CN204909917U - 基于布料传感器的睡眠监护与医疗诊断的智能床单 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于布料传感器的睡眠监护与医疗诊断的智能床单，包括床单本身，还包括设置于两层床单之间的布料传感器，以及内嵌于床单内部的数据采集器、数据处理器、数据传输设备以及报警器，布料传感器与数据采集器连接，数据采集器与数据处理器连接，数据处理器分别连接数据传输设备和报警器；本实用新型可以简单方便的对使用者进行睡眠质量监护和健康医疗监测，收集使用者在睡眠时的身体状况信息，有利于分析改善使用者的睡眠质量，同时可以对使用者的生理指标进行监测，当使用者的健康指标发生明显异常时及时报警，为医疗救助争取时间。

Description

基于布料传感器的睡眠监护与医疗诊断的智能床单

技术领域

本实用新型属于医疗保健领域，涉及一种用于睡眠质量监护和健康医疗监测的床单，具体是一种基于布料传感器的睡眠监护和医疗诊断的智能床单。

背景技术

睡眠质量是影响人们健康状况的重要因素，而睡眠障碍或睡眠质量低非常容易导致健康指数下降，影响日间精神状态，甚至引发心血管等方面的慢性疾病；睡眠质量监护是针对具有潜在睡眠障碍、睡眠质量低下或具有心血管疾病人群的一种监护方法。而睡眠质量的评估主要可以通过对夜间睡觉时睡眠状态的监测来实现。随着具有睡眠问题人群的不断增加，人的睡眠质量显得越发重要。

国际上普遍使用基于睡眠脑电波的状态分期准则，而传统的睡眠监测通常是利用多导睡眠监护仪来采集睡眠时的生理参数，这些参数包括心跳、呼吸和身体活动等，进而利用这些参数实现睡眠状态的检测，也称为睡眠分期。根据睡眠时脑电波的频谱表现，睡眠通常分为：觉醒期、非快速动眼期和快速动眼期，其中非快速动眼和快速动眼属睡眠期，而非快速眼动期又可按照睡眠深浅细分为四个状态。睡眠状态的监测与分析，对睡眠质量的评估有着重要的价值。

传统的睡眠质量监护与健康医疗监测系统需要在专门的实验室或者医院进行，被测人需要在检测时携带一系列复杂的仪器，例如：至于胸部或腹部的绑带式呼吸体积描述仪和带有许多导线与电极的心电仪等。在检测时，这些仪器均需要被贴附于身体的检测部位，如心脏、胸部和腹部等。这种传统的方法监测成本高，监测时会给被测者的带来很大的不便，并影响其正常睡眠。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于布料传感器的用于睡眠监护和医疗诊断的智能床单，能够使得被监测者在正常睡眠的情况下完成对其的健康医疗监测和睡眠质量的监护，同时能够在被监测者的身体数据发生明显异常需要采取措施时进行及时的报警。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于布料传感器的睡眠监护和医疗诊断的智能床单，包括床单本身，还包括布料传感器、数据采集器、数据处理器、数据传输设备以及报警器，所述布料传感器设置在两层床单之间，布料传感器包括布料本身和柔性压力传感器阵列，柔性压力传感器阵列通过数据线与所述数据采集器连接，数据采集器通过数据线与数据处理器连接；数据处理器通过数据线分别与数据传输设备和报警器连接；所述柔性压力传感器阵列由大量柔性材料制成的压力传感器通过导线连接而成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在对使用者进行监测过程中，不会影响其睡眠，而且可以进行整个睡眠过程甚至是清醒状态下的长期监测，得到的数据更全面、客观、准确；同时反映使用者的身体状况的数据发生明显异常时，能够及时报警，为医疗救助争取到宝贵的时间；本实用新型使用方便，不受时间、空间的限制，可以进行远程监测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中1、床单A；2、床单B；3、布料传感器；4、压力传感器；5、导线；6、数据采集器；7、数据处理器；8、数据传输设备；9、报警器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的阐述：

