CN104814733A - 一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，包括脑电波收集帽及手套，所述脑电波收集帽包括帽体及连接在该帽体上的脑电波信号收集器、脑电波信号发射器、六个电极座，所述手套包括拇指套、食指套及手掌套。本发明的有益效果是，选择睡眠监测系统中最关键的睡眠脑电波、指氧饱和度(呼吸)、肌电及体动这四项指标，采用无线传输、实时网络传输的技术，相对准确、便利的监测睡眠状况，可适用于失眠、睡眠呼吸暂停等睡眠疾病及如老年痴呆等特殊疾病人群的睡眠情况初步筛查、大规模的流行病学调查，且同样适用于条件简陋资金缺乏的基层医疗单位和医疗支持不足的患者。

Description

一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统。

背景技术

目前的睡眠监测系统主要分为3大类：专业多导睡眠监测系统、便携式(家庭用)睡眠监测仪、睡眠监测手环等。

传统的国际公认的睡眠监测方式为多导睡眠监测系统，只能在医院等专业监测机构进行，含脑电、眼动、口鼻气流、鼾声、胸带(监测体位/胸式呼吸)、腹带(腹式呼吸)、心电、血氧、腿动等监测指标，各种指标通过数十根传输线与体外的监测设备进行传输，其结构不但复杂，且睡眠环境的变化常干扰受试者的睡眠指标。对某些特殊人群，如老年痴呆、快动眼期睡眠行为紊乱等患者，因为多导睡眠监测需要主动配合局限的夜间活动范围而无法完成。

便携式睡眠监测仪，也被称作家庭睡眠监护仪。根据便携式睡眠监测仪的性能及操作难易程度美国睡眠疾病学会将其分为4种：I型为相对便携式睡眠监测仪PSG作为参照；Ⅱ型为至少含7个导联的多导睡眠监测仪，包括脑电、眼电、下颌肌电、心电或心率、呼吸气流、呼吸动作和血氧饱和度等；Ⅲ型至少含4个导联，包括呼吸气流、呼吸运动、心率或心电和血氧饱和度；Ⅳ型为持续性单个或两个参数的监测仪，如血氧饱和度或呼吸气流。但是I型、Ⅱ型监测指标仍趋于复杂，且不能避免受试者由于传输导线引起的约束感，及不能解决睡眠数据的实时传输、监测问题；Ⅲ型、Ⅳ型监测指标又过于简单无法准确体现睡眠实际情况。

睡眠监测手环通过传感器记录受试者夜里睡眠时段，主要指标为身体运动的频率，通过体动的频繁程度来简单判别睡眠时间等；相对复杂的睡眠手环可通过加速度计记录下轻微的手部运动，来报告轻度睡眠、深度睡眠、还有彻底清醒的时长。但是睡眠监测手环指标过于简单，存在明显的判断误差，如夜间睡眠行为紊乱的患者存在明显的夜间体动增加，但实际睡眠效果尚可，结果判读可能为睡眠效率差，睡眠时间缺失；而手环取下后由于未监测到运动，提示睡眠质量很好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相对客观、准确、便利、可大范围推广的便携式睡眠监测系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，包括脑电波收集帽及手套，所述脑电波收集帽包括帽体及连接在该帽体上的脑电波信号收集器、脑电波信号发射器、六个电极座，所述手套包括拇指套、食指套及手掌套；其中：

所述帽体为空心带体连接成的半球状网状结构，该空心带体的内部贯穿脑电波信号传输导线，各条脑电波信号传输导线分别与脑电信号收集器相连通，所述脑电信号收集器与脑电波信号发射器相连通；

