疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】系統(tǒng)監(jiān)測用戶疲勞度。該系統(tǒng)(100)可以包括一個或多個數(shù)據(jù)源，比如，不顯眼的睡眠傳感器，其被配置成產(chǎn)生用戶的客觀睡眠測量。所述系統(tǒng)還可以包括疲勞監(jiān)測模塊，該疲勞監(jiān)測模塊可以被配置成基于來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，比如在一個或多個處理器中，產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。
【專利說明】疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)
[0001] 1相關(guān)申請的交叉引用
[0002 ]本申請要求申請?zhí)枮?013903881、2013年10月9號提交的澳洲臨時申請W及申請 號為2014902350、2014年6月19號提交的澳洲臨時申請的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于 本文中。
[0003] 2關(guān)于聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)聲明
[0004] 不適用
[0005] 3聯(lián)合研發(fā)的當(dāng)事人的姓名
[0006] 不適用
[0007] 4序列表 [000引不適用
[0009] 5.發(fā)明背景 5.1技術(shù)領(lǐng)域
[0010] [2]本發(fā)明設(shè)及疲勞的監(jiān)測和管理。特別地，本發(fā)明設(shè)及用于監(jiān)測和管理疲勞的系 統(tǒng)和方法。 5.2【背景技術(shù)】
[0011] 身體的呼吸系統(tǒng)促進(jìn)氣體交換。
[0012] 鼻和嘴形成患者氣道的入口。氣道包括一連串的分支管，隨著運些分支管更深入 進(jìn)肺中，它們變得更窄、更短并且更多。肺的主要功能是氣體交換，允許氧氣從空氣進(jìn)入靜 脈血中，并排出二氧化碳。氣管分為右左主支氣管，其還最終劃分為終末細(xì)支氣管。支氣管 組成傳導(dǎo)氣道，并且不參與氣體交換。氣道的進(jìn)一步劃分導(dǎo)致呼吸性支氣管，并最終為肺 泡。肺的肺泡區(qū)域是發(fā)生氣體交換的地方，并被稱為呼吸區(qū)。
[0013] 5.2.1呼吸障礙
[0014] 存在一系列的呼吸障礙。
[0015] 阻塞性睡眠呼吸暫停（Obstructive Sleep Apnea，0SA)，作為睡眠障礙性呼吸 (Sleep Disordered化eathing，SDB)的一種形式，特點是在睡眠過程中上氣道的閉塞或阻 塞。它是由異常小的上氣道W及睡眠過程中舌部區(qū)域、軟聘和口咽后壁中的肌張力的正常 損耗的結(jié)合所引起的。運種狀況引起受到影響的患者暫停呼吸通常30到120秒持續(xù)時間的 周期，有時200到300次每晚。運常常導(dǎo)致白天過量嗜睡，并且可能導(dǎo)致屯、血管疾病和腦部疾 病。該綜合癥是常見的障礙，特別在中年肥胖男性中，雖然受影響的人可能沒有意識到該問 題。參見美國專利4,944,310(Sullivan)。
[0016] 潮式呼吸（Cheyne-Stokes Respiration，CSR)是患者的呼吸控制系統(tǒng)的障礙，其 中，呼吸逐步減弱和呼吸逐漸增強兩者交替出現(xiàn)，導(dǎo)致動脈血重復(fù)的除氧和再氧合。由于反 復(fù)缺氧，CSR可能造成損害。在一些患者中，CSR與從睡眠中反復(fù)喚醒有關(guān)，運引起嚴(yán)重的睡 眠中斷、增強交感神經(jīng)活動和增強后負(fù)荷。參見美國專利6，532，959(Bedhon-Jones)。
[0017] 肥胖型過度換氣綜合癥(Obesity Hyperventilation Syn化ome，0服)在缺乏其他 已知的肺換氣不足的原因時，被定義為重度肥胖和醒著的慢性高碳酸血癥的結(jié)合。癥狀包 括呼吸困難、晨起頭痛和白天過度嗜睡。
[0018] 慢性阻塞性肺病（化ronic Obstructive 化Imonary Disease,C0PD)包括一組具 有某些共同特征的下氣道疾病。運些包括增加空氣流動的阻力、延長呼吸的呼氣相和肺的 正常彈性的損失。C0H)的例子為肺氣腫和慢性支氣管炎。C0H)是由長期吸煙（主要風(fēng)險因 素）、職業(yè)暴露、空氣污染和遺傳因素引起的。癥狀包括:勞力性呼吸困難、慢性咳嗽和疲液 產(chǎn)生。
[0019] 神經(jīng)肌肉疾病(Neuromuscular Disease，NMD)是一個寬泛的術(shù)語，其包括通過內(nèi) 肌病理直接地或者通過神經(jīng)病理間接地危害肌肉功能的許多疾病和小病。一些NMD患者的 特點是進(jìn)行性肌肉損傷導(dǎo)致行動喪失、要坐輪椅、有吞咽困難、呼吸肌肉無力并最終由于呼 吸衰竭而死亡。神經(jīng)肌肉障礙可W分為快速進(jìn)行性和慢性進(jìn)行性：（i)快速進(jìn)行性障礙:特 點是，惡化數(shù)月、導(dǎo)致在幾年內(nèi)死亡的肌肉損傷（例如，肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥 (Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)和青少年中的杜氏肌營養(yǎng)不良（Duchenne muscular dys化ophy，DMD)); (ii)可變的或慢性進(jìn)行性障礙:特點是，惡化多年、只是適中 減少壽命的肌肉損傷(例如，肢帶、面肩腫臂和強直性肌肉萎縮）dNMD中的呼吸衰竭的癥狀 包括:變得全身無力、吞咽困難、勞力性呼吸困難、靜息時呼吸困難、疲勞、磕睡、晨起頭痛、 注意力集中困難和情緒變化。
[0020] 胸壁障礙是一組導(dǎo)致呼吸肌和胸廓之間低效連接的胸崎形。該障礙的特點通常 是，限制性缺陷和分擔(dān)潛在的長期高碳酸血癥性呼吸衰竭。脊柱側(cè)凸和/或脊柱后側(cè)凸可能 導(dǎo)致重癥呼吸衰竭。呼吸衰竭的癥狀包括:勞力性呼吸困難、外周水腫、端坐呼吸、重復(fù)的胸 部感染、晨起頭痛、疲勞、睡眠質(zhì)量差和食欲不振。
[0021] 5.2.2 治療
[0022] 持續(xù)氣道正壓通氣（Continuous Positive Airway Pressure，CPAP)治療已經(jīng)用 于治療阻塞性睡眠呼吸暫停(Obstructive Sle邱Apnea，0SA)。就此提出的假設(shè)是，持續(xù)氣 道正壓充當(dāng)氣體夾板，并且可能通過將軟聘和舌推向口咽后壁或推離口咽后壁，預(yù)防上氣 道阻塞。
[0023] 通過使用鼻罩、全臉面罩或鼻枕等患者接口，有助于W正壓向患者的氣道的入口 提供空氣的應(yīng)用。
[0024] 通常通過呼吸壓力治療（a respiratoiT pressure therapy，RPT)裝置，如電動機 驅(qū)動的鼓風(fēng)機，W正壓向患者氣道提供空氣。RPT裝置的出口通過柔性導(dǎo)管連接到上述患者 接口。
[0025] 5.2.3 疲勞
[0026] 澳大利亞昆±蘭州發(fā)布的疲勞指引摘要(2013年)將疲勞定義為損害狀態(tài)，包括物 理和/或屯、理因素，與警覺性降低和性能下降相關(guān)。有多個起作用的因素造成疲勞，通常設(shè) 及：
[0027] ?睡眠質(zhì)量差(例如，由于家庭/娛樂因素、壓力、噪音、呼吸系統(tǒng)疾病和其它健康 問題）。睡眠質(zhì)量差是全球性的重要問題，其影響高達(dá)60%的成年群體。
[0028] .延長的覺醒，定義為自上次睡覺W后的時間小時計）。
[0029] 美國人疲勞的一個主要原因是自我施加的覺醒或睡眠剝奪。換句話說，"睡眠衛(wèi) 生"差，由于在工作日和周末，人們有意限制其睡眠和/或去睡覺的時間不同，導(dǎo)致周日晚上 失眠。例如，人們可W跳過睡眠企圖做更多的事，并與筆記本電腦、平板，或智能手機保持 "全天候"接洽(NSF，2013)。
[0030] 更一般地，疲勞可W被認(rèn)為是復(fù)雜的問題，設(shè)及多個因素。由于睡眠質(zhì)量或數(shù)量的 缺失可能在遭受短時間的睡眠缺失(被稱為急性疲勞)或由于睡眠中斷或恢復(fù)性睡眠的缺 失積累較長時間的睡眠缺失(被稱為累積疲勞)之后經(jīng)歷疲勞。例如，精神(認(rèn)知)疲勞可W 表現(xiàn)為:警覺性、協(xié)調(diào)性和決策性受損;情緒影響；和在任務(wù)過程中微休眠?；謴?fù)性(深慢波） 睡眠與身體休整，即，減少身體疲勞，相關(guān)。認(rèn)知(REM)睡眠與精神休整相關(guān)。
