用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及醫(yī)學(xué)診療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征 的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 睡眠對(duì)于身體維持正常的生理功能以及生長(zhǎng)發(fā)育極為重要，與健康息息相關(guān)。隨 著人民生活水平的提高和工作壓力的加大，有相當(dāng)多數(shù)人患有或輕或重的睡眠疾病，這不 僅影響到人體的心血管肌肉等器官的功能，并且也會(huì)對(duì)人的健康產(chǎn)生不可預(yù)估的傷害。目 前，現(xiàn)有的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的裝置大致分為家庭和醫(yī)療兩大類，若按照穿戴 方式劃分，則包括穿戴式和非穿戴式。
[0003] 傳統(tǒng)意義上的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的裝置通常是穿戴式的。有部分是基 于加速度計(jì)而設(shè)計(jì)的。此類產(chǎn)品依賴于人體的肢體運(yùn)動(dòng)來感測(cè)睡眠質(zhì)量，容易產(chǎn)生誤判，比 如測(cè)試者躺在床上，肢體未動(dòng)，會(huì)被誤判為"入睡"，反之，測(cè)試者躺在床上因各種外界刺激 (如蚊蟲叮咬）等產(chǎn)生肢體動(dòng)作，則會(huì)被誤判為"未入睡"。由此可見，肢體運(yùn)動(dòng)與睡眠狀況 關(guān)系不是很大。另外，在醫(yī)院里采用的是基于多導(dǎo)睡眠圖（P〇lysomnogram，PSG)的睡眠質(zhì) 量監(jiān)測(cè)方式，被稱為是睡眠質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的"金標(biāo)準(zhǔn)"。該方案通過分析腦電、心電、眼電、 肌電、鼾聲、血樣飽和度等參數(shù)，得到最終的睡眠質(zhì)量及生命體征數(shù)據(jù)。然而，上述睡眠質(zhì)量 及生命體征的監(jiān)測(cè)裝置有諸多不足：設(shè)備體積巨大，不易移動(dòng)，設(shè)備檢測(cè)過程繁瑣；測(cè)量電 極很多，且均為接觸式黏貼，受試者會(huì)因此感到諸多不適，一定程度上影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確 性。
[0004] 有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的用于監(jiān)測(cè)睡 眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)及方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種非接觸式的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì) 量和生命體征的系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)，包括：
[0007] 感應(yīng)裝置，設(shè)置于用以與被測(cè)使用者接觸的物件的內(nèi)部，所述感應(yīng)裝置包括光源 模塊、與所述光源模塊的輸出端連接的光纖光柵傳感模塊、與所述光纖光柵傳感模塊配合 的光接收模塊、及與所述光接收模塊連接的信號(hào)發(fā)送模塊，所述光纖光柵傳感模塊用以感 應(yīng)與被測(cè)使用者的生命體征對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，所述光接收模塊用以接收所述光信號(hào)并將所述 光信號(hào)轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)；
[0008] 終端，包括與所述感應(yīng)裝置上的信號(hào)發(fā)送模塊通信的信號(hào)接收模塊、與所述信號(hào) 接收模塊連接的分析模塊、與所述分析模塊連接的反饋模塊，所述信號(hào)接收模塊用以接收 上述信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送的原始電信號(hào)，所述分析模塊用以基于接收到的原始電信號(hào)提取到 被測(cè)使用者的生命體征數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述生命體征數(shù)據(jù)確定所述被測(cè)使用者的睡眠質(zhì)量數(shù) 據(jù)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述用以與被測(cè)使用者接觸的物件為坐墊、或床墊。
