一种穿戴式睡眠监测健康管理仪的制作方法

1.本发明属于智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种穿戴式睡眠监测健康管理仪。


背景技术：

2.阻塞性睡眠呼吸暂停（osa）即通常所说的“打呼噜”、“打鼾”，是指在睡眠过程中当呼吸道气流受到限制，气流高速通过上呼吸道的狭窄部位时产生涡流，在口腔或咽喉软组织附近发生振动时，引起粗重响亮的鼾声；而当呼吸道中的气流被压迫到一定程度时，会出现明显的呼吸中断，出现呼吸暂停。而且近期研究表明，由于osa导致氧化应激、睡眠结构紊乱和免疫功能改变等原因，osa患者的癌症发病率、肿瘤侵袭性和癌症死亡率都高于正常人群。这种疾病在成人及儿童中都非常常见，影响全球约10%的成年人。根据不同体位状态下呼吸事件的发生频率及严重程度，阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（osahs）分为体位相关性osahs（posa）和非体位相关性osahs（nposa）。posa患者在osahs人群中的比例较高，具有特殊的临床特征，在轻中度osahs患者中posa的比例为65%~87%。
3.多导睡眠监测(psg)是诊断osahs的金标准，但由于设备昂贵、检查过程繁琐、需住院检查，舒适度差，影响患者睡眠，以及易于受到地区医疗条件限制等原因，很多患者无法获得及时诊断。流行病学调查提示，人群中未被诊断的中重度osahs男性、女性患者比率分别高达93%、82%。即便在上海地区也有85%以上的osahs患者没有得到及时诊断。发展简便、舒适的osahs筛查新技术是提高osahs诊断率的重要保障。因此，寻找简便快捷的osahs筛查诊断方法十分必要，不仅能用于基层卫生服务中心简易筛查，使医疗资源分配更为合理，而且降低医疗成本，提高医疗效率。也可通过早期筛查诊断osahs，为后续治疗提供依据，减少并发症的发生。
4.我国目前的现状是：一方面各级医院医疗资源不均衡、不同型号psg设备和数据互不兼容、分级诊疗存在障碍；另一方面psg设备体积大，舒适度低的多导线连接的诊断方式影响睡眠，导致诊断结果常出现偏差；再者posa治疗方法包括体位疗法、cpap、口腔矫治器及手术等，其中体位疗法有望成为posa的首选治疗方法。因此，本发明针对osahs人群中的比例较高的posa患者，着力研发一种迷你便携、穿戴舒适、依从性高、监测精准的睡眠呼吸障碍监测设备，作为治疗posa的辅助手段，并为评估和制定更契合、精准的医疗方案提供数据支持。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种迷你便携、穿戴舒适、依从性高、监测精准的适用于体位性呼吸暂停综合征的穿戴式睡眠监测健康管理仪。
6.本发明提供的用于体位性呼吸暂停综合征的穿戴式睡眠监测健康管理仪，包括可穿戴设备和基于该设备的健康睡眠管理系统，所述可穿戴设备本体内设有：数据采集模块，该模块用于采集体位相关性osahs紧密相关的人体睡眠数据，包括鼾声数据和体位数据；
数据存储模块，该模块用于存储由数据采集模块得到的睡眠状态数据；数据输出模块，该模块负责将睡眠数据输出至外部设备；警示提醒模块，当系统监测到非正常鼾声信息，警示提醒模块负责通过指令触发振动器产生振动干预，提示用户回到正确体位；锂电池管理模块，通过充放电管理，为产品提供工作动力；人机交互模块，负责引导用户将设备切换到不同的工作状态；中央处理模块，通过预设程序对采集数据进行综合处理；中央处理模块与上所述各模块电连接。
7.所述健康睡眠管理系统，包括医疗服务终端和医院ai智能数据中心；该系统负责睡眠数据的汇总和分析，对睡眠呼吸障碍状况进行评估，并提供针对性的医疗干预建议。
8.所述的数据采集模块，包括加速度传感器、声音传感器；与体位相关性osahs紧密相关的人体睡眠数据包括体位数据和鼾声数据，加速度传感器负责记录睡眠状态下的体位数据，包括仰卧、侧卧、俯卧；声音传感器负责记录睡眠状态下的鼾声数据。
9.所述的人机交互模块，包括人机交互指示灯和人机交互输入按键，负责引导用户切换到不同状态，包括待机状态、睡眠记录状态、蓝牙通讯状态。
10.所述的医疗服务终端，包括：用户手机app终端、用户pc设备web终端和医生个人终端；其中：用户手机app终端具有个人数据服务功能，包括个人历史数据的存储和查看、睡眠评估结果查询和医生个人终端发送医疗信息的接收；用户pc设备web终端具有个人数据服务功能和咨询服务功能，个人数据服务包括个人历史数据的存储和查看、睡眠评估结果查询、和医生个人终端发送医疗信息的接收，咨询服务包括各类与睡眠相关问题的医学解答和建议；医生个人终端，其功能包括历史数据的存储和查看、医疗信号生成单元发送医疗信息的接收和为用户提供及时医疗信息的发送。
11.所述的医院ai智能数据中心包括：评估模型存储单元，该单元存储有预先训练的不同程度睡眠呼吸障碍的人工神经网络模型，所述的人工神经网络模型的输入，包括体位数据和鼾声数据，人工神经网络模型的输出为睡眠质量；模型选择评估单元，该单元根据采集数据，包括体位数据、鼾声数据和警示提醒模块振动干预数据，综合确定睡眠数据所在范围并选择对应的人工神经网络模型进行评估得到睡眠质量。
12.医疗信号生成单元，该单元根据评估得到的睡眠质量确定是否生成医疗信号，以提醒主治医生及时对用户进行睡眠问题医疗干预。