[0031] 據(jù)估計，與睡眠有關(guān)的疲勞使企業(yè)每年在缺勤和工作場所事故上花費1500億美 元。已經(jīng)注意到，錯誤率隨疲勞的屯、理測量提高而成指數(shù)地線性增加(Dinges等人，1997)。 失眠與所有高代價工作場所事故和錯誤中的7%和全部工作場所災(zāi)難中的24%有關(guān)系 (化ahly等人.，2012)。0曰巧3〇11和1^1(1(1997)將由疲勞引起的性能損害與因酒精中毒引起的 性能損害等同，并表明，中等水平的疲勞產(chǎn)生比規(guī)定水平的酒精中毒產(chǎn)生更高水平的損害。 在各種認(rèn)知精神運動測試中，睡眠質(zhì)量差和恢復(fù)不足導(dǎo)致疲勞增加，警覺性降低，和性能受 損（化rrington, 1978;Nicholson&D'Au;ria, 1999)。注冊護i的Barker&Nussbaum' s(2010) 研究報道精神疲勞水平比身體疲勞水平更高，并且急性疲勞水平被慢性疲勞水平高。所有 的疲勞維度和狀態(tài)與感知性能呈負(fù)相關(guān)。瑞典職業(yè)疲勞量表（Swedish Occ叩ational 化tigue Inventory，S0FI)評估與工作相關(guān)的跨四個維度的感知疲勞:精神不振、體力消耗 大、身體不適和缺乏動力。使用精神不振維度來測量總疲勞，使用缺乏動力維度來測量精神 疲勞，并且使用體力消耗和身體不適維度測量身體疲勞(Ahsbc巧、2000)。
[0032] 5.2.4現(xiàn)有的方法
[0033] 現(xiàn)有的疲勞管理方法主要依靠檢查名冊上的小時/輪班和可能的主觀描述的睡眠 事件。
[0034] 申請?zhí)枮?075484B2的美國專利概述"一種用于評估和緩和疲勞的系統(tǒng)和方法，輸 入裝置接收來自個體的當(dāng)前工作-休息模式和/或睡眠數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)聚合和處理平臺結(jié)合當(dāng)前 工作-休息模式和/或睡眠數(shù)據(jù)與個體相關(guān)的先前數(shù)據(jù)產(chǎn)生疲勞評估結(jié)果、診斷評估結(jié)果， 和糾正干預(yù)結(jié)果。至少一個輸出顯示器將該疲勞評估結(jié)果、診斷評估結(jié)果和糾正干預(yù)結(jié)果 W用戶可讀格式輸出給用戶。用戶使用該信息來修改工作-休息模式，W減少或控制未來的 疲勞風(fēng)險"。
[0035] 公布號為2278508 A1的EP公布概述了"一種用于提高用戶睡眠質(zhì)量的睡眠管理方 法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)監(jiān)測當(dāng)用戶處于床上時與用戶的睡眠質(zhì)量相關(guān)的一個或多個參數(shù)，并且 經(jīng)由便攜設(shè)備比如移動電話接收來自用戶在清醒時間的在認(rèn)知和/或精神運動性能上的客 觀測試數(shù)據(jù)的反饋"。
[0036] 申請?zhí)枮?0120316845 A1的美國申請概述了 ："公布了分布式計算方法和系統(tǒng)，其 中根據(jù)可用的計算資源、疲勞風(fēng)險計算的參數(shù)、時間敏感用戶的需求等劃分密集型疲勞風(fēng) 險計算。在所公開的方法中執(zhí)行成本函數(shù)用于分配訪問可獲得的計算資源。另外的方法包 括通過用戶優(yōu)先需求并通過計算本身的一般數(shù)學(xué)特征劃分計算任務(wù)。在此包括如下方法： 僅計算最大的預(yù)測可能性而非完整的概率分布，使用Bayesian預(yù)測技術(shù)(而非將所有數(shù)據(jù) 重新進(jìn)行整體列表)計算預(yù)測可能性，整理疲勞風(fēng)險計算的中間結(jié)果，其中串行結(jié)果可w適 當(dāng)整理(例如，獨立于所設(shè)及的累積任務(wù)的串行時間片），使用更豐富的疲勞預(yù)測模型的簡 化的（如線性，一階）近似值，將用戶識別優(yōu)先級分配給多個運些請求中的每個計算任務(wù)， Λ^Γ ，， 寸〇
[0037] 申請?zhí)枮?0120329020 Α1的美國申請概述了 ："提供一種用于確定個性化教育信 息的方法，該個性化教育信息設(shè)及受試者的一個或多個疲勞相關(guān)的個體特征。該方法設(shè)及： 接收指示表達(dá)受試者的一個或多個疲勞相關(guān)個體特征的第一輸入數(shù)據(jù);估計該一個或多個 疲勞相關(guān)個體特征的特征值，其中估計該特征值包括:使用該第一輸入數(shù)據(jù)和疲勞模型，運 將受試者的疲勞水平與模型參數(shù)組相關(guān)聯(lián)，W評估模型參數(shù)組的值;并且使用模型參數(shù)組 的估值評估一個或多個特征估計功能；W及基于估計的特征值確定關(guān)于受試者的一個或多 個疲勞相關(guān)個體特征的個性化教育信息。"
[0038] 公布號為W0 2006000166 Α1的PCT公布概述了來自操作者肌肉活動的操作者疲勞 檢測，并且評估利用從疲勞程度已知的操作者中使用數(shù)據(jù)挖掘方法獲得的疲勞評定規(guī)則。
[0039] 公布號為2000044580 Α1的PCT公布概述了 ："用于確定受試者，比如車輛駕駛員等 的警惕狀態(tài)的裝置。該裝置包括用于監(jiān)測與受試者相關(guān)聯(lián)的一個或多個生理變量比如EEG、 EMG和E0G信號的構(gòu)件（1至11)。該裝置還包括從一個或多個變量數(shù)據(jù)衍生的構(gòu)件（13至16) 和當(dāng)受試者的警惕狀態(tài)低于預(yù)定闊值時用于由該數(shù)據(jù)確定的構(gòu)件（17)，該一個或多個變量 數(shù)據(jù)代表對應(yīng)一個或多個變量的受試者生理狀態(tài)。該裝置可W包括用于在駕駛員的警惕狀 態(tài)低于預(yù)定闊值的情況下干預(yù)車輛的控制的構(gòu)件。"
[0040] 申請?zhí)枮?578855 Α1的CA申請概述了包括員工模塊和企業(yè)模塊的系統(tǒng)，該員工模 塊向員工提供技術(shù)和工具W自我評估、調(diào)節(jié)和管理個人的睡眠、壓力和疲勞水平，該企業(yè)模 塊提供可接受的表現(xiàn)水平的指南并通過個人睡眠、壓力和疲勞水平的管理輔助員工滿足指 南。使用基于活動監(jiān)測儀的個人監(jiān)測構(gòu)件記錄個體員工在工作時和接受大量睡眠并且不工 作時的疲勞水平，W與公司指南進(jìn)行比較。
[0041 ] 公布號為W0 2010042615 A3的PCT公布概述了 ："提供用于優(yōu)化個體的睡眠和睡眠 后表現(xiàn)的系統(tǒng)和方法，而不管其環(huán)境和可獲得的睡眠時間。該系統(tǒng)和方法考慮確定睡眠片 段對敏捷性、認(rèn)知功能和睡眠后的主觀疲勞感上的影響的因素：睡眠片段的持續(xù)時間和睡 眠結(jié)構(gòu)、片段發(fā)生的晝夜節(jié)律點、在該片段之前的睡眠債的累積量和受試者對睡眠剝奪的 敏感性。該系統(tǒng)和方法包括在較長時間段監(jiān)測睡眠結(jié)構(gòu)，測量累積的睡眠債和評估和/或剪 裁每個后續(xù)水平片段的睡眠結(jié)構(gòu)，確定受試者應(yīng)該進(jìn)入的所需睡眠狀態(tài)，并且產(chǎn)生用于引 導(dǎo)受試者進(jìn)入的所需睡眠狀態(tài)的感官刺激"
[0042] 公布號為W0 2009115073 A3的PCT公布概述了用于維持、恢復(fù)或增加疲勞的人的 注意力和警覺性和用于防止由于過量疲勞的結(jié)果導(dǎo)致的事故，損害或不正確的決策(尤其 是在持久的單調(diào)活動中）的方法和裝置。
[0043] 公布號為W0 2005039415 Α1的PCT公布概述了 ："量化疲勞程度并且顯示疲勞程度 是可能的。疲勞程度測量設(shè)備（1)包括:檢測生物體信號數(shù)據(jù)的原波形的各周期的峰值的生 物體信號峰值檢測構(gòu)件(23);對由生物體信號峰值檢測構(gòu)件(23)所得到的峰值，在預(yù)定時 間范圍計算上限側(cè)的峰值與下限側(cè)的峰值之差，并將此差值設(shè)定為功率值的功率值計算構(gòu) 件(24); W及計算功率值的傾斜度的功率值傾斜度計算構(gòu)件(25)。對功率值的傾斜度的時 間序列信號進(jìn)行絕對值處理并計算積分值。將此積分值作為疲勞度而求得。因此，量化人疲 勞程度是可能的。"
[0044] 公布號為W0 2007138930 A1的PCT公布概述了 ："疲勞估計設(shè)備具有身體運動檢測 部(2)，該身體運動檢測部(2)用于連續(xù)地檢測作為活動水平的用戶的活動頻率。由身體運 動檢測部(2)檢測出的活動水平輸出至疲勞檢測部(3)，該疲勞檢測部(3)基于活動水平估 計用戶疲勞水平。"
