本發(fā)明涉及一種具有多功能的智能睡眠監(jiān)測眼罩,用于檢測人體睡眠眼電信號,睡眠身體活動(dòng)狀況,等睡眠體征狀況,并對睡眠質(zhì)量做出評估,涉及醫(yī)療健康領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,現(xiàn)代人越來越注重自己的身體健康等狀況,由于這種需求目前發(fā)明的用于檢測睡眠質(zhì)量的家用也儀器越來越多。睡眠是恢復(fù)體力、精力的充電時(shí)刻,睡眠質(zhì)量的好壞影響著白天的工作學(xué)習(xí)效率,長期睡眠不好的人相應(yīng)的身體抵抗力也會(huì)低于常人。這種情況下睡眠監(jiān)測的重要性就體現(xiàn)了出來,雖然在醫(yī)院可以進(jìn)行全面的睡眠監(jiān)測,但是在醫(yī)院檢測的花費(fèi)昂貴,而且由于醫(yī)院的睡眠環(huán)境與平時(shí)在家中有所不同,也會(huì)影響監(jiān)測的準(zhǔn)確性,家用的睡眠質(zhì)量監(jiān)測裝置不僅體積小巧,而且可以根據(jù)用戶的習(xí)慣隨時(shí)使用,是一種方便快捷的睡眠質(zhì)量監(jiān)測手段,同時(shí)家用的睡眠質(zhì)量監(jiān)測裝置可以存儲(chǔ)較多的睡眠數(shù)據(jù)用于睡眠質(zhì)量的綜合評定。
目前家用的睡眠質(zhì)量檢測裝置普遍只能檢測比較單一的睡眠信號,如單一的眼電,腦電信號,或者是單一的心電,體溫信號,雖然這些方法都可以監(jiān)測用戶的睡眠質(zhì)量,但是采集的信號過于單一,不能綜合評定睡眠質(zhì)量。并且現(xiàn)在流行的家用睡眠質(zhì)量監(jiān)測裝置以手環(huán)類,睡眠枕頭類居多。手環(huán)類的監(jiān)測裝置通常是監(jiān)測睡眠時(shí)人體翻身的活動(dòng)狀況,睡眠枕頭可以監(jiān)測睡眠時(shí)的人體活動(dòng)狀況,有些還帶有音樂播放功能,但是睡眠枕頭的材質(zhì)與普通枕頭通常不一,可能會(huì)直接影響用戶的睡眠質(zhì)量。
此款綜合功能的睡眠質(zhì)量監(jiān)測眼罩就能夠解決這些問題,患者通過佩戴睡眠質(zhì)量檢測眼罩不僅可以采集睡眠時(shí)的眼電信號,內(nèi)置的陀螺儀還可以監(jiān)測人體睡眠活動(dòng)狀況,如翻身、呼吸、打鼾等情況。通過cpu進(jìn)行信號分類處理后由無線傳輸裝置傳輸?shù)绞謾C(jī)微信端,進(jìn)一步進(jìn)行檢測及評估就可以得到一系列的用戶睡眠數(shù)據(jù),由于使用的時(shí)間和地點(diǎn)全由用戶自己選擇,可以大量存儲(chǔ)監(jiān)測到的睡眠信號,由此得到大量的實(shí)證數(shù)據(jù),便于醫(yī)生在診斷病情時(shí)進(jìn)行參考。且本發(fā)明中具有綜合功能的睡眠監(jiān)測眼罩體積小巧,設(shè)計(jì)成眼罩形狀還可以在一定程度上提高睡眠質(zhì)量,相對睡眠枕頭來說價(jià)格親民,款式多樣。
中國專利公告號cn105231998a,專利申請名稱“一種監(jiān)測睡眠的方法和裝置”,申請?zhí)?01510697526.4公開了一種內(nèi)置陀螺儀的睡眠監(jiān)測耳機(jī),利用陀螺儀采集用戶的睡眠狀態(tài),然后根據(jù)當(dāng)前的睡眠狀態(tài)播放對應(yīng)的音樂來提高用戶的睡眠質(zhì)量。但該專利申請存在以下不足:由于采用的是耳機(jī)的形式,有可能在睡眠時(shí)掉落,且耳機(jī)會(huì)影響用戶睡眠時(shí)左右翻身的舒適度,用戶睡著以后繼續(xù)播放音樂甚至?xí)绊懰哔|(zhì)量。
中國專利公告號cn106562762a,專利申請名稱“一種睡眠監(jiān)測及改善裝置和方法”,申請?zhí)?01610659119.9公開了一種利用陀螺儀監(jiān)測用戶的睡眠心率和呼吸率的一種監(jiān)測裝置。該裝置僅包含裝置本身,裝置可以置于枕頭,床墊,眼罩或鏈接耳機(jī)。陀螺儀檢測到用戶的震動(dòng)狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行處理,處理后得到用戶的睡眠心率和呼吸率,然后根據(jù)用戶的不同睡眠狀態(tài)發(fā)射有助于睡眠的阿爾法波,可以同時(shí)監(jiān)測和改善用戶的睡眠質(zhì)量。