[0010] 進(jìn)一步地，所述終端還包括一與所述分析模塊連接的、用以反饋警報(bào)信息的反饋 模塊，所述反饋模塊用以根據(jù)所述被測(cè)使用者的生命體征數(shù)據(jù)確定是否發(fā)出警報(bào)信息。
[0011] 進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括與所述終端通信的服務(wù)器，所述終端包括用以向服務(wù) 器上傳所述生命體征數(shù)據(jù)及所述睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)上傳模塊，所述服務(wù)器用以接收上傳 的所述生命體征數(shù)據(jù)及所述睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述光纖光柵傳感模塊包括至少兩路的光纖光柵。
[0013] 進(jìn)一步地，所述光源模塊與所述光纖光柵傳感模塊之間通過光纖進(jìn)行連接，所述 光纖光柵傳感模塊與所述光接收模塊之間通過光纖進(jìn)行連接。
[0014] 進(jìn)一步地，所述光纖光柵為布拉格光纖光柵FBG、或長(zhǎng)周期光纖光柵LPG。
[0015] 借由上述方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 本實(shí)用新型的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)中，通過感測(cè)裝置的光纖光柵 傳感模塊來感測(cè)與被測(cè)使用者對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，并通過光接收模塊將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成原始 電信號(hào)，之后將原始電信號(hào)發(fā)送至與所述感測(cè)模塊進(jìn)行通信的終端上，最終終端根據(jù)接收 的原始電信號(hào)進(jìn)行分析，得到與被測(cè)使用者對(duì)應(yīng)的生命體征數(shù)據(jù)和睡眠質(zhì)量數(shù)據(jù)。上述過 程中，因感測(cè)裝置設(shè)置于用以與被測(cè)使用者接觸的物件的內(nèi)部，從而該感測(cè)裝置并不與人 體直接接觸，避免直接接觸式的測(cè)試過程給使用者帶來的不適感，提升測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性； 此外，設(shè)備檢測(cè)過程簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，易于搬運(yùn)。
[0017] 上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技 術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳 細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)中的感應(yīng) 裝置、終端及服務(wù)器的模塊圖；
[0020] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的方法的流程圖；
[0021] 圖4示例性地展示了在信號(hào)處理之前的原始電信號(hào)；
[0022] 圖5示例性地展示了在信號(hào)處理之后的心率數(shù)值；
[0023] 圖6示例性地展示了在信號(hào)處理之后的心沖擊信號(hào)；
[0024] 圖7不例性地展不了在信號(hào)處理之后的呼吸及打鼾信號(hào)；
[0025] 圖8示例性地展示了在信號(hào)處理之后的簡(jiǎn)化睡眠質(zhì)量圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下 實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0027] 本實(shí)用新型提出了一種非接觸式全光睡眠、生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有非接觸式監(jiān) 測(cè)、準(zhǔn)確靈敏度高、便攜性強(qiáng)、舒適度強(qiáng)、無交叉感染、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功耗低、抗電磁干擾、云端 大數(shù)據(jù)分析、有反饋機(jī)制、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，可在家庭、養(yǎng)老院、醫(yī)院等場(chǎng)合使用。