[0045] 申請?zhí)枮?0110178377 A1的美國申請概述了 ："用于測量、聚合和分析使用非接觸 或最小接觸傳感器收集的數(shù)據(jù)的裝置、系統(tǒng)和方法提供個體受試者的生活質(zhì)量參數(shù)，特別 是在對人類受試者進(jìn)行干預(yù)的對照試驗(例如，藥物的臨床試驗、或者對消費品諸如香水的 評價)的背景下。特別地，可W估計諸如人類的睡眠、壓力、放松、睡意、溫度和情緒狀態(tài)的生 活質(zhì)量參數(shù)的非接觸或最小接觸測量值、W及自動化采樣、存儲和傳送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析中 屯、。該系統(tǒng)的一個組成部分是W對受試者的正常行為產(chǎn)生盡可能小的干擾來測量客觀數(shù) 據(jù)。該系統(tǒng)還可W支持旨在提高生活質(zhì)量的行為和藥物干預(yù)。"
[0046] 申請?zhí)枮?0100099954A1的美國申請概述了 "用于用戶監(jiān)測和/或修改他的或她的 睡眠的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，睡眠輔導(dǎo)系統(tǒng)包括用于感測正在睡覺的用戶的生理 信號的傳感器比如EEG，用于存儲用戶和睡眠相關(guān)的數(shù)據(jù)和建議的計算機存儲數(shù)據(jù)庫，和基 于用戶和睡眠相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)生成套的建議W提高用戶睡眠滿意度的處理器。可W傳達(dá)給用戶 的、提高用戶睡眠滿意度的建議可W包括睡眠輔導(dǎo)計劃，該睡眠輔導(dǎo)計劃可W包括用戶可 能參加的一個或多個睡眠輔導(dǎo)研習(xí)會"
[0047] 因此，需要W更客觀和/或個性化的方式輔助監(jiān)測和管理疲勞的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0048] 本發(fā)明針對用于監(jiān)測和管理疲勞的系統(tǒng)和方法。
[0049] 本發(fā)明的第一方面是疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)。
[0050] 本發(fā)明的另一方面設(shè)及用于監(jiān)測和管理疲勞的方法。
[0051] 本發(fā)明的方面將來源于不顯眼的睡眠傳感器的對精神和身體"休整"的客觀評估 與體力活動和用戶數(shù)據(jù)(客觀的和主觀的)結(jié)合，W便提供疲勞評估。
[0052] 本發(fā)明的一種形式包括用于監(jiān)測用戶的疲勞狀態(tài)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個或多個 數(shù)據(jù)源和監(jiān)測模塊，該一個或多個數(shù)據(jù)源比如對睡眠和SDB的客觀測量、主觀的用戶數(shù)據(jù)、 客觀疲勞測量值，和環(huán)境數(shù)據(jù)，該監(jiān)測模塊分析所述數(shù)據(jù)W產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。
[0053] 所公開的系統(tǒng)可W基于其評估的疲勞狀態(tài)向用戶提供信息(運可W促使用戶改變 其行為或至少清楚其疲勞水平），或向第Ξ方提供信息W便管理用戶的活動(例如，基于疲 勞水平指派駕駛員或飛行員）。因此，該系統(tǒng)被配置成預(yù)先積極地管理用戶的疲勞狀態(tài)。
[0054] 在一個例子中，所公開的系統(tǒng)充當(dāng)個性化的疲勞和睡眠分析者，該分析者能夠向 人員提供個性化的和科學(xué)有效的"去睡覺"時間，運會使睡眠最大化并且使疲勞最小化W具 有更好的健康和表現(xiàn)。
[0055] 下面為本發(fā)明的各種形式的方面。
[0056] 1.使用線性模塊W基于最近的24、48、72小時和過去更長時間的客觀睡眠參數(shù)，包 括淺睡眠、深睡眠和REM睡眠，中斷和上床及下床時間監(jiān)測疲勞(和白天嗜睡水平）
[0057] 2. -種結(jié)合客觀睡眠測量與日?；顒铀郊翱防飻z入量和體重指數(shù)(BMI) W監(jiān) 測疲勞(慢性的或急性的)從而形成生活質(zhì)量測量的方法。
[0058] 3.-種方法，其通過問卷和/或通過游戲?qū)⒖陀^睡眠測量和可選地活動和其它生 活方式參數(shù)與所收集的主觀用戶數(shù)據(jù)相結(jié)合，W估測作為疲勞的代表的反應(yīng)時間/警惕性。
[0059] 4. -種結(jié)合RPT設(shè)備或射頻傳感器估計的睡眠時段的AHI測量與基線AHIW使用戶 估計其困倦度/疲勞度的方法，其中可見，該AHI隨困倦度/疲勞度(隨用戶問卷控制的其它 因素諸如酒精)增加。
[0060] 5. -種使用疲勞測量值影響CPAP治療依從性而提高CPAP治療依從性的方法。
[0061] 6.-種結(jié)合通過音頻處理估計的打韓水平和持續(xù)時間與用戶的基線打韓水平的 方法，其中可見打韓水平隨困倦度/疲勞度(隨用戶問卷控制的其它因素諸如酒精)而提高。 從音頻處理獲得的打韓測量可與睡眠傳感器數(shù)據(jù)處理和睡眠障礙性呼吸的其它測量結(jié)合 W提局準(zhǔn)確性。
[0062] 7.默認(rèn)疲勞闊值(例如，導(dǎo)致急性疲勞的小于5小時的睡眠）的使用，該默認(rèn)疲勞闊 值基于儲存在數(shù)據(jù)庫中的用戶人口學(xué)統(tǒng)計值與群體值的比較進(jìn)行后續(xù)修改，并且基于從用 戶收集的隨時間而改變的數(shù)據(jù)進(jìn)一步修改。
[0063] 8.認(rèn)知休整(通過服Μ睡眠持續(xù)時間并可選地通過警惕性或注意力游戲或問卷或 提示估計)通過問卷或提示(例如，通過智能手機app)W及過去的值與用戶的屯、態(tài)(情緒)相 關(guān)，W便能夠基于未來的睡眠參數(shù)預(yù)測屯、態(tài)。
[0064] 9.比較客觀的睡眠和估計的疲勞參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的人口統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)W便估計"真實的 睡眠年齡"，即，基于用戶的睡眠和疲勞估計用戶的等效年齡(例如，睡眠衛(wèi)生差的20歲男性 可能分類為"真實的睡眠年齡"為45)。
[0065] 10.來自射頻運動傳感器或基于床墊的壓力傳感器的旭Μ和深睡眠參數(shù)的客觀測 量，其中深睡眠與身體恢復(fù)相關(guān)并且REM睡眠與精神(認(rèn)知)從疲勞恢復(fù)相關(guān)。
[0066] 本發(fā)明的一些版本可W包括用于監(jiān)測用戶的疲勞度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可W包括一個 或多個數(shù)據(jù)源。該一個或多個數(shù)據(jù)源可W包括睡眠傳感器，比如不顯眼的睡眠傳感器，其被 配置成產(chǎn)生客觀的用戶睡眠測量。該系統(tǒng)還可W包括疲勞監(jiān)測模塊，比如處理器的模塊。該 模塊可W被配置成基于來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。
[0067] 在一些情況下，該一個或多個數(shù)據(jù)源可W進(jìn)一步包括如下中的一個或多個:活動 傳感器，其被配置成產(chǎn)生用戶體力活動數(shù)據(jù);環(huán)境傳感器，其被配置成產(chǎn)生與用戶睡眠位置 中的周圍條件相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù);被配置成捕獲與用戶自我感知的疲勞狀態(tài)相關(guān)的主觀用戶 數(shù)據(jù)的設(shè)備;被配置成捕獲用戶白天生命體征數(shù)據(jù)的設(shè)備;被配置成捕獲用戶的疲勞或嗜 睡客觀測量值的設(shè)備;時鐘；W及用戶的工作模式信息。
