本發(fā)明涉及睡眠監(jiān)測系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，人們的生活節(jié)奏不斷加快，工作壓力與日俱增，睡眠問題逐漸成為困擾眾多人的重要難題。對睡眠質(zhì)量進行準(zhǔn)確監(jiān)測和有效管理，已成為保障人們身心健康的迫切需求。

2、在傳統(tǒng)的睡眠監(jiān)測技術(shù)中，大多依賴于接觸式設(shè)備。這些設(shè)備需要將傳感器直接附著在人體上，一方面，在睡眠過程中會給使用者帶來明顯的異物感，影響睡眠的自然狀態(tài)，進而降低監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，一些接觸式的腦電監(jiān)測設(shè)備需要在頭部佩戴多個電極，不僅不舒適，還可能在睡眠中因使用者的翻身等動作而移位，導(dǎo)致監(jiān)測信號不穩(wěn)定。另一方面，長期使用接觸式設(shè)備可能會引起皮膚過敏等不良反應(yīng)，尤其是對于皮膚敏感的人群來說，使用體驗大打折扣。

3、此外，傳統(tǒng)睡眠監(jiān)測系統(tǒng)雖然功能比較多，能對多個生理參數(shù)進行監(jiān)測，但是多傳感器之間的融合度較差，且系統(tǒng)內(nèi)部也不太方便直接對多傳感器的運行功率和參數(shù)進行調(diào)節(jié)，致使在對不同人群監(jiān)測時出現(xiàn)因多傳感器運行功率和參數(shù)沒有調(diào)整到合適的數(shù)據(jù)值造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、1．要解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀及其使用方法，它能夠在不干擾睡眠的前提下，同時對多個關(guān)鍵生理參數(shù)進行監(jiān)測，為人們提供更全面、準(zhǔn)確的睡眠信息，以便更好地進行睡眠管理和健康維護。

3、2．技術(shù)方案

4、為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

5、第一方面，本公開提供一種用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀，包括硬件設(shè)備和監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件，所述硬件設(shè)備包括睡眠倉、可移動式睡眠床以及系統(tǒng)運行主機，所述系統(tǒng)運行主機通過信號線連接有顯示屏，所述睡眠倉的腔室內(nèi)壁頂部通過分割線分隔成頭部監(jiān)測區(qū)和肢體監(jiān)測區(qū)，所述頭部監(jiān)測區(qū)上等距固定安裝有若干個射頻傳感器，且所述頭部監(jiān)測區(qū)中心位置處固定安裝有拾音器，所述肢體監(jiān)測區(qū)上等距固定安裝有若干個電容式傳感器和光學(xué)紅外傳感器；

6、所述監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件搭載在所述系統(tǒng)運行主機的中央處理器內(nèi)部，且所述監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件通過所述中央處理器運行，所述監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件包括無接觸式傳感器模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊以及智能反饋模塊，所述無接觸式傳感器模塊、所述信號處理模塊、所述數(shù)據(jù)分析模塊以及所述智能反饋模塊之間數(shù)據(jù)通訊連接，所述監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件還包括網(wǎng)絡(luò)通信模塊和云端模型數(shù)據(jù)庫，所述云端模型數(shù)據(jù)庫通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊與所述數(shù)據(jù)分析模塊之間網(wǎng)絡(luò)遠程無線連接；

7、所述射頻傳感器、所述拾音器、所述電容式傳感器以及所述光學(xué)紅外傳感器皆通過信號線與所述系統(tǒng)運行主機相連接，所述無接觸式傳感器模塊接收各個傳感器捕獲的信號，且所述無接觸式傳感器模塊數(shù)據(jù)通訊連接有功率參數(shù)調(diào)整模塊，所述功率參數(shù)調(diào)整模塊內(nèi)部設(shè)置有針對不同年齡段和性別人群的功率參數(shù)數(shù)據(jù)單元，以便根據(jù)受監(jiān)測者的年齡和性別選取對應(yīng)的傳感器運行參數(shù)。

8、進一步的，所述無接觸式傳感器模塊控制若干個所述射頻傳感器向受監(jiān)測者頭部發(fā)射特定頻率的射頻信號，同時受監(jiān)測者頭部大腦神經(jīng)元活動產(chǎn)生腦電信號并在頭部周圍形成微弱的電磁場，所述射頻信號被微弱的電磁場干擾、反射、折射以及衰減后形成腦電特征信號重新被所述射頻傳感器捕獲，所述腦電特征信號向所述信號處理模塊內(nèi)部輸入。

9、進一步的，所述電容式傳感器向受監(jiān)測者肢體靠近形成一個電容，所述無接觸式傳感器模塊控制若干個所述電容式傳感器向受監(jiān)測者肢體發(fā)射特定頻率的電場波段信號，電場波段信號遇到受監(jiān)測者肢體在肢體表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，同時肢體的生理活動以及心跳活動引起感應(yīng)電荷的分布變化，從而改變并形成新的電場波段信號反射回來被所述電容式傳感器接收，新的電場波段信號向所述信號處理模塊內(nèi)部輸入。

