TWM583741U - 可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾 - Google Patents
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Abstract
本創作係關於一種可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其係於枕巾本體形成具容置袋之平舖部與具中空收納空間之凹弧部，位於容置袋與中空收納空間分別設有偵測單元及微型主機，讓使用者能將平日居家睡眠枕頭擺置於枕巾平舖部上，以藉枕巾之偵測單元來感測使用者於睡眠狀態之各項感測資訊與呼吸鼾聲，並藉微型主機將感測資訊與呼吸鼾聲傳送至雲端伺服器進行運算分析，以供使用者了解個人睡眠品質並提供呼吸中止症之預警，且能進一步作為醫師判斷睡眠品質與呼吸障礙診療之參考。
Description
本創作係關於一種枕巾，尤指具可攜性且結合有偵測單元，而能蒐集使用者睡眠狀態之頭部動態壓力、睡眠周期及使用者行為之感測資訊與呼吸鼾聲，以供進行後續運算分析並提供呼吸中止症之預警者。
按，充足睡眠、均衡飲食及適當運動為國際社會公認的三項健康標準，然而，現代人經常為了工作或娛樂而犧牲睡眠時間，此外，忙碌生活所累積之精神壓力造成現代人普遍具有睡眠不足、睡眠品質不佳及睡眠障礙的問題。且根據研究顯示，人類於睡眠狀態時，大腦會分泌多種神經傳導物質，而神經傳導物質與記憶力的影響具有正向關係，因此，熬夜或睡眠不足不僅會破壞學習能力，更會造成記憶力下降、注意力不集中，甚至影響工作效率。
典型的睡眠行為請參閱第1圖所示，由第1圖可知人於睡眠狀態時，大腦具有周期性的階段循環，而完整睡眠周期係由清醒狀態進入淺睡階段、中度睡眠階段、深度睡眠一階段、深度睡眠二階段後，進入快速眼動階段(Rapid Eye Movement, REM)。根據哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準需符合30分鐘以內入睡、中度及深度睡眠（即熟睡）比例高於41.1%、淺睡比例低於36.4%、夢/醒比例低於21.6%。於正常狀態下，完整的睡眠周期約需90~110分鐘，且一個晚上約有4~6次的周期循環，當睡眠階段進入快速眼動階段時，人體會開始出現翻身頭部動態或因夢境刺激而清醒，倘若並非於快速眼動階段清醒，則必需重新進入淺睡階段、中度睡眠階段、深度睡眠階段後才能再進入快速眼動階段，因此，於淺睡階段、中度睡眠階段或深度睡眠階段清醒乃為影響睡眠品質及造成多數人失眠的主因。
除此之外，睡眠呼吸中止症乃為常見的睡眠障礙之一，根據統計，美國約有6%的男性和2%的女性患有睡眠呼吸中止症，而台灣約有四十五萬人患有睡眠呼吸中止症。其中，打鼾是睡眠呼吸中止症一項最重要的表徵，有九成以上的睡眠呼吸中止症患者會打鼾，其係由於睡眠時上呼吸道肌肉張力不足發生反覆性塌陷，以致於堵住呼吸道而造成呼吸變淺又費力，甚至快要吸不到空氣，同時使口腔後咽軟顎與舌根產生不同頻率的震動，繼而發出嚴重之異常鼾聲。
目前，有打鼾且白天嗜睡情形者，能經醫療院所或睡眠中心檢測腦電圖(EEG)、肌電圖(EMG)及眼電圖(EOG)，並記錄鼾聲、心跳、呼吸氣流、胸腹起伏、血氧、體姿以及腿部肌電圖…等訊號以完整記錄受測者的睡眠狀態，並依據檢測結果確認受測者是否有睡眠呼吸中止症。其中，呼吸中止指數(AHI或稱RDI)是指每小時睡眠時間發生呼吸中止之次數(每次至少10秒以上)，當指數為每小時5次以下為正常，每小時5次至15次為輕度，每小時15次以上至30次為中度，每小時30次以上者為重度阻塞性睡眠呼吸中止症。
然而，此種檢測方式需於受測者身上黏貼多條檢測線來監測一整晚的睡眠狀態，因此，受測者需前往睡眠中心進行檢測，故具有等待安排檢測時間長及所費不貲等…缺點。
有鑑於目前常規檢測記錄的醫療儀器項目複雜，且專業判讀過程非常繁瑣。
是以，本創作之目的係透過於可攜式枕巾結合偵測單元及微型主機，以方便使用者於居家環境或外出時檢測自身睡眠狀態，並於蒐集使用者睡眠狀態之各項感測資訊與呼吸鼾聲後，於雲端進行運算比對分析，進而提供睡眠及呼吸相關數據與異常警示。
為達前揭目的，本創作提供一種可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，該枕巾包含︰一枕巾本體，該枕巾本體係透過一紡織布車縫成型一平舖部及一凹弧部，位於平舖部設有複數容置袋，且於凹弧部形成一中空收納空間；一偵測單元，嵌設於該容置袋，且偵測單元包含︰至少一壓力感測器，用以蒐集使用者睡眠狀態之頭部動態壓力、睡眠周期及使用者行為之感測資訊；以及至少一聲音感測器，用以蒐集使用者睡眠狀態之呼吸鼾聲；以及一微型主機，設於該中空收納空間，且包含︰一記憶單元，用以儲存使用者之感測資訊與呼吸鼾聲；以及一無線傳輸單元，用以傳送感測資訊與呼吸鼾聲至一雲端伺服器。
