[发明专利]一种无干扰识别和记录睡眠行为的健康分区床垫及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种健康分区床垫，特别是一种可以定量化分析床垫的支撑性能，并可以在无干扰睡眠的前提下识别并记录睡眠行为，从而为健康睡眠维护和健康睡眠研究提供技术支持和信息帮助的床垫。

背景技术

睡眠是人体健康和精力、体力恢复的保证。一方面，健康睡眠需要每晚进行各种各样的动作行为和姿势调节，以避免由于局部肌肉、软组织持续受压而引起的血液循和神经传导受阻，另一方面，人体的动作行为和姿势调节又不能过于频繁，否则也会影响睡眠质量，如不宁腿综合征、周期性肢体动作等睡眠障碍问题多表现为睡眠过程中动作行为的增加，从而使睡眠时断时续，难易保持。实验研究表明，床垫或床具的支撑性能对人体睡眠行为有着重要的影响，如床垫过软或过硬都会影响人体的睡眠行为。因此，一，在无干扰睡眠的前提下识别并记录睡眠行为，对睡眠健康研究有着重要的意义；二，通过床垫支撑性能的调节实现睡眠行为的优化，对于健康睡眠床具或床垫的设计具有重要的意义。目前睡眠行为的测试方法主要有多导睡眠图记录法、体动记录图分析法和摄像法。其中多导睡眠图记录法虽然可以获得睡眠结构的详细信息，但该方法只能在实验室内完成，并且需要将多导电极置于人体之上，因此，对正常睡眠有一定程度的影响。体动记录图分析法是一种测试具体人体肢体动作的较好的方法，但为了获得全面的睡眠动作行为，需要给人体肢体部位的多处佩戴体动记录装置，因此，也会对睡眠产生一定程度的影响。摄像法虽然可以在不干扰睡眠的前提下测试睡姿和睡眠动作行为，但这种方法不够尊重睡眠者的隐私，同时，也无法精确测试细微动作行为和被褥掩盖下的动作行为。床垫最重要的功能就是支撑人体,供人睡眠和休息。这种支撑关系实际上就是一种力的平衡关系。首先,在人体重力作用下,床垫发生变形,并产生反作用力,与人体质量相互平衡。同时,床垫在反作用力的作用下,人体肌肉软组织发生变形,产生内应力,使肌肉骨骼系统达到力的平衡。在两种平衡力的作用下人体获得支撑。从这一角度讲,人-床之间的支撑关系可以通过人-床之间的压力界面和形状界面来反映，即可以通过人-床之间的形状界面和压力来定量化地研究床垫的支撑性能。但由于上述睡眠行为测试方法无法将睡眠行为与床垫的支撑性能定量化地连接起来，因此，也就无法根据睡眠行为的需要定量化地改变床具或床垫的支撑性能。

发明内容

本发明旨在克服以上睡眠行为测试技术中所存在的缺点和不足之处，提供一种健康分区床垫，可以识别并记录人体睡眠行为，为健康睡眠监测、研究及E健康睡眠体验提供技术支持，同时还可以定量化地研究人-床之间的支撑关系。

本发明目的的实现采用如下技术方案：

一种无干扰识别和记录睡眠行为的健康分区床垫，其结构特点在于，由上、下两层床垫组合而成，所述上层床垫的上表层面料复合层内固定有呈网状矩阵分布的若干个对数电位传感器，所述对数电位传感器与信息采集器相连接，通过信息采集器将连续采集到的人-床界面压陷量信息和与人-床界面压陷量信息同步变化的对数电位传感器输出电压信号传输给数据处理器，从而同时获得人-床界面压陷形状和睡眠者动作行为事件发生的信号；所述下层床垫由头部区域、肩部区域、腰部区域、臀部区域、腿部区域五个独立的模块单体组合而成。

本发明结构特点还在：

所述每个模块单体分别有10个不同的硬度等级，其芯层硬度分别为：50mm-55mm，55mm-60mm，60mm-65mm，65mm-70mm，70mm-75mm，75mm-80mm，80mm-85mm，85mm-90mm，90mm-95mm，95mm-100mm，100mm-105mm。

所述上层床垫的芯层由泡沫海绵或乳胶海绵或马毛垫或羽绒填充材料或几种填充材料的组合制备而成；所述上层床垫的面料复合层由面料、硬质海绵、海绵、无纺布绗缝而成。

所述每个模块单体由芯层和包覆芯层的面料复合层组成，所述芯层由泡棉或乳胶海绵或弹簧或植物纤维垫组成；面料复合层由面料、硬质海绵、海绵、无纺布绗缝而成。

所述下层床垫的独立的模块单体周边上设置有用于模块单体相互拼接后起固定作用的粘扣带；所述上、下两层床垫的四面围边上设置有粘扣带，用于固定叠放的两层床垫结构。

一种无干扰识别和记录睡眠行为的健康分区床垫的选择方法，其特点在于，包括如下步骤：

(1)首先进行人体测量，获得受试者的人体体型特征参量；

(2)根据体型特征预选一组下层床垫的模块单体，与上层床垫组合成整体床垫；

(3)受试者躺到床垫上，根据睡姿偏好选择睡姿；上层床垫和下层床垫在受试者的重量的作用下发生形变；