[发明专利]用于监测对象的生理状态的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测对象的生理状态的设备和方法，以及涉及可穿戴监测装置。

背景技术

睡眠分阶段是标注生物体的睡眠阶段的过程。通常，检查对象的睡眠的生理记录。睡眠分阶段的过程由美国睡眠医学学会(AASM)标准化并且在对应的手册中有所描述。AASM基于脑电图(EEG)、肌电图(EMG)和眼电图(EOG)测量来定义睡眠阶段，其一起被称为多导睡眠图(PSG)。

睡眠分阶段得到睡眠图，睡眠图示出了对象在睡眠时段期间的睡眠阶段的发展。AASM按照睡眠的每30秒分段来定义睡眠阶段。睡眠图能够被用作检查睡眠的有效工具。睡眠图被用在临床设置(例如，用于睡眠障碍的诊断)、个人设置(例如，用于了解其睡眠模式)、研究设置(例如，用于理解睡眠模式与生物体的生命的其他方面之间的关系)以及其他设置中。

最近，已经开发了大量算法，其能够使用根据PSG数据、更具体根据EEG、并且任选也根据EMG和EOG(Agarwal,R.&Gotman,J.Computer-assisted sleep staging。Biomedical Engineering，IEEE Transactions，48(12)，1412-1423，2001))来推断睡眠阶段的计算模型来自动地进行睡眠分阶段。自动算法的使用显著减少了由训练有素的睡眠技术员进行的与睡眠评分相关的劳动量，使睡眠分阶段可用于更多的人群。

由于由AASM描述的针对睡眠分阶段的正常流程要求在对象的面部和头部上放置一组突兀的PSG传感器，因而该技术不太适合(无监督的)家庭监测并且对个人使用的吸引力较小。这引起了来自临床以及个人电子领域两者的、对能够在实验室外部执行并且具有来自传感器的最小负担的睡眠分阶段的不突兀方法的兴趣。已经提出了针对常规基于EEG的睡眠分阶段的许多备选方案。特别适合于不突兀的睡眠分阶段的一种这样的方法是基于心率变异性(HRV)和身体移动。该方法需要记录移动的传感器(例如，加速度计)以及能够记录心脏搏动的次数的传感器(例如，可穿戴式心电图ECG或光电体积描记术PPG)。后者实现了对心搏间期(IBI)的提取，其然后能够被用于分析心率变异性(Redmond，SJ，de Chazal，P.，O'Brien，C.，Ryan，S.，McNicholas，WT，&Heneghan，C.，“Sleep staging using cardiorespiratory signals”，Somnologie-Schlafforschung und Schlafmedizin，11(4)，245-256，2007)。基于HRV的睡眠分阶段是可能的，这是因为在HRV中反映了在不同睡眠阶段期间自主神经系统的交感神经与副交感神经组成之间的动力学。

睡眠分阶段然后通常按以下方式完成：根据心搏间期，提取与睡眠阶段相关的HRV特征(通常超过5分钟的窗口以考虑最慢IBI变化，并且这些特征被用于预测睡眠阶段(例如，通过训练预测模型以在睡眠阶段之间进行分离)。

使用可穿戴传感器的一个一般问题、并且特别是关于缓慢改变的生理状态(例如，诸如睡眠分阶段的应用)的监测的问题在于：可穿戴传感器必须长时间开启(例如，至少一整夜)而不连接到电源。这对用于驱动传感器的电池、适配器或其他移动电源提出了很高的要求。放大移动电源常常不是有吸引力的选择，因为其使得该设备更加笨重并且对用户更加不舒适。因此，需要省电的方法。

在US 8945017B2中提出了一种可穿戴心率监测器。生物度量监测设备被用于通过使用心跳波形传感器和运动检测传感器来确定用户的心率。在一些实施例中，所述设备收集来自心跳波形传感器的并发输出数据以及来自运动检测传感器的输出数据，检测来自运动检测传感器的输出数据的周期性分量，并且使用来自运动检测传感器的输出数据的周期性分量来从心跳波形传感器的输出数据中去除对应的周期性分量。根据该结果，所述设备可以确定并呈现用户的心率。

然而，在提供较长期的监测时，仍然需要节约能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种监测设备和方法，其允许监测对象的生理状态，需要较少的能量，但是提供足够在医学设施中使用的准确度。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于监测对象的生理状态的设备，所述设备包括：

传感器接口，其被配置为从传感器获得指示对象的生命体征的传感器信号；

电力存储设备接口，其被配置为获得指示对所述传感器供电的电力存储设备的电量状态的电量值；