監測睡眠腦電波的裝置及其監測方法
2023-08-10 17:23:21 1
專利名稱：監測睡眠腦電波的裝置及其監測方法
技術領域：
本發明涉及一種監測睡眠腦電波的裝置及其監測方法。
背景技術：
隨著社會的不斷發展，現代人的生活壓力也與日俱增，面對日常生活中這樣或那樣的各種壓力，人們的精神狀態或多或少受到了影響，而睡眠又是緩解並且調節精神的最好方式，因此人們也越來越關注自己的睡眠狀態以及睡眠質量。
目前市面上針對睡眠質量監測的輔助產品和研究平臺還非常匱乏，日常家用的自我睡眠監測還是困難重重，一般家庭無法實現睡眠自我監測，而大醫院的睡眠EIE檢測儀僅能對有重度精神性睡眠疾病的人做診斷治療目的的使用，由於其昂貴的使用成本而無法普及。發明內容
本發明的目的在於提供一種方便人們日常使用的監測睡眠腦電波的裝置及其監測方法。
為此，本發明提供了一種監測睡眠腦電波的裝置，
它包括枕頭、無線終端和網絡伺服器，所述枕頭用於採集人體腦電波數據，其包括枕頭本體、頭帶、Mindset腦電波提取分析儀和第一無線傳輸模塊，所述枕頭本體為U型狀， 在枕頭本體中部設有與人體腦部相配合的凹槽，所述頭帶兩端分別與枕頭本體的兩側固定連接；所述Mindset腦電波提取分析儀與第一無線傳輸模塊連接並設置於頭帶的中部；
所述無線終端包括控制模塊、存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊，所述控制模塊分別與存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊連接；所述存儲模塊用於存儲無線終端內的信息，所述顯示模塊用於顯示存儲模塊內的信息，所述無線通訊模塊用於與網絡伺服器進行無線信息傳遞，所述無線接收模塊用於接收所述第一無線傳輸模塊的信息。
本發明進一步提供了一種監測睡眠腦電波的方法，該方法包括
採集人體腦電波
由Mindset腦電波提取分析儀採集人體腦電波數據並通過第一無線傳輸模塊將該腦電波數據傳送至無線終端的接收模塊；
設置於無線終端內的控制模塊將接收模塊所接收到的腦電波數據轉化成10進位格式的腦電波數值S，並由設置在無線終端內的無線通訊模塊將該腦電波數值S傳送至網絡伺服器；
所述網絡伺服器將其所接收到的腦電波數值δ轉化成具體的腦電波曲線圖，並將該腦電波曲線圖回傳至無線終端並存儲於設置在該無線終端內的存儲模塊中；
所述存儲模塊通過所 述無線終端內設置的顯示模塊輸出腦電波曲線圖。
該方法還包括,採集睡眠周邊環境參數
由單片機控制附件傳感器採集睡眠周邊環境參數數據並將該環境參數數據輸出至第二無線傳輸模塊；
所述第二無線傳輸模塊將環境參數數據傳送至網絡終端；
所述網絡終端將環境參數數據進行分析整理成環境參數曲線圖，並將該環境參數曲線圖傳輸至所述無線終端的存儲模塊中。
較之現有技術而言，本發明的優點在於枕頭中部凹槽的設計可起到對人體腦部固定的作用，從而對人體腦部與頭帶之間起到間接固定；枕頭U型狀結構方便人睡眠翻身側臥時不會影響到腦電波監測組件對腦電波的監測，頭帶上的腦電波提取分析儀和第一無線傳輸模塊分別對人腦電波數據進行採集和數據傳遞，通過網絡伺服器對人體腦電波的數據進行收集分析整理，並存儲於無線終端上，方便提供給自已或醫生進行查閱。
對於本發明所述的枕頭，使用者只需將頭帶拉伸佩帶在額頭上，將頭部枕在凹槽處，Mindset腦電波提取分析儀自動對人腦電波進行採集，第一無線傳輸模塊定時將信號傳遞出去，通過無線終端對人體腦電波進行監測和收集整理。當人在睡眠發生呼吸停頓等類似的突發情況時，無線終端的控制模塊結合人體腦電波的波動情況和人體睡眠環境參數變化做出判斷，並命令報警裝置發出報警，及時喚醒睡眠者，以防止意外的發生。
圖1是本發明一種監測睡眠腦電波的裝置的結構示意圖。
圖2是本發明一種實施例枕頭結構的主視圖。
圖3是圖2所示枕頭的俯視圖。