基於上述，讓使用者能將平日居家睡眠枕頭擺置於枕巾平舖部上，以藉枕巾之偵測單元來感測使用者於睡眠狀態之各項感測資訊與呼吸鼾聲，並將感測資訊與呼吸鼾聲傳送至雲端伺服器進行運算分析，以供使用者了解個人睡眠品質並提供呼吸中止症之預警，且能進一步作為醫師判斷睡眠品質與呼吸障礙診療之參考。
為使 貴審查委員瞭解本創作欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后︰
首先，請參閱第2圖所示，該枕巾１包含一枕巾本體１１、一偵測單元１２以及一微型主機１３。該枕巾本體１１係透過一紡織布車縫成型一平舖部１１１及一凹弧部１１２，位於平舖部１１１設有複數容置袋１１３，且於凹弧部１１２形成一中空收納空間１１４。該偵測單元１２嵌設於容置袋１１３，且偵測單元１２包含至少一壓力感測器１２１及至少一聲音感測器１２２，其中，壓力感測器１２１用以蒐集使用者睡眠狀態之頭部動態壓力、睡眠周期及使用者行為之感測資訊，而聲音感測器１２２用以蒐集使用者睡眠狀態之呼吸鼾聲。該微型主機１３嵌設中空收納空間１１４，且包含用以儲存使用者之感測資訊與呼吸鼾聲之記憶單元１３１以及用以傳送感測資訊與呼吸鼾聲之無線傳輸單元１３２，於本創作之一實施例中，無線傳輸單元１３２包含近端藍牙及遠端Wi-Fi。
其次，請配合參閱第3圖所示，本創作之枕巾１能配合雲端伺服器２、資料庫３及行動裝置４構成睡眠及呼吸監測系統。其係於無線傳輸單元１３２傳送感測資訊與呼吸鼾聲至雲端伺服器２後，藉雲端伺服器２之運算單元２１依睡眠時間階段儲存，並依據美國哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準（即30分鐘以內入睡、熟睡比例高於41.1%、淺睡比例低於36.4%、夢/醒比例低於21.6%）進行運算分析，且能產生分析結果之曲線圖表。而運算分析結果儲存於資料庫３後，能依據比對分析結果歸類多種睡眠周期及呼吸鼾聲特徵模式，其中，呼吸鼾聲特徵模式包含鼾聲響度、鼾聲頻率、鼾聲指數、呼吸暫停時間以及呼吸紊亂指數，且於資料庫３儲存有標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準，使運算單元２１提取標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準並與睡眠周期及呼吸鼾聲特徵模式進行比對，以進一步判斷比對結果是否符合呼吸中止症之警示標準。此外，資料庫３可供安裝有應用程式軟體４１之行動裝置４透過應用程式軟體４１進行連結，以獲得運算分析結果，並顯示睡眠及呼吸相關數據與異常警示。
接著，請參閱第4圖並配合第5圖所示，使用者Ａ能於居家將枕頭５置於枕巾１平舖部１１１上，以藉枕巾１所嵌設之壓力感測器１２１感測使用者Ａ於睡眠狀態的頭部動態壓力以及使用者行為，並依所感測到的壓力分佈變化訊號來獲知使用者Ａ肌肉的放鬆程度以及身體軀幹的平衡狀態，以了解使用者Ａ的睡眠周期，且於使用者Ａ進入睡眠狀態後，持續利用聲音感測器１２２感測使用者Ａ的呼吸鼾聲，並將感測資訊與呼吸鼾聲藉微型主機１３傳送至雲端伺服器２進行運算分析，進而獲知使用者Ａ之睡眠時間、深度及清醒次數。另，呼吸鼾聲方面，係將正常睡眠之受試者以及若干睡眠呼吸異常患者之呼吸型態與產生之聲響透過聲波分析處理，進而確立呼吸鼾聲警示標準，接著，連續性建立包括打鼾次數、鼾聲大小頻率、每一段落鼾聲總和時間與間隔以及鼾聲段落之間的變異程度…等鼾聲分佈變化資訊，並儲存於資料庫３以作為自動化評估分析呼吸異常之參考警示（請回顧第3圖）。此外，能藉安裝有應用程式軟體４１之行動裝置４顯示使用者Ａ個人睡眠品質、呼吸狀況與警示結果，並上傳分享以供醫師作為睡眠品質與呼吸障礙診療之參考。
是以，使用本創作之枕巾顯然能達成如下之功效︰
1. 本創作係將偵測單元與微型主機結合於可攜式枕巾，以藉由將枕頭置放於枕巾之方式，供使用者檢測自身睡眠狀態，並於蒐集使用者睡眠狀態之各項感測資訊與呼吸鼾聲後，藉雲端伺服器進行運算比對分析，進而提供睡眠及呼吸相關數據與異常警示。
2. 本創作之枕巾能配合儲存有標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準之資料庫，使運算單元提取標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準並與所感測之睡眠周期及呼吸鼾聲特徵模式進行比對，以進一步判斷比對結果是否符合呼吸中止症之警示標準。
