本發(fā)明屬于睡眠監(jiān)護領(lǐng)域，特別涉及一種種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護方法、系統(tǒng)及監(jiān)護衣。

背景技術(shù)：

睡眠是維持身體正常生理功能及發(fā)育功能的重要因素，保持好的睡眠質(zhì)量是確保人體健康和防治多種疾病的有效手段；故為了監(jiān)護人們的睡眠質(zhì)量，現(xiàn)在世面上出現(xiàn)了大多數(shù)監(jiān)護睡眠質(zhì)量的產(chǎn)品，例如手機上的APP，經(jīng)典款的小米手環(huán)，等；以上產(chǎn)品均只利用體動來判斷睡眠質(zhì)量的，但是實際上，單單用體動來判別是沒有任何科學(xué)依據(jù)的，這些產(chǎn)品認為，體動次數(shù)較多就是淺睡，體動次數(shù)少就是深睡，但是實際上無論是深睡眠還是淺睡眠，人體都不可能是完全靜止?fàn)顟B(tài)”；只有睡眠進入快速眼動階段，也就是出現(xiàn)夢境的時候，肢體才會保持靜止，但這一階段既不是深睡眠，也不是淺睡眠。在臨床上，主要通過多導(dǎo)睡眠圖同步描記人體在睡眠過程中的腦電、眼電、肌電、心率、呼吸和血氧等生理參數(shù)來判別睡眠結(jié)構(gòu)及診斷睡眠疾病，但該測量方法操作復(fù)雜而且費用昂貴，在很大程度上影響受測者的自然睡眠；為了更好更方便更準(zhǔn)確地監(jiān)護受測者的睡眠質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)還公開了一些監(jiān)測系統(tǒng)和方法，例如CN103976717公開的多維度睡眠質(zhì)量監(jiān)測方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)是通過檢測監(jiān)測者睡眠期間的睡眠動作數(shù)據(jù)及心率數(shù)據(jù)從而得出的睡眠質(zhì)量，但是該系統(tǒng)是對的心率數(shù)據(jù)進行測定，然后根據(jù)再根據(jù)心率值和相鄰心率的斜率平均值，對睡眠進行分期的，該系統(tǒng)存在的弊端就是不能夠?qū)崟r對睡眠質(zhì)量及睡眠分期進行準(zhǔn)確地劃分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)及含有該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)的無線心電監(jiān)護衣，其能夠在自然狀態(tài)下實現(xiàn)生命基本信息的獲??；通過織物電極采集心電信號，加上位于腹部的加速度傳感器傳遞身體動態(tài)信息，一起通過無線傳輸對心電信號進行分析，從中分離出睡眠相關(guān)信息，從而對睡眠質(zhì)量進行客觀評估。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護方法，該監(jiān)護方法包括如下步驟：

S1：實時接收被測者的心電信號和加速度；

S2：對接收的心電信號進行小波變換和希爾伯特變換，形成突出顯示R峰的心電圖；

S3：根據(jù)如下公式計算心率數(shù)據(jù)，心率＝200*60/RR，其中RR表示相鄰兩R峰之間的距離；

S4：當(dāng)接收到第一個心率數(shù)據(jù)時，開始記錄時間，當(dāng)記錄的時間間隔達到預(yù)設(shè)的時間間隔閾值時，計算出該時間間隔內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)；

S5：將心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍進行比對，其中，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[W1，W2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為醒覺期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[R1，R2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為快速眼動期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[S2，N2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為淺睡期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，Q1]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為深睡期；其中，[W1，W2]為醒覺期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[R1，R2]為快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[S2，N2]為淺睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[N1，Q1]為深睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，W2＞W(wǎng)1≥R2＞R1≥N2＞S2≥Q1＞N1；

S6：將時間間隔按照睡眠分期進行分類，并統(tǒng)計各睡眠分期的總時間和被測者的睡眠總時間；

S7：根據(jù)下列公式計算被測者的睡眠質(zhì)量Q；

$Q=(\frac{n_4}{N}\×100+\frac{n_2}{N}\×25+\frac{n_3}{N}\×15)\×(1+\frac{1}{8}\×(-m^2+2m-\frac{1}{2}\left)\right)$

