[发明专利]一种检测人体不同睡眠阶段的方法及系统

摘要

本发明公开了一种检测人体不同睡眠阶段的方法及系统，本发明方法包括以下步骤：参数初始化、采集人体电阻数据、对人体电阻数据进行分析、输出人体不同睡眠阶段及其转换情况；所述数据分析包括电阻数据预处理、取对数、窗口处理、对数差值比较、计算当前人体状态值、计算区间状态值、分析判断不同睡眠阶段情况。本发明的系统包括依次连接的医疗极片、桥式电阻/电导测量电路、放大电路、A/D转换电路、CPU和人机交互界面。本发明通过分析人体电阻的变化规律，来判断人体在睡眠期间生理状态的活动情况，从而定量的检测测试者在睡眠过程中所经历的不同阶段。

主权项

1.一种检测人体不同睡眠阶段的方法，其特征在于，包括以下步骤：参数初始化、采集人体电阻数据、对人体电阻数据进行分析、输出人体不同睡眠阶段及其转换情况；对人体电阻数据进行分析包括以下步骤：1)对采集的人体电阻数据进行预处理；对预处理后的人体电阻数据取自然对数，得到电阻的对数值；将时刻j前一窗口W1内所有电阻的对数值取平均值，得到时刻j前一窗口W1内所有电阻的对数平均值MeanSum(j)；求取时刻j的电阻对数值ln(data(j))与其前一窗口W1内的所有电阻的对数平均值MeanSum(j)的差值Diff(j)；窗口W1的大小为WinSize；其中j为当前时刻i的前一窗口W2内各个采样时刻，j＝i‑WinLength+1,i‑WinLength+2,…,i，WinLength为窗口W2的大小；2)通过差值Diff(j)分析人体神经系统的活动情况，计算当前人体状态值CurrState(i)；对一段时间内的当前人体状态值CurrState(i)进行处理，获得某个区间T的区间状态值PeriodState(T)；使用区间状态值PeriodState(T)，判断人体所处睡眠阶段及其转换情况；所述通过差值Diff(j)分析人体神经系统的活动情况，计算当前人体状态值CurrState(i)包括以下步骤：首先，使用差值Diff(j)判断交感神经是否激发，并计算交感神经激发程度值SArouseD(j)；具体地，通过比较Diff(j)和Sthreshold_n的大小，计算交感神经激发程度值SArouseD(j)，具体公式为：其中，Sthreshold_n(n＝1,2,3，...N)为预先设定的交感神经不同激发程度阈值；N取区间[1,20]内的整数；Sthreshold_n取值范围为(‑1,0)，同时Sthreshold₁＞Sthreshold₂＞…＞Sthreshold_n＞…＞Sthreshold_N；然后，使用差值Diff(j)判断副交感神经是否激发，并计算副交感激发程度值PSArouseD(j)；具体地，通过比较Diff(j)和PSthreshold_m的大小，判断副交感神经激发程度值PSArouseD(j)；具体公式为：其中，PSthreshold_m(m＝1,2,3，...M)为预先设定的副交感神经不同激发程度阈值；M取区间[1,20]内的整数；PSthreshold_m取值范围为(0,1)，同时PSthreshold₁＜PSthreshold₂＜…＜PSthreshold_m＜…＜PSthreshold_M；最后，根据交感神经激发程度值SArouseD(j)和副交感神经激发程度值PSArouseD(j)判断当前人体体表神经反应状态，获得当前人体状态值CurrState(i)；具体地，所述当前人体状态值CurrState(i)取当前时刻i前一个窗口W2内的交感神经激发程度值SArouseD(j)的总和和副交感神经激发程度值PSArouseD(j)的总和的差值，其计算公式为：其中，α是交感神经激发程度值SArouseD(j)的权值，β是副交感神经激发程度值PSArouseD(j)的权值。