本發明涉及一種睡眠監測裝置、睡眠監測方法及睡眠監測系統。

背景技術：

隨著現代的生活壓力的增大，患有睡眠障礙的患者逐日增多。睡眠相關的癥狀包含例如失眠、睡眠不足、不寧腿癥候群(restless leg syndrome)、睡眠呼吸中止癥(Obstructive Sleep Apnea；OSA)等。對于睡眠障礙的詳細診斷，需透過醫學檢測儀器監測患者的睡眠情形來進行。目前對于睡眠的監測系使用睡眠多項生理檢查儀(Polysomnography；PSG)來進行，其是借由監測例如患者的腦波、心電圖、呼吸氣流、肌電圖和眼電圖等，接著再借由這些資料來診斷睡眠相關的癥狀。然而，睡眠多項生理檢查儀需要監測患者多個生理資料，故其硬件成本較高且操作也較復雜，同時也會增加患者進行睡眠監測時的異物感而造成患者難以入眠，導致監測準確度降低。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種睡眠監測裝置、睡眠監測方法及睡眠監測系統，其透過動脈聲紋信號來得到睡眠信息，故可降低硬件成本與簡化操作。此外，本發明也可減少患者在進行睡眠監測時的異物感而影響睡眠，進而增加監測準確度以及使用體驗。

根據上述目的，本發明提供一種睡眠監測裝置，此睡眠監測裝置用以監測生物體的睡眠情形，且此睡眠監測裝置包含動脈聲紋擷取單元和處理單元。動脈聲紋擷取單元用以擷取生物體的動脈聲紋信號。處理單元用以處理動脈聲紋信號，以依據動脈聲紋信號來得到生物體的睡眠信息。

依據本發明的一些實施例，上述睡眠監測裝置還包含環境參數控制單元，此環境參數控制單元用以依據睡眠信息來調整生物體所處環境的至少一個環境參數。

依據本發明的又一些實施例，上述動脈聲紋擷取單元是微型麥克風或拾音器(pick-up)。

依據本發明的又一些實施例，上述睡眠信息包含生物體的睡前生理信息、睡眠過程生理信息或睡后生理信息。

依據本發明的又一些實施例，上述睡眠監測裝置是穿戴式裝置或貼片式裝置。

依據本發明的又一些實施例，上述睡眠監測裝置還包含通信單元，此通信單元用以與外部通信裝置通信連接，且此通信單元將動脈聲紋信號或睡眠信息傳輸至外部通信裝置。

根據上述目的，本發明另提供一種睡眠監測方法，此睡眠監測方法用以監測生物體的睡眠情形，且此睡眠監測方法包含：擷取生物體的動脈聲紋信號；以及處理動脈聲紋信號，以依據動脈聲紋信號來得到生物體的睡眠信息。

根據上述目的，本發明另提供一種睡眠監測系統，此睡眠監測系統用以監測生物體的睡眠情形，且此睡眠監測系統包含偵測模塊和計算模塊。偵測模塊用以配戴至生物體的一部位，且偵測模塊包含動脈聲紋擷取單元和第一通信單元。動脈聲紋擷取單元用以擷取生物體的動脈聲紋信號。第一通信單元用以傳輸動脈聲紋信號。計算模塊用以與偵測模塊通信連接，且計算模塊包含第二通信單元和處理單元。第二通信單元用以從第一通信單元接收動脈聲紋信號。處理單元用以處理動脈聲紋信號，以依據動脈聲紋信號來得到生物體的睡眠信息。

依據本發明的又一些實施例，上述睡眠監測系統還包含生理檢測單元，此生理檢測單元用以取得生物體的至少一個生理特征，使得處理單元依據動脈聲紋信號和生理特征來得到睡眠信息。

依據本發明的又一些實施例，上述睡眠監測系統還包含環境偵測單元，此環境偵測單元用以取得生物體所處環境的至少一個環境參數，使得處理單元依據動脈聲紋信號和環境參數來得到睡眠信息。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明的一種睡眠監測裝置、睡眠監測方法及睡眠監測系統，其透過動脈聲紋信號來得到睡眠信息，故可降低硬件成本與簡化操作。此外，本發明也可減少患者在進行睡眠監測時的異物感而影響睡眠，進而增加監測準確度以及使用體驗。

