[发明专利]一种睡眠环境数据库建立方法与使用方法

权利要求书

1.一种睡眠环境数据库建立方法，其特征在于，包括以下步骤，

S100.布置测试房间；

S200.招募同质性群体；

S300.筛选关键环境参数及适宜性范围：包括入睡期、浅睡期、深睡期、快速眼动期四种睡眠状态中的睡眠环境适宜性范围；

所述步骤S300中，筛选入睡期睡眠环境参数适宜性范围包括以下步骤，

S301.每位被试根据自己偏好设置入睡时的初始睡眠环境参数X_j-bas，其中j取值范围为1-5，分别对应温度、湿度、亮度、色温、声音五种环境参数；记录被试依次调节各环境参数的顺序，在同质性群体中计算各项睡眠环境参数的平均值与标准差SD_xj-bas；

S302.被试在初始环境中尝试入睡，并以30秒为一帧实时监测被试脑波数据；

S303.对前4帧的脑波数据进行计算，记录每帧中α脑波的平均占比Per_α-bas和θ波的变化速度SP_θ-bas，并在同质性群体中计算Per_α-bas、SP_θ-bas的平均值和标准差SD_per-bas、SD_θ-bas；

S304.根据被试设置初始环境时的顺序依次调节环境参数，每次单独调节一种环境参数，调节时从X_j-bas-SD_xj-bas开始，以SD_xj为单位调节量，调节至X_j-bas+SD_xj-bas，共调节两次，每调节完一次后，记录两帧脑波数据，并计算这两帧中的α脑波的平均占比Per_α和θ波的变化速度SP_θ，如果调整后α脑波的平均占比Per_α或θ波的变化速度SP_θ中的任一项大于或说明调整后的环境更适合帮助被试入睡，筛选出Per_α或SP_θ的最大值对应的环境参数，对初始环境中对应的参数进行替换，替换后再调节下一个环境参数，最终形成正式入睡环境X_j-f；

S305.要求被试在正式入睡环境中尝试入睡，同步使用睡眠监测设备监测睡眠状态，其中睡眠监测设备将整夜睡眠分成N1、N2、N3、REM、以及睡眠过程中的微觉醒五个状态阶段；当被试出现下列任一情形时停止监测，并记录被试的入睡潜伏期Sol_n，其中停止监测的情形包括：a.任意一帧处于N2、N3、或快速眼动期睡眠状态；b.连续三帧处于N1睡眠状态；

S306.计算环境参数和入睡潜伏期之间的权重，计算公式为

其中，Y₁为入睡潜伏期，b’₀为同质性群体中不受环境参数影响的基础入睡潜伏期，X_j表示正式入睡环境中不同的环境参数X_j-f，b_j表示环境参数对应的权重；

S307.将步骤S306中的Y₁设置为b’₀，带入关键环境指标的权重b_j，计算出的关键环境指标对应的数值即为入睡期适宜性环境指标参数X_j-sol，并在同质性群体中计算X_j-sol的平均值和标准差SD_j-sol，入睡期睡眠环境参数的适宜性范围即为

S308.对关键环境指标的权重b_j进行标准化处理，并将标准化处理结果β_j按大小进行排序，定义为入睡潜伏期的环境等级指标，其中标准化处理公式为：

β_j＝b_j*(SD_xj/SD_y)；

所述步骤S300中，筛选浅睡期、深睡期、快速眼动期睡眠环境参数适宜性范围包括以下步骤，

S309.要求所有被试在入睡期适宜环境中尝试入睡，睡着后继续进行整夜睡眠监测；

S310.整夜睡眠监测过程中，人为操作各项环境指标参数水平；

S311.次日对整夜睡眠数据进行处理，以人为操作的时间点为起点，如果60秒内出现睡眠中断事件，即将该中断事件定义为环境变化引起的睡眠中断事件，并记录睡眠中断持续的时间T_b；

S312.在所有环境变化引起的睡眠中断事件中，对所有睡眠中断事件发生前的稳定睡眠状态进行判读，根据睡眠状态的不同，分成浅睡期的环境中断事件、深睡期的环境中断事件、REM期的环境中断事件，并将睡眠中断持续时间分成对应的T_b-1、T_b-2、T_b-3；

S313.在不同的睡眠状态中，计算环境参数和睡眠中断时间之间的权重系数bj，计算公式为：

其中Y₂、Y₃、Y₄分别为浅睡期、深睡期、快速眼动期对应的睡眠中断时间T_b-1、T_b-2、T_b-3，b”₀为同质性群体中不受环境参数影响的基础中断时间，X_j表示正式入睡环境中不同的环境参数X_j-f，b_j表示环境参数对应的权重；

S314.将步骤S313三个公式中的Y₂、Y₃、Y₄均设置为b”₀，并带入关键环境指标的权重b_j，计算各关键环境指标对应的数值，意为将环境变化引起的中断时间降到0时对应的环境参数X_j-ss，其中ss取值范围1-3，分别对应浅睡期、深睡期、快速眼动期；

S315.再进行连续两晚的整夜睡眠监测，前一晚中所有被试使用正式入睡环境中的环境参数进行整夜睡眠，后一晚中通过实时睡眠状态判读，在不同睡眠状态中将睡眠环境调整至步骤S314得出的睡眠环境参数进行整夜睡眠；次日进行睡眠数据判读，在不同睡眠状态中计算出睡眠中断的总持续时间，并计算两晚睡眠中断时间的差异t，其中计算公式为

其中前一晚睡眠实验中群体睡眠中断的总持续时间的平均值为T，标准差为S_T,后一晚群体睡眠中断的总持续时间的平均值为T’,标准差为S_T’,n表示同质性群体中被试数量；如果tt_α,表示两晚中睡眠中断总持续时间存在明显差异，如果TT’，说明计算出的睡眠参数范围能够有效减少睡眠中断持续时间；其中t_α为t检验的判断阈值，可通过查询统计检验中t检验的t值表获得，α通常取值0.05或0.01；

S316.根据步骤S315的计算结果，筛选出在后一晚实验中深睡期和快速眼动期睡眠中断总持续时间明显占优的被试，形成有效群体，在该有效群体中计算各项睡眠环境指标在不同睡眠状态中的平均值和标准差SD_j-ss。