用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法，所述系统包括感应装置及与之通信的终端，所述感应装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部。于本发明专利技术的用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法中，通过感测装置的光纤光栅传感模块来感测与被测使用者对应的光信号，并通过光接收模块将所述光信号转换成原始电信号，之后将原始电信号发送至与所述感测模块进行通信的终端上，最终终端根据接收的原始电信号进行分析，得到与被测使用者对应的睡眠质量数据。上述过程中，因感测装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，从而该感测装置并不与人体直接接触，避免直接接触式的测试过程给使用者带来的不适感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学诊疗
，具体涉及一种用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法。
技术介绍
睡眠对于身体维持正常的生理功能以及生长发育极为重要，与健康息息相关。随着人民生活水平的提高和工作压力的加大，有相当多数人患有或轻或重的睡眠疾病，这不仅影响到人体的心血管肌肉等器官的功能，并且也会对人的健康产生不可预估的伤害。目前，现有的用于监测睡眠质量和生命体征的装置大致分为家庭和医疗两大类，若按照穿戴方式划分，则包括穿戴式和非穿戴式。传统意义上的用于监测睡眠质量和生命体征的装置通常是穿戴式的。有部分是基于加速度计而设计的。此类产品依赖于人体的肢体运动来感测睡眠质量，容易产生误判，比如测试者躺在床上，肢体未动，会被误判为“入睡”，反之，测试者躺在床上因各种外界刺激(如蚊虫叮咬)等产生肢体动作，则会被误判为“未入睡”。由此可见，肢体运动与睡眠状况关系不是很大。另外，在医院里采用的是基于多导睡眠图(Polysomnogram,PSG)的睡眠质量监测方式，被称为是睡眠质量监测领域的“金标准”。该方案通过分析脑电、心电、眼电、肌电、鼾声、血样饱和度等参数，得到最终的睡眠质量及生命体征数据。然而，上述睡眠质量及生命体征的监测装置有诸多不足：设备体积巨大，不易移动，设备检测过程繁琐；测量电极很多，且均为接触式黏贴，受试者会因此感到诸多不适，一定程度上影响监测结果的准确性。有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新的用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种非接触式的用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法。本专利技术提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，包括：感应装置，设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，所述感应装置包括光源模块、与所述光源模块的输出端连接的光纤光栅传感模块、与所述光纤光栅传感模块配合的光接收模块、及与所述光接收模块连接的信号发送模块，所述光纤光栅传感模块用以感应与被测使用者的生命体征对应的光信号，所述光接收模块用以接收所述光信号并将所述光信号转换成原始电信号；终端，包括与所述感应装置上的信号发送模块通信的信号接收模块、与所述信号接收模块连接的分析模块、与所述分析模块连接的反馈模块，所述信号接收模块用以接收上述信号发送模块发送的原始电信号，所述分析模块用以基于接收到的原始电信号提取到被测使用者的生命体征数据，并根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据。进一步地，所述用以与被测使用者接触的物件为坐垫、或床垫。进一步地，所述终端还包括一与所述分析模块连接的、用以反馈警报信息的反馈模块，所述反馈模块用以根据所述被测使用者的生命体征数据确定是否发出警报信息。进一步地，所述系统还包括与所述终端通信的服务器，所述终端包括用以向服务器上传所述生命体征数据及所述睡眠质量数据的数据上传模块，所述服务器用以接收上传的所述生命体征数据及所述睡眠质量数据并存储。进一步地，所述光纤光栅传感模块包括至少两路的光纤光栅，所述光源模块与所述光纤光栅传感模块之间通过光纤进行连接，所述光纤光栅传感模块与所述光接收模块之间通过光纤进行连接，所述光纤光栅为布拉格光纤光栅FBG、或长周期光纤光栅LPG。本专利技术的一个方面，一种用于监测睡眠质量和生命体征的方法，包括：感应装置的光接收模块接收与被测使用者对应的光信号；其中，所述光信号通过该感应装置的光源模块发出并经过该感应装置的光纤光栅传感模块，所述感应装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部；所述感应装置的光接收模块将所述光信号相应转化为原始电信号；所述感应装置的信号发送模块将所述原始电信号发送至与所述感应装置通信的终端上；其中，所述终端用以根据所述原始电信号进行分析，提取到被测使用者的生命体征数据，并根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据。本专利技术的另一方面，一种用于监测睡眠质量和生命体征的方法，包括：终端接收与该终端通信的感应装置获取的与被测使用者对应的原始电信号；其中，所述原始电信号是根据感应装置感测的光信号转换得到的，所述光信号通过该感应装置的光源模块发出并经过该感应装置的光纤光栅传感模块，所述感应装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部；终端的睡眠质量分析模块基于所述原始电信号，提取被测使用者的生命体征数据，所述生命体征数据至少包括心率数据、呼吸数据、体动数据中的一个或多个；终端的睡眠质量分析模块根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据。