附圖說明

為了更完整了解實施例及其優點，現參照結合所附圖式所做的下列描述，其中：

圖1至圖6是繪示依據本發明一些實施例的睡眠監測裝置的示意圖；

圖7是繪示依據本發明一些實施例的睡眠監測方法的流程圖；

圖8至圖10是繪示依據本發明一些實施例的睡眠監測系統的示意圖；

圖11是繪示依據本發明一些實施例的偵測模塊的示意圖；

圖12是繪示依據本發明一些實施例的計算模塊的示意圖；

圖13是繪示依據本發明一些實施例的偵測模塊的示意圖；以及

圖14與圖15是繪示依據本發明一些實施例的睡眠監測系統的示意圖。

具體實施方式

以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施于各式各樣的特定內容中。所討論的特定實施例僅供說明，并非用以限定本發明的范圍。

請參照圖1，圖1是繪示依據一些實施例的睡眠監測裝置100的示意圖。 睡眠監測裝置100用以監測生物體的睡眠情形，且其包含動脈聲紋擷取單元110和處理單元120。動脈聲紋擷取單元110用以擷取生物體的動脈聲紋信號。以下實施例以人體為例來說明，而應注意的是，本發明的實施例也可應用至其它生物體，例如狗、貓、牛等，而不局限于人體。動脈聲紋擷取單元110可以是微型麥克風、拾音器(pick-up)或是其它可收集聲學信號的裝置。處理單元120耦接至動脈聲紋擷取單元110，且其接收動脈聲紋信號并對動脈聲紋信號進行處理，以依據動脈聲紋信號來得到人體的睡眠信息。睡眠信息可包含睡前生理信息、睡眠過程生理信息或睡后生理信息等，但不限于此。在一些實施例中，處理單元120還可將睡眠信息轉換為睡眠品質信息，并可將此睡眠品質信息儲存至記憶單元(圖未繪示)中。

詳細而言，動脈聲紋信號反映出心跳頻率、心臟功率以及動態血壓變化。處理單元120將時間域(time domain)的動脈聲紋信號轉換為頻率域(frequency domain)的轉換信號，此轉換信號反映出血液流經各器官后的共振情形。處理單元120可利用例如傅立葉轉換(Fourier Transform)或希爾伯特轉換(Hilbert Transform)等轉換方式來將動脈聲紋信號轉換為頻率域的轉換信號，但不限于此。由于血液循環系統為封閉循環系統，故在血液循環系統上的任何一個地方產生變化，會使得人體各器官的共振現象對應產生改變。此外，在睡眠過程中，各器官的共振現象也會因所處睡眠階段的不同而有所差異。因此，處理單元120可對動脈聲紋信號和轉換信號進行信號分析處理，進而得到人體的睡眠信息。

在一些實施例中，睡眠監測裝置100還可包含通信單元。如圖2所示，睡眠監測裝置100包含動脈聲紋擷取單元110、處理單元120和通信單元130，其中通信單元130可用以與外部通信裝置PC通信連接，且將經由動脈聲紋擷取單元110所擷取的動脈聲紋信號和/或經由處理單元120處理動脈聲紋信號后所得到的睡眠信息傳輸至外部通信裝置PC(例如電腦或手持裝置等)，使得外部通信裝置PC可對應顯示或記錄動脈聲紋信號或是睡眠信息，以便利醫師或醫檢師等專業醫事人員進行相關分析。通信單元130與外部通信裝置PC 的連線方式可以是透過例如雙絞線或USB等有線傳輸方式，或是透過例如藍牙(Bluetooth)或無線射頻辨識(radio frequency identification；RFID)等無線傳輸方式，但不限于此。

