本文關(guān)鍵詞：可穿戴式睡眠監(jiān)護(hù)設(shè)備中若干關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,睡眠相關(guān)疾病的發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)。長(zhǎng)期睡眠障礙會(huì)降低機(jī)體免疫力,誘發(fā)各種疾病,嚴(yán)重危害人體健康。多導(dǎo)腦電睡眠監(jiān)護(hù)是評(píng)價(jià)整晚睡眠質(zhì)量的金標(biāo)準(zhǔn),也是治療睡眠疾病的首要步驟。然而這種方法專業(yè)性強(qiáng)、操作復(fù)雜,難以應(yīng)用于日常家庭睡眠監(jiān)護(hù)。本論文提出了基于多生理參數(shù)的睡眠監(jiān)護(hù)方法,涉及睡眠分期和睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)兩個(gè)方面,為日后研發(fā)應(yīng)用于日常家庭監(jiān)護(hù)的可穿戴式睡眠監(jiān)護(hù)設(shè)備提供理論基礎(chǔ)。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:1.實(shí)現(xiàn)一種基于單導(dǎo)聯(lián)腦電信號(hào)的睡眠分期算法設(shè)計(jì)。首先,對(duì)MIT-BIH睡眠數(shù)據(jù)庫(kù)各例患者數(shù)據(jù)的腦電信號(hào)進(jìn)行特征提取。然后,通過逐步回歸分析方法選取16個(gè)有效特征。最后,采用分步的線性距離判別方法進(jìn)行分類,平均準(zhǔn)確率為81.7%。2.提出一種基于心率變異性的睡眠分期方法。首先,通過離散小波變換分析和去趨勢(shì)波動(dòng)分析提取心率變異性信號(hào)的兩組特征。之后,對(duì)去趨勢(shì)波動(dòng)分析特征組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,驗(yàn)證其在睡眠各個(gè)階段的顯著性及可行性。最后,結(jié)合兩組特征并通過支持向量機(jī)完成睡眠分期的分類,準(zhǔn)確率為61.2%。3.提出一種抗運(yùn)動(dòng)干擾的血氧飽和度優(yōu)化算法。算法主要包括去趨勢(shì)分析、快速傅里葉變換以及后處理分析三個(gè)步驟。去趨勢(shì)分析將脈搏波信號(hào)的直流分量和交流分量分離,并計(jì)算直流分量比值。然后,采用快速傅里葉變換分析提取交流分量比值。最后,通過直流分量比值與交流分量比值進(jìn)一步計(jì)算血氧飽和度值,并進(jìn)行后處理分析。運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)表明,本算法在準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性上均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。4.實(shí)現(xiàn)一種基于血氧飽和度的睡眠呼吸暫停事件實(shí)時(shí)檢測(cè)算法。首先,通過呼吸信號(hào)對(duì)MIT-BIH睡眠數(shù)據(jù)庫(kù)的各個(gè)睡眠呼吸暫停事件起止時(shí)刻進(jìn)行人工標(biāo)記。然后,根據(jù)每5秒的血氧飽和度信號(hào)的斜率特征對(duì)可能發(fā)生呼吸暫停事件的片段進(jìn)行標(biāo)記預(yù)警。最后,結(jié)合血氧標(biāo)準(zhǔn)差閾值特征,完成對(duì)每個(gè)睡眠呼吸暫停事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)。最終平均準(zhǔn)確度在90%以上,延遲時(shí)間在20秒以內(nèi)。5.分析了睡眠呼吸暫停過程中腦電信號(hào)的變化趨勢(shì)。采用事件相關(guān)電位分析和事件相關(guān)(去)同步分析,完成對(duì)睡眠呼吸暫停事件腦電片段和正常腦電片段的處理,通過歸一化標(biāo)準(zhǔn)差分析和三倍歸一化標(biāo)準(zhǔn)差分析標(biāo)記異常腦電時(shí)間點(diǎn)。結(jié)果表明,腦電信號(hào)在發(fā)生睡眠呼吸暫停事件之前就發(fā)生了變化,且各個(gè)頻段腦電變化具有一定順序。本文完成了基于腦電和心率變異性的睡眠分期和基于血氧飽和度和腦電的睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)及相關(guān)研究,在算法計(jì)算量和結(jié)果性能方面滿足可穿戴式設(shè)備的技術(shù)要求,為日常家庭睡眠監(jiān)護(hù)提供理論支持。
【關(guān)鍵詞】：睡眠分期 睡眠呼吸暫停 腦電 心率變異性 血氧飽和度
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R197.39
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-14
• 1.2 可穿戴式睡眠監(jiān)護(hù)設(shè)備所面臨的問題和研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 睡眠分期研究問題與現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下血氧飽和度檢測(cè)算法問題與現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 睡眠呼吸暫停研究問題與現(xiàn)狀16-18
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排與研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 基于腦電和心率變異性的睡眠分期研究20-42
• 2.1 基于腦電的睡眠分期研究20-27
• 2.1.1 睡眠數(shù)據(jù)庫(kù)介紹20-21
• 2.1.2 腦電特征提取21-23
• 2.1.3 特征篩選與分類23-25
• 2.1.4 結(jié)果及分析25-27
• 2.2 基于心率變異性的睡眠分期研究27-39
• 2.2.1 心率變異性信號(hào)預(yù)處理28-29
• 2.2.2 心率變異性信號(hào)特征提取29-33
• 2.2.3 去趨勢(shì)波動(dòng)分析特征組統(tǒng)計(jì)分析33-38
• 2.2.4 特征分類及結(jié)果38-39
• 2.3 本章小結(jié)39-42
• 第3章 抗運(yùn)動(dòng)干擾血氧飽和度算法研究42-54
• 3.1 血氧飽和度及其運(yùn)動(dòng)偽跡的消除方法42-45
• 3.1.1 血氧飽和度基本概念42-43
• 3.1.2 血氧飽和度運(yùn)動(dòng)偽跡的消除方法43-45
• 3.2 抗運(yùn)動(dòng)干擾血氧飽和度檢測(cè)算法研究45-52
• 3.2.1 抗運(yùn)動(dòng)干擾血氧飽和度檢測(cè)算法基本理論45-46
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果46-48
• 3.2.3 分析與討論48-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 第4章 基于血氧飽和度和腦電的睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)研究54-74
• 4.1 基于血氧飽和度的睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)方法54-61
• 4.1.1 人工標(biāo)記55-57
• 4.1.2 算法設(shè)計(jì)57-58
• 4.1.3 參數(shù)選擇58-60
• 4.1.4 結(jié)果與分析60-61
• 4.2 基于腦電的睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)研究61-72
• 4.2.1 數(shù)據(jù)與方法62-65
• 4.2.2 結(jié)果與分析65-71
• 4.2.3 結(jié)論71-72
• 4.3 本章小結(jié)72-74
• 總結(jié)與展望74-78
• 參考文獻(xiàn)78-86
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86-88
• 致謝88-89

