本發(fā)明涉及健康管理和睡眠優(yōu)化，尤其涉及一種晝夜節(jié)律與睡眠質(zhì)量改善方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著健康管理技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究表明，睡眠模式和晝夜節(jié)律對人類健康具有重要影響。睡眠質(zhì)量不僅影響生理功能（如免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)），還對認(rèn)知功能、情緒穩(wěn)定性和代謝健康等方面起到關(guān)鍵作用。然而，由于現(xiàn)代生活方式的改變，例如不規(guī)律的作息、電子設(shè)備的普遍使用以及工作壓力的增加，導(dǎo)致許多人面臨睡眠紊亂或晝夜節(jié)律失調(diào)的問題。研究顯示，優(yōu)化個(gè)體睡眠需要綜合考慮以下兩大因素：第一，睡眠穩(wěn)態(tài)壓力，反映人們睡眠需求的累積和釋放過程，與睡眠時(shí)間和睡眠深度密切相關(guān)；第二，晝夜節(jié)律，由內(nèi)源性生物鐘控制，受到光照、行為模式和環(huán)境因素的調(diào)節(jié)。如何通過科學(xué)方法有效監(jiān)測并優(yōu)化這些關(guān)鍵因素，成為健康管理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，健康管理和睡眠優(yōu)化的研究和應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方向：1）基于可穿戴設(shè)備的睡眠監(jiān)測技術(shù)，如蘋果手表、華為手表和運(yùn)動手環(huán)等，通過檢測運(yùn)動、心率或血氧飽和度等參數(shù)，推斷用戶的睡眠階段和時(shí)間。雖然這些設(shè)備能較為準(zhǔn)確地捕捉大致的睡眠趨勢，但難以全面解析晝夜節(jié)律與睡眠穩(wěn)態(tài)之間的互動關(guān)系。2）基于多模態(tài)數(shù)據(jù)的睡眠研究，例如利用心率變異性（hrv）、腦電圖（eeg）等多模態(tài)數(shù)據(jù)，分析個(gè)體睡眠結(jié)構(gòu)及其對晝夜節(jié)律的響應(yīng)。然而，這些方法通常依賴復(fù)雜的傳感設(shè)備（如多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀），難以廣泛應(yīng)用于日常健康管理。現(xiàn)有技術(shù)中，雖然還有一些個(gè)性化健康管理平臺（如華為健康等）通過用戶數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)模型，提供個(gè)性化的健康建議，但大多依賴用戶主觀反饋，無法直接捕捉睡眠和晝夜節(jié)律的具體生理指標(biāo)。

3、由此可見，盡管現(xiàn)有技術(shù)取得了一定進(jìn)展，但仍存在以下不足：首先，數(shù)據(jù)采集的局限性，目前技術(shù)多依賴接觸式傳感器（如佩戴式設(shè)備或多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀），這可能給用戶帶來不適或干擾正常睡眠；而無接觸式數(shù)據(jù)（如環(huán)境光、行為模式）在睡眠優(yōu)化中的作用尚未充分挖掘。其次，晝夜節(jié)律與睡眠穩(wěn)態(tài)的綜合分析缺失，現(xiàn)有方法往往側(cè)重于單一指標(biāo)（如睡眠時(shí)長或心率變異性），未能充分結(jié)合晝夜節(jié)律與睡眠穩(wěn)態(tài)的互動機(jī)制。此外，個(gè)性化建議的科學(xué)性不足，市面上的大多數(shù)健康管理平臺依賴簡單算法，難以根據(jù)用戶的多模態(tài)數(shù)據(jù)提供精準(zhǔn)的個(gè)性化建議。最后，實(shí)際應(yīng)用中的適用性不足，基于復(fù)雜設(shè)備的睡眠監(jiān)測難以普及，當(dāng)前技術(shù)多集中于臨床研究，而非適應(yīng)用戶日常生活的應(yīng)用場景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于穩(wěn)態(tài)睡眠壓力計(jì)算與晝夜節(jié)律計(jì)算的睡眠模式分析方法，通過綜合分析用戶的生理和行為數(shù)據(jù)，計(jì)算其晝夜節(jié)律睡眠充足性，為用戶提供科學(xué)的睡眠優(yōu)化建議，幫助用戶改善睡眠模式并促進(jìn)整體健康，進(jìn)而決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題，至少提供一種有益選擇或創(chuàng)造條件。

2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

3、一種晝夜節(jié)律與睡眠質(zhì)量改善方法，其步驟如下：1）基于用戶的日常行為活動、生理參數(shù)、以及睡眠特征計(jì)算得到當(dāng)前時(shí)間的穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值；2）基于光照和用戶的活動節(jié)律計(jì)算得到用戶晝夜節(jié)律值；3）基于穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值和晝夜節(jié)律值計(jì)算得到晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)，晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)用于評估用戶睡眠與晝夜節(jié)律的匹配程度；4）基于穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值、晝夜節(jié)律值和/或晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)給出睡眠改善建議。

4、更為優(yōu)選的是，所述穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值的計(jì)算方法如下：。

5、式中，hspt代表當(dāng)前時(shí)間的穩(wěn)態(tài)睡眠壓力；h0代表初始睡眠壓力值；twake代表清醒時(shí)長；sq代表上一晚的睡眠質(zhì)量；sqopt代表理想睡眠質(zhì)量；tsleep代表前一晚的睡眠時(shí)長；at代表用戶當(dāng)日的體力活動強(qiáng)度；et代表情緒壓力水平；dt代表體力活動頻率或分布；α，β，k，λ，γ，θ，δ，η，ω均為調(diào)節(jié)系數(shù)，用于調(diào)整個(gè)因素的權(quán)重或敏感性。