睡眠監測裝置100可以是穿戴式裝置、貼片式裝置、或是植入式裝置等，但不限于此。若是睡眠監測裝置100為穿戴式裝置，則睡眠監測裝置100可用以配戴至人體的一部位上，例如手腕、手臂、腳踝、胸部或腰部等，但不限于此。若是睡眠監測裝置100為貼片式裝置，則睡眠監測裝置100可用以貼附至人體的一部位上，例如手臂、腹部、頸部、胸部或頭部等，但不限于此。若是睡眠監測裝置100為植入式裝置，則睡眠監測裝置100可透過例如注射等侵入方式植入至人體的一部位中，例如手腕、手臂、頭部或背部等，但不限于此。

在睡眠監測裝置100為穿戴式裝置或貼片式裝置的實施例中，睡眠監測裝置100還可包含顯示單元。如圖3所示，睡眠監測裝置100包含動脈聲紋擷取單元110、處理單元120和顯示單元140，其中顯示單元140可用以顯示經由動脈聲紋擷取單元110所擷取的動脈聲紋信號和/或經由處理單元120處理動脈聲紋信號后所得到的睡眠信息。在一些實施例中，顯示單元140為可撓式顯示面板，以節省睡眠監測裝置100的穿戴或貼附空間。透過圖3的睡眠監測裝置100，可讓專業醫事人員即時觀看動脈聲紋信號或睡眠信息，以便利即時了解患者的睡眠情況。

此外，在睡眠監測裝置100為穿戴式裝置或貼片式裝置的實施例中，睡眠監測裝置100還可包含動脈偵測器。如圖4所示，睡眠監測裝置100包含動脈聲紋擷取單元110、處理單元120和動脈偵測器150，其中動脈偵測器150用以決定人體中對應動脈聲紋信號的檢測位置，使得患者可對應調整睡眠監測裝置100在人體的穿戴位置或貼附位置。如此一來，所擷取到的動脈聲紋信號可更為精確。

在一些實施例中，睡眠監測裝置100還可包含環境參數控制單元。如圖5所示，睡眠監測裝置100包含動脈聲紋擷取單元110、處理單元120和環境參 數控制單元160，其中環境參數控制單元160可用以依據由處理單元120所得到的睡眠信息來調整人體所處環境的環境參數，例如光照度、溫度、濕度、背景聲音等，但不限于此。舉例而言，環境參數控制單元160可借由有線或無線傳輸方式與空調設備連線，接著再借由傳輸控制信號至空調設備，以達成對溫度和/或濕度的調整。如此一來，醫師或睡眠技師等專業醫事人員可根據對環境參數的調整來進行相關分析及研究。此外，睡眠監測裝置100也可即時依據睡眠信息對應調整環境參數，進而提升人體的睡眠品質。

在一些實施例中，睡眠監測裝置100還可包含環境偵測單元。如圖6所示，睡眠監測裝置100包含動脈聲紋擷取單元110、處理單元120和環境偵測單元170。環境偵測單元170用以取得人體所處環境的環境參數，例如背景光線強度、溫度、濕度或背景聲音強度等，但不限于此。處理單元120可依據動脈聲紋擷取單元110所擷取的動脈聲紋信號和環境偵測單元170所取得的環境參數來得到睡眠信息。對應環境參數的種類，環境偵測單元170可以是光感測器、溫度感測器、濕度感測器或聲音感測器等，但不限于此。

圖7是繪示依據本發明一些實施例的睡眠監測方法700的流程圖。在睡眠監測方法700中，首先進行步驟710，擷取生物體的動脈聲紋信號。動脈聲紋信號可借由例如微型麥克風、拾音器或是其它可收集聲學信號的裝置來得到。在一些實施例中，可在進行步驟710之前先決定生物體中對應動脈聲紋信號的檢測位置，使得所擷取到的動脈聲紋信號更為精確。接著，進行步驟720，處理動脈聲紋信號，以依據動脈聲紋信號來得到生物體的睡眠信息。睡眠信息包含生物體的睡前生理信息、睡眠過程生理信息或睡后生理信息等，但不限于此。另外，在一些實施例中，睡眠監測方法700還可包含取得生物體的生理特征或偵測生物體所處環境的環境參數，接著依據動脈聲紋信號及生理特征或環境參數來得到睡眠信息。此外，睡眠監測方法700還可包含顯示動脈聲紋信號或睡眠信息，使得專業醫事人員可即時依據所顯示的動脈聲紋信號或睡眠信息進行相關分析。