其中，

$m=2\×(\frac{1}{2}-\frac{1}{\mathrm{\π}}arctan(\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\frac{t_e-t_s}{T}}|{\stackrel{\→}{a}}_n-{\stackrel{\→}{a}}_{n-1}{|}^2}{100(t_e-t_s)}\left)\right)$

N表示睡眠總時間，n₄表示深睡期總時間，n₃表示淺睡期總時間，n₂表示快速眼動期總時間，t_e表示被測者睡眠結(jié)束時間，t_s表示被測者開始睡覺時間，a_n和a_n-1分別表示第n-1和第n次的加速度，n為自然數(shù)。

本發(fā)明另一方面提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)包括控制器和與控制器相通訊的硬件傳感器和數(shù)據(jù)庫，硬件傳感器包括心電監(jiān)測電路和加速度傳感器，加速度傳感器用于采集被測者的加速度和三個互相垂直方向的加速力及各加速力所對應(yīng)的朝向，心電監(jiān)測電路包括心電傳感器及與心電傳感器通過導(dǎo)線連接的織物電極；控制器包括心電信號接收模塊、心電信號處理模塊、心率計算模塊、心率數(shù)據(jù)接收模塊、計時模塊、心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊、比對模塊和睡眠分期記錄模塊；心電信號接收模塊用于實時接收心電傳感器發(fā)送的心電信號，并將接收的心電信號發(fā)送給心電信號處理模塊；心電信號處理模塊用于對接收的心電信號進行小波變換和希爾伯特變換，形成突出顯示R峰的心電圖，并發(fā)送給心率計算模塊；心率計算模塊用于根據(jù)接收的突出顯示R峰的心電圖計算心率數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫用于存儲時間間隔閾值、保持時間閾值、各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，睡眠分期包括醒覺期、快速眼動期和非快速眼動期；醒覺期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[W1，W2]，快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[R1，R2]和非快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[N1，N2]；心率數(shù)據(jù)接收模塊用于實時接收心率計算模塊發(fā)送的心率數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到第一心率數(shù)據(jù)時，向計時模塊發(fā)送開始記錄時間的指令；計時模塊用于接收開始記錄時間的指令，開始記錄時間，當(dāng)計時模塊記錄的時間間隔達到預(yù)設(shè)的時間間隔閾值時，向心率數(shù)據(jù)接收模塊發(fā)送將該時間間隔內(nèi)的所有心率數(shù)據(jù)發(fā)送給心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊的指令；心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊，用于計算該時間時間隔內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)，并將計算的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)發(fā)送給比對模塊；比對模塊用于將接收的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)與數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍進行比對，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[W1，W2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為醒覺期的指令，并將標(biāo)記為醒覺期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[R1，R2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為快速眼動期的指令，并將標(biāo)記為快速眼動期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，N2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為非快速眼動期的指令，并將標(biāo)記為非快速眼動期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，其中W2＞W(wǎng)1≥R2＞R1≥N2＞N1。

進一步的改進，非快速眼動期分為淺睡期和深睡期；淺睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[S2，N2]，深睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[N1，Q1]，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[S2，N2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為淺睡期的指令，并將標(biāo)記為淺睡期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，Q1]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為深睡期的指令，并將標(biāo)記為深睡期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，其中S2≥Q1。

進一步的改進，控制器還包括睡眠分期分類模塊和睡眠分期時間統(tǒng)計模塊；睡眠分期分類模塊用于將數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的各時間間隔按照睡眠分期進行分類，并形成分類列表；睡眠分期時間統(tǒng)計模塊用于根據(jù)分類列表內(nèi)的各睡眠分期所對應(yīng)的時間間隔計算出各睡眠分期的總時間和睡眠總時間。