[0028] 參圖1所示，其為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，所述用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng)可以包括設(shè)置于用以與被 測(cè)使用者接觸的物件l〇a、10b上的感應(yīng)裝置11，與所述感應(yīng)裝置11進(jìn)行通信的終端20a、 20b，以及與所述終端20a、20b進(jìn)行通信的服務(wù)器30。其中，所述終端可以是手機(jī)、或筆記本 電腦、或平板電腦、或個(gè)人數(shù)字助理PDA、或智能手表等。這些終端可以包括處理器、內(nèi)存、總 線、輸入/輸出裝置、存儲(chǔ)裝置、通信接口等。上述終端20a、20b與上述感應(yīng)裝置11、服務(wù)器 30可以通過有線、或無線方式進(jìn)行通信，也就是說，可以是通過任意的有線協(xié)議方式、或者 任意的無線協(xié)議方式來傳輸數(shù)據(jù)。有線接口可以是：USB接口、UART接口、232、485、422等； 無線接口可以是：藍(lán)牙、紅外、2. 4G、5G、WIFI、Zigbee、GPRS、2G、3G、4G 等。
[0029]本實(shí)施例中，上述用以與被測(cè)使用者接觸的物件10a、10b可以是坐墊、或床墊等 物件，同一個(gè)物件可以與一個(gè)或多個(gè)終端進(jìn)行通信，或者一個(gè)或多個(gè)物件可以與同一個(gè)終 端進(jìn)行通信。上述服務(wù)器可以是任意形式的服務(wù)器，如云端服務(wù)器，服務(wù)器的數(shù)量不受限 制，可以是與多個(gè)終端進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器。
[0030] 本實(shí)施例中，上述感應(yīng)裝置11設(shè)置于物件10a、10b的內(nèi)部，如：設(shè)置于坐墊的內(nèi) 部，在使用過程中，被測(cè)的使用者直接坐在該坐墊上，與內(nèi)部的感應(yīng)裝置11不直接接觸。具 體地，本實(shí)施例的感應(yīng)裝置11可以設(shè)置成層狀結(jié)構(gòu)。
[0031] 參圖2所示，其為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和生命體征的系統(tǒng) 中的感應(yīng)裝置、終端及服務(wù)器的模塊圖。本實(shí)施例中，所述感應(yīng)裝置11包括光源模塊111、 與所述光源模塊111的輸出端連接的光纖光柵傳感模塊112、與所述光纖光柵傳感模塊112 配合的光接收模塊113、及與所述光接收模塊113連接的信號(hào)發(fā)送模塊114,所述光纖光柵 傳感模塊112用以感應(yīng)與被測(cè)使用者的心理壓力對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，所述光接收模塊113用以 接收所述光信號(hào)并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)；所述信號(hào)發(fā)送模塊114用以將上述原 始電信號(hào)向終端20進(jìn)行發(fā)送。
[0032]本實(shí)施例中，所述光纖光柵傳感模塊可以是布拉格光纖光柵（Bragg Fiber Grating, FBG)、或長(zhǎng)周期光纖光柵（Long Period Fiber Grating, LPG)等。上述光源模塊 111與上述光纖光柵傳感模塊112之間、上述光纖光柵傳感模塊112與上述光接收模塊113 之間均通過光纖進(jìn)行連接，所述光纖可以是任意類型的光纖，所述光源模塊111可以是任 意形式的光源，所述光接收模塊113可以是任意類型的光接收器。
[0033]本實(shí)施例中，所述光纖光柵傳感模塊包括至少兩路的光纖光柵，如：第1路、第2路、…、第N路，因?yàn)橥ǔＥc被測(cè)使用者接觸的物件面積較大，若只是設(shè)置一路光纖光柵，有 可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，所以通過設(shè)置多路的光纖光柵，來提升測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0034]光纖光柵傳感模塊112的基本原理大致是：當(dāng)光源模塊所提供的光進(jìn)入光纖之 后，經(jīng)過光纖光柵傳感模塊會(huì)有一部分光返回，另一部分光則發(fā)生透射。反射的光的波長(zhǎng)跟 光柵周期、纖芯的有效折射率有關(guān)，所以當(dāng)外界的被測(cè)量物體（被測(cè)人體）引起光纖光柵的 溫度、應(yīng)力改變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致反射光的波長(zhǎng)發(fā)生變化。也就是說，光纖光柵的反射光的波長(zhǎng)的 變化反映了外界被測(cè)信號(hào)（心理壓力）的變化情況。
[0035]所述終端20包括與所述感應(yīng)裝置11上的信號(hào)發(fā)送模塊114通信的信號(hào)接收模塊 23、與所述信號(hào)接收模塊23連接的分析模塊22、與所述分析模塊22連接的反饋模塊21，所 述信號(hào)接收模塊23用以接收上述信號(hào)發(fā)送模塊114發(fā)送的原始電信號(hào)，所述分析模22塊