[0068] 在一些情況下，所述主觀用戶數(shù)據(jù)可W包括生活方式參數(shù)和感知的睡眠質(zhì)量，該 生活方式參數(shù)包括W下中的一個或多個：咖啡因攝入量、壓力水平、能量水平、屯、態(tài)?？蛇x 地，環(huán)境數(shù)據(jù)可W包括季節(jié)、天氣，和過敏信息中的一個或多個。該環(huán)境數(shù)據(jù)可W包括周圍 溫度、周圍音頻水平、光水平、空氣質(zhì)量，和濕度中的一個或多個?？蒞從用戶測試獲得客觀 的疲勞或嗜睡測量值?？蒞通過用戶玩游戲獲得所述疲勞或睡意客觀測量值。該疲勞監(jiān)測 模塊可W基于歷史數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估，所述歷史數(shù)據(jù)庫被配置成在預(yù)定時間窗 口內(nèi)捕獲來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。該疲勞監(jiān)測模塊可W進(jìn)一步被配置成基于從 歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)趨勢分析衍生的用戶基線參數(shù)產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。該疲勞監(jiān)測模塊 可W進(jìn)一步被配置成基于群體數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估，該群體數(shù)據(jù)庫包括來自該系 統(tǒng)的多個用戶的所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。該疲勞監(jiān)測模塊可W進(jìn)一步被配置成基于 對問卷的應(yīng)答衍生的用戶基線參數(shù)產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。
[0069] 在一些情況下，該睡眠傳感器可W進(jìn)一步被配置成提供睡眠障礙性呼吸測量。該 睡眠障礙性呼吸測量為打韓測量?？蛇x地，該睡眠傳感器數(shù)據(jù)可W與來自音頻傳感器的音 頻數(shù)據(jù)結(jié)合W獲得打韓測量。該打韓測量可W限制為睡眠傳感器數(shù)據(jù)指示該用戶在場并且 熟睡時的間隔。該睡眠傳感器可W為運動傳感器，并且獲得打韓測量可W包括與來自運動 傳感器的呼吸運動信號中的高頻成分同期或同步的音頻數(shù)據(jù)中檢測打韓類事件。在一些情 況下，該睡眠障礙性呼吸測量可W為呼吸暫停指數(shù)、呼吸不足指數(shù)和/或呼吸暫停-呼吸不 足指數(shù)。在一些版本中，該睡眠障礙性呼吸測量為升高的呼吸速率。
[0070] 在該系統(tǒng)的一些版本中，用戶疲勞狀態(tài)評估可包括用戶當(dāng)前疲勞狀態(tài)估計。在一 些情況下，用戶疲勞狀態(tài)評估可W包括或設(shè)及對用戶在特定時間的未來疲勞狀態(tài)的預(yù)測。 在一些版本中，該客觀睡眠測量可W包括如下中的一個或多個：屯、率、呼吸速率、生物運動 水平、睡眠統(tǒng)計資料、皮膚電反應(yīng)，和體溫。在一些版本中，該睡眠統(tǒng)計資料可W包括如下中 的一個或多個:睡眠持續(xù)時間、睡眠質(zhì)量、睡眠中斷次數(shù)、REM睡眠持續(xù)時間、入眠后覺醒、睡 眠慣性，和睡眠潛伏期。
[0071] 該系統(tǒng)的一些版本可W包括第Ξ方信息模塊，該第Ξ方信息模塊被配置成向與用 戶疲勞狀態(tài)評估相關(guān)的第Ξ方提供信息。在一些情況中，該系統(tǒng)可W包括用戶信息模塊，該 用戶信息模塊被配置成向與用戶疲勞狀態(tài)評估相關(guān)的用戶提供信息。
[0072] 在一些情況中，該睡眠傳感器可W為與呼吸壓力治療設(shè)備集成的傳感器，用戶可 W從該呼吸壓力治療設(shè)備接受或正在接受CPAP治療。在一些版本中，該疲勞監(jiān)測模塊可W 為線性分類器，該線性分類器被配置成線性地結(jié)合來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)W產(chǎn) 生疲勞指數(shù)?？蛇x地，該疲勞監(jiān)測模塊可W將規(guī)則集應(yīng)用至來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的 數(shù)據(jù)W產(chǎn)生疲勞指數(shù)。在一些情況下，該疲勞指數(shù)可W映射至疲勞狀態(tài)集之一。該疲勞監(jiān)測 模塊可W在與用戶關(guān)聯(lián)的處理設(shè)備上實現(xiàn)，該處理設(shè)備可W連接至所述一個或多個數(shù)據(jù) 源。該疲勞監(jiān)測模塊可W在遠(yuǎn)程服務(wù)器實現(xiàn)，該遠(yuǎn)程服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接至所述一個或多 個數(shù)據(jù)源。
[0073] 本發(fā)明的一些版本可W包括一種監(jiān)測用戶的疲勞度的方法。該方法可W包括基于 來自一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)在諸如一個或多個處理器中產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。該數(shù)據(jù) 可W包括用戶客觀睡眠測量，該用戶客觀睡眠測量由不顯眼的睡眠傳感器產(chǎn)生。可選地，該 方法可W進(jìn)一步設(shè)及通過諸如與處理器相連的輸出設(shè)備向用戶提供疲勞狀態(tài)評估。在一些 情況下，該方法可W進(jìn)一步包括基于疲勞狀態(tài)評估產(chǎn)生或提出建議給用戶。在一些情況下， 該建議可W為用戶去睡覺的理想時間。在一些情況下，該建議可W為用戶覺醒的最佳時間。 在一些情況中，該用戶可W正在進(jìn)行CPAP治療，并且該建議可W為改進(jìn)或改變CPAP治療的 建議。在一些情況下，該方法可W進(jìn)一步包括向第Ξ方提供疲勞狀態(tài)評估。在一些情況下， 評估的產(chǎn)生可W包括將線性分類器應(yīng)用至所述一個或多個數(shù)據(jù)源。在一些情況中，該方法 可W進(jìn)一步設(shè)及諸如在產(chǎn)生評估之前，將非線性變換應(yīng)用至一個或多個數(shù)據(jù)源。
[0074] 當(dāng)然，運些方面的部分可能形成本發(fā)明的子方面。同樣，各子方面和/或各方面可 能w各種方式組合，并且還可能構(gòu)成本發(fā)明的附加方面或附加子方面。
[0075] 從包含在W下詳細(xì)描述、摘要、附圖和權(quán)利要求中的信息將更好理解本發(fā)明的其 他特征。
【附圖說明】
[0076] W下將參照附圖，通過舉例而不是限定的方式，對本發(fā)明的各方面進(jìn)行描述，其 中，相似的附圖標(biāo)志表示相似的元件。
[0077] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個形式的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流的方塊圖。
[0078] 圖2展示了由示例非接觸式傳感器監(jiān)測的在床上熟睡的人員。
[0079] 圖3包含在一天內(nèi)，人血流中的腺巧水平的示例圖。
[0080] 圖4為可W用作圖1的數(shù)據(jù)流的疲勞監(jiān)測模塊的示例線性分類器的方塊圖。
[0081] 圖5為代表根據(jù)年齡而變化的睡眠階段的示例分配的圖。
[0082] 圖6包含如何在若干天內(nèi)相對于個體的疲勞指數(shù)顯示睡眠測量和工作模式數(shù)據(jù)的 示意圖。
[0083] 圖7包含精神運動警惕性試驗(PVT)在訓(xùn)練和測試數(shù)據(jù)上的平均反應(yīng)時間預(yù)測針 對實際的PVT平均反應(yīng)時間(疲勞指數(shù))的圖。
【具體實施方式】
[0084] 在進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明之前，可W理解的是，本發(fā)明不限于W下所述的特定例 子而是可W改變的。還可W理解的是，用在說明書中的術(shù)語只是為了描述運里討論的特定 例子，并不是為了進(jìn)行限制。
[0085] 8.1疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)
[0086] 圖1為展示根據(jù)本發(fā)明的一個形式的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)流的方塊圖。 主要的處理塊為疲勞監(jiān)測模塊110。該疲勞監(jiān)測模塊110采用來自多個數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至 170)的輸入W提供該疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)的用戶疲勞狀態(tài)評估180。該評估180可W采用用 戶當(dāng)前疲勞狀態(tài)估計或用戶在特定時間點的未來疲勞狀態(tài)的預(yù)測。用戶信息模塊185基于 估計的或預(yù)測的疲勞狀態(tài)產(chǎn)生并且提供信息給用戶。第Ξ方信息模塊190基于估計的或預(yù) 測的疲勞狀態(tài)產(chǎn)生并且提供信息給第Ξ方。該信息模塊185和190能夠預(yù)先積極管理用戶疲 勞，如下文更詳細(xì)的描述。