進一步的改進，控制器還包括加速度接收模塊、翻身朝向處理模塊、翻身時間判斷模塊和翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊；加速度接收模塊用于實時接收加速度傳感器傳輸?shù)募铀俣?、三個互相垂直方向的加速力及各加速力所對應(yīng)的朝向，并發(fā)送給翻身朝向處理模塊；翻身朝向處理模塊用于接收三個互相垂直方向的加速力，并確定最大的加速力及該最大加速力的朝向，同時將相鄰最大加速力的朝向進行比對，如果比對不一致，向翻身時間判斷模塊發(fā)送統(tǒng)計相鄰最大加速力朝向中最后一個最大加速力朝向保持時間的指令；翻身時間判斷模塊，用于統(tǒng)計相鄰最大加速力朝向中最后一個最大加速力朝向的保持時間，并與數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的保持時間閾值進行比對，如果該保持時間超過保持時間閾值，向翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊發(fā)送記錄成一次翻身次數(shù)的指令；翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊用于接收記錄成一次翻身次數(shù)的指令，并統(tǒng)計翻身次數(shù)。

進一步的改進，控制器還包括睡眠質(zhì)量計算模塊，用于接收睡眠分期時間統(tǒng)計模塊發(fā)送的各睡眠分期的總時間和睡眠總時間，并計算出睡眠質(zhì)量。

進一步的改進，織物電極是由導(dǎo)電布和填充在導(dǎo)電布內(nèi)的海綿組成；導(dǎo)電布是以柔性化的纖織物為基材進行銀離子化處理得到的；優(yōu)選地，柔性化的纖織物由重量份數(shù)為5-10份的聚氨酯纖維、0.5-1份的環(huán)氧樹脂和1-3份的聚甲基纖維素組成。

進一步的改進，導(dǎo)線是由電路板、不銹鋼絲和一端與不銹鋼絲連接另一端焊接在電路板上的銅導(dǎo)線組成，不銹鋼絲和銅導(dǎo)線的連接處固定有熱縮管。

進一步的改進，心電監(jiān)測電路還包括用于為心電傳感器供電的電池盒和藍牙模塊。

本發(fā)明另一方面還提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護衣，該監(jiān)護衣包括衣服、及嵌裝在衣服內(nèi)的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護方法、系統(tǒng)及含有該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)的無線心電監(jiān)護衣，能夠在自然狀態(tài)下實現(xiàn)生命基本信息的獲?。煌ㄟ^織物電極采集心電信號，加上位于腹部的加速度傳感器傳遞身體動態(tài)信息，一起通過無線傳輸對心電信號進行分析，從中分離出睡眠相關(guān)信息，從而對睡眠質(zhì)量進行客觀評估。

2.本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護方法、系統(tǒng)或無線心電監(jiān)護衣對睡眠幾乎沒有影響，記錄方法簡單、操作方便、成本低，可以較好地判斷睡眠質(zhì)量，適用于長時間的睡眠監(jiān)測。

3.本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護方法、系統(tǒng)或無線心電監(jiān)護衣是通過對測試者心率波動的大小來判斷睡眠分期及睡眠質(zhì)量，判斷的結(jié)果更加科學(xué)合理。

附圖說明

圖1為實施例1一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護方法的流程圖；

圖2為實施例2一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實施例2控制器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為實施例3的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為實施例4的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為實施例5的控制器的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和以下實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

S1：實時接收被測者的心電信號和加速度；

S2：對接收的心電信號進行小波變換和希爾伯特變換，形成突出顯示R峰的心電圖；

S3：根據(jù)如下公式計算心率數(shù)據(jù)，心率＝200*60/RR，其中RR表示相鄰兩R峰之間的距離；

S4：當(dāng)接收到第一個心率數(shù)據(jù)時，開始記錄時間，當(dāng)記錄的時間間隔達到預(yù)設(shè)的時間間隔閾值時，計算出該時間間隔內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)；

S5：將心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)與數(shù)據(jù)庫2內(nèi)存儲的各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍進行比對，其中，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[W1，W2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為醒覺期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[R1，R2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為快速眼動期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[S2，N2]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為淺睡期；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，Q1]內(nèi)，將該時間間隔標(biāo)記為深睡期；其中，[W1，W2]為醒覺期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[R1，R2]為快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[S2，N2]為淺睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，[N1，Q1]為深睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，W2＞W(wǎng)1≥R2＞R1≥N2＞S2≥Q1＞N1；