請參照圖8，圖8是繪示依據一些實施例的睡眠監測系統800的示意圖。 睡眠監測系統800用以監測生物體的睡眠情形，且其包含偵測模塊800A和計算模塊800B。偵測模塊800A可以是穿戴式裝置、貼片式裝置、或是植入式裝置等，但不限于此。若是偵測模塊800A為穿戴式裝置，則偵測模塊800A可用以配戴至人體的一部位上，例如手腕、手臂、腳踝、胸部或腰部等，但不限于此。若是偵測模塊800A為貼片式裝置，則偵測模塊800A可用以貼附至人體的一部位上，例如手臂、腹部、頸部、胸部或頭部等，但不限于此。若是偵測模塊800A為植入式裝置，則偵測模塊800A可透過例如注射等侵入方式植入至人體的一部位中，例如手腕、手臂、頭部或背部等，但不限于此。計算模塊800B用以與偵測模塊800A通信連接。計算模塊800B可以是例如電腦或手持裝置等，但不限于此。

偵測模塊800A包含動脈聲紋擷取單元810和第一通信單元820，而計算模塊800B包含第二通信單元830和處理單元840。動脈聲紋擷取單元810用以擷取生物體的動脈聲紋信號。同樣地，以下實施例以人體為例來說明，但本發明的實施例也可應用至其它生物體，而不局限于人體。動脈聲紋擷取單元810可以是微型麥克風、拾音器或是其它可收集聲學信號的裝置。第一通信單元820耦接至動脈聲紋擷取單元810，其用以與計算模塊800B的第二通信單元830通信連接，且將經由動脈聲紋擷取單元810所擷取的動脈聲紋信號傳輸至第二通信單元830。第一通信單元820與第二通信單元830的連線方式可以是透過例如雙絞線或USB等有線傳輸方式，或是透過例如藍牙或無線射頻辨識等無線傳輸方式，但不限于此。第二通信單元830將從第一通信單元820接收到的動脈聲紋信號傳輸至處理單元840。處理單元840對動脈聲紋信號進行處理，以依據動脈聲紋信號來得到生物體的睡眠信息。睡眠信息可包含睡前生理信息、睡眠過程生理信息或睡后生理信息等，但不限于此。

在一些實施例中，睡眠監測系統800的計算模塊800B還可包含顯示單元。如圖9所示，計算模塊800B包含第二通信單元830、處理單元840和顯示單元850，其中顯示單元850可用以顯示經由第二通信單元830所接收的動脈聲紋信號和/或經由處理單元840處理動脈聲紋信號后所得到的睡眠信息。透過 圖9的睡眠監測系統800，可讓專業醫事人員即時觀看動脈聲紋信號或睡眠信息，以便利即時了解患者的睡眠情況。

在睡眠監測系統800的偵測模塊800A為穿戴式裝置或貼片式裝置的實施例中，偵測模塊800A還可包含顯示單元。如圖10所示，偵測模塊800A包含動脈聲紋擷取單元810、第一通信單元820和顯示單元850’，其中顯示單元850’可用以顯示經由動脈聲紋擷取單元810所擷取的動脈聲紋信號。或者，經由處理單元840處理動脈聲紋信號后所得到的睡眠信息可透過第二通信單元830傳輸至第一通信單元820，接著再傳輸至顯示單元850’，以由顯示單元850’顯示睡眠信息。在一些實施例中，顯示單元850’為可撓式顯示面板，以節省偵測模塊800A的穿戴或貼附空間。

此外，在睡眠監測系統800的偵測模塊800A為穿戴式裝置或貼片式裝置的實施例中，偵測模塊800A還可包含動脈偵測器。如圖11所示，偵測模塊800A包含動脈聲紋擷取單元810、第一通信單元820和動脈偵測器860，其中動脈偵測器860用以決定人體中對應動脈聲紋信號的檢測位置，使得患者可對應調整偵測模塊800A在人體的穿戴位置或貼附位置。如此一來，所擷取到的動脈聲紋信號可更為精確。