[0087] 疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100基于個性化使用疲勞模塊，藉此，該系統(tǒng)可學(xué)習(xí)"用戶 特定睡眠模式，并且將用戶特定睡眠模式與主觀的疲勞評估（用戶"感覺"如何，例如，根據(jù) 卡羅林斯卡嗜睡量表(according to the Karolinska Sleepiness Scale，KSS))，或客觀 的疲勞測量值(例如，在精神運動警惕性試驗或PVT上的表現(xiàn))相關(guān)聯(lián)。
[0088] 該疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100可W可選地連接至職業(yè)健康安全管理體系(0H&S)在消 費者設(shè)置中實現(xiàn)W服務(wù)單獨的個體，或在工作場所中作為企業(yè)工作場所疲勞管理方法的一 部分而實現(xiàn)。運是該系統(tǒng)具有群體管理能力，利用去識別的(對公司是匿名的)數(shù)據(jù)。該定制 的企業(yè)數(shù)據(jù)表示全部群體數(shù)據(jù)庫(例如，群體數(shù)據(jù)150)的子集，該子集用于向疲勞監(jiān)測模塊 110提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較。
[0089] 在消費者實施例中，該疲勞監(jiān)測模塊110可W作為在與用戶相關(guān)聯(lián)的處理設(shè)備，諸 如個人電腦或手提電腦、移動電話、智能手機，或平板電腦，上運行的軟件而實現(xiàn)，該處理設(shè) 備W有線或無線方式連接至各種數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170)中的一個或多個，運可W可選地包 括，連接至一個或多個傳感器，或與一個或多個傳感器通信W檢測或產(chǎn)生可W衍生數(shù)據(jù)(在 此會更詳細(xì)地論述）的信號。嗜睡、睡眠健康和認(rèn)知表現(xiàn)問卷（用于獲得主觀用戶數(shù)據(jù)145) 可W由用戶在相同處理設(shè)備上完成。接著，用戶信息模塊185可W通過相同的處理設(shè)備向用 戶提供信息。
[0090] 可替換地，該疲勞監(jiān)測模塊110可在云中"，即在通過網(wǎng)絡(luò)連接至各種數(shù)據(jù)源 (數(shù)據(jù)115至170)的遠(yuǎn)程服務(wù)器實現(xiàn)。如在工作場所實施例中，運能夠集合來自多個個體的 疲勞狀態(tài)數(shù)據(jù)。但是，消費者實施例也可W利用"基于云的"疲勞監(jiān)測模塊。該遠(yuǎn)程服務(wù)器可 W通過網(wǎng)絡(luò)將嗜睡、睡眠健康和認(rèn)知表現(xiàn)問卷（用于獲得主觀用戶數(shù)據(jù)145)傳送至每個個 體，并且每個個體可W使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備比如個人電腦或手提電腦、移動電話、智能手機，或平 板電腦完成問卷。接著該用戶信息模塊185可W通過相同的設(shè)備向每個個體提供信息。第Ξ 方信息模塊190可W通過網(wǎng)絡(luò)向第Ξ方比如企業(yè)官員提供信息。
[0091] 下文詳細(xì)描述所述疲勞監(jiān)測模塊110使用的各種數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170)。在本發(fā) 明的各種形式中，該疲勞監(jiān)測模塊110使用數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170)的一些子集W產(chǎn)生估計 的或預(yù)測的疲勞狀態(tài)180。
[0092] 因此，在此描述的方法可W在一個或多個處理設(shè)備內(nèi)/或由一個或多個處理設(shè)備 實現(xiàn)。例如，如在此所述，本發(fā)明的數(shù)據(jù)源和/或模塊實施例可W為處理設(shè)備，該處理設(shè)備可 W具有一個或多個處理器W實現(xiàn)在此更詳細(xì)描述的特定方法或算法。運樣的設(shè)備或裝置可 W包括集成忍片、存儲器和/或其它控制指令，數(shù)據(jù)或信息儲存介質(zhì)。例如，包含運些方法的 可編程指令可能被編碼在設(shè)備或裝置的存儲器中的集成忍片上W形成專用集成忍片 (ASIC)。運樣的指令還可能或可選地使用合適的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)作為軟件或固件加載。運樣 的處理設(shè)備可W可選地進(jìn)一步與諸如鍵盤，觸摸屏，傳感器等輸入設(shè)備通信或相連。
[0093] 在下文中，通常認(rèn)為，人員在晚上睡覺，白天清醒，所白晝"與"覺醒期"同義而 "夜晚"與"睡眠期"同義。然而，所公開的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100還考慮為睡眠和清醒期可 能分別與夜晚和白晝不一致的輪班工人所用。對于運樣的用戶，"白晝"仍可W理解為表示 "覺醒期"并且"夜晚"可W理解為表示"睡眠期"，即便真實的對應(yīng)關(guān)系更可能是相反的。
[0094] 8.1.1體力活動(數(shù)據(jù)115)
[00%]增加的疲勞與缺乏鍛煉和活動有關(guān)?？蒞從可佩戴的活動傳感器(例如，計步器、 "步驟計數(shù)器"、基于Ξ軸加速度計的活動監(jiān)測儀、高度計，和品牌商業(yè)活動傳感器，諸如 "Fitbit"、"Jawbone Up"和"Actiwatch")獲得體力活動數(shù)據(jù)115?？商鎿Q地，可W從并入活 動傳感器的便攜設(shè)備比如智能手機獲得體力活動數(shù)據(jù)115。體力活動數(shù)據(jù)的例子有所走的 步伐數(shù)量和鍛煉持續(xù)時間和強度。體力活動數(shù)據(jù)115用于構(gòu)建用戶的日?；顒铀降姆植?圖。
[0096] 8.1.2白天生命體征(數(shù)據(jù)118)
[0097] 疲勞可能與白天的壓力水平相關(guān)。可W通過可佩帶設(shè)備比如化lar屯、率胸帶、ECG/ R-峰或連接至胸部的其它數(shù)據(jù)收集設(shè)備，或通過使用光體積描記(PPG)法記錄運些信號的 耳塞(耳機）（例如由LG或Blaupunkt制成的）收集生理性生命體征的白天動態(tài)比如屯、率、呼 吸速率和血壓。在一個實施例中，來自耳塞傳感器的血壓估計可W用于在白晝（例如，當(dāng)用 戶聽音樂/通勤/鍛煉等等的時候)無創(chuàng)追蹤血壓值。
[0098] 屯、率估計還可W與白天體力活動數(shù)據(jù)115結(jié)合W便得到能量消耗估計。
[0099] 檢測屯、率的趨勢變化可W指示疲勞增加，例如在運動員過度訓(xùn)練中。
[0100] 慢性壓力也可能表現(xiàn)為白天疲勞，并且可W基于白天體力活動數(shù)據(jù)115、白天生命 體征數(shù)據(jù)118,和客觀睡眠測量120(下文會進(jìn)行描述)監(jiān)測到。
[0101] 其它慢性癥狀，如慢性疾病進(jìn)展可W表現(xiàn)為白天生命體征數(shù)據(jù)118中的變化，例 如，屯、率提高、屯、率變異性下低，呼吸速率提高，血壓變化，和能量消耗減少。
[0102] Jackowska等人(2012)發(fā)現(xiàn)睡眠問題與白天屯、率變異性化RV)下降相關(guān)聯(lián)。因此， 在整體觀察疲勞時，可W基于夜晚睡眠模式(例如，零散的/較差的睡眠)隨后估計第二天的 HRV而衡量疲勞影響。當(dāng)白天影響增加時，累積的疲勞影響可能增加。
[0103] 8.1.3客觀睡眠測量120
[0104] 可W利用監(jiān)測用戶的睡眠和呼吸的"睡眠傳感器"W提供客觀睡眠測量120比如在 邸室和其它睡眠位置的客觀睡眠質(zhì)量和生物運動水平的日常和縱向趨勢。有利地，從最小 化的或?qū)τ脩糇畈伙@眼的睡眠傳感器提取該客觀睡眠測量120。不要求佩帶不顯眼的睡眠 傳感器技術(shù)，即，該傳感器"被設(shè)置并遺忘"，從而使使用期限最大化。不顯眼的睡眠傳感器 的一個示例是非接觸式傳感器。圖2展示了通過示例非接觸式傳感器7000監(jiān)測在床上熟睡 的人員1000,該非接觸式傳感器可W是射頻多普勒運動傳感器(SleepMinder)。不顯眼的睡 眠傳感器的另一例子是基于床墊的電容性或電阻性席子(包括壓電)壓力傳感器。
[0105] 在用戶通過患者接口比如面罩從RPT設(shè)備接受阻塞性睡眠呼吸暫停的CPAP治療的 實施例中，睡眠傳感器可W是與RPT設(shè)備或患者接口集成的傳感器，比如壓力或流速傳感 器。