S6：將時間間隔按照睡眠分期進行分類，并統(tǒng)計各睡眠分期的總時間和被測者的睡眠總時間；

S7：根據(jù)下列公式計算被測者的睡眠質(zhì)量Q；

$Q=(\frac{n_4}{N}\×100+\frac{n_2}{N}\×25+\frac{n_3}{N}\×15)\×(1+\frac{1}{8}\×(-m^2+2m-\frac{1}{2}\left)\right)$

其中，

$m=2\×(\frac{1}{2}-\frac{1}{\mathrm{\π}}arctan(\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\frac{t_e-t_s}{T}}|{\stackrel{\→}{a}}_n-{\stackrel{\→}{a}}_{n-1}{|}^2}{100(t_e-t_s)}\left)\right)$

N表示睡眠總時間，n₄表示深睡期總時間，n₃表示淺睡期總時間，n₂表示快速眼動期總時間，t_e表示被測者睡眠結(jié)束時間，t_s表示被測者開始睡覺時間，a_n和a_n-1分別表示第n-1和第n次的加速度，n為自然數(shù)。

本發(fā)明上述方法中所指的時間間隔閾值可根據(jù)情況進行設(shè)定，可以為30s或1min等。本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護方法是利用了被測者的心率數(shù)據(jù)和體動來判斷被測者的睡眠分期和睡眠質(zhì)量，并且本發(fā)明提供的方法中是通過實時地接收被測者的心率數(shù)據(jù)和加速度值，并計算達到時間閾值內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)的心率標(biāo)準(zhǔn)差，并將心率標(biāo)準(zhǔn)差與各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值進行比較，如果計算的心率標(biāo)準(zhǔn)差落在了哪個范圍內(nèi)，那么該時間時間就被標(biāo)記成所屬的睡眠分期，本發(fā)明的方法是通過心率的波動范圍來統(tǒng)計睡眠分期這樣統(tǒng)計的更準(zhǔn)確，并且本發(fā)明進一步將各睡眠分期的總時間和睡眠總時間進行了統(tǒng)計，根據(jù)各睡眠分期的總時間和睡眠總時間計算出了被測者的睡眠質(zhì)量，這樣得出的睡眠質(zhì)量更加準(zhǔn)確，能夠為被測者提供更加真實準(zhǔn)確的睡眠情況分析。

實施例2

本發(fā)明提供的一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，如圖2-3所示，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)包括控制器1和與控制器1相通訊的硬件傳感器和數(shù)據(jù)庫2，硬件傳感器包括心電監(jiān)測電路和加速度傳感器3，加速度傳感器3用于采集被測者的加速度和三個互相垂直方向的加速力及各加速力所對應(yīng)的朝向，心電監(jiān)測電路包括心電傳感器4及與心電傳感器4通過導(dǎo)線連接的織物電極5；控制器1包括心電信號接收模塊11、心電信號處理模塊12、心率計算模塊13、心率數(shù)據(jù)接收模塊14、計時模塊15、心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊16、比對模塊17和睡眠分期記錄模塊18；心電信號接收模塊11用于實時接收心電傳感器4發(fā)送的心電信號，并將接收的心電信號發(fā)送給心電信號處理模塊12；心電信號處理模塊12用于對接收的心電信號進行小波變換和希爾伯特變換，形成突出顯示R峰的心電圖，并發(fā)送給心率計算模塊13；心率計算模塊13用于根據(jù)接收的突出顯示R峰的心電圖計算心率數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫用于存儲時間間隔閾值、保持時間閾值、各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍，睡眠分期包括醒覺期、快速眼動期和非快速眼動期；醒覺期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[W1，W2]，快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[R1，R2]和非快速眼動期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[N1，N2]；心率數(shù)據(jù)接收模塊14用于實時接收心率計算模塊13發(fā)送的心率數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到第一心率數(shù)據(jù)時，向計時模塊15發(fā)送開始記錄時間的指令；計時模塊15用于接收開始記錄時間的指令，開始記錄時間，當(dāng)計時模塊15記錄的時間間隔達到預(yù)設(shè)的時間間隔閾值時，向心率數(shù)據(jù)接收模塊14發(fā)送將該時間間隔內(nèi)的所有心率數(shù)據(jù)發(fā)送給心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊16的指令；心率標(biāo)準(zhǔn)差計算模塊16，用于計算該時間時間隔內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)，并將計算的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)發(fā)送給比對模塊17；比對模塊17用于將接收的心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)與數(shù)據(jù)庫2內(nèi)存儲的各睡眠分期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍進行比對，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[W1，W2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊18發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為醒覺期的指令，并將標(biāo)記為醒覺期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫2內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[R1，R2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊18發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為快速眼動期的指令，并將標(biāo)記為快速眼動期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫2內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，N2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊18發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為非快速眼動期的指令，并將標(biāo)記為非快速眼動期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫2內(nèi)，其中W2＞W(wǎng)1≥R2＞R1≥N2＞N1。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的W2＝160，W1＝R2＝140，R1＝N2＝120，N1＝40。