但該專利申請存在以下不足:只含有陀螺儀裝置無法監(jiān)測用戶的睡眠眼電等信號,監(jiān)測準(zhǔn)確率有待提高;只含有裝置本身需要用戶自己放置于枕頭或眼罩上,沒有固定的放置地點(diǎn)有可能影響測試效果,如因?yàn)榉胖玫奈恢貌煌?,同樣的睡眠狀況會(huì)得出不同的睡眠質(zhì)量結(jié)論。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有綜合功能的睡眠質(zhì)量監(jiān)測裝置,通過該裝置實(shí)現(xiàn)家用睡眠質(zhì)量檢測,同時(shí)收集數(shù)據(jù)進(jìn)行睡眠質(zhì)量分析,以解決背景技術(shù)中存在的各種問題。本設(shè)備采用眼罩形狀的設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)信號檢測裝置的良好固定。
為到達(dá)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種采用導(dǎo)電織物的具有綜合功能的智能睡眠監(jiān)測眼罩,包括眼罩本體和信號檢測器,信號檢測器包括電路板和殼體。電路板上焊接了儀用放大器、金屬四合扣、陀螺儀、濾波器和cpu控制元件。眼罩導(dǎo)電織物上縫合了金屬四合扣,利用固定用的金屬四合扣配對連接,把信號檢測器固定到眼罩上端,通過導(dǎo)電織物收集眼電信號傳給儀用放大器輸入端,同時(shí)陀螺儀通過內(nèi)置傳感器采集受試者睡眠時(shí)的呼吸打鼾等運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以及翻身情況。
為了保證信號收集的準(zhǔn)確性,電極采集的信號后通過儀用放大器放大,濾波器濾波,cpu進(jìn)行整理,最后進(jìn)行軟件信號補(bǔ)償。眼電信號檢測電路作為常規(guī)電生理信號采集電路,已經(jīng)非常成熟,不在本專利中作更多闡述。殼體下端設(shè)計(jì)成凹槽狀,可以讓殼體搭在鼻梁上,通過這種方式,讓打鼾的震動(dòng)很好的通過殼體傳輸?shù)綒んw內(nèi)的陀螺儀上,提高檢測打鼾的準(zhǔn)確性。
cpu控制元件對信號補(bǔ)償數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊發(fā)送到智能終端的微信上或其它app應(yīng)用,實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行睡眠質(zhì)量的評估。如有異常,可及時(shí)求醫(yī)問診,便于醫(yī)生診斷治療。
所述眼罩本體除了電極和眼電信號通路外,可采用一般織物材料,兩端由可伸縮式材料連接,可佩戴于受試者頭部。眼罩與所述信號檢測器殼體采用可脫卸式的四合扣連接,眼罩可更換,便于清洗,或在損壞時(shí)可替換。而且眼罩還有不同顏色,可以根據(jù)個(gè)人愛好選擇,或者基于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),不同的人使用時(shí)也建議更換。
優(yōu)選地,所述信號檢測器中的陀螺儀采用atk-mpu6050陀螺儀,該儀器上整合了3軸陀螺儀和3軸加速度傳感器,自帶數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器,降低了運(yùn)動(dòng)處理運(yùn)算對操作系統(tǒng)的負(fù)荷和開發(fā)難度。cpu控制元件采用fpga,dsp芯片,優(yōu)選單片機(jī)芯片。
該信號檢測器與眼罩外側(cè)上端的導(dǎo)電銀織物利用金屬四合扣連接,進(jìn)行電信號的傳輸,收集到的信號通過cpu算法補(bǔ)進(jìn)行補(bǔ)償。
優(yōu)選地,所述信號檢測器殼體為扁平圓形形狀,依照人體結(jié)構(gòu)學(xué)設(shè)計(jì),不影響睡眠時(shí)的翻身等動(dòng)作,保證佩戴的舒適感。
優(yōu)選地,所述信號檢測器殼體一側(cè)裝配開關(guān)按鍵,用于及時(shí)開關(guān)機(jī),節(jié)約電池電量,另一側(cè)焊接有金屬四合扣用于傳輸電信號和方便固定。
本發(fā)明有益效果是:所述智能眼罩可同時(shí)監(jiān)測眼電信號和用戶翻身、打鼾等睡眠活動(dòng)狀況,與單一生理活動(dòng)參數(shù)監(jiān)測相比大大提高了睡眠監(jiān)測的準(zhǔn)確性,為后續(xù)的睡眠質(zhì)量評估提供了重要的事實(shí)依據(jù)。