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 ;日本研究人員開發(fā)出夜間睡眠呼吸暫停感知機(jī)器人[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2012年01期

2 慈書平,高賢銘;睡眠呼吸暫停醫(yī)療裝置治療的進(jìn)展[J];醫(yī)療裝備;1998年03期

3 Holden;;睡眠讓生活更美好[J];航空港;2008年06期

4 胡良岡,龔永生;袖珍式睡眠呼吸暫停監(jiān)測(cè)儀[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;1995年03期

5 崔麗;徐先榮;王鈴;王露今;付兆君;;飛行員阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征引發(fā)事故征象2例[J];軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院學(xué)報(bào);2008年02期

6 ;[J];;年期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 詹淑琴;黃朝陽;李寧;丁巖;王玉平;賈建平;;特發(fā)性顱內(nèi)壓增高與睡眠呼吸暫停[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十三次全國(guó)神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2010年

2 孫江;慈書平;;減肥治療對(duì)睡眠呼吸暫停的影響[A];中國(guó)睡眠研究會(huì)第二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論著匯編[C];2001年

3 孫書臣;;臨床上幾種需要鑒別的睡眠呼吸暫停[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)耳鼻喉專業(yè)委員會(huì)山東中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)耳鼻喉專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2007年

4 趙瑩瑩;許彥臣;孫書臣;;兒童睡眠呼吸暫停的研究進(jìn)展[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)耳鼻喉科分會(huì)第十六次全國(guó)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要[C];2010年

5 董麗霞;陳寶元;曹潔;馮靖;郭美南;王彥;;阻塞性睡眠呼吸暫�；颊咚邥r(shí)相關(guān)呼吸驅(qū)動(dòng)的研究[A];第三屆全國(guó)睡眠學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2004年

6 韓芳;;基因，呼吸調(diào)控與睡眠呼吸暫停[A];全國(guó)睡眠呼吸障礙學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

