睡眠生理系统技术方案

本发明专利技术提供一种睡眠生理系统，其通过选择生理传感器、穿戴结构、及/或于一使用者身上的设置位置，而达成在单一位置即可获得多种睡眠生理资讯的功能，以使得睡眠呼吸障碍的评估更具准确性，也提升改善睡眠呼吸障碍的训练效果。

【技术实现步骤摘要】
睡眠生理系统
本专利技术涉及一种睡眠生理系统，特别地是，涉及一种可评估及改善睡眠呼吸障碍的睡眠生理系统。
技术介绍
睡眠呼吸暂停(SleepApnea)是一种睡眠呼吸障碍，其一般有三种类型：阻塞型睡眠呼吸暂停(ObstructiveSleepApnea，OSA)，中枢型睡眠呼吸暂停(CentralSleepApnea，CSA)，以及混合型睡眠呼吸暂停(MixedSleepApnea，MSA)。阻塞型睡眠呼吸暂停(OSA)之主要特征为于睡眠期间，由于上呼吸道完全或局部阻塞而形成一段时间内呼吸气流减少或中止之现象，而且，通常伴随血氧浓度的饱和度下降(desaturation)，OSA是一种常见的睡眠呼吸障碍，中年人口中约有25～40％受到影响。中枢型睡眠呼吸暂停(CSA)是因大脑驱动肌肉进行呼吸的机制出现问题所造成，使得呼吸肌肉的神经驱动出现短时间的停止，且这些从10秒到2至3分钟不等的瞬变可能会持续整个晚上的时间，中枢型睡眠呼吸暂停，类似于阻塞型睡眠呼吸暂停，会在睡眠期间导致逐渐窒息，结果造成个体自睡眠中被短暂的唤醒(arousal)，并同时恢复正常呼吸功能，且亦与阻塞型睡眠呼吸暂停类似的是，中枢型睡眠呼吸暂停可导致心律不整、高血压、心脏病和心力衰竭等疾病。混合型睡眠呼吸暂停(MSA)是指阻塞型睡眠呼吸暂停以及中枢型睡眠呼吸暂停两者混合出现的情形。呼吸暂停缺氧指数(ApneaHypoxiaIndex，AHI)是睡眠呼吸暂停严重程度的一个指标，其结合了睡眠呼吸暂停(Apnea)和睡眠呼吸低通气(hypopnea)的数量，以给出可同时评估睡眠(呼吸)中断次数以及氧饱和度程度(血氧水平)的一整体睡眠呼吸暂停严重程度评分，其中，AHI是通过将睡眠呼吸暂停和低通气事件的总数除以睡眠小时数而计算获得，通常AHI值分为，每小时5-15次为轻度，每小时15-30次为中度，每小时>30为重度。除了AHI之外，研究证实，评估或检测睡眠呼吸暂停的另一个重要指标是氧减饱和度指数(OxygenDesaturationIndex，ODI)，其是指睡眠期间每小时血中氧气水平从基线下降一定程度的次数，一般而言，ODI的表示方式有，氧饱和下降3％的次数(ODI3％)以及氧饱和下降4％的次数(ODI4％)两种，ODI与AHI不同的是，AHI还包括了可能引起睡眠唤醒(awaken)或觉醒(arousal)，但并未影响氧气水平的事件，而经研究证实，ODI与AHI以及睡眠呼吸暂停间有一定的相关性，可有效用于诊断OSA。另外，低氧水平也是可用来评估睡眠呼吸暂停所造成之影响的另一项指标，其是指血氧饱和度低于90％的时间总和与总监测时间之间的比。由于AHI以及ODI皆是以发生次数作为计算依据，因此可能无法准确反应持续出现低血氧水平却未经常出现血氧起伏变化所造成的影响，而低氧水平则可弥补此方面的不足，故低氧水平与睡眠呼吸暂停间亦具有一定的相关性。大多数的OSA的患者在仰躺的睡姿时会产生更多的OSA事件，这是因为仰躺时上呼吸道更容易受重力影响而产生塌陷，在文献中，正式被诊断为姿势性OSA(PositionalOSA，POSA)的依据是，AHI值于仰躺与非仰躺时的差值大于某一临界值，例如，POSA其中一种常见的定义为，于仰躺时的AHI值大于非仰躺时的AHI值两倍以上；由研究得知，POSA的普及率随OSA之严重度增高而递减，而70％～80％的POSA患者具轻度至中度的OSA的严重度，其中，亚洲的轻度OSA患者最高有87％可被归类为POSA之患者。另一种常见的睡眠呼吸障碍为打鼾，影响总人口中的20％～40％，此种产生噪音的症状是由于睡眠时上呼吸道气流通过时使得软组织发生振动而产生，OSA以及严重的打鼾已被研究证实与诸多的临床症状高度相关，如白天嗜睡，忧郁症，高血压之形成，缺血性心脏疾病，脑血管疾病等，而其中，打鼾为OSA中最常伴随出现的症状，并且打鼾也被普遍认为是OSA发生之前兆现象，基于两者的成因都和上呼吸道狭窄的生理现象有关，睡眠姿势也同样的影响了打鼾症状的严重度。