所述脑电波信号收集器、脑电波信号发射器及电极座分别连通帽体内的脑电波信号传输导线；

所述电极座安装在按国际标准10-20电极安置系统中的O1、O2、C3、C4四个电极位置及GND-额极、REF-顶级两个参考电极位置的帽体位置上；

所述拇指套上安装拇指肌电监测器；

所述食指套上安装指氧饱和度监测器和脉搏监测器；

所述手掌套的手腕处安装腕部肌电监测器及体动记录监测器，手掌套上还安装信号开始记录开关及总信号接收器；

所述总信号接收器内设有脑电波信号收集模块、拇指肌电信号收集模块、指氧饱和度信号收集模块、脉搏信号收集模块、腕部肌电信号收集模块、肢体体动记录信号收集模块及信号存储器，其中脑电波信号收集模块与脑电波信号发射器连通，拇指肌电信号收集模块与拇指肌电监测器连通，指氧饱和度信号收集模块与指氧饱和度监测器连通，脉搏信号收集模块与脉搏监测器连通，腕部肌电信号收集模块与腕部肌电监测器连通，肢体体动记录信号收集模块与体动记录监测器连通。所述总信号接收器有两个功能：1、实时接收脑电、呼吸、肌电、肢体运动信号，并在进行整合后通过网络平台实时或定时(如30分钟)地将信号传输到远程监测平台(如医院或专业睡眠监测中心)，以实现医疗资源的整合，不受睡眠监测室有限空间的限制，一个技师同时监测10位受试者；2、当信号中断时，自动转存数据入移动硬盘。所述空心带体由塑料材质制成，为细扁平结构，由弹性材料构成，导线为实芯银质导线，按照我国标准成人头围范围54～58cm，帽体尺寸可分为成人用大、中、小号帽体及儿童用大、中、小号帽体，具体尺寸为：成人用大号60cm，成人用中号56cm，成人用小号52cm，每个型号的伸缩范围为2cm；儿童用大号50cm，儿童用中号48cm，儿童用小号46cm，每个型号的伸缩范围为1cm。双耳下可通过伸缩带小范围的调整。下颌配下颌托。为了避免局部固定不牢的问题，电极座通过银盘+导电胶固定在帽体上。电极座缝合在空心塑胶帽上(相应位置树胶为小四方形，每一角有一固定圆孔)，银盘以金属搭扣形式与电极座固定，导电胶在每次安装前涂抹于银盘内。

优选地，所述的拇指肌电监测器、指氧饱和度监测器、脉搏监测器、腕部肌电监测器及体动记录监测器通过手套夹层内的信号传输导线与总信号接收器相连通。所述手套的手掌套部分将拇指肌电监测器、指氧饱和度监测器、脉搏监测器、腕部肌电监测器及体动记录监测器多个监测器进行了整合，且采用胶带内暗线的形式与总信号接收器进行连接，避免众多明线带来的不适与活动局限感。

所述的脑电波信号发射器及总信号接收器内的脑电波信号收集模块通过无线方式进行连接。

优选地，所述的拇指肌电信号收集模块与拇指肌电监测器、指氧饱和度信号收集模块与指氧饱和度监测器、脉搏信号收集模块与脉搏监测器、腕部肌电信号收集模块与腕部肌电监测器、肢体体动记录信号收集模块与体动记录监测器可以分别通过手套内的暗线相互进行连接，也可以通过无线方式进行连接。

优选地，所述的手掌套上还安装信号发射器。信号发射器可实时或定时通过网络传输技术与专业医疗机构内的监测分析点进行连接。

所述的拇指肌电监测器为环状结构，该拇指肌电监测器套设在所述拇指套上；

所述指氧饱和度监测器为指夹式结构，夹在所述食指套的指尖部；

所述腕部肌电监测器为环状结构，该腕部肌电检测器套设在所述手掌套的手腕处；

所述体动记录监测器通过暗扣式结构固定于腕部肌电监测器的环状结构的背侧。所述拇指肌电监测器的环状结构可通过腕部胶带微调尺寸大小；所述腕部肌电监测器的环状结构可通过拇指外胶带微调尺寸大小。

优选地，所述的信号开始记录开关、总信号接收器、信号存储器及信号发射器分别安装在手掌套的掌背处。

本发明的有益效果是，选择睡眠监测系统中最关键的睡眠脑电波、指氧饱和度(呼吸)、肌电及体动这四项指标，采用无线传输、实时网络传输的技术，相对准确、便利的监测睡眠状况，可适用于失眠、睡眠呼吸暂停等睡眠疾病及如老年痴呆等特殊疾病人群的睡眠情况初步筛查、大规模的流行病学调查，且同样适用于条件简陋资金缺乏的基层医疗单位和医疗支持不足的患者。