[0106] 從睡眠傳感器信號提取的客觀睡眠測量120可W包括睡眠統(tǒng)計資料比如睡眠持續(xù) 時間、睡眠質(zhì)量(預(yù)期睡眠期中的實際睡眠量），和睡眠的中斷次數(shù)。還可W從睡眠傳感器信 號提取上床時間W及覺醒時間?？蒞提取REM睡眠期，W及深睡眠（慢波睡眠）期。如上文所 述，REM睡眠持續(xù)時間指示認(rèn)知休整，而深睡眠持續(xù)時間指示身體休整。還可W提取深睡眠、 淺睡眠，和旭Μ睡眠持續(xù)時間的相對比率。另一睡眠統(tǒng)計資料是睡眠慣性，代表覺醒后緊接 著的預(yù)期困倦水平，特別是在用戶直接從深睡眠覺醒的情況下。入眠后覺醒(WAS0)提供零 散睡眠的總計，其可W與檢測到的中斷次數(shù)組合使用。還可W提取睡覺的時間（睡眠潛伏 期)和覺醒時的睡眠階段。
[0107] 在睡眠傳感器具有測量屯、率的能力的情況下，例如監(jiān)測屯、沖擊描記圖的RF多普勒 運動傳感器或基于床墊的壓力傳感器，可W在信號上進(jìn)行功率譜分析W顯示可W預(yù)測疲勞 的屯、臟內(nèi)間隔的變異性。特別地，可W使用屯、率譜中的HF(高頻)與LF(低頻)功率的比率W 估計副交感神經(jīng)活動，其中（自主神經(jīng)系統(tǒng)的）副交感神經(jīng)成分減少表明壓力水平提高并且 疲勞增加。特別地，慢性疲勞中的交感神經(jīng)系統(tǒng)(戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng))活動可W表明剛好身體 應(yīng)該正在恢復(fù)的時候，即睡眠期間。還可W從接觸式傳感器，比如具有光學(xué)傳感器的可佩帶 手表式設(shè)備、脈搏血氧儀、胸帶諸如化lar屯、率監(jiān)測器，或具有邸G電極等的頭帶獲得屯、率數(shù) 據(jù)及HRV)。
[0108] 可W通過可佩帶設(shè)備（例如，Basis手表，或其它市售GSR測量設(shè)備）記錄皮膚電反 應(yīng)(GSR，也稱為皮電反應(yīng)）。該GSR信號可W用作交感神經(jīng)系統(tǒng)"戰(zhàn)斗或逃跑"活動的替代測 量。組合提取的GSR和HRV信號還可W產(chǎn)生交感神經(jīng)系統(tǒng)活動和副交感神經(jīng)系統(tǒng)活動之間的 比率估計。
[0109] 當(dāng)用戶覺醒時還可W收集HRV和GSR數(shù)據(jù)(例如通過胸部電極或腕表類設(shè)備），在該 情況下，HRV和GSR數(shù)據(jù)形成白天生命體征數(shù)據(jù)118的一部分。
[0110] 例如，公布號為W0 2010/091168的PCT公布概述了用于從非接觸式射頻多普勒運 動傳感器信號提取客觀睡眠測量120比如生物運動水平、呼吸速率、屯、率和睡眠統(tǒng)計資料的 方法，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
[0111] 睡眠傳感器的具體例子是基于浸潰石墨締(碳的結(jié)晶形式)的橡膠(或具有塑料或 橡膠覆面層的其它導(dǎo)電材料)壓阻式跨床墊條帶，該壓阻式跨床墊條帶具有電子緩沖液、放 大器和數(shù)字化電路。
[0112] 在客觀睡眠測量120看起來比主觀用戶數(shù)據(jù)145更糟糕的情況下，可W與其它生活 參數(shù)W及SDB測量125進(jìn)行比較。
[0113] 可W影響疲勞水平的實際睡眠質(zhì)量的另外的客觀測量120是身體表面溫度（按照 周圍溫度進(jìn)行校準(zhǔn)）。例如，運樣的溫度監(jiān)測設(shè)備可能體現(xiàn)為BodyMedia Sensewear設(shè)備，該 BodyMedia Sensewear設(shè)備并入了兩個傳感器W測量周圍和皮膚問題，因此糾正體內(nèi)溫度。 體溫對評估睡眠質(zhì)量是重要的，因為特征溫度模式貫穿正常的睡眠夜。疲勞促進(jìn)者（如時 差)也常常會導(dǎo)致偏離該模式，因為睡眠溫度分布圖受基本的體溫生理變化的"過度支配"。 因此，可能起作用的客觀睡眠測量120可W是估計的整個夜晚的體溫，和該溫度分布圖與該 用戶的預(yù)期分布圖的變化。
[0114] 8.1.4SDB 測量 125
[0115] 除了睡眠衛(wèi)生差（比如自我強加的睡眠限制）、疲勞的主要促成因素是睡眠障礙性 呼吸(SDB)的存在。SDB測量125的例子為呼吸暫停-呼吸不足指數(shù)(AHI)和周期性肢動(PLM) 的發(fā)病率和嚴(yán)重程度。例如，公布號為W0 2010/091168的PCT公布概述了用于從非接觸式射 頻多普勒運動傳感器信號提取SDB測量比如AHI的方法，其內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
[0116] 另一 SDB測量125為升高的呼吸速率，例如，在睡眠期間平均呼吸速率為每分鐘20 至24次呼吸(取決于年齡和基本條件）。
[0117] 此外，打韓是可W基于從音頻傳感器獲得的采樣音頻波形及其標(biāo)準(zhǔn)化子帶功率水 平的估值的短時傅立葉變換（STFT)分析量化的SDB測量125ηΜθ1頻率倒譜系數(shù)(MFCC)可用 于區(qū)分打韓與說話，并且頻譜通量(分析功率譜估計之間的變化)可W用于檢測打韓的發(fā) 作。MS(均方根，或二次平均值)可W與STFT功率水平和正在運行的中值濾波組合使用W區(qū) 分觸發(fā)聲級和背景噪音。
[0118] 打韓及與呼吸暫?；蚝粑蛔阆嚓P(guān)的打韓中止）可下面的方式與生物運 動水平和提取的睡眠統(tǒng)計資料結(jié)合。智能手機可W放置在受試者通常睡覺的床邊的床頭柜 上。通用音頻記錄器(語音備忘錄）智能手機app可用于將內(nèi)置音頻傳感器(麥克風(fēng)）的音頻 文件保存至存儲器。為了使臨時存儲空間最小化，音頻應(yīng)該Wll.〇25kHz，單聲道(單頻道） 進(jìn)行采樣。另外，可W使用22.5kHz或44.1kHz(或其它采樣速率）。優(yōu)選地，應(yīng)該在可得到的 最高速率采樣，采樣信號可W隨后進(jìn)行下采樣。（一些國內(nèi)智能手機麥克風(fēng)將采樣速率上限 設(shè)定為8kHz)。還優(yōu)選，該麥克風(fēng)面向用戶。例如，Samsung Gala巧S3具有兩個麥克風(fēng)，"錄 音"麥克風(fēng)為在右手下緣上的針孔。Apple iPhone 5也具有2個麥克風(fēng)，錄音麥克風(fēng)在左手 底部邊緣上。注意，一些iPod版本要求待連接的配件頭戴式耳機/麥克風(fēng)能夠記錄(例如，比 Gen 4iPod Touch舊的版本）。
[0119] 為了便于處理，該音頻數(shù)據(jù)可W從輸入文件W塊讀取。該塊大小是可配置的，并且 代表存儲器I/O速度和可用的存儲器之間的權(quán)衡。十至二十分鐘的頻段是示例的塊大小。信 號預(yù)處理可W設(shè)及應(yīng)用數(shù)字化寬帶濾波器，保持頻率含量在lOOHz至4,000Hz的范圍。運可 W通過利用直接形式FIR濾波器使用Kaiser窗口或通過其它構(gòu)件實現(xiàn)。也可W重新采集 8000化的信號（如果存儲空間限制要求運樣）。可選地，例如，可W通過應(yīng)用μ律壓縮機或類 似的方法，對信號進(jìn)行壓擴。運也可W由其它信號處理裝置進(jìn)行管理，而不一定需要進(jìn)行壓 擴。
[0120] 在頻域中，特征可W包括在下面的子帶中的子帶功率。11化）：0.01-500、500- 1000、1000-1500、1500-2000、2000-2500。對于較高的采樣率，可W考慮較高的頻帶。頻帶也 可W分為較小或較大的頻段。例如，可W考慮低于800Hz的特定子帶，即，0-800Ηζ(去均數(shù)）。 其它譜測量為譜質(zhì)屯、，和音頻處理步驟諸如"音高"（pitch)-產(chǎn)物的諧波譜，譜通量，頻譜擴 展，頻譜自相關(guān)系數(shù)，和/或譜峭度。例如，大于800Hz的功率與小于800Hz的功率比率可W區(qū) 分簡單打韓與SDB(其中，基于打韓群體憑經(jīng)驗選擇特定分離頻率）。
[0121] 在視覺上，在譜圖中追蹤打韓頻率的"線"（基于STFT)是可能的。因此，基于軍事聲 響和類似物，包括隱馬爾科夫模型中使用的技術(shù)和圖像跟蹤技術(shù)，使用自動算法逼近W檢 測并提取運些"線"是可能的。
[0122] 在時間域中，特征可W包括過零率，自相關(guān)系數(shù)，和運行振幅測量。其它的方法為 計算短期能量和短時過零率。
[0123] 從音頻信號檢測打韓的常見問題是來自背景噪聲-即，并非來源于被監(jiān)測的用戶 的噪音源，的腐化。運些來源可W包括白噪聲或其它有色噪音式來源(例如，風(fēng)扇、空調(diào)、公 路增雜聲）、來自TV、廣播、智能手機(例如，用戶在平板上觀看電影）、在房間中說話的另一 人，或甚至打呼嗜的另一個人（如同床之人）的語音、音樂等。通過預(yù)先的音頻處理，也可W 通過結(jié)合音頻處理與睡眠傳感器數(shù)據(jù)處理(包括缺席/在場、覺醒，和睡眠階段檢測），可W 解決該問題。