根据研究显示，伴随着上呼吸道狭窄程度的演进，通常的情况是，先产生与睡眠姿势相关的打鼾症状，更严重时则即使非仰躺时也开始容易发生打鼾，并开始发展成轻度的OSA，且打鼾的发生与睡眠姿势的相关性逐渐下降，更进一步，OSA严重度也由与睡眠姿势相关的轻度至中度，最后变成与睡眠姿势较不相关的重度情形。睡眠姿势训练(SleeppositionalTraining，SPT)是一种可治疗姿势性OSA及姿势性打鼾的方法，近年已发展出新一代的姿势训练装置，通过于身体的中轴，例如，颈部、胸部或腹部，设置姿势传感器，例如，加速度器，并在侦测到使用者之睡姿为仰躺时，经由产生微弱的振动警示，而促使使用者改变睡姿以避免仰躺，经由许多的研究报告指出，通过这种简单却有效的治疗方式，即可避免患者于睡眠中仰躺，进而大幅降低OSA事件的发生数量。只是，这样的训练方式尚有可改进的空间，例如，由于OSA或打鼾的患者有不同严重程度以及个体的生理差异性，故在进行训练之前，若能提供评估功能，便能提供针对性的训练方案以及有关训练效果的预期信息；此外，于睡眠姿势训练期间，若还能提供睡眠及呼吸等信息，也将可由此调整装置的参数设定，以达到提高训练效果的目的。另外，除了姿势训练外，若可提供其他的训练方式，例如，针对非姿势性睡眠呼吸障碍，或是在姿势训练的基础上再更进一步加强等，将会更有帮助。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种睡眠生理系统，包括：一壳体；一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；一姿势传感器，电连接至该控制单元；一警示单元，电连接至该控制单元；一生理传感器，电连接至该控制单元；一通信模块，电连接至该控制单元；一电力模块；以及一穿戴结构，用以将该壳体设置于一使用者的一躯干或一颈部上，其中，该姿势传感器被建构以取得该使用者于睡眠期间的睡眠姿势相关信息，以及该控制单元进一步被建构以产生一驱动讯号，且该警示单元在接收该驱动讯号后，产生该至少一警示，并将该至少一警示提供予该使用者，其中，该驱动讯号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时，及/或该睡眠呼吸生理信息与一预设条件进行比较后，且该至少一睡眠呼吸生理信息符合该预设条件时，所决定的一警示行为而产生，其中，该生理传感器实施为一加速度器，以自该躯干或该颈部取得下列睡眠呼吸生理信息的至少其中一，包括：打鼾相关信息，呼吸动作，以及心率，以及其中，该系统还包括一信息提供接口，以将该睡眠姿势相关信息，及/或该睡眠生理信息提供予该使用者。本专利技术的另一目的在于提供一种睡眠生理系统，包括：一壳体；一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；一姿势传感器，电连接至该控制单元；一生理传感器，电连接至该控制单元；一通信模块，电连接至该控制单元；一电力模块；以及一穿戴结构，用以将该壳体设置于一使用者的一躯干或一颈部上，其中，该生理传感器实施为一加速度器；以及其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种睡眠生理系统，包括：/n一壳体；/n一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；/n一姿势传感器，电连接至该控制单元；/n一警示单元，电连接至该控制单元；/n一生理传感器，电连接至该控制单元；/n一通信模块，电连接至该控制单元；/n一电力模块；以及/n一穿戴结构，用以将该壳体设置于一使用者的一躯干或一颈部上，/n其中，/n该姿势传感器被建构以取得该使用者于睡眠期间的睡眠姿势相关信息，以及该控制单元进一步被建构以产生一驱动讯号，且该警示单元在接收该驱动讯号后，产生该至少一警示，并将该至少一警示提供予该使用者，其中，该驱动讯号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时，及/或该睡眠呼吸生理信息与一预设条件进行比较后，且该至少一睡眠呼吸生理信息符合该预设条件时，所决定的一警示行为而产生，/n其中，/n该生理传感器实施为一加速度器，以自该躯干或该颈部取得下列睡眠呼吸生理信息的至少其中一，包括：打鼾相关信息，呼吸动作，以及心率，以及/n其中，/n该系统还包括一信息提供接口，以将该睡眠姿势相关信息，及/或该睡眠生理信息提供予该使用者。/n...