標號說明1、枕頭本體；2、頭帶；3、Mindset腦電波提取分析儀；4、第一無線傳輸模塊；5、凹槽；6、側部；7、底部；8、耳機；9、長度調節裝置。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和實施例對本發明內容進行詳細說明
如圖1、圖2和圖3所示的本發明提供的一種監測睡眠腦電波的裝置的實施例示意圖，它包括枕頭、無線終端和網絡伺服器；所述枕頭用於採集人體腦電波數據，其包括枕頭本體1、頭帶2、Mindset腦電波提取分析儀3和第一無線傳輸模塊4，所述枕頭本體I為U 型狀，在枕頭本體I中部設有與人體腦部相配合的凹槽5，所述頭帶2兩端分別與枕頭本體I的兩側固定連接；所述Mindset腦電波提取分析儀3與第一無線傳輸模塊4連接並設置於頭帶2的中部。第一無線傳輸模塊4可以為藍牙傳感器、wif i傳感器、3G 傳感器或RFID 傳感器等現有常用電子無線傳輸器件。
枕頭本體I側部6的厚度相對於枕頭本體I底部7的厚度厚3_8cm，方便人體睡眠時的側臥。頭帶2的材料為彈性材料，頭帶2本體或頭帶2與枕頭本體I的連接處設有帶子長度調節裝置9，如此方便使用者根據自身情況調節帶子的長短和進行佩戴。
無線終端包括控制模塊、存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊，控制模塊分別與存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊連接；無線接收模塊用於接收所述第一無線傳輸模塊4的信息，存儲模塊用於存儲無線終端內的信息，顯示模塊用於顯示存儲模塊內的信息，無線通訊模塊用於與網絡伺服器進行無線信息傳遞。
無線終端可以使用日常使用的手機或電腦，優選為手機。手機或電腦可以直接通過其自身設置的無線連接方式，如藍牙、3G、wifi或RFID等，直接與枕頭的第一無線傳輸模塊4連接進行數據接收，並通過手機中的存儲卡存儲和顯視屏顯視輸出，手機中的無線通訊模塊可以與網絡伺服器進行無線互動，使用方便。
如圖1所示，該監測睡眠腦電波的裝置還包括附件傳感器、單片機和第二無線傳輸模塊，所述附件傳感器用於採集人體睡眠周邊環境參數數據；所述單片機與附件傳感器連接，該單片機用於處理轉化環境參數數據；所述第二無線傳輸模塊與單片機連接並將該單片機所處理轉化的數據傳輸至網絡伺服器。
如圖2和圖3所示，枕頭上還設有與所述控制模塊連接的報警裝置，該報警裝置設置在凹槽5的兩側且與人體仰臥時的人耳朵位置相對應。
附件傳感器為用於採集睡眠環境CO2含量的CO2傳感器，還可以包括用於採集睡眠環境溫度的溫度傳感器和用於採集睡眠環境溼度的溼度傳感器；第二無線傳輸模塊可以為 wif i傳感器、3G傳感器或RFID傳感器；所述報警裝置可以為日常所使用的耳機8或音箱。
使用上述監測腦電波的裝置的方法如下
採集人體腦電波
由Mindset腦電波提取分析儀3採集人體腦電波數據(該數據輸出形式為16進位格式)並通過藍牙傳感器將該腦電波數據傳送至手機中，通過手機內置的控制模塊(運行處理器)將其所接收到的腦電波數據由16進位格式轉化成10進位格式的腦電波數值δ，再由手機的通訊模塊將該腦電波數值S傳送至網絡伺服器；網絡伺服器將其所接收到的腦電波數值S轉化成具體的腦電波曲線圖，並將該腦電波曲線圖回傳至手機並存儲於手機內的存儲模塊內；存儲模塊內的腦電波曲線圖可以通過手機上的顯示模塊輸出顯示，供使用者進行查閱。
其中，由Mindset腦電波提取分析儀3採集的腦電波數據被轉化成腦電波數值為 0-100的數值，當δ = O時，代表人體處於睡眠狀態，當O < δ <50時，人體處於半睡眠狀態，當50 < δ < 100時，人體處於完全清醒狀態。
當人處於平穩睡眠狀態時，人體的腦電波波動很小，所轉化出來的腦電波數值δ 變化量較小，其波動量△ S < 6 ;當人體情緒突然變化或人體睡眠時因為打鼾而引起呼吸停止，此時人體腦電波數值δ就會呈現上下大範圍的波動，其波動量△ δ大大超過6。
