用于监测睡眠质量和生命体征的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医学诊疗技术领域，具体涉及一种用于监测睡眠质量和生命体征 的系统。
【背景技术】
[0002] 睡眠对于身体维持正常的生理功能以及生长发育极为重要，与健康息息相关。随 着人民生活水平的提高和工作压力的加大，有相当多数人患有或轻或重的睡眠疾病，这不 仅影响到人体的心血管肌肉等器官的功能，并且也会对人的健康产生不可预估的伤害。目 前，现有的用于监测睡眠质量和生命体征的装置大致分为家庭和医疗两大类，若按照穿戴 方式划分，则包括穿戴式和非穿戴式。
[0003] 传统意义上的用于监测睡眠质量和生命体征的装置通常是穿戴式的。有部分是基 于加速度计而设计的。此类产品依赖于人体的肢体运动来感测睡眠质量，容易产生误判，比 如测试者躺在床上，肢体未动，会被误判为"入睡"，反之，测试者躺在床上因各种外界刺激 (如蚊虫叮咬）等产生肢体动作，则会被误判为"未入睡"。由此可见，肢体运动与睡眠状况 关系不是很大。另外，在医院里采用的是基于多导睡眠图（P〇lysomnogram，PSG)的睡眠质 量监测方式，被称为是睡眠质量监测领域的"金标准"。该方案通过分析脑电、心电、眼电、 肌电、鼾声、血样饱和度等参数，得到最终的睡眠质量及生命体征数据。然而，上述睡眠质量 及生命体征的监测装置有诸多不足：设备体积巨大，不易移动，设备检测过程繁琐；测量电 极很多，且均为接触式黏贴，受试者会因此感到诸多不适，一定程度上影响监测结果的准确 性。
[0004] 有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新的用于监测睡 眠质量和生命体征的系统及方法，使其更具有产业上的利用价值。 【实用新型内容】
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种非接触式的用于监测睡眠质 量和生命体征的系统。
[0006] 本实用新型提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统，包括：
[0007] 感应装置，设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，所述感应装置包括光源 模块、与所述光源模块的输出端连接的光纤光栅传感模块、与所述光纤光栅传感模块配合 的光接收模块、及与所述光接收模块连接的信号发送模块，所述光纤光栅传感模块用以感 应与被测使用者的生命体征对应的光信号，所述光接收模块用以接收所述光信号并将所述 光信号转换成原始电信号；
[0008] 终端，包括与所述感应装置上的信号发送模块通信的信号接收模块、与所述信号 接收模块连接的分析模块、与所述分析模块连接的反馈模块，所述信号接收模块用以接收 上述信号发送模块发送的原始电信号，所述分析模块用以基于接收到的原始电信号提取到 被测使用者的生命体征数据，并根据所述生命体征数据确定所述被测使用者的睡眠质量数 据。
[0009] 进一步地，所述用以与被测使用者接触的物件为坐垫、或床垫。
[0010] 进一步地，所述终端还包括一与所述分析模块连接的、用以反馈警报信息的反馈 模块，所述反馈模块用以根据所述被测使用者的生命体征数据确定是否发出警报信息。
[0011] 进一步地，所述系统还包括与所述终端通信的服务器，所述终端包括用以向服务 器上传所述生命体征数据及所述睡眠质量数据的数据上传模块，所述服务器用以接收上传 的所述生命体征数据及所述睡眠质量数据并存储。
[0012] 进一步地，所述光纤光栅传感模块包括至少两路的光纤光栅。
[0013] 进一步地，所述光源模块与所述光纤光栅传感模块之间通过光纤进行连接，所述 光纤光栅传感模块与所述光接收模块之间通过光纤进行连接。
[0014] 进一步地，所述光纤光栅为布拉格光纤光栅FBG、或长周期光纤光栅LPG。
[0015] 借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：
[0016] 本实用新型的用于监测睡眠质量和生命体征的系统中，通过感测装置的光纤光栅 传感模块来感测与被测使用者对应的光信号，并通过光接收模块将所述光信号转换成原始 电信号，之后将原始电信号发送至与所述感测模块进行通信的终端上，最终终端根据接收 的原始电信号进行分析，得到与被测使用者对应的生命体征数据和睡眠质量数据。上述过 程中，因感测装置设置于用以与被测使用者接触的物件的内部，从而该感测装置并不与人 体直接接触，避免直接接触式的测试过程给使用者带来的不适感，提升测试结果的准确性； 此外，设备检测过程简单，设备体积小，易于搬运。
[0017] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技 术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详 细说明如后。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型实施例提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统的结构示 意图；