6、更為優(yōu)選的是，所述晝夜節(jié)律值的計(jì)算方法如下：。

7、式中，cr代表晝夜節(jié)律值，用于量化生物鐘的同步狀態(tài)；ψ代表晝夜節(jié)律振幅，表示節(jié)律波動的強(qiáng)度；t代表當(dāng)前時(shí)間；tideal代表理想的節(jié)律時(shí)間點(diǎn)；q代表晝夜節(jié)律周期，為24小時(shí)；f（v，w，x）為影響因子函數(shù)，用于綜合評估光照、作息規(guī)律和個(gè)體特征對晝夜節(jié)律的調(diào)節(jié)作用。

8、。

9、式中，v為光照強(qiáng)度；w為實(shí)際作息時(shí)間；tideal為理想作息時(shí)間；x為個(gè)體特征；a，b，c為調(diào)節(jié)系數(shù)，控制光照、作息規(guī)律和個(gè)體特征的影響權(quán)重；p，q為冪次參數(shù)，用于調(diào)整偏差的非線性影響。

10、更為優(yōu)選的是，所述晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)的計(jì)算方法如下：；css代表晝夜節(jié)律睡眠充足性，取值范圍為0到1；cr為晝夜節(jié)律值；hsp為穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值，表示用戶的睡眠需求強(qiáng)度；ρ為調(diào)節(jié)系數(shù)，用于調(diào)整晝夜節(jié)律與睡眠壓力之間的敏感度；css值越高，表示用戶的晝夜節(jié)律與睡眠壓力更加匹配。

11、更為優(yōu)選的是，所述日常行為活動基于加速度傳感器的測量數(shù)據(jù)生成。

12、更為優(yōu)選的是，所述生理參數(shù)基于心率傳感器的測量數(shù)據(jù)生成。

13、更為優(yōu)選的是，所述睡眠改善建議包括光照調(diào)整建議、作息時(shí)間建議、晨間修復(fù)建議中的一種或幾種。

14、更為優(yōu)選的是，所述睡眠改善建議包括休息和小憩提醒，當(dāng)穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值超出設(shè)定閾值時(shí)，提醒用戶休息。

15、更為優(yōu)選的是，所述睡眠改善建議包括作息規(guī)律個(gè)性化調(diào)整建議，飲食和激素調(diào)節(jié)建議。

16、另一方面，本發(fā)明還提供一種晝夜節(jié)律與睡眠質(zhì)量改善系統(tǒng)，其用來實(shí)現(xiàn)如上所述的一種晝夜節(jié)律與睡眠質(zhì)量改善方法，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、穩(wěn)態(tài)睡眠壓力計(jì)算模塊、晝夜節(jié)律分析模塊、晝夜節(jié)律睡眠充足性計(jì)算模塊和優(yōu)化建議生成模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊用來采集光照強(qiáng)度、用戶的日常行為活動、生理參數(shù)及睡眠特征；所述穩(wěn)態(tài)睡眠壓力計(jì)算模塊用來計(jì)算穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值，所述晝夜節(jié)律分析模塊用來計(jì)算晝夜節(jié)律值，所述晝夜節(jié)律睡眠充足性計(jì)算模塊用來計(jì)算晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)，所述優(yōu)化建議生成模塊用來生成、輸出睡眠改善建議。

17、本發(fā)明采用如上技術(shù)方案至少具有以下有益效果。

18、一、本發(fā)明基于穩(wěn)態(tài)睡眠壓力計(jì)算與晝夜節(jié)律計(jì)算得到晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)，再根據(jù)穩(wěn)態(tài)睡眠壓力值、晝夜節(jié)律值和/或晝夜節(jié)律睡眠充足性指標(biāo)給出睡眠改善建議，解決現(xiàn)有技術(shù)中對睡眠模式和晝夜節(jié)律交互作用分析不足的問題，科學(xué)量化睡眠狀態(tài)，進(jìn)而為用戶健康提供更為準(zhǔn)確的評估。

19、二、本發(fā)明能基于用戶的實(shí)際數(shù)據(jù)，提出個(gè)性化優(yōu)化建議，具體的睡眠建議，包括光照調(diào)整、活動規(guī)律性提升以及作息時(shí)間優(yōu)化，幫助用戶逐步建立更加科學(xué)的作息習(xí)慣。

20、三、本發(fā)明能動態(tài)適應(yīng)與持續(xù)優(yōu)化，系統(tǒng)可動態(tài)捕捉用戶狀態(tài)變化，并實(shí)時(shí)調(diào)整優(yōu)化方案，確保建議具有高時(shí)效性和針對性。

21、綜上可知，通過本發(fā)明的實(shí)施，用戶可以全面了解自身的睡眠模式與晝夜節(jié)律的匹配情況，科學(xué)改善睡眠模式，提升晝夜節(jié)律穩(wěn)定性和睡眠健康水平。本發(fā)明為個(gè)性化睡眠管理提供了新的技術(shù)手段，具有廣泛的應(yīng)用前景，尤其適用于智能健康設(shè)備和個(gè)性化健康管理平臺。