附图说明

图1为本发明中帽体的结构示意图；

图2为本发明中手套佩戴在手上时的主视图；

图3为本发明中手套佩戴在手上时的后视图；

图4为本发明的模块示意图。

其中：

1-帽体                  2-脑电波信号收集器      3-脑电波信号发射器

4-电极座                5-拇指套                6-食指套

7-手掌套                8-信号开始记录开关      9-总信号接收器

10-信号存储器                                   51-拇指肌电监测器

61-指氧饱和度监测器     62-脉搏监测器           71-腕部肌电监测器

72-体动记录监测器       93-脑电波信号收集模     951-拇指肌电信号收集

                        块                      模块

961-指氧饱和度信号收    962-脉搏信号收集模块    971-腕部肌电信号收集

集模块                                          模块

972-肢体体动记录信号

收集模块

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

如图1～4所示的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，包括脑电波收集帽及手套，所述脑电波收集帽包括帽体1及连接在该帽体1上的脑电波信号收集器2、脑电波信号发射器3、六个电极座4，所述手套包括拇指套5、食指套6及手掌套7；其中：

所述帽体1为空心带体连接成的半球状网状结构，该空心带体的内部贯穿脑电波信号传输导线，各条脑电波信号传输导线分别与脑电信号收集器2相连通，所述脑电信号收集器2与脑电波信号发射器3相连通；

所述脑电波信号收集器2、脑电波信号发射器3及电极座4分别连通帽体1内的脑电波信号传输导线；

所述电极座4安装在按国际标准10-20电极安置系统中的O1、O2、C3、C4四个电极位置及GND-额极、REF-顶级两个参考电极位置的帽体1位置上；

所述拇指套5上安装拇指肌电监测器51；

所述食指套6上安装指氧饱和度监测器61和脉搏监测器62；

所述手掌套7的手腕处安装腕部肌电监测器71及体动记录监测器72，手掌套7上还安装信号开始记录开关8及总信号接收器9；

所述总信号接收器9内设有脑电波信号收集模块93、拇指肌电信号收集模块951、指氧饱和度信号收集模块961、脉搏信号收集模块962、腕部肌电信号收集模块971、肢体体动记录信号收集模块972及信号存储器10，其中脑电波信号收集模块93与脑电波信号发射器3连通，拇指肌电信号收集模块951与拇指肌电监测器51连通，指氧饱和度信号收集模块961与指氧饱和度监测器61连通，脉搏信号收集模块962与脉搏监测器62连通，腕部肌电信号收集模块971与腕部肌电监测器71连通，肢体体动记录信号收集模块972与体动记录监测器72连通。所述总信号接收器9有两个功能：1、实时接收脑电、呼吸、肌电、肢体运动信号，并在进行整合后通过网络平台实时或定时(如30分钟)地将信号传输到远程监测平台(如医院或专业睡眠监测中心)，以实现医疗资源的整合，不受睡眠监测室有限空间的限制，一个技师同时监测10位受试者；2、当信号中断时，自动转存数据入移动硬盘。所述空心带体由塑料材质制成，为细扁平结构，由弹性材料构成，导线为实芯银质导线，按照我国标准成人头围范围54～58cm，帽体尺寸可分为成人用大、中、小号帽体及儿童用大、中、小号帽体，具体尺寸为：成人用大号60cm，成人用中号56cm，成人用小号52cm，每个型号的伸缩范围为2cm；儿童用大号50cm，儿童用中号48cm，儿童用小号46cm，每个型号的伸缩范围为1cm。双耳下可通过伸缩带小范围的调整。下颌配下颌托。为了避免局部固定不牢的问题，电极座通过银盘+导电胶固定在帽体上。电极座缝合在空心塑胶帽上(相应位置树胶为小四方形，每一角有一固定圆孔)，银盘以金属搭扣形式与电极座固定，导电胶在每次安装前涂抹于银盘内。

所述的拇指肌电监测器51、指氧饱和度监测器61、脉搏监测器62、腕部肌电监测器71及体动记录监测器72通过手套夹层内的信号传输导线与总信号接收器9相连通。所述手套的手掌套部分将拇指肌电监测器51、指氧饱和度监测器61、脉搏监测器62、腕部肌电监测器71及体动记录监测器72多个监测器进行了整合，且采用胶带内暗线的形式与总信号接收器进行连接，避免众多明线带来的不适与活动局限感。