【技术特征摘要】
20190514 CN 20192068669091.一种睡眠生理系统，包括：
一壳体；
一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；
一姿势传感器，电连接至该控制单元；
一警示单元，电连接至该控制单元；
一生理传感器，电连接至该控制单元；
一通信模块，电连接至该控制单元；
一电力模块；以及
一穿戴结构，用以将该壳体设置于一使用者的一躯干或一颈部上，
其中，
该姿势传感器被建构以取得该使用者于睡眠期间的睡眠姿势相关信息，以及该控制单元进一步被建构以产生一驱动讯号，且该警示单元在接收该驱动讯号后，产生该至少一警示，并将该至少一警示提供予该使用者，其中，该驱动讯号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时，及/或该睡眠呼吸生理信息与一预设条件进行比较后，且该至少一睡眠呼吸生理信息符合该预设条件时，所决定的一警示行为而产生，
其中，
该生理传感器实施为一加速度器，以自该躯干或该颈部取得下列睡眠呼吸生理信息的至少其中一，包括：打鼾相关信息，呼吸动作，以及心率，以及
其中，
该系统还包括一信息提供接口，以将该睡眠姿势相关信息，及/或该睡眠生理信息提供予该使用者。


2.如权利要求1所述的系统，其中，该姿势传感器进一步实施为该加速度器。


3.如权利要求1所述的系统，其中，该信息提供单元实施为下列的其中之一，包括：设置于该壳体的表面，并电连接至该控制单元，设置于一另一穿戴装置上，以及设置于一外部装置上。


4.如权利要求1所述的系统，其中，该穿戴结构实施为一固定结构，用以将该壳体设置于下列的其中之一，包括：该使用者皮肤表面，以及该使用者穿着的一衣物。


5.如权利要求4所述的系统，其中，该固定结构实施为下列的其中之一，包括：一磁力夹设结构，一机械力夹设结构，以及一黏附结构。


6.一种睡眠生理系统，包括：
一壳体；
一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；
一姿势传感器，电连接至该控制单元；
一生理传感器，电连接至该控制单元；
一通信模块，电连接至该控制单元；
一电力模块；以及
一穿戴结构，用以将该壳体设置于一使用者的一躯干或一颈部上，
其中，
该生理传感器实施为一加速度器；以及
其中，
该姿势传感器被建构以取得该使用者于一睡眠期间的睡眠姿势相关信息，以及该加速度器被建构以自该躯干或该颈部侦测该使用者于该睡眠期间的打鼾情形，并且，该系统被建构以提供该睡眠姿势相关信息以及该打鼾情形之间的一打鼾睡眠姿势相关性信息；以及
该系统还包括一信息提供接口，用以至少将该打鼾睡眠姿势相关性信息提供予该使用者。


7.如权利要求6所述的系统，其还包括一警示单元，电连接至该控制单元，以提供至少一警示。


8.如权利要求7所述的系统，其中，该控制单元进一步被建构以产生一驱动讯号，且该警示单元在接收该驱动讯号后，产生该至少一警示，并将该至少一警示提供予该使用者，其中，该驱动讯号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时，及/或该打鼾情形与一预设条件进行比较后，且该打鼾情形符合该预设条件时，所决定的一警示行为而产生。


