[发明专利]一种基于心率变异性的叫醒系统

说明书

本发明涉及医疗领域，具体涉及一种基于心率变异性的叫醒系统，包括数据采集系统、数据处理与程序总控系统与睡眠叫醒系统；数据采集系统，用于采集用户的心电信号，并将心电信号传输至数据处理与程序总控系统；数据处理与程序总控系统，用于将采集到的心电信号进行预处理，并将预处理后的心电信号数据转换为心率变异性数据，提取心率变异性特征，构建出睡眠分期模型实时分析用户的睡眠阶段，在满足预设条件时向睡眠叫醒系统发送叫醒指令；睡眠叫醒系统，用于用户的叫醒；当睡眠叫醒系统接收到数据处理与程序总控系统发出的叫醒指令后，进行叫醒。本发明可保证用户在恰当的睡眠阶段醒来，以最佳的状态快速进入工作。

技术领域

本发明涉及医学领域，具体涉及一种基于心率变异性(HeartRateVariability,HRV)的叫醒系统。

背景技术

睡眠对于人体的机体恢复和记忆巩固具有重要的意义。良好的睡眠不仅可以消除疲劳、恢复体力、缓解精神压力，还具有促进生长发育、增强免疫力和预防疾病的作用，而失眠或睡眠不足则会严重影响人们第二天的精神状态。国内研究发现，随着经济科技的发展，睡眠问题正越发成为困扰现代人生活品质提升的突出问题，我国约有42.5％的人群存在严重的失眠、难以入睡、打鼾等问题。国外最新研究表明失眠症患者与焦虑抑郁症患者存在很大的相关性，抑郁症患者有90％的人表明他们也长期饱受失眠的困扰。因此，对睡眠状态进行评估，保证人们具有高质量的睡眠就显得尤为重要。睡眠质量的高低与睡眠时间的长短并不呈正相关，过长的睡眠往往可能适得其反，造成人体软弱无力、精神疲惫、代谢率降低等后果。所以，监测人体的睡眠进程，对人体的睡眠阶段进行分析与判别，在人体的精神和机体恢复到最佳时期进行叫醒，可有效发挥睡眠的有益作用。

1968年，科学家Rechtsehaffen第一次将睡眠分为6期。随后，美国加州大学脑研究所在Rechtsehaffen提出的6分期基础上，发布了基于2通道脑电、2通道眼电(electroculogram,EOG)和1通道肌电(electromyogram,EMG)信号的RK睡眠分期标准，这一国际睡眠分期标准一直流行沿用至今。RK分期标准睡眠分为6期，分别为：觉醒期(wakefulness,Wake)、非快速眼动期(non-rapideyemovement,NREM)和快速眼动期(rapideyemovement,REM)，其中NREM期又被分为浅睡期(含NREM1和NREM2)和深度睡眠期(含NREM3和NREM4)。直到2007年，美国睡眠医学学会(AASM)为了方便睡眠研究，将RK标准中的深睡眠期NREM3和NREM4合并为NREM3期，共5期，这也是目前睡眠分期研究中最常用的标准。

目前，市场上的睡眠叫醒系统以音乐唤醒和灯光唤醒为主，叫醒方式单一，且大多根据用户设定的时间进行叫醒，不够个性化与智能化。然而，不同用户具有不同的睡眠周期和睡眠状态，不同年龄的用户，适当的睡眠时间也有很大差异，传统的定时闹钟叫醒模式已不能满足用户对高质量睡眠的要求。在极少数能够根据用户的睡眠状态适时地叫醒用户的系统中，大多记录的是用户的脑电波，通过分析用户的脑电信号进行睡眠分期，虽然脑电仍然是睡眠分期的金标准，准确率较高，但其操作复杂、费用昂贵，大多应用于医院等场所，普及到广大家庭中仍然存在一定的现实障碍。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于心率变异性的叫醒系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于心率变异性的叫醒系统，包括数据采集系统、数据处理与程序总控系统与睡眠叫醒系统；

所述数据采集系统，用于采集用户的心电信号，并将心电信号传输至数据处理与程序总控系统；

所述数据处理与程序总控系统，用于将采集到的心电信号进行预处理，并将预处理后的心电信号数据转换为心率变异性数据，提取心率变异性特征，构建出睡眠分期模型实时分析用户的睡眠阶段，在满足预设条件时向睡眠叫醒系统发送叫醒指令；