上述所使用的藍牙傳感器還可以用wifi傳感器、3G傳感器或RFID傳感器替換使用，手機也由帶通訊功能的電子設備(如電腦)替代使用。
採集睡眠周邊環境參數
由單片機控制溫度傳感器、溼度傳感器和CO2傳感器採集睡眠周邊環境的溫度、 溼度以及CO2含量數據並將這些數據通過由單片機控制的Wifi傳感器、3G傳感器或RFID 傳感器輸送至網絡伺服器，並由網絡終端將這些數據分別整理成溫度參數曲線圖、溼度參數曲線圖和CO2含量參數曲線圖後傳輸至所述手機中存儲，供使用者本人或醫生調閱。
同時，另外設置有用於報警和播放催眠用的耳機，該耳機由手機根據手機中存儲的腦電波曲線圖和相應的環境參數進行控制；手機控制耳機步驟如下
(a)手機的控制模塊讀取存儲於手機中的腦電波曲線圖並對腦電波曲線圖的腦電波波動值δ進行分析判斷；
(b)當步驟(a)中的Λ δ <6時，手機中的控制模塊直接讀取存儲模塊中的腦電波曲線圖當下時刻腦電波數值δ的大小並進行如下步驟判斷
Α、當腦電波數值δ > 50時，手機裡的控制模塊發出指令，耳機開始播放催眠音樂，其後返回步驟(a);
B、當腦電波數值為0< δ <50時，控制模塊根據該腦電波數值大小δ發出指令， 調整耳機的催眠音樂聲音大小，其後返回步驟(a)；
C、當腦電波數值為δ = O時，控制模塊發出指令，關閉耳機，其後返回步驟(a);
(c)當步驟(a)中的Λ δ > 6時，控制模塊讀取所述存儲模塊中的環境參數曲線圖，並對環境參數曲線圖上的CO2濃度的波動值進行分析判斷；
Α、當CO2濃度 的波動值大於2. 7mmHg時控制模塊發出指令，耳機播放喚醒聲音，其後返回步驟(a);
B、當CO2濃度的波動值小於或等於2. 7mmHg時控制模塊發出指令，耳機關閉，返回步驟(a)。
上述實施例中的耳機也還可以是其它的聲音播放設備，如小型音箱。
權利要求
1.一種用於監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於它包括枕頭、無線終端和網絡伺服器；所述枕頭用於採集人體腦電波數據，其包括枕頭本體(I)、頭帶(2 )、Mindset腦電波提取分析儀(3)和第一無線傳輸模塊(4)，所述枕頭本體(I)為U型狀，在枕頭本體(I)中部設有與人體腦部相配合的凹槽(5)，所述頭帶(2)兩端分別與枕頭本體(I)的兩側固定連接； 所述Mindset腦電波提取分析儀(3)與第一無線傳輸模塊(4)連接並設置於頭帶(2)的中部；所述無線終端包括控制模塊、存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊，所述控制模塊分別與存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊連接；所述存儲模塊用於存儲無線終端內的信息，所述顯示模塊用於顯示存儲模塊內的信息，所述無線通訊模塊用於與網絡伺服器進行無線信息傳遞，所述無線接收模塊用於接收所述第一無線傳輸模塊(4)的信息。
2.根據權利要求1所述的監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於該裝置還包括附件傳感器、單片機和第二無線傳輸模塊，所述附件傳感器用於採集人體睡眠周邊環境參數數據； 所述單片機與附件傳感器連接，該單片機用於處理轉化環境參數數據；所述第二無線傳輸模塊與單片機連接並將該單片機所處理轉化的數據傳輸至網絡伺服器。
3.根據權利要求2所述的監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於所述枕頭上還設有與所述控制模塊連接的報警裝置，該報警裝置設置在凹槽(5)的兩側且與人體仰臥時的人耳朵位置相對應。