9.如权利要求6所述的系统，其中，该穿戴结构实施为一固定结构，用以将该壳体设置于下列的其中之一，包括：该使用者皮肤表面，以及该使用者穿着的一衣物。


10.如权利要求9所述的系统，其中，该固定结构实施为下列的其中之一，包括：一磁力夹设结构，一机械力夹设结构，以及一黏附结构。


11.如权利要求6所述的系统，其中，该加速度器被建构以进一步取得下列的至少其中之一，包括：打鼾相关信息，呼吸动作，以及心率。


12.如权利要求6所述的系统，其中，该姿势传感器实施为该加速度器。


13.如权利要求6所述的系统，其还包括一光传感器，电连接至该控制器，以自该躯体或该颈部的皮肤表面取得下列睡眠生理信息的至少其中之一，包括：睡眠呼吸事件，心率，呼吸行为，以及睡眠阶段。


14.一种睡眠生理系统，包括：
一壳体；
一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；
一姿势传感器，电连接至该控制单元；
一警示单元，电连接至该控制单元；
一生理传感器，电连接至该控制单元；
一通信模块，电连接至该控制单元；
一电力模块；以及
一穿戴结构，用以将该壳体被设置于一使用者的一躯干或一颈部上，
其中，
该姿势传感器被建构以取得该使用者于睡眠期间的睡眠姿势相关信息，以及该控制单元进一步被建构以产生一驱动讯号，且该警示单元在接收该驱动讯号后，产生该至少一警示，并将该至少一警示提供予该使用者，其中，该驱动讯号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时所决定的一警示行为而产生，
其中，
该生理传感器实施为一光传感器，以自该躯干或该颈部的皮肤表面取得一血液生理信息，其中，该血液生理信息被建构以取得心率，以及该心率进一步被建构以取得一睡眠阶段相关信息，以及
其中，
该系统还包括一信息提供接口，以将该睡眠姿势相关信息，及/或该睡眠阶段相关信息提供予该使用者。


15.如权利要求14所述的系统，其中，该血液生理信息进一步被作为基础而取得下列生理信息的至少其中之一，包括：睡眠呼吸生理信息，睡眠呼吸事件，心率变异率，以及心律不整。


16.如权利要求15所述的系统，其中，该驱动讯号进一步实施为至少根据，该睡眠姿势相关信息与该预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时，及/或该睡眠呼吸生理信息与一预设条件进行比较后，且该至少一睡眠呼吸生理信息符合该预设条件时，所决定的一另一警示行为而产生。


17.如权利要求14所述的系统，其中，该姿势传感器实施为一加速度器，进一步被建构以取得该使用者于该睡眠期间的一身体活动，以及该睡眠阶段相关信息进一步实施为通过分析该身体活动以及该心率而获得。


18.如权利要求第14所述的系统，其中，该信息提供单元实施为下列的其中之一，包括：设置于该壳体的表面，并电连接至该控制单元，设置于一另一穿戴装置上，以及设置于一外部装置上。


19.一种睡眠生理系统，包括：
一壳体；
一控制单元，容置该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；
一姿势传感器，电连接至该控制单元；
一第一生理传感器，电连接至该控制单元；
一第二生理传感器，电连接至该控制单元；
一通信模块，容置于该壳体中，并电连接至该控制单元；
一电力模块；
一穿戴结构，用以在一睡眠期间将该壳体设置于一使用者身上；以及
一信息提供接口，
其中，
该姿势传感器被建构以取得该使用者于该睡眠期间的一睡眠姿势相关信息；
该第一生理传感器被建构以取得该使用者于该睡眠期间的一打鼾相关信息，其中，基于该打鼾相关信息可决定一打鼾事件，且基于该打鼾事件在该睡眠姿势相关信息符合一预设睡眠姿势范围时以及在该睡眠姿势相关信息超出该预设睡眠姿势范围时的分布，可得出一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周常安，
申请(专利权)人：周常安，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71