的干扰，而这种伪迹干扰在静止之后就会消失，如果仅凭信号的大小来降低增益控制，势必会使增益控制出现错误，使正常的ECG信号过小，信号质量过差，影响分析结果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种睡眠及呼吸检测方法、装置，能够以较少的电极数量同时实现ECG信号和呼吸信号的采集，改善装置的易用性，提高用户使用体验。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种睡眠及呼吸检测方法，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；