本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，利用織物電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘附式電極來采集心電信號，加上加速度傳感器傳遞身體動態(tài)信息，一起通過無線傳輸對信號進行分析，從中分析出睡眠分期，以便能夠?qū)Ρ粶y者的睡眠質(zhì)量進行客觀評估；并且本發(fā)明提供的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)通過計算時間間隔內(nèi)所有心率數(shù)據(jù)的心率標(biāo)準(zhǔn)差來區(qū)分出被測者的睡眠分期，分期更加準(zhǔn)確，合理。

實施例3

本發(fā)明提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)與實施例2不同的是，如圖4所示，非快速眼動期分為淺睡期和深睡期；淺睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[S2，N2]，深睡期所對應(yīng)的心率標(biāo)準(zhǔn)差閾值范圍為[N1，Q1]，如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[S2，N2]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊18發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為淺睡期的指令，并將標(biāo)記為淺睡期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫2內(nèi)；如果心率標(biāo)準(zhǔn)差A(yù)在[N1，Q1]內(nèi)，向睡眠分期記錄模塊18發(fā)送將該時間間隔標(biāo)記為深睡期的指令，并將標(biāo)記為深睡期的時間間隔存儲在數(shù)據(jù)庫2內(nèi)，其中S2≥Q1。優(yōu)選地，S2＝Q1＝80。

本發(fā)明進一步將非快速眼動期分淺睡期和深睡期，使得睡眠分期更加精細更加準(zhǔn)確。

實施例4

本發(fā)明提供一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)與實施例3不同的是，如圖5所示，控制器1還包括睡眠分期分類模塊19和睡眠分期時間統(tǒng)計模塊110；睡眠分期分類模塊19用于將數(shù)據(jù)庫2內(nèi)存儲的各時間間隔按照睡眠分期進行分類，并形成分類列表；睡眠分期時間統(tǒng)計模塊110用于根據(jù)分類列表內(nèi)的各睡眠分期所對應(yīng)的時間間隔計算出各睡眠分期的總時間和睡眠總時間。

本發(fā)明進一步通過統(tǒng)計被測者各睡眠分期的總時間和睡眠總時間，能夠準(zhǔn)確地分析出被測者的各睡眠分期的總時間，為評估被測者睡眠質(zhì)量提供有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

實施例5

本發(fā)明提供的一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)與實施例4不同的是，如圖6所示，控制器1還包括加速度接收模塊111、翻身朝向處理模塊112、翻身時間判斷模塊113和翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊114；加速度接收模塊111用于實時接收加速度傳感器3傳輸?shù)募铀俣?、三個互相垂直方向的加速力及各加速力所對應(yīng)的朝向，并發(fā)送給翻身朝向處理模塊112；翻身朝向處理模塊112用于接收三個互相垂直方向的加速力，并確定最大的加速力及該最大加速力的朝向，同時將相鄰最大加速力的朝向進行比對，如果比對不一致，向翻身時間判斷模塊113發(fā)送統(tǒng)計相鄰最大加速力朝向中最后一個最大加速力朝向保持時間的指令；翻身時間判斷模塊113，用于統(tǒng)計相鄰最大加速力朝向中最后一個最大加速力朝向的保持時間，并與數(shù)據(jù)庫2內(nèi)存儲的保持時間閾值進行比對，如果該保持時間超過保持時間閾值，向翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊114發(fā)送記錄成一次翻身次數(shù)的指令；翻身次數(shù)統(tǒng)計模塊114用于接收記錄成一次翻身次數(shù)的指令，并統(tǒng)計翻身次數(shù)。