进一步地，所述睡眠质量数据划分为第一睡眠等级、第二睡眠等级、第三睡眠等级，则：终端的睡眠质量分析模块根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据，具体包括：计算提取的特征值向量到各个睡眠等级的特征向量的马氏距离，具体公式如下：di(x→)=(x→-μ→i)′Σi-1(x→-μ→i);]]>其中，i＝1，2，3，为待测向量到各睡眠等级的马氏距离，是待测向量，分别是各个睡眠等级的特征均矢，Σi分别是各个睡眠等级的特征协方差矩阵；根据计算得到的马氏距离，确定待测使用者对应的睡眠等级。进一步地，所述方法还包括：所述终端的反馈模块判断所述被测使用者的生命体征数据中是否存在打鼾、或心脏骤停、或呼吸骤停的情况；若是，则确定发出警报信息。进一步地，所述方法还包括：所述终端的数据上传模块将得到的生命体征数据和睡眠质量数据上传至与所述终端通信的服务器上。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术的用于监测睡眠质量和生命体征的系统及方法中，通过感测装置的光纤光栅传感模块来感测与被测使用者对应的光信号，并通过光接收模块将所述光信号转换成原始电信号，之后将原始电信号发送至与所述感测模块进行通信的终端上，最终终端根据接收的原始电信号进行分析，得到与被测使用者对应的生命体征数据和睡眠质量数据。上述过程中，因感测装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，从而该感测装置并不与人体直接接触，避免直接接触式的测试过程给使用者带来的不适感，提升测试结果的准确性；此外，设备检测过程简单，设备体积小，易于搬运。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在于，包括：感应装置，设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，所述感应装置包括光源模块、与所述光源模块的输出端连接的光纤光栅传感模块、与所述光纤光栅传感模块配合的光接收模块、及与所述光接收模块连接的信号发送模块，所述光纤光栅传感模块用以感应与被测使用者的生命体征对应的光信号，所述光接收模块用以接收所述光信号并将所述光信号转换成原始电信号；终端，包括与所述感应装置上的信号发送模块通信的信号接收模块、与所述信号接收模块连接的分析模块、与所述分析模块连接的反馈模块，所述信号接收模块用以接收上述信号发送模块发送的原始电信号，所述分析模块用以基于接收到的原始电信号提取到被测使用者的生命体征数据，并根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在于，包括：
感应装置，设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，所述感应装置包
括光源模块、与所述光源模块的输出端连接的光纤光栅传感模块、与所述光纤
光栅传感模块配合的光接收模块、及与所述光接收模块连接的信号发送模块，
所述光纤光栅传感模块用以感应与被测使用者的生命体征对应的光信号，所述
光接收模块用以接收所述光信号并将所述光信号转换成原始电信号；
终端，包括与所述感应装置上的信号发送模块通信的信号接收模块、与所
述信号接收模块连接的分析模块、与所述分析模块连接的反馈模块，所述信号
接收模块用以接收上述信号发送模块发送的原始电信号，所述分析模块用以基
于接收到的原始电信号提取到被测使用者的生命体征数据，并根据所述生命体
征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数据。
2.根据权利要求1所述的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在
于：所述用以与被测使用者接触的物件为坐垫、或床垫。
3.根据权利要求1所述的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在
于：所述终端还包括一与所述分析模块连接的、用以反馈警报信息的反馈模块，
所述反馈模块用以根据所述被测使用者的生命体征数据确定是否发出警报信
息。
4.根据权利要求1所述的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在
于：所述系统还包括与所述终端通信的服务器，所述终端包括用以向服务器上
传所述生命体征数据及所述睡眠质量数据的数据上传模块，所述服务器用以接
收上传的所述生命体征数据及所述睡眠质量数据并存储。
5.根据权利要求1所述的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，其特征在
于：所述光纤光栅传感模块包括至少两路的光纤光栅，所述光源模块与所述光
纤光栅传感模块之间通过光纤进行连接，所述光纤光栅传感模块与所述光接收
模块之间通过光纤进行连接，所述光纤光栅为布拉格光纤光栅FBG、或长周期
光纤光栅LPG。
6.一种用于监测睡眠质量和生命体征的方法，其特征在于，包括：
感应装置的光接收模块接收与被测使用者对应的光信号；其中，所述光信
号通过该感应装置的光源模块发出并经过该感应装置的光纤光栅传感模块，所
述感应装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部；
所述感应装置的光接收模块将所述光信号相应转化为原始电信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：余长源，徐伟，余长泉，
申请(专利权)人：苏州安莱光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32