[发明专利]基于波形分析的睡眠周期性检测及调节方法、系统和装置

说明书

本发明提供了基于波形分析的睡眠周期性检测及调节方法，包括：采集分析用户睡眠生理状态，得到睡眠状态特征曲线和睡眠时相曲线；对所述睡眠状态特征曲线进行去趋势处理和数据平滑处理，生成睡眠状态周期特征曲线并提取过零特征和峰谷特征，计算得到睡眠周期性指数和曲线；对睡眠时相曲线、睡眠状态周期特征曲线和睡眠周期性指数曲线进行动态预测分析并动态调节；根据睡眠时相曲线、睡眠周期性指数曲线和动态调控效果曲线，提取时相周期性耦合指数、时相调节分布特征和周期指数调控系数，建立并动态更新用户数据库；根据用户数据库，动态优化检测量化及动态调节方法参数并生成报告。本发明能够实现对用户睡眠周期的高效干预调节。

技术领域

本发明涉及睡眠周期性检测量化及辅助调节领域，特别涉及基于波形分析的睡眠周期性及调节方法、系统和装置。

背景技术

健康优质的人类睡眠过程具备非常好的周期性，即非快速眼动睡眠NREM和快速眼动睡眠REM的周期性循环交替，每个周期持续90-120分钟。睡眠周期性是人类睡眠健康和睡眠质量的一个非常重要的衡量指标，但由于精神压力、生理状况和睡眠环境等多种因素，睡眠周期性受到很多干扰和挑战。

申请人提出的在先解决方案中申请CN2023101959912提供了一种睡眠周期性检测量化及辅助干预的方法，包括以下步骤：采集用户睡眠过程的生理状态数据和环境状态数据，进行信号数据预处理和时帧处理，得到生理状态信息和环境状态信息；对所述生理状态信息和所述环境状态信息进行时帧状态特征分析，生成生理状态特征和环境状态特征；对所述生理状态特征进行睡眠状态分析、时序成分分析和周期性量化分析，评价用户睡眠状态的睡眠基线周期变化强度、基线周期变化趋势和变化模式合理性，提取睡眠周期性指数，生成睡眠周期性量化日报；重复上述步骤，对用户睡眠过程进行连续监测和跟踪分析，评估睡眠环境对睡眠周期性的影响，提取最佳睡眠周期性环境方案并对睡眠环境进行动态优化调整，生成睡眠周期性量化报告。该技术方案提出了睡眠周期性指数作为睡眠循环周期规律量化的创新评价指标，通过时间序列分解方法从睡眠持续期状态特征曲线中提取睡眠持续期状态时序周期成分，计算睡眠周期性强度并得到睡眠周期性指数，已经能够初步解决睡眠周期性量化的问题。但还存在可以提升的空间，主要包括：首先，时间序列分解方法在计算效率、多场景评价和人群适应度上表现出局限性；其次，睡眠持续期状态特征曲线是基于阶梯式睡眠时相分期值平滑得到的，仅能对用户睡眠状态进行简要描述，而不能细致地刻画和量化，最终了带来了睡眠周期性的评价不够细致和灵敏；其次，如何更优地通过睡眠环境调节来实现对用户睡眠周期性的高效干预调节；最后，如何实现用户长期的、个性化的睡眠周期性指数检测量化和动态调节并持续提升检测准确性和调节高效性。

如何更全面深入地描述用户睡眠状态特征和连续变化；如何更准确快速地完成不同人群的睡眠周期性评价；如何实现更精准高效的、多手段的用户睡眠周期性动态调节；如何构建睡眠周期性检测量化和动态调节的一体化协同机制，提高用户个性化的检测量化和干预调节的效率效果，是目前国内外产品技术方案和实际应用场景中需要进一步优化或解决的问题。

发明内容

针对现有方法的以上缺陷及改进需求，本发明的目的在于提供一种基于波形分析的睡眠周期性检测及调节方法，通过提取连续变化的睡眠状态特征曲线，进而进行去趋势处理和数据平滑处理，生成睡眠状态周期特征曲线并提取过零特征和峰谷特征，计算得到睡眠周期性指数和睡眠周期性指数曲线，实现睡眠周期性指数的检测量化；进一步，对用户睡眠状态和周期性进行动态预测分析，生成睡眠周期动态调节策略并对用户睡眠过程进行动态调控和调控效果评估，实现睡眠周期性指数的动态调节；最后，对整个检测及调节过程进行统计分析并生成用户睡眠周期性检测及调节报告，建立并动态更新用户睡眠周期特征数据库，反向优化检测及调节过程中的方法和参数，实现用户个性化的、检测量化和干预调节的效率效果的不断提升。本发明还提供了基于波形分析的睡眠周期性检测及调节系统，用于实现上述方法。本发明还提供了基于波形分析的睡眠周期性检测及调节装置，用于实现上述系统。

根据本发明的目的，本发明提出了一种基于波形分析的睡眠周期性检测及调节方法，包括以下步骤：