進一步的改進，控制器1還包括睡眠質(zhì)量計算模塊115，用于接收睡眠分期時間統(tǒng)計模塊110發(fā)送的各睡眠分期的總時間和睡眠總時間，并計算出睡眠質(zhì)量，睡眠質(zhì)量Q計算公式如下：

$Q=(\frac{n_4}{N}\×100+\frac{n_2}{N}\×25+\frac{n_3}{N}\×15)\×(1+\frac{1}{8}\×(-m^2+2m-\frac{1}{2}\left)\right)$

其中，

$m=2\×(\frac{1}{2}-\frac{1}{\mathrm{\π}}arctan(\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{\frac{t_e-t_s}{T}}|{\stackrel{\→}{a}}_n-{\stackrel{\→}{a}}_{n-1}{|}^2}{100(t_e-t_s)}\left)\right)$

N表示睡眠總時間，n₄表示深睡期總時間，n₃表示淺睡期總時間，n₂表示快速眼動期總時間，t_e表示被測者睡眠結(jié)束時間，t_s表示被測者開始睡覺時間，a_n和a_n-1分別表示第n-1和第n次的加速度，n為自然數(shù)

本發(fā)明另一方面通過測量被測者的翻身次數(shù)，從而反映出被測者在睡眠過程中的體動情況，有助于更準(zhǔn)確地對被測者的睡眠質(zhì)量進行合理地分析。

實施例6

本發(fā)明提供的一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)，該無線心電監(jiān)護系統(tǒng)與實施例2不同的是，織物電極5是由導(dǎo)電布和填充在導(dǎo)電布內(nèi)的海綿組成；導(dǎo)電布是以柔性化的纖織物為基材進行銀離子化處理得到的；柔性化的纖織物由重量份數(shù)為5-10份的聚氨酯纖維、0.5-1份的環(huán)氧樹脂和1-3份的聚甲基纖維素組成。

本發(fā)明的織物電極可以通過常規(guī)的制備方法得到，并且導(dǎo)電布是通過如下方法制備得到的：以聚氨酯纖維、環(huán)氧樹脂和聚甲基纖維素作為芯材，進行表面預(yù)處理。具體操作為：將聚氨酯纖維、環(huán)氧樹脂和聚甲基纖維素用w＝0.05的NaOH溶液粗化后，先用去離子水洗，再用鹽基膠體鈀進行活化，敏化，然后經(jīng)去離子水徹底清洗后，置于鍍液中進行化學(xué)鍍銀；鍍銀的濃度組成：10-14g/L的AgNO₃，的NH₃.H₂O，13g/L的NaOH，的無水乙醇；還原液濃度組成：10g/L葡萄糖，w＝1.0*10^-6-5.0*10^-6的硫脲。鍍液溫度控制在20-30℃，施鍍時間約為1h。鍍覆后用去離子水清洗干凈，干燥即得。

本發(fā)明提供的導(dǎo)線是由電路板、不銹鋼絲和一端與不銹鋼絲連接另一端焊接在電路板上的銅導(dǎo)線組成，不銹鋼絲和銅導(dǎo)線的連接處固定有熱縮管。

進一步的改進，心電監(jiān)測電路還包括用于為心電傳感器4供電的電池盒和藍牙模塊。

實施例7

本發(fā)明提供的一種面向睡眠分析的無線心電監(jiān)護衣，該無線心電監(jiān)護衣包括衣服、及嵌裝在衣服內(nèi)的實施例2-6任一實施例的無線心電監(jiān)護系統(tǒng)。

本發(fā)明通過將無線心電監(jiān)護系統(tǒng)和人們?nèi)粘４┐鞯囊挛锵嘟Y(jié)合，使其在自然狀態(tài)下實現(xiàn)生命基本信息的獲取，操作簡單易行，方便監(jiān)護。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。