如图1所示，一种基于布料传感器的睡眠监护和医疗诊断的智能床单，包括床单A，在传单A1上设置布料传感器3，布料传感器3由布料本身和柔性压力传感器阵列组成，柔性压力传感器阵列由大量的柔性材料制成的压力传感器4通过导线5连接而成，床单B2覆盖在布料传感器3的上面，数据采集器6、数据处理器7和数据传输设备8以及报警器9内嵌在床单A1的内部，数据采集器6分别通过数据线与布料传感器3和数据处理器7连接，数据处理器7通过数据线分别与数据传输设备8和报警器9连接；

柔性压力传感阵列主要是由一个N×M压力传感阵列系统组成：

其中S为柔性压力传感器阵列，（1≤i≤N，1≤j≤M）为压力传感器元素，这些压力传感器4分布于使用者身体可接触到（或可产生压力）的位置。

使用者躺于本实用新型上时，布料传感器3通过数据线把柔性压力传感器阵列感应到的压力数据发送到数据采集器6上，数据采集器6将有效数据传递到数据处理器7对采集到的数据进行转换和分析，数据无异常时将数据传递给数据传输设备8，通过数据传输设备8将这些数据传送到床单以外的数据输出设备上；当数据处理器7发现采集的身体状况的数据发生异常时，即需要对被监测者进行医疗救助时，数据处理器7在给数据传输设备8传输反映被监测者身体状况的数据的同时，会发出报警信号到报警器9，报警器9及时报警，为使用者寻求医疗救助争取宝贵的时间。

布料传感器3中的柔性压力传感器阵列采集到的信号能反映使用者的各项生理参数；其直流部分是静态压力，主要反映体重和睡姿；而交流部分是动态压力变化，主要反映心跳频率、呼吸和身体活动等，这一系列生理信息均已被证明与睡眠状态有很高的相关性，因此可以通过这些生理参数检测出使用者睡觉时不同时间区间的睡眠状态，进而给评估使用者的睡眠质量提供重要信息。

其中，静态压力能较容易的测量出体重，而睡姿能通过分析布料传感器3中的柔性压力传感器阵列的压力分布估计出来，而动态压力信号则包含了心跳、呼吸和身体活动的信号内容，这需要通过一系列高级信号处理算法进行信号分离；首先，可以通过分析信号强度的变化和传感器元素间的信号转换来得到身体活动信息；然后，通过带通滤波器在频域上分离呼吸与心跳信号，因为在睡眠时，呼吸频率通常在0.2-0.5Hz间，心跳频率通常在0.5-2Hz间，它们分别处在不同的频带上；采集到的数据在分离和处理前需要经过简单的去噪过程，消除一些背景噪声、系统误差和人为误差等，从而获得更为准确的数据。

为了提高睡眠质量监测效率和方便使用者使用，本实用新型将采集的数据可以通过数据传输设备8发送到远程数据输出的设备上，由相关专家和医生根据数据结果给使用者提供及时的反馈，实现高效而长期的睡眠质量监护和健康医疗监测诊断，在监测数据发生严重异常时，即使用者身体状况发生较大问题时，通过报警器报警，这样就可以让使用者及时得到医疗救助。

Claims (1)

1.一种基于布料传感器的睡眠监护与医疗诊断的智能床单，包括床单本身，其特征在于：还包括布料传感器（3）、数据采集器（6）、数据处理器（7）、数据传输设备（8）以及报警器（9）；所述布料传感器（3）包括布料本身和柔性压力传感器阵列，所述布料传感器（3）设置在两层床单A（1）和床单B（2）之间，所述布料传感器（3）通过数据线与所述数据采集器（6）连接，所述数据采集器（6）通过数据线与所述数据处理器（7）连接，所述数据处理器（7）通过数据线分别与所述数据传输设备（8）和报警器（9）连接；所述柔性压力传感器阵列由大量柔性材料制成的压力传感器（4）通过导线（5）连接而成。