所述的脑电波信号发射器3及总信号接收器9内的脑电波信号收集模块93通过无线方式进行连接。

所述的拇指肌电信号收集模块951与拇指肌电监测器51、指氧饱和度信号收集模块961与指氧饱和度监测器61、脉搏信号收集模块962与脉搏监测器62、腕部肌电信号收集模块971与腕部肌电监测器71、肢体体动记录信号收集模块972与体动记录监测器72可以分别通过手套内的暗线相互进行连接，也可以通过无线方式进行连接。

所述的手掌套7上还安装信号发射器11。信号发射器可实时或定时通过网络传输技术与专业医疗机构内的监测分析点进行连接。

所述的拇指肌电监测器51为环状结构，该拇指肌电监测器51套设在所述拇指套5上；

所述指氧饱和度监测器61为指夹式结构，夹在所述食指套6的指尖部；

所述腕部肌电监测器71为环状结构，该腕部肌电检测器71套设在所述手掌套7的手腕处；

所述体动记录监测器72通过暗扣式结构固定于腕部肌电监测器71的环状结构的背侧。所述拇指肌电监测器51的环状结构可通过腕部胶带微调尺寸大小；所述腕部肌电监测器71的环状结构可通过拇指外胶带微调尺寸大小。

所述的信号开始记录开关8、总信号接收器9、信号存储器10及信号发射器11分别安装在手掌套7的掌背处。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：包括脑电波收集帽及手套，所述脑电波收集帽包括帽体(1)及连接在该帽体(1)上的脑电波信号收集器(2)、脑电波信号发射器(3)、六个电极座(4)，所述手套包括拇指套(5)、食指套(6)及手掌套(7)；其中：

所述帽体(1)为空心带体连接成的半球状网状结构，该空心带体的内部贯穿脑电波信号传输导线，各条脑电波信号传输导线分别与脑电信号收集器(2)相连通，所述脑电信号收集器(2)与脑电波信号发射器(3)相连通；

所述脑电波信号收集器(2)、脑电波信号发射器(3)及电极座(4)分别连通帽体(1)内的脑电波信号传输导线；

所述电极座(4)安装在按国际标准10-20电极安置系统中的O1、O2、C3、C4四个电极位置及GND-额极、REF-顶级两个参考电极位置的帽体(1)位置上；

所述拇指套(5)上安装拇指肌电监测器(51)；

所述食指套(6)上安装指氧饱和度监测器(61)和脉搏监测器(62)；

所述手掌套(7)的手腕处安装腕部肌电监测器(71)及体动记录监测器(72)，手掌套(7)上还安装信号开始记录开关(8)及总信号接收器(9)；

所述总信号接收器(9)内设有脑电波信号收集模块(93)、拇指肌电信号收集模块(951)、指氧饱和度信号收集模块(961)、脉搏信号收集模块(962)、腕部肌电信号收集模块(971)、肢体体动记录信号收集模块(972)及信号存储器(10)，其中脑电波信号收集模块(93)与脑电波信号发射器(3)连通，拇指肌电信号收集模块(951)与拇指肌电监测器(51)连通，指氧饱和度信号收集模块(961)与指氧饱和度监测器(61)连通，脉搏信号收集模块(962)与脉搏监测器(62)连通，腕部肌电信号收集模块(971)与腕部肌电监测器(71)连通，肢体体动记录信号收集模块(972)与体动记录监测器(72)连通。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：所述的拇指肌电监测器(51)、指氧饱和度监测器(61)、脉搏监测器(62)、腕部肌电监测器(71)及体动记录监测器(72)通过手套夹层内的信号传输导线与总信号接收器(9)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：所述的脑电波信号发射器(3)及总信号接收器(9)内的脑电波信号收集模块(93)通过无线方式进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：所述的手掌套(7)上还安装信号发射器(11)。

5.根据权利要求1所述的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：所述的拇指肌电监测器(51)为环状结构，该拇指肌电监测器(51)套设在所述拇指套(5)上；

所述指氧饱和度监测器(61)为指夹式结构，夹在所述食指套(6)的指尖部；

所述腕部肌电监测器(71)为环状结构，该腕部肌电检测器(71)套设在所述手掌套(7)的手腕处；

所述体动记录监测器(72)通过暗扣式结构固定于腕部肌电监测器(71)的环状结构的背侧。

6.根据权利要求4所述的一种穿戴式、便携式多导睡眠监测系统，其特征在于：所述的信号开始记录开关(8)、总信号接收器(9)、信号存储器(10)及信号发射器(11)分别安装在手掌套(7)的掌背处。