10、進一步的，所述無接觸式傳感器模塊控制若干個所述光學(xué)紅外傳感器向受監(jiān)測者肢體發(fā)射特定頻率的紅光和紅外光，利用紅外光對氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白的吸收差異較小、紅光對氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白的吸收差異較大的原理接收反射或透射回來的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為光電波段信號，所述光電波段信號向所述信號處理模塊內(nèi)部輸入。

11、進一步的，所述信號處理模塊內(nèi)部設(shè)置有去噪單元、放大單元、濾波單元以及特征提取單元，且所述去噪單元、所述放大單元、所述濾波單元以及所述特征提取單元順次運行，所述去噪單元上信號連接有濾波器，所述去噪單元利用所述濾波器將所述腦電特征信號環(huán)境中的高頻電磁干擾進行濾除，所述放大單元再將所述濾除后的腦電特征信號放大到目標(biāo)幅度范圍，提高信號強度，所述濾波單元將接收到的放大后的腦電特征信號進行濾波處理，去除掉高于50赫茲的腦電特征信號，保留低于50赫茲的腦電特征信號，所述特征提取單元對接收到的低于50赫茲的腦電特征信號進行提取，并輸出相應(yīng)的腦電信號頻率數(shù)值。

12、進一步的，所述新的電場波段信號在所述信號處理模塊內(nèi)部首先被所述去噪單元去噪處理，去除異常電場波段信號，所述放大單元將去除異常電場波段信號后的電場波段信號多級逐漸放大，以便后續(xù)處理，所述濾波單元將放大后的電場波段信號進行濾波處理，去除掉高于50赫茲的電場波段信號，保留低于50赫茲的電場波段信號，所述特征提取單元對接收到的低于50赫茲的電場波段信號進行提取，并輸出相應(yīng)的心率信號頻率值。

13、進一步的，所述光電波段信號在所述信號處理模塊內(nèi)部首先被所述去噪單元去噪處理，去除異常光電波段信號，所述放大單元將去除異常光電波段信號后的光電波段信號放大，所述濾波單元將放大后的光電波段信號進行濾波處理，去除掉高于50赫茲的光電波段信號，保留低于50赫茲的光電波段信號，所述特征提取單元對接收到的低于50赫茲的光電波段信號進行提取，并輸出相應(yīng)的血氧飽和度監(jiān)測值。

14、進一步的，所述云端模型數(shù)據(jù)庫內(nèi)部設(shè)置有通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)先訓(xùn)練并設(shè)置存儲的腦電信號數(shù)值單元庫、心率信號數(shù)值單元庫以及血氧飽和度數(shù)值單元庫，所述數(shù)據(jù)分析模塊獲取所述腦電信號頻率數(shù)值、所述心率信號頻率值以及所述血氧飽和度監(jiān)測值的數(shù)值，并分別與所述腦電信號數(shù)值單元庫、所述心率信號數(shù)值單元庫以及所述血氧飽和度數(shù)值單元庫的數(shù)值進行對比，將對比的結(jié)果通過所述智能反饋模塊進行展現(xiàn)和反饋，所述展現(xiàn)和反饋的結(jié)果包括所述腦電信號頻率數(shù)值、所述心率信號頻率值以及所述血氧飽和度監(jiān)測值的具體監(jiān)測數(shù)值，所述展現(xiàn)和反饋的結(jié)果還包括各項監(jiān)測數(shù)值是否在所述云端模型數(shù)據(jù)庫的對應(yīng)的數(shù)值單元庫內(nèi)部，如果在對應(yīng)的數(shù)值單元庫內(nèi)部則表示數(shù)據(jù)監(jiān)測正常，如果不在對應(yīng)的數(shù)值單元庫內(nèi)部則表示數(shù)據(jù)監(jiān)測異常。

15、進一步的，所述云端模型數(shù)據(jù)庫內(nèi)部還設(shè)置有特定時間段內(nèi)的鼾聲次數(shù)值單元庫，所述拾音器接收特定時間段內(nèi)鼾聲信號后經(jīng)過所述信號處理模塊和所述數(shù)據(jù)分析模塊的處理分析，然后生成鼾聲檢測值與所述鼾聲次數(shù)值單元庫進行比對，并通過所述智能反饋模塊生成對比結(jié)果。

16、第二方面，本公開提供一種用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀的使用方法，所述方法應(yīng)用于第一方面所提供的一種用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀，所述用于神經(jīng)康復(fù)的睡眠監(jiān)測儀的使用方法包括：腦電信息監(jiān)測管理方法、心率信息監(jiān)測管理方法、血氧飽和度信息監(jiān)測管理方法以及鼾聲信息監(jiān)測管理方法；