13.本发明使用时，用户根据指示灯引导将设备切换到不同的状态，包括待机状态、睡眠记录状态、蓝牙无线通讯状态。
14.与现有技术相比，本发明具有如下优点：（1）本发明针对osahs人群中的比例较高的posa患者进行研发，主要通过体位传感器（加速度传感器）、声音传感器进行相关数据采集，依据采集数据对睡眠质量进行综合评估，并配合警示提醒模块对仰卧体位进行干预治疗，能有效改善患者仰卧位呼吸暂停低通
气指数（ahi）；（2）本发明迷你便携、穿戴舒适，从而避免患者依从性差而无法精准监测数据的缺点，使posa评估结果更加准确可靠，并为评估和制定更契合、精准的医疗方案提供数据支持；（3）本发明采用医疗服务终端为医患提供人机交互媒介，具有数据服务功能、医疗信息反馈和咨询服务功能，数据服务包括用户个人历史数据的存储和查看、睡眠评估结果查询，医生依据数据分析为患者提供及时的医疗信息，咨询服务包括为用户提供各类与睡眠相关问题的医学解答和建议；（4）本发明以可穿戴监测设备为载体，提升其便携性，便于促进医疗普及使用。
附图说明
15.图1为本发明可穿戴设备结构示意图。
16.图2为可穿戴设备本体工作模块的结构框图。
17.图3为可穿戴设备数据输出模块和智能管理系统的结构框图。
18.图4为基于此设备的健康睡眠管理系统工作的结构框图。
19.图中标号：1为设备外壳，2为设备本体，3为颈带，4为健康睡眠管理系统，21为数据采集模块，22为数据储存模块，23为数据输出模块，24为警示提醒模块，25为锂电池管理模块，26为人机交互模块，27为中央处理模块，41医疗服务终端，42医院ai智能数据中心，211为加速度传感器，212为声音传感器，411为用户手机app终端，412为用户pc设备web终端，413为医生个人终端，421为评估模型存储单元,422为模型选择评估单元，423为医疗信号生成单元。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例
21.如图1所示，一种适用于体位性呼吸暂停综合征的穿戴式睡眠监测健康管理仪，包括可穿戴设备和基于设备的健康睡眠管理系统，可穿戴设备本体包括设备外壳1、设备本体2、颈带3和健康睡眠管理系统4，设备本体2内包括：数据采集模块21：用于采集与体位相关性osahs紧密相关的人体睡眠数据；数据存储模块22：存储睡眠记录状态的鼾声和体位信息；数据输出模块23：该模块由通讯蓝牙将存储的睡眠记录数据输出至外部设备，包括手机或pc设备；警示提醒模块24：当设备处于睡眠记录状态，数据处理模块检测到体位处于非侧卧体位时，将通过指令触发振动器产生振动干预，提示用户回到正确体位；锂电池管理模块25：通过充放电管理，为产品提供工作动力；人机交互模块26：该模块负责引导用户将设备切换到不同状态；
中央处理模块27：该模块通过预设程序对采集数据进行综合处理，以上所述模块均与该模块电连接；图1中采用叠层形式表示了本发明可穿戴设备本体包含的七个模块：数据采集模块21、数据存储模块22、数据输出模块23、警示提醒模块24、锂电池管理模块25、人机交互模块26、以及中央处理模块27，其仅为可穿戴设备组成结构的示意，并不代表其具体实物结构。
22.（1） 数据采集模块21如图3所示，该模块设置加速度传感器211和声音传感器212，通过加速度传感器211采集使用者睡眠过程中的体位数据，声音传感器212采集使用者睡眠过程中的鼾声数据；数据采集模块21的各传感器通过锂电池管理模块25进行供电；（2） 数据存储模块22该模块负责存储使用者睡眠记录状态的鼾声和体位信息；（3） 数据输出模块23该模块由通讯蓝牙将存储的睡眠记录数据输出至外部设备，包括手机或pc设备；（4） 警示提醒模块24该模块负责处理当使用者处于非侧卧体位状态时的警示提醒功能，当设备处于睡眠记录状态，数据处理模块检测到体位处于非侧卧体位时，将通过指令触发振动器产生振动干预，提示用户回到正确体位；（5） 锂电池管理模块25该模块负责通过充放电管理，为产品提供工作动力；（6） 人机交互模块26该模块包括人机交互指示灯和人机交互输入按键，负责引导用户切换到不同状态，包括待机状态、睡眠记录状态、蓝牙通讯状态；（7） 中央处理模块27如图2所示，使用者通过人机交互模块26对中央处理模块27进行设置，将设备切换到不同状态；设备在工作状态下，数据储存模块22负责将从数据采集模块21获取的数据传输给中央处理模块27，中央处理模块27对数据进行处理后，根据数据分析传递给数据输出模块23和警示提醒模块24。
23.如图3所示，健康睡眠管理系统4包括医疗服务终端41和医院ai智能数据中心42。数据输出模块23从加速度传感器211、声音传感器212和警示提醒模块24获取数据信息，再将获取的数据分别传递给医疗服务终端41和医院ai智能数据中心42。
24.如图4所示，医疗服务终端41包括用户手机app终端411、用户pc设备web终端412和医生个人终端413。医院ai智能数据中心42包括评估模型存储单元421、模型选择评估单元422和医疗信号生成单元423。模型选择评估单元422根据评估模型存储单元421预先存储的模型进行数据评估，然后将数据分别传输给医疗服务终端41和医疗信号生成单元423，医疗信号生成单元423负责确定是否生成单独提示的医疗信号发送至医生个人终端413。