4.根據權利要求3所述的監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於所述第一無線傳輸模塊(4)為藍牙傳感器、wifi傳感器、3G傳感器或RFID傳感器，所述無線終端為手機或電腦； 所述附件傳感器包括用於採集睡眠環境CO2含量的CO2傳感器；所述第二無線傳輸模塊為 wifi傳感器、3G傳感器或RFID傳感器；所述報警裝置為耳機(8)或音箱。
5.根據權利要求4所述的監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於所述附件傳感器還包括用於採集睡眠環境溫度的溫度傳感器，和/或，用於採集睡眠環境溼度的溼度傳感器。
6.根據權利要求1-6任意一項所述的監測睡眠腦電波的裝置，其特徵在於所述枕頭本體(I)側部(6)的厚度相對於枕頭本體(I)底部(7)的厚度厚3-8cm，所述頭帶(2)的材料為彈性材料，所述頭帶(2 )本體或頭帶(2 )與枕頭本體(I)的連接處設有帶子長度調節裝置(9)。
7.—種監測睡眠腦電波的方法，其特徵在於該方法包括採集人體腦電波由Mindset腦電波提取分析儀(3)採集人體腦電波數據並通過第一無線傳輸模塊(4) 將該腦電波數據傳送至無線終端的接收模塊；設置於無線終端內的控制模塊將接收模塊所接收到的腦電波數據轉化成10進位格式的腦電波數值I並由設置在無線終端內的無線通訊模塊將該腦電波數值S傳送至網絡伺服器；所述網絡伺服器將其所接收到的腦電波數值S轉化成具體的腦電波曲線圖，並將該腦電波曲線圖回傳至無線終端並存儲於設置在該無線終端內的存儲模塊中；所述存儲模塊通過所述無線終端內設置的顯示模塊輸出腦電波曲線圖。
8.根據權利要求7所述的監測睡眠腦電波的方法，其特徵在於該方法還包括採集睡眠周邊環境參數由單片機控制附件傳感器採集睡眠周邊環境參數數據並將該環境參數數據輸出至第二無線傳輸模塊；所述第二無線傳輸模塊將環境參數數據傳送至網絡終端；所述網絡終端將環境參數數據進行分析整理成環境參數曲線圖，並將該環境參數曲線圖傳輸至所述無線終端的存儲模塊中。
9.根據權利要求8所述的監測睡眠腦電波的方法，其特徵在於該方法還包括所述控制模塊讀取存儲於存儲模塊中的腦電波曲線圖並控制報警裝置；所述控制模塊對報警裝置的控制步驟如下(a)控制模塊讀取存儲模塊中的腦電波曲線圖並對腦電波曲線圖的腦電波波動值Λδ 進行分析判斷；(b)當步驟(a)中的△δ 50時，控制模塊發出指令，報警裝置開始播放催眠音樂，其後返回步驟(a)；B、當腦電波數值為O< δ 6時，控制模塊讀取所述存儲模塊中的環境參數曲線圖，並對環境參數曲線圖上的CO2濃度的波動值進行分析判斷；Α、當CO2濃度的波動值大於2. 7mmHg時控制模塊發出指令，報警模塊播放喚醒聲音，其後返回步驟(a);B、當CO2濃度的波動值小於或等於2. 7mmHg時控制模塊發出指令，報警模塊關閉，返回步驟(a)。
全文摘要
本發明涉及一種監測睡眠腦電波的裝置及其監測方法，它包括枕頭、無線終端和網絡伺服器，所述枕頭用於採集人體腦電波數據，其包括枕頭本體、頭帶、Mindset腦電波提取分析儀和第一無線傳輸模塊，所述枕頭本體為U型狀，在枕頭本體中部設有與人體腦部相配合的凹槽，所述頭帶兩端分別與枕頭本體的兩側固定連接；所述Mindset腦電波提取分析儀與第一無線傳輸模塊連接並設置於頭帶的中部；所述無線終端包括控制模塊、存儲模塊、顯示模塊、無線通訊模塊和無線接收模塊。本發明的優點在於該裝置方便使用者日常使用，可在監測腦電波的同時不影響使用者的睡眠。
文檔編號A61B5/0476GK103040463SQ201310017650
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者喬丹洋, 丘琴秀, 曾海涵, 吳俊英, 林平凡 申請人:喬丹洋, 丘琴秀, 曾海涵, 吳俊英