[0124] 如果用戶在實現(xiàn)打韓檢測的相同智能手機上(或在連接設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上)播放 音頻/媒體，則可能排除無打韓的成分，即，排除并非來源于打韓的那些聲音。為了播放音 頻/媒體-或其它話音來源，例如，房間里的談話-可W使用語音識別系統(tǒng)(例如，基于聲音合 成機）W掃描所記錄的音頻來源。對于該應(yīng)用，使用語音識別特征W阻止打韓檢測-假設(shè)打 韓僅發(fā)生在存在其它話音來源時。運在用戶睡著并且收音機或TV打開時會造成問題，但是， 可W通過使用單獨的睡眠傳感器檢測的睡眠階段解決該問題（即，將打韓檢測具體地限制 為(a)用戶在場時和(b)用戶睡著時的間隔）。
[0125] 通過結(jié)合音頻處理和睡眠傳感器數(shù)據(jù)處理(包括缺席/在場和睡眠分段），將打韓 檢測限制為當(dāng)最接近音頻傳感器的用戶睡著時是可能的。因此，即使同床之人打韓，但所監(jiān) 測的用戶是清醒的，運些打韓事件也會被排除。當(dāng)用戶起床(例如，去廁所)時，運也會產(chǎn)生 排除打韓的效果，因為檢測出用戶是清醒的，并且超出睡眠傳感器的范圍(缺席）。
[01%]仍然存在混雜因素:兩個同床之人可能都睡著了并且都在打韓(或，僅遠(yuǎn)離(未被 監(jiān)測的）的用戶在打韓，并且兩人都睡著了）。在該情況(或其它情況)下，訪問運動傳感器的 呼吸運動信號可w與從音頻信號檢測的打韓類事件結(jié)合。例如，音頻打韓事件可w與覆加 在呼吸運動信號上的高頻成分-例如，在吸氣階段的高頻成分相關(guān)聯(lián)。在其它打韓類型中， 打韓可W發(fā)生在吸氣和呼氣階段。在呼吸運動數(shù)據(jù)中，運些打韓模式可W取決于運動傳感 器的定位。來自呼吸運動信號的呼吸暫停和呼吸不足事件的檢測也可W與所檢測出的打韓 模式中的變化相關(guān)聯(lián)。同時獲得打韓音頻信號和來自運動傳感器的振動的另外的優(yōu)勢在 于，由于打韓在吸氣期間更常見，因此，打韓可W用于決定運動信號是否代表吸氣或呼氣。 可W通過評估吸氣和呼氣的比率獲得另外的線索(正常受試者通常是1:2)。
[0127] 打韓事件也可能與睡覺階段相關(guān)聯(lián)，例如，在非REM睡眠時期對比REM睡眠時期中 的出現(xiàn)。雖然傳統(tǒng)的打韓可能在深睡眠和淺睡眠中更為普遍，而在REM睡眠中可能較少看 至iJdREM睡眠可能包含不同的音頻事件，比如從呼吸暫停(例如）中恢復(fù)呼吸的那些事件。
[0128] 檢測來自特定用戶的打韓-甚至精確評估其呼吸速率的另一手段是比較從音頻信 號和從運動信號提取的呼吸速率估值。當(dāng)運些呼吸速率估值密切相關(guān)時，可能所檢測的是 最近的用戶。在運些呼吸速率估值都保持高質(zhì)量，但數(shù)值離散的情況下，可能已經(jīng)檢測到另 外的用戶。在所述音頻信號包含明顯的打韓(或音頻質(zhì)量非常差）的情況下，呼吸速率估值 不可能來自音頻信號，并且信號之間不可運種方式進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
[01巧]8.1.5客觀的疲勞測量值130
[0130] 所公布的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的重要方面在于，其可W并入可接受的客觀的 磕睡或疲勞測量值130,例如從用戶測試獲得的那些測量。一般地，用于獲得客觀的疲勞測 量值130的測試解決認(rèn)知、執(zhí)行功能，壓力和能量水平，所有運些都受疲勞影響。可用于獲得 客觀的疲勞測量值130的正式用戶測試包括精神警惕性測試(PVT)，奧斯勒(牛津大學(xué)睡眠 電阻測試），和清醒度維持測試。PVT評估反應(yīng)時間和手/眼協(xié)調(diào)能力。PVT現(xiàn)聯(lián)是被合理地廣 泛接受的一類注意力的測量值，該測量值已在前面表明作為磕睡(疲勞的已知相關(guān)因素）的 合理指標(biāo)。在PVT的一個例子中，光隨機地經(jīng)由手持設(shè)備呈現(xiàn)給用戶，其中用戶必須按壓按 鈕W響應(yīng)該設(shè)備。由PVT提供的度量包括平均或中間反應(yīng)時間和錯過次數(shù)。在PVT的另一個 例子中，用戶必須追隨目標(biāo)并保持其位置。持續(xù)關(guān)注響應(yīng)測試是測量嗜睡的另一種方法。
[0131] 在一個實施例中，PVT可W-天進(jìn)行四次(例如，起床后2個小時，午飯后1個小時， 晚飯后30分鐘，和上床前1個小時）。
[0132] 其他類型的測試誘導(dǎo)精神疲勞并評估其水平。例如，計算機化克雷巧林測試 化raepelin test)是誘導(dǎo)屯、理疲勞載荷的一種方式。在該測試中，用戶被要在長時間（例 如，1~化rs)反復(fù)地重復(fù)屯、算和選擇測試。該任務(wù)本身已經(jīng)表明會誘導(dǎo)疲勞，并且可W通過 觀察運算的速度(加上速度的變化)和答案的準(zhǔn)確性評估疲勞。
[0133] 在醒著的時間中量化疲勞的另外的方式是使用EEG疲勞測量。已經(jīng)對若干EEG疲勞 預(yù)報器進(jìn)行了評價，如Trejo等人描述的那些。
[0134] 在所公開的疲勞監(jiān)測系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100)的一個實施例中，用戶在系統(tǒng)的訓(xùn)練階 段佩帶EEG頭帶W提供客觀的疲勞測量值130。運些測量用于訓(xùn)練與測得的客觀和主觀用戶 數(shù)據(jù)W及由該用戶經(jīng)歷的實際疲勞相關(guān)的模型。
[0135] 此類測試可W并入疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100W提供客觀的嗜睡或疲勞測量值130 (并因此充當(dāng)疲勞的內(nèi)部"校準(zhǔn)"點）。
[0136] 客觀疲勞測量值130可W是來自更多個如上文所述的持續(xù)注意力正式測試的"硬" 測量，或從游戲衍生的"軟"測量。關(guān)于后者的替代，注意力測試可w"游戲化"，w保持參與。 游戲化是在非游戲背景下使用游戲思維和游戲機制來使用戶參與并解決問題 (2;[(31161'1]1日]1]1&加]1]1；[]1曲日111,2011)。具體地，注意力測試的游戲化能夠?qū)崿F(xiàn)社會方面和目標(biāo) 尋求方面。社會方面允許群體分段比較，例如"我的睡眠"對比其他員工、與我同齡的人、優(yōu) 秀執(zhí)行者等的睡眠。也能夠在社交媒體網(wǎng)站，比如推特和臉書上分享運些比較。目標(biāo)尋求方 面通過積分累積在app中產(chǎn)生"做得好"信息，或通過系統(tǒng)的企業(yè)贊助商帶來的有形獎品增 加目標(biāo)和獎勵概念。來自游戲的數(shù)據(jù)(比如認(rèn)知、警惕性，和執(zhí)行功能估計)可提供神經(jīng)行為 表現(xiàn)估計。運些設(shè)及到記憶、犯過的錯誤（例如，缺少游戲"目標(biāo)"），W及精神和身體的反應(yīng) 時間。
[0137] 8.1.6工作模式(數(shù)據(jù)135)
[0138] 如果提供工作模式信息135,則該疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100可W獲得更多的詳細(xì)信 息，該工作模式信息135可W簡單地為"工作每周五日制，8:30a. m. -5p.m"，或可W復(fù)雜地為 "詳細(xì)的排班"。該工作模式信息135可W指示用戶可能的睡眠模式，并且提高疲勞狀態(tài)估計 180的準(zhǔn)確性。
[0139] 在一個實例中，可W提取白晝睡眠和夜間睡眠的比率作為客觀睡眠測量120的一 部分。該比率可W基于小睡、倒班、時差和其它因素而變化。具體地，如果疲勞監(jiān)測和管理系 統(tǒng)供有即將來臨的工作時間（例如，換班)或跨多個時區(qū)的行程的工作模式信息135,則可W 允許用戶"期待"睡眠的存在，因為用戶為即將到來的變化做好了準(zhǔn)備(例如，如果用戶預(yù)期 到睡眠時間的變化而慎重改變其睡眠習(xí)慣）。
[0140] 8.1.7歷史測量 140
[0141] 該疲勞監(jiān)測模塊110可W利用來自其它數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170)的歷史信息(例如， 歷史測量140)。例如，可W提供關(guān)于用戶最近1-7天的可能的疲勞狀態(tài)的有用信息。例如，對 于觀察到的典型的睡眠時間為7.5小時的用戶，漸變?yōu)槊客?小時可能指示累積疲勞。突然 變成每晚5小時或更少（即，在短時間內(nèi)）可W指示急性疲勞。
[0142] 可W將預(yù)定的時間窗口內(nèi)，例如，7天，來自其它數(shù)據(jù)源的每個參數(shù)的歷史存儲在 歷史測量140的數(shù)據(jù)庫中。
[0143] 8.1.8主觀用戶數(shù)據(jù)145
[0144] 主觀用戶數(shù)據(jù)145代表用戶輸入數(shù)據(jù)，例如，響應(yīng)問卷。一種形式的主觀用戶數(shù)據(jù) 145設(shè)及用戶主觀或自我感知的睡意。例如，埃普沃思嗜睡量表化pworth sleepiness scale，ESS)和斯坦福磕睡量表（Sanford sleepiness scale，SSS)都是基于問卷，主觀地 量化睡意。Stop-Bang評估問卷可W提供SDB風(fēng)險估計。
[0145] 作為主觀睡意的指示，已經(jīng)開發(fā)并且廣泛使用的有卡羅林斯卡嗜睡量表 化arolinska Sle邱iness Scale，KSS) eKSS根據(jù)W下五點數(shù)值范圍要求人員評價其在該時 間點的睡意：
[0146] 1=極其警醒
[0147] 3 =警醒
[014引 5 =既不警醒也不困倦
[0149] 7 =困倦，但不難保持清醒
[0150] 9 =極其困倦，竭力擺脫睡眠。
[0151] 可W通過用戶設(shè)備比如智能手機或平板捕獲主觀用戶數(shù)據(jù)145。在一個實例中，智 能手機"app"提供"疲勞按鈕"，當(dāng)用戶感覺疲倦/疲勞(例如，當(dāng)打呵欠時），用戶啟動該疲勞 按鈕并且可選地允許用戶通過相關(guān)聯(lián)的計數(shù)器選自其感知的疲勞嚴(yán)重度。在另一實例中， 被稱為視覺模擬量表(Visual Analog Scale，VAS)，app提供睡意連續(xù)體，用戶沿著該睡意 連續(xù)體移動"滑塊"（例如，在圖形用戶界面(GUI)中）W指示其主觀睡意水平，而非要求用戶 針對口頭陳述對自身進(jìn)行評價。
[0152] 在一個實施例中，VAS可W每天執(zhí)行四次(例如，由處理器自動觸發(fā)）（例如，起床后 2小時，午飯后1小時，晚飯后30分鐘，和上床前1小時）。
[0153] 與感知的疲勞相關(guān)的其它形式的主觀用戶數(shù)據(jù)145為生活方式參數(shù)，比如咖啡因 攝入量、壓力水平、能量水平、屯、態(tài)(情緒）、感知的睡眠質(zhì)量和月經(jīng)周期，及其相關(guān)聯(lián)疲勞的 可能性?？蒞通過上文所述的用戶設(shè)備捕獲每個運樣的生活方式參數(shù)并且將其用作疲勞監(jiān) 測模塊110的輸入。
[0154] 8.19.群體數(shù)據(jù) 150
[0155] 所公開的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的方面在于分析可W用于比較用戶的記錄和較 大的群體記錄W建立規(guī)范并且同時確定用戶可W在群體內(nèi)擬合的情況。例如，一些個體比 起他人更易受短期睡眠缺失的影響，并且運可W通過檢測人員記錄隨時間的變化而獲悉。 在較高水平時，某些地區(qū)可W呈現(xiàn)不同的疲勞特征，例如，設(shè)及本±產(chǎn)業(yè)、由于時間變化造 成的短期影響、地區(qū)性飲食習(xí)慣和BMI、社會經(jīng)濟水平、季節(jié)影響諸如白天持續(xù)時間、糖尿病 的患病率，等等。
[0156] 為此，群體數(shù)據(jù)150包括來自疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的多個用戶的參數(shù)。群體數(shù) 據(jù)150可W基于人口統(tǒng)計、屯、理、行為和地理參數(shù)，利用來自類似用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞狀態(tài) 的初步評估。為了能夠與規(guī)范測量進(jìn)行比較，群體數(shù)據(jù)150可W去識別W保護用戶隱私。
[0157] 8.1.10 基線(數(shù)據(jù) 155)
[0158] 基線參數(shù)155代表用戶的正常值，并且可W來源于歷史測量140的趨勢分析(最初 在短時范圍內(nèi)，但可W延伸至周、月或年數(shù)據(jù)的概觀）。
[0159] 也可W由對問卷比如，匹茲堡睡眠問卷(Pittsbur曲Sleep如estionnaire，PSQ) 和生活質(zhì)量調(diào)查(如ality of Life(QoL)Su;rvey)的應(yīng)答建立基線。可W通過用戶設(shè)備比如 智能手機或平板執(zhí)行該問卷并捕獲應(yīng)答155。
[0160] 8.1.11 環(huán)境(數(shù)據(jù) 160)
[0161] 用戶的局部環(huán)境可W在其疲勞水平中起作用，特別是如果用戶對花粉量或光水平 (例如，季節(jié)性情緒失調(diào)）敏感。可W基于用戶的睡眠位置和合適的在線數(shù)據(jù)庫的交叉檢查 收集大規(guī)模的環(huán)境數(shù)據(jù)160比如季節(jié)、天氣，和過敏信息(通過在分布圖的細(xì)節(jié)中提供，或經(jīng) 由定位設(shè)備，例如，GPS設(shè)備獲得）。
[0162] 更具體的環(huán)境數(shù)據(jù)160包括用戶睡眠場所的周圍溫度（與舒適的睡眠溫度相關(guān)）、 周圍音頻水平檢測增雜的噪音）、光水平識別日出時間、與季節(jié)信息和位置交叉檢 巧。，并對房間的光進(jìn)行控制）、空氣質(zhì)量，和濕度。可W從記載溫度值的?？谛?zhǔn)的環(huán)境傳感 器比如化set H0B0,或通過與用戶同在房間的智能手機溫度（例如，周圍音頻)傳感器獲得 運些數(shù)據(jù)。
[0163] 8.1.12白晝時間(數(shù)據(jù)170)
[0164]在疲勞評估中，從時鐘獲得的白晝時間數(shù)據(jù)170可W用作關(guān)鍵的查找測量。白晝時 間數(shù)據(jù)170可W捕獲基本的日間或晝夜疲勞變化，例如，使用正弦模型。
[01化]8.1.13其它數(shù)據(jù)輸入
[0166] 疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的一些實施例并入可接受的睡意和警覺性的生理測量值 比如血液中的腺巧和稱黑激素水平，作為用戶的總睡意水平的潛在的校準(zhǔn)點。腺巧水平指 示睡意，因為腺巧使神經(jīng)活動減緩。圖3包含在一天內(nèi)人員血液中的腺巧水平的圖3000。在 第一段3010中，人員是睡著的，水平較低。在時間3020處，剛好在人員覺醒之前該水平開始 上升，并且在覺醒時期持續(xù)上升直到其超過"嚴(yán)重磕睡水平"3030,在該點，人員是困倦的。 在時間3040,人員入睡，此后，水平開始下降。需要注意的是咖啡因可W通過在大腦中與腺 巧受體優(yōu)選結(jié)合而使覺醒水平短期提高，并且因此減緩腺巧的神經(jīng)抑制效果。
[0167] 疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100也可W收集來自用戶的關(guān)于疲勞的癥狀/疾病狀態(tài)的信 息，包括焦慮、頭痛和鼻塞、哮喘、貧血(例如，設(shè)及月經(jīng)）、抑郁、關(guān)節(jié)炎、糖尿病和睡眠呼吸 暫停。
[0168] 疲勞監(jiān)測模塊110可W使用的另一類數(shù)據(jù)為關(guān)于寢具，例如，床單類型、其最近何 時更換、床墊和被子的年齡，W及粉塵過敏的存在。運些數(shù)據(jù)可W與其估計的疲勞模式、睡 眠的趨勢(特別是運動量），房間的環(huán)境數(shù)據(jù)160(例如，溫度)和群體數(shù)據(jù)150結(jié)合。
[0169] 在疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的駕駛實施例中，可W通過加速計和定位設(shè)備（例如， 基于GPS的設(shè)備)獲得與用戶駕駛相關(guān)的信息W便區(qū)分駕駛和移動（即，區(qū)分來自其它類型 的運動的駕駛）。運些數(shù)據(jù)可W用于指引包括局部路網(wǎng)的地圖數(shù)據(jù)庫，特別是被稱為疲勞相 關(guān)事故的"交通事故多發(fā)地段"的地圖數(shù)據(jù)庫，例如已知"開車時睡著"事故或災(zāi)禍的發(fā)生率 升高的區(qū)域或公路。
[0170] 8.1.14疲勞監(jiān)測模塊110
[0171] 如上文所提及，該疲勞監(jiān)測模塊110采用來自一個或多個數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170) 的輸入W產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估180。該疲勞狀態(tài)評估180可W采取評估用