3. 本創作之枕巾能藉雲端伺服器連結行動裝置並構成雲端健康平台，使睡眠管理與智慧家庭整合，進而發展出健康照護互聯系統，並藉由長期追蹤與蒐集睡眠狀態之各項感測資訊，以提供醫療呼吸照護跨平台之連結應用及諮詢管理。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例，並非用以限定本創作之實施範圍，凡未脫離本創作技術精神所為之變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。
綜上所述，本創作確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合新型專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。
本創作
１‧‧‧枕巾
１１‧‧‧枕巾本體
１１１‧‧‧平舖部
１１２‧‧‧凹弧部
１１３‧‧‧容置袋
１１４‧‧‧中空收納空間
１２‧‧‧偵測單元
１２１‧‧‧壓力感測器
１２２‧‧‧聲音感測器
１３‧‧‧微型主機
１３１‧‧‧記憶單元
１３２‧‧‧無線傳輸單元
２‧‧‧雲端伺服器
２１‧‧‧運算單元
３‧‧‧資料庫
４‧‧‧行動裝置
４１‧‧‧應用程式軟體
５‧‧‧枕頭
Ａ‧‧‧使用者
第1圖係習知睡眠行為之示意圖。
第2圖係本創作之立體分解圖。
第3圖係本創作結合系統之架構圖。
第4圖係本創作結合枕頭之示意圖。
第5圖係本創作之使用示意圖。
Claims (10)
- 一種可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，包含︰一枕巾本體，該枕巾本體係透過一紡織布車縫成型一平舖部及一凹弧部，位於該平舖部設有複數容置袋，且於該凹弧部形成一中空收納空間；一偵測單元，嵌設於該容置袋，且該偵測單元包含︰至少一壓力感測器，用以蒐集使用者睡眠狀態之頭部動態壓力、睡眠周期及使用者行為之感測資訊；以及至少一聲音感測器，用以蒐集使用者睡眠狀態之呼吸鼾聲；以及一微型主機，設於該中空收納空間，且包含︰一記憶單元，用以儲存該使用者之感測資訊與呼吸鼾聲；以及一無線傳輸單元，用以傳送該感測資訊與該呼吸鼾聲至一雲端伺服器。
- 如請求項1所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該無線傳輸單元包含近端藍牙及遠端Wi-Fi。
- 如請求項1所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該雲端伺服器係透過一運算單元針對該感測資訊與該呼吸鼾聲進行運算比對分析。
- 如請求項3所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該運算單元係依睡眠時間階段儲存統計。
- 如請求項3所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該運算單元以美國哈佛大學醫學院所提出之健康睡眠標準為依據進行運算分析。
- 如請求項3所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該運算單元能依據運算比對分析結果產生曲線圖表。
- 如請求項3所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該運算單元之比對分析結果能儲存於一資料庫，並依據該比對分析結果歸類多種睡眠周期及呼吸鼾聲特徵模式。
- 如請求項7所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該呼吸鼾聲特徵模式包含鼾聲響度、鼾聲頻率、鼾聲指數、呼吸暫停時間以及呼吸紊亂指數。
- 如請求項7所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該資料庫儲存有標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準，使該運算單元能提取該標準化睡眠品質數據及呼吸鼾聲警示標準，並與該睡眠周期及呼吸鼾聲特徵模式進行比對，進而判斷比對結果是否符合呼吸中止症之警示標準。
- 如請求項7所述之可攜式睡眠品質及呼吸監測枕巾，其中，該資料庫可供安裝有應用程式軟體之行動裝置透過該應用程式軟體進行連結，以獲得該運算分析結果，並顯示睡眠及呼吸相關數據與異常警示。
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