在一些實施例中，睡眠監測系統800的計算模塊800B還可包含環境參數控制單元。如圖12所示，計算模塊800B包含第二通信單元830、處理單元840和環境參數控制單元870，其中環境參數控制單元870可用以依據由處理單元840所得到的睡眠信息來調整人體所處環境的環境參數，例如光照度、溫度、濕度、背景噪音等，但不限于此。舉例而言，環境參數控制單元870可經由第二通信單元830或是借由有線或無線傳輸方式與空調設備通信連接，接著再借由傳輸控制信號至空調設備，以達成對溫度和/或濕度的調整。如此一來，醫師或睡眠技師等專業醫事人員可根據對環境參數的調整來進行相關分析及研究。此外，睡眠監測系統800也可即時依據睡眠信息對應調整環境參數，進而提升人體的睡眠品質。

另外，在一些實施例中，睡眠監測系統800的偵測模塊800A還可包含環 境參數控制單元。如圖13所示，偵測模塊800A包含動脈聲紋擷取單元810、第一通信單元820和環境參數控制單元870’，其中環境參數控制單元870’可用以依據由第一通信單元820所接收到的睡眠信息來調整人體所處環境的環境參數，例如光照度、溫度、濕度、背景噪音等，但不限于此。舉例而言，環境參數控制單元870’可經由第一通信單元820或是借由有線或無線傳輸方式與空調設備通信連接，接著再借由傳輸控制信號至空調設備，以達成對溫度和/或濕度的調整。如此一來，醫師或睡眠技師等專業醫事人員可根據對環境參數的調整來進行相關分析及研究。此外，睡眠監測系統800也可即時依據睡眠信息對應調整環境參數，進而提升人體的睡眠品質。

在一些實施例中，睡眠監測系統800還可包含生理檢測單元。如圖14所示，睡眠監測系統800包含偵測模塊800A、計算模塊800B和生理檢測單元880。生理檢測單元880用以取得生物體的生理特征，例如腦波、心臟電位、肌肉電位、眼睛動作、血氧濃度、血壓值、呼吸氣流、部位動作(例如胸、腹、手、腳等)或鼾聲強度等，但不限于此。在一些實施例中，生理檢測單元880可透過有線或無線傳輸方式與計算模塊800B的第二通信單元830通信連接，且將生物體的生理特征傳輸至計算模塊800B的處理單元840。處理單元840可依據動脈聲紋擷取單元810所擷取的動脈聲紋信號和生理檢測單元880所取得的生理特征來得到睡眠信息。對應生理特征的種類，生理檢測單元880可以是腦波圖儀(Electroencephalography；EEG)、心電圖儀(Electrocardiography；ECG)、肌電圖儀(Electromyography；EMG)、眼電圖儀(Electrooculography；EOG)、血氧濃度感測器、血壓偵測器、呼吸氣流感測器、動作偵測器或鼾聲感測器等，但不限于此。

在一些實施例中，睡眠監測系統800還可包含環境偵測單元。如圖15所示，睡眠監測系統800包含偵測模塊800A、計算模塊800B和和環境偵測單元890。環境偵測單元170用以取得人體所處環境的環境參數，例如背景光線強度、溫度、濕度或背景聲音強度等，但不限于此。在一些實施例中，環境偵測單元890可透過有線或無線傳輸方式與計算模塊800B的第二通信單元 830通信連接，且將環境參數傳輸至計算模塊800B的處理單元840。處理單元840可依據動脈聲紋擷取單元810所擷取的動脈聲紋信號和環境偵測單元890所取得的環境參數來得到睡眠信息。對應環境參數的種類，環境偵測單元890可以是光感測器、溫度感測器、濕度感測器或聲音感測器等，但不限于此。

相較于現有使用腦波監測的方式來進行對患者的睡眠監測，本發明所提供的睡眠監測裝置、方法及系統是透過動脈聲紋信號來得到睡眠信息，故可降低硬件成本與簡化操作。此外，本發明也可減少患者在進行睡眠監測時的異物感而影響睡眠，進而增加監測準確度以及使用體驗。

雖然本發明已經以實施方式公開如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種變動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。