[发明专利]睡眠信号调节装置和方法

说明书

本公开涉及睡眠信号调节装置和方法，具体地提供了一种方法和装置，用于调节来自睡眠监测仪的睡眠传感器的睡眠信号。睡眠传感器被配置为感测来自睡眠中的哺乳动物(诸如人，例如幼儿或婴儿)的生理信号，诸如心脏或呼吸信号。如果所述哺乳动物在其睡眠期间也显示出(整体)身体移动，则所述传感器信号可能会发生削波。所述方法和装置通过在所述传感器信号发生削波时提供对所述睡眠信号而非所调节的睡眠信号本身的估计，来提供对所述睡眠信号的调节。

技术领域

本发明涉及一种用于睡眠监测仪的睡眠信号调节装置、方法和系统。本发明还涉及包括用于使处理器系统执行该方法的指令的一种计算机程序产品。

睡眠监测仪可以被用于检测哺乳动物(诸如人，例如幼儿或婴儿)的睡眠。特别是针对幼儿，父母或医务人员可能想要监测睡眠过程。在睡眠期间，哺乳动物可能会显示出(整体)身体移动并且发出生理信号，诸如可以由睡眠监测仪的传感器获取的心脏或呼吸信号。与用于感测生理信号的传感器相比，用于监测身体移动的传感器通常被配置用于感测相对较大振幅的信号。

能够以足够的准确度感测身体移动和生理信号的传感器需要较大的动态范围。被缩写为DR或DNR的动态范围(dynamic range)被定义为可变数量的最大值与最小值之间的比率。

背景技术

众所周知，被放置在床垫之下的压电传感器适合于在极少运动至没有运动期间提取生理信号(诸如心脏或呼吸信号)，并且还适合于当躺在床垫之上的人移动时提取(整体)身体移动。

然而，实际上，结果发现需要巨大的动态范围来捕获极少运动至没有运动期间的生理信号(这是极小振幅的信号)以及运动期间的移动信号(这是极大振幅的信号)。因此，睡眠信号调节装置通常被配置为调节传感器信号，以使得能够在存在较大信号的情况下测量生理信号。

WO 2015/078940提出对传感器信号应用可调衰减，使得较小振幅和较大振幅的传感器信号都是可测量的。在确定生物物理变量时考虑了幅度衰减因子。

WO 2013/179189 A1公开了一种心脏活动和呼吸活动，这是对躺在支撑系统的表面上的人进行监测得到的。通过对表示水平方向上的心脏活动的弹道效应的第一物理量的幅度进行采样来生成第一信号。通过对第二物理量的幅度进行采样来生成第二信号。第二物理量表示身体在垂直方向上的表面上的推动效应的变化。变化的推动效应是由于呼吸活动引起的身体的扩张和收缩以及垂直方向上心脏活动的弹道效应的组合。第一信号和第二信号被处理以提取有关水平方向上和垂直方向上的心脏活动的弹道效应的信息以及表示呼吸活动的第四信号。第一信号被用于在第二信号中识别来自垂直方向上的心脏活动的弹道效应的贡献。

US 2009/0093687 A1公开了一种与生理传感器通信的方法。在实施例中，该方法包括在第一模式下通过第一导体向生理传感器供电并且在第二模式下通过第一导体与信息元件通信。生理传感器包括信息元件、被配置为在第一模式下接收和存储来自第一导体的电力的电源以及被配置为在第一模式下接收来自第一导体的电力的感测电路系统。电源在第二模式下将所存储的电力释放到感测电路系统。

US 2016/0007870 A1提供了一种处理表示受试者的生理节律的信号的方法，其中该方法包括以下步骤：接收来自受试者的信号；用带通滤波器对信号进行滤波；从滤波后的信号中提取分析窗；对分析窗中的滤波后的信号执行多个间隔长度估计方法；对多个间隔长度估计方法的输出进行求和；以及通过多个间隔长度估计方法的输出之和确定间隔长度。

WO 2015/078937 A1公开了一种用于监测人类的睡眠状态的睡眠监测装置，该睡眠监测装置被配置为接收来自移动测量装置的休息的人的移动数据，该睡眠监测装置包括：被配置为至少通过心跳数据和呼吸数据以及物理活动计算移动数据的移动数据分析器、被配置为确定时间隔间内心跳数据的心率规律性评估并且确定该时间间隔内呼吸数据的呼吸规律性评估的数据分类器、被配置为至少通过呼吸规律性评估和心率规律性评估获得该时间间隔的睡眠状态的睡眠分类器。