17、其中，所述腦電信息監(jiān)測管理方法包括：

18、第一步：受測者平躺在可移動式睡眠床的床板上，將床板移入睡眠倉，使頭部正對頭部監(jiān)測區(qū)；

19、第二步：通過系統(tǒng)運行主機進入監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件，選擇適合受測者年齡和性別的功率參數(shù)；

20、第三步：無接觸式傳感器模塊控制射頻傳感器向受測者頭部發(fā)射特定頻率射頻信號，捕獲腦電特征信號；

21、第四步：腦電特征信號輸入信號處理模塊，依次經(jīng)過去噪、放大、濾波和特征提?。?/p>

22、第五步：數(shù)據(jù)分析模塊將提取的腦電信號頻率數(shù)值與腦電信號數(shù)值單元庫對比，通過智能反饋模塊展示結(jié)果；

23、所述心率信息監(jiān)測管理方法包括：

24、第一步：無接觸式傳感器模塊控制電容式傳感器向受測者肢體發(fā)射特定頻率電場波段信號；

25、第二步：接收因肢體活動和心跳產(chǎn)生變化后反射回來的電場波段信號；

26、第三步：信號輸入信號處理模塊，進行去噪、放大、濾波和特征提??；

27、第四步：數(shù)據(jù)分析模塊將心率信號頻率值與心率信號數(shù)值單元庫對比，通過智能反饋模塊展示結(jié)果；

28、所述血氧飽和度信息監(jiān)測管理方法包括：

29、第一步：無接觸式傳感器模塊控制光學(xué)紅外傳感器向受測者肢體發(fā)射特定頻率的紅光和紅外光；

30、第二步：接收反射或透射回來的光信號并轉(zhuǎn)換為光電波段信號；

31、第三步：信號輸入信號處理模塊，進行去噪、放大、濾波和特征提??；

32、第四步：數(shù)據(jù)分析模塊將血氧飽和度監(jiān)測值與血氧飽和度數(shù)值單元庫對比，通過智能反饋模塊展示結(jié)果；

33、所述鼾聲信息監(jiān)測管理方法包括：

34、第一步：拾音器接收特定時間段內(nèi)的鼾聲信號；

35、第二步：鼾聲信號經(jīng)過信號處理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊處理分析；

36、第三步：生成鼾聲檢測值與鼾聲次數(shù)值單元庫對比，通過智能反饋模塊展示結(jié)果。

37、3．有益效果

38、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

39、（1）本方案，首先將睡眠倉內(nèi)部分區(qū)設(shè)計并布局優(yōu)化，將睡眠倉的腔室內(nèi)壁頂部劃分為頭部監(jiān)測區(qū)和肢體監(jiān)測區(qū)，合理布局不同類型傳感器，便于精準(zhǔn)監(jiān)測不同部位信號，減少信號干擾，提高監(jiān)測效率和質(zhì)量；

40、（2）本方案，通過采用非接觸式傳感器監(jiān)測技術(shù)，傳感器無需與受監(jiān)測者身體捆綁或粘貼接觸，避免了因捆綁、粘貼接觸給受監(jiān)測者帶來的不適感，提高了受監(jiān)測者的睡眠質(zhì)量、減少了傳統(tǒng)接觸式監(jiān)測設(shè)備傳感器粘貼可能引起皮膚過敏等問題，同時采用射頻傳感器、電容式傳感器、光學(xué)紅外傳感器和拾音器的多種傳感器相融合的技術(shù)，能夠同時監(jiān)測腦電信號、心率、血氧飽和度和鼾聲的多個生理參數(shù)，提供更全面的睡眠監(jiān)測數(shù)據(jù)，為睡眠的監(jiān)測提供堅實的數(shù)據(jù)結(jié)論依據(jù)；

41、（3）本方案，系統(tǒng)內(nèi)部直接集成有針對不同年齡段和性別人群的功率參數(shù)數(shù)據(jù)單元，方便根據(jù)受監(jiān)測者的年齡和性別選取對應(yīng)的傳感器運行參數(shù)，避免出現(xiàn)在對不同人群監(jiān)測時出現(xiàn)因多傳感器運行功率和參數(shù)沒有調(diào)整到合適的數(shù)據(jù)值造成監(jiān)測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況；

42、（4）本方案，通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)先訓(xùn)練并設(shè)置存儲的云端模型數(shù)據(jù)庫各項數(shù)值單元庫，能夠?qū)⒈O(jiān)測到的數(shù)據(jù)與各項數(shù)值單元庫進行對比分析，對比分析更加方便，且智能反饋模塊將對比結(jié)果展現(xiàn)給用戶，使用戶能夠直觀地了解自己的睡眠狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施。