7 靖猛;孫書臣;;復(fù)雜性睡眠呼吸暫�！环N難治性的睡眠呼吸暫停[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)耳鼻喉專業(yè)委員會(huì)山東中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)耳鼻喉專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2007年

8 李靜宜;吳艷雯;;有關(guān)阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征認(rèn)知度10年對(duì)比調(diào)查[A];中國(guó)心臟大會(huì)（CHC）2011暨北京國(guó)際心血管病論壇論文集[C];2011年

9 王彥;;睡眠呼吸暫停的護(hù)理文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析[A];2008年中國(guó)睡眠研究會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要匯編[C];2008年

10 韓芳;;睡眠呼吸暫停與呼吸調(diào)節(jié)功能異常[A];2006年中國(guó)睡眠研究會(huì)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)知識(shí)更新講座[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 李穎;睡眠呼吸暫�？梢l(fā)多種疾病[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

2 周婷玉;打鼾是受睡眠呼吸暫�！扒忠u”的征兆[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2007年

3 陜西省寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 主任醫(yī)師 魏開敏;睡眠呼吸暫停四大危害[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2013年

4 北京阜外肺血管診治中心 供稿;睡眠呼吸暫停與心血管疾病關(guān)系大[N];保健時(shí)報(bào);2007年

5 劉錫潼;瑞思邁扎根中國(guó)向“打鼾”開戰(zhàn)[N];北京商報(bào);2007年

6 本報(bào)記者　 鄧曉洪;睡眠呼吸暫停 37歲的好醫(yī)生走了[N];成都日?qǐng)?bào);2007年

7 周建華;打鼾警惕睡眠呼吸暫停[N];醫(yī)藥養(yǎng)生保健報(bào);2008年

8 馬輝;睡眠呼吸暫停的分類[N];醫(yī)藥養(yǎng)生保健報(bào);2008年

9 通訊員 易明 寧習(xí)源;擺脫睡眠呼吸暫停的危害[N];家庭醫(yī)生報(bào);2009年

10 湖南省人民醫(yī)院副主任護(hù)師 劉小白;治療睡眠呼吸暫停 首選呼吸機(jī)[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 趙良平;睡眠呼吸暫停與冠心病的關(guān)系研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 吳海云;心房超速起搏治療睡眠呼吸暫停綜合征的臨床研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2005年

3 王菁;TASK-1在SD大鼠呼吸中樞的表達(dá)及其與睡眠呼吸暫�，F(xiàn)象之間的關(guān)系[D];河北醫(yī)科大學(xué);2005年

4 王宇;阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的一期多平面手術(shù)治療與血清標(biāo)記物變化的研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2010年

5 趙智慧;睡眠呼吸暫停及其干預(yù)治療對(duì)心力衰竭的影響[D];中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2006年

6 羅勤;睡眠呼吸暫停對(duì)心力衰竭的影響及作用機(jī)制研究[D];中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 于復(fù)超;睡眠呼吸暫停模式慢性間歇低氧致大鼠心肌細(xì)胞凋亡及纖維化的實(shí)驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2015年

2 閆佳運(yùn);可穿戴式睡眠監(jiān)護(hù)設(shè)備中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2016年

3 朱慧兒;體表膈肌肌電在診斷睡眠呼吸暫停中的作用[D];廣州醫(yī)學(xué)院;2010年

4 孫澤麗;肺容積的改變對(duì)睡眠呼吸暫停的影響[D];蘇州大學(xué);2011年

5 張驍;生物雷達(dá)監(jiān)測(cè)睡眠呼吸暫停綜合癥的初步研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2012年

6 張娜娜;睡眠呼吸暫停進(jìn)程中自主神經(jīng)功能活動(dòng)的變化趨勢(shì)[D];南京醫(yī)科大學(xué);2013年

7 張嬋娟;睡眠呼吸暫停間歇性低氧對(duì)體外原代培養(yǎng)皮質(zhì)神經(jīng)元活性及凋亡的影響[D];山東大學(xué);2015年

8 徐昕;懸雍垂腭咽成形術(shù)治療混合性睡眠呼吸暫停綜合征的臨床研究[D];昆明醫(yī)學(xué)院;2006年

9 金星亮;便攜式睡眠呼吸暫停低通氣監(jiān)測(cè)儀的研制[D];中南大學(xué);2010年

10 劉攀;睡眠呼吸暫停低通氣綜合征與心律失常的臨床分析[D];吉林大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：可穿戴式睡眠監(jiān)護(hù)設(shè)備中若干關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：290570