該專利中具有多功能的的智能睡眠監(jiān)測眼罩可實(shí)時(shí)監(jiān)測收集眼電信號和睡眠活動(dòng)狀況制成相應(yīng)的睡眠波形,還可以根據(jù)睡眠波形的收集對睡眠質(zhì)量進(jìn)行評估,對睡眠程度進(jìn)行區(qū)分,分析受試者的睡眠質(zhì)量,同時(shí)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)app端或微信端。手機(jī)app端或微信端可存儲(chǔ)睡眠記錄,便于以后進(jìn)行分析處理,如有異常,可直接分享到醫(yī)生智能終端,便于醫(yī)生分析診斷病情。
說明書附圖:
圖1為本發(fā)明所述的具有綜合功能的智能睡眠監(jiān)測眼罩裝配圖。1為眼罩本體,2信號檢測器,3用于信號傳輸?shù)膶?dǎo)電織物條,5為信號檢測器開關(guān)。
圖2為具有綜合功能的智能睡眠監(jiān)測眼罩。6為眼罩外側(cè),3為導(dǎo)電織物條,4為固定用的金屬四合扣。
圖3為智能眼罩內(nèi)側(cè)圖。7為眼罩內(nèi)側(cè),8為采集眼電信號的可導(dǎo)電織物,9為作為基準(zhǔn)電位的導(dǎo)電織物。
圖4為信號檢測器,2為信號檢測器本體,4為金屬四合扣,信號監(jiān)測器2上設(shè)計(jì)有眼電信號監(jiān)測器和atk-mpu6050陀螺儀。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體描述。
一種具有綜合功能的智能睡眠監(jiān)測裝置,如圖1、圖2、圖3、圖4所示,包括眼罩本體1,信號檢測器2,條狀導(dǎo)電織物3,金屬四合扣4,信號檢測器開關(guān)5,眼罩外側(cè)6,眼罩內(nèi)側(cè)7,采集眼電信號的導(dǎo)電織物8,作為基準(zhǔn)電位的導(dǎo)電織物9,金屬四合扣透孔10。信號檢測器殼體可脫卸地連接眼罩,眼罩由柔軟棉織物材質(zhì)制成,而且由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合人體結(jié)構(gòu)學(xué),能使佩戴舒適,眼罩設(shè)計(jì)與殼體完美結(jié)合,可以很好的固定殼體。
如圖1所示,圖1為裝配圖,眼罩本體1為不規(guī)則長橢圓形狀,眼罩本體1上裝配有信號檢測器2,縫合有導(dǎo)電織物條3用于生物電信號傳輸。
如圖2所示,眼罩外側(cè)6縫合有金屬四合扣4,導(dǎo)電織物條3用于眼電信號的傳輸。
如圖3所示,眼罩內(nèi)側(cè)7上縫合有可導(dǎo)電織物8和9,可導(dǎo)電織物8用于采集受試者睡眠眼電信號,導(dǎo)電織物9用于作為基準(zhǔn)電位點(diǎn)。
如圖4所示,眼電信號檢測器2上焊接有金屬四合扣4用于固定在眼罩上,金屬四合扣4中有透孔10,信號檢測器內(nèi)部焊接有眼電信號檢測器,陀螺儀和無線傳輸裝置。
金屬四合扣4在導(dǎo)電織物3和眼電信號檢測器2上的金屬四合扣4分別是公母扣,配對扣合。
使用方法:將眼罩固定于使用者頭部,保證可導(dǎo)電織物位于使用者眼睛兩側(cè),便于采集眼電信號。打開手機(jī)app,信號檢測器開機(jī)建立和app的通信連接后即可實(shí)時(shí)收集睡眠眼電信號,陀螺儀可實(shí)時(shí)檢測人體睡眠活動(dòng)狀況。通過對智能睡眠監(jiān)測眼罩實(shí)時(shí)監(jiān)測收集的眼電信號和睡眠活動(dòng)狀況數(shù)據(jù)的分析,實(shí)現(xiàn)對睡眠質(zhì)量進(jìn)行評估,對睡眠程度進(jìn)行區(qū)分。眼罩臟了之后,可將殼體取下,對眼罩進(jìn)行清洗消毒,下次再用時(shí)將殼體扣合在眼罩上,固定于受試者頭部即可。由于眼罩可以脫卸,在其損壞之后也可方便地更換。
上述所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思作優(yōu)選舉例說明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改或補(bǔ)充或等同替代,均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。