[0019] 图2是本实用新型实施例提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统中的感应 装置、终端及服务器的模块图；
[0020] 图3是本实用新型实施例提供的用于监测睡眠质量和生命体征的方法的流程图；
[0021] 图4示例性地展示了在信号处理之前的原始电信号；
[0022] 图5示例性地展示了在信号处理之后的心率数值；
[0023] 图6示例性地展示了在信号处理之后的心冲击信号；
[0024] 图7不例性地展不了在信号处理之后的呼吸及打鼾信号；
[0025] 图8示例性地展示了在信号处理之后的简化睡眠质量图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0027] 本实用新型提出了一种非接触式全光睡眠、生命体征监测系统，具有非接触式监 测、准确灵敏度高、便携性强、舒适度强、无交叉感染、实时性强、功耗低、抗电磁干扰、云端 大数据分析、有反馈机制、性价比高等优点，可在家庭、养老院、医院等场合使用。
[0028] 参图1所示，其为本实用新型实施例提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统 的结构示意图。其中，所述用于监测睡眠质量和生命体征的系统可以包括设置于用以与被 测使用者接触的物件l〇a、10b上的感应装置11，与所述感应装置11进行通信的终端20a、 20b，以及与所述终端20a、20b进行通信的服务器30。其中，所述终端可以是手机、或笔记本 电脑、或平板电脑、或个人数字助理PDA、或智能手表等。这些终端可以包括处理器、内存、总 线、输入/输出装置、存储装置、通信接口等。上述终端20a、20b与上述感应装置11、服务器 30可以通过有线、或无线方式进行通信，也就是说，可以是通过任意的有线协议方式、或者 任意的无线协议方式来传输数据。有线接口可以是：USB接口、UART接口、232、485、422等； 无线接口可以是：蓝牙、红外、2. 4G、5G、WIFI、Zigbee、GPRS、2G、3G、4G 等。
[0029]本实施例中，上述用以与被测使用者接触的物件10a、10b可以是坐垫、或床垫等 物件，同一个物件可以与一个或多个终端进行通信，或者一个或多个物件可以与同一个终 端进行通信。上述服务器可以是任意形式的服务器，如云端服务器，服务器的数量不受限 制，可以是与多个终端进行通信的一个或多个服务器。
[0030] 本实施例中，上述感应装置11设置于物件10a、10b的内部，如：设置于坐垫的内 部，在使用过程中，被测的使用者直接坐在该坐垫上，与内部的感应装置11不直接接触。具 体地，本实施例的感应装置11可以设置成层状结构。
[0031] 参图2所示，其为本实用新型实施例提供的用于监测睡眠质量和生命体征的系统 中的感应装置、终端及服务器的模块图。本实施例中，所述感应装置11包括光源模块111、 与所述光源模块111的输出端连接的光纤光栅传感模块112、与所述光纤光栅传感模块112 配合的光接收模块113、及与所述光接收模块113连接的信号发送模块114,所述光纤光栅 传感模块112用以感应与被测使用者的心理压力对应的光信号，所述光接收模块113用以 接收所述光信号并将所述光信号转换成原始电信号；所述信号发送模块114用以将上述原 始电信号向终端20进行发送。
[0032]本实施例中，所述光纤光栅传感模块可以是布拉格光纤光栅（Bragg Fiber Grating, FBG)、或长周期光纤光栅（Long Period Fiber Grating, LPG)等。上述光源模块 111与上述光纤光栅传感模块112之间、上述光纤光栅传感模块112与上述光接收模块113 之间均通过光纤进行连接，所述光纤可以是任意类型的光纤，所述光源模块111可以是任 意形式的光源，所述光接收模块113可以是任意类型的光接收器。
[0033]本实施例中，所述光纤光栅传感模块包括至少两路的光纤光栅，如：第1路、第2路、…、第N路，因为通常与被测使用者接触的物件面积较大，若只是设置一路光纤光栅，有 可能导致测量结果不准确，所以通过设置多路的光纤光栅，来提升测试结果的准确性。
[0034]光纤光栅传感模块112的基本原理大致是：当光源模块所提供的光进入光纤之 后，经过光纤光栅传感模块会有一部分光返回，另一部分光则发生透射。反射的光的波长跟 光栅周期、纤芯的有效折射率有关，所以当外界的被测量物体（被测人体）引起光纤光栅的 温度、应力改变时，会导致反射光的波长发生变化。也就是说，光纤光栅的反射光的波长的 变化反映了外界被测信号（心理压力）的变化情况。
[0035]所述终端20包括与所述感应装置11上的信号发送模块114通信的信号接收模块 23、与所述信号接收模块23连接的分析模块22、与所述分析模块22连接的反馈模块21，所 述信号接收模块23用以接收上述信号发送模块114发送的原始电信号，所述分析模22块