基于壓電感知的科學(xué)睡眠監(jiān)護(hù)系統(tǒng).pdf

1、失眠或者睡眠質(zhì)量不高已經(jīng)成為影響現(xiàn)代人健康的一大問(wèn)題。獲取并分析睡眠分期是科學(xué)評(píng)價(jià)睡眠質(zhì)量、尋找影響睡眠因素和改善睡眠狀況基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的自動(dòng)睡眠分期方法大多是針對(duì)腦電信號(hào)，然而腦電信號(hào)的采集需要借助精密的儀器和復(fù)雜的電極，無(wú)法滿足家庭睡眠監(jiān)護(hù)的需求。壓電感知床墊能夠?qū)⑺弑O(jiān)測(cè)對(duì)睡眠的影響降到最低，是非常適合家用睡眠監(jiān)護(hù)的解決方案，但是床墊采集的BCG信號(hào)是心跳、呼吸和體動(dòng)的混合信號(hào)，體動(dòng)信號(hào)會(huì)對(duì)提取心跳和呼吸信號(hào)的特征產(chǎn)生不可忽視的影響，

2、而體動(dòng)信號(hào)本身也對(duì)睡眠分期有顯著的價(jià)值。大多數(shù)的非腦電自動(dòng)睡眠分期算法是基于其中某一種單一信號(hào)來(lái)分期的，很多方法采用的是通過(guò)多導(dǎo)睡眠圖收集的標(biāo)準(zhǔn)的生理電信號(hào)，而對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的睡眠壓電混合信號(hào)進(jìn)行分期不一定有較高的準(zhǔn)確率。本文提出一種融合多種生理數(shù)據(jù)的睡眠分期算法，基于床墊采集的壓電數(shù)據(jù)進(jìn)行睡眠分期，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了基于壓電感知的移動(dòng)睡眠監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)家庭睡眠監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程睡眠監(jiān)測(cè)提供了一套科學(xué)的解決方案。
　　本文提出的融合多種生理數(shù)據(jù)的睡眠

3、分期算法，首次將隱馬爾可夫模型運(yùn)用到呼吸信號(hào)的睡眠分期應(yīng)用當(dāng)中，證明隱馬爾可夫模型可以識(shí)別呼吸在不同睡眠時(shí)相中存在不同的模式和規(guī)律。本文提出的算法通過(guò)分析心率和呼吸率的隱馬爾可夫模型在識(shí)別不同睡眠分期時(shí)結(jié)果的優(yōu)勢(shì)與不足，綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)原算法，同時(shí)設(shè)計(jì)了體動(dòng)檢測(cè)算法與之結(jié)合，校正因?yàn)轶w動(dòng)影響到心率、呼吸率特征而出現(xiàn)的錯(cuò)誤分期，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)覺(jué)醒期、淺睡眠期、深睡眠期和REM期的自動(dòng)識(shí)別以及體動(dòng)的記錄，達(dá)到準(zhǔn)確率66.91％，并在與同類產(chǎn)