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    华为智能穿戴设备睡眠监测原理介绍

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    华为智能穿戴设备睡眠监测原理介绍

    实验室/医院如何监测睡眠

    • 有需求的患者可以在医院进行标准的整夜多导睡眠监测(Polysomnography,PSG),通常需要患者在医院特制的睡眠监测房间里睡一个晚上,在睡前在他身体上连接多个导线,采集并记录脑电图、心电图、肌电图、呼吸、血氧饱和度等多个生理信号,评估睡眠质量和睡眠状况。并由医生对结果进行判读,分析患者存在的睡眠问题、以及这些问题的严重程度等。一般出现睡眠憋气、失眠、打呼、梦游、白天嗜睡、晨起头晕头痛等症状的话,就需要去医院进行多导睡眠监测。
    • 医院监测睡眠的价格,不同的医院不同的地区收费不同,通常在千元左右。受试者需要在身体上连接各种导线,在睡眠监测房间睡一整晚,这样的环境和条件往往无法反应真实睡眠情况。对于一般人来说,相对医院监测,智能穿戴设备可以作为辅助监测设备,更便捷、无感知,不花钱在家里就可以监测。

    华为智能穿戴设备如何监测睡眠

    1. 华为智能穿戴设备加载华为科学睡眠(TruSleep™)技术,基于ACC、PPG数据,提取动作相关特征,划分用户动作级别,再结合心率的变化趋势,判断用户的入睡、出睡时间及睡眠结构等数据,基于这些数据给出睡眠得分,并提供对应的睡眠建议。
    2. 睡眠监测从20:00至次日20:00为一个监测周期,20点-0点产生的睡眠会计入第二天的睡眠记录。
    3. 未超过3小时的单次睡眠均被统计在零星小睡中。零星小睡暂不支持睡眠结构。

    什么是HUAWEI TruSleep™

    华为科学睡眠(TruSleep™):使用华为心率检测技术的PPG信号替代ECG信号,结合心肺耦合检测算法,发展出TruSleep™睡眠监测技术,基于手表/手环等穿戴设备即可进行睡眠监测。科学睡眠这一概念,来源于金标标准—心肺耦合(Cardiopulmonary Coupling,CPC)。2005年,哈佛研究团队提出了心肺耦合的概念,基于连续单导联心电信号计算睡眠分期与呼吸质量。心电和呼吸存在耦合关系,熟睡时,耦合性会增强,而在清醒、浅睡、或者一些疾病状态下,耦合性也会呈现出不同的特点。

    • 出入睡检测:基于ACC、PPG数据,提取动作相关特征,划分用户的动作级别,再结合心率的变化趋势,判断用户的出入睡时间点。
    • 睡眠结构:从心率信号中提取正常窦性心律间期序列以及呼吸信号,通过希尔伯特-黄(HHT)变换技术,分析这两种信号的相干度与互谱功率,生成睡眠期间心肺耦合动力学频谱(Cardio Pulmonary Coupling,CPC),可准确分析出睡眠的各个阶段,包括深睡浅睡、快速眼动和清醒。

    华为TruSleep™睡眠监测技术,以体动特征为核心,精准记录出入睡状态、睡眠时长等睡眠数据,深入挖掘体动、心率、心率变异性与睡眠的关系,构建多模态融合算法模型,提升睡眠监测准确性。从入睡困难、睡眠维持困难、睡眠时长不足、作息不规律、睡眠质量差五大睡眠问题入手,对睡眠健康监测建立了更深层次的挖掘,为用户提供完善的睡眠解决方案,包括基础感知、评估筛查和改善干预。华为智能穿戴设备经中国睡眠研究会专业测评,出入睡监测结果与医用睡眠监测金标设备(多导睡眠监测仪)的监测结果一致性,解读及建议具备科学性和专业性,能指导用户提升睡眠质量。

    可能影响睡眠结果准确性的场景/因素

    • 穿戴设备需提取动作特征来判断是否处于睡眠状态,睡眠时翻身较多、睡觉不安分的人,可能会出现设备记录的清醒次数多、睡眠时长偏短的情况,建议在睡觉时将穿戴设备佩戴在非惯用手上,可能会使睡眠检测结果更加准确。
    • 对于躺着看书、看视频等场景,身体非常静止,且心率、呼吸平稳,与睡眠状态下的身体特征非常接近(穿戴设备尚无法替代PSG等医疗金标设备,此时只能通过利用脑电等信息进一步区分用户睡眠与否),可能会被设备误判为睡眠状态,导致入睡时间提前或出睡时间延迟。
    • 在飞机、高铁、汽车等移动中的交通工具上,连续的振动信号会干扰真实睡眠状态的判断,设备可能无法准确监测到睡眠数据。
    • 设备佩戴不正确:过松或过紧佩戴均会影响信号提取质量,导致睡眠数据监测不准确。建议您正确佩戴设备,在佩戴时保证设备正面向上,避开骨节至少一指距离佩戴,保持表带松紧适度,并确保贴合皮肤佩戴 。
    • 另外请确保手表底壳清洁干爽、干净无杂物后,将监测单元区域贴合在手腕上,保持舒适、贴合的佩戴状态。勿在手表背部贴膜,手表底壳有识别人体和ECG信号(仅ECG款手表)的传感器,一旦遮挡覆盖,将导致识别不准或者无法识别,进而导致心率、 心电(仅ECG款手表)、血氧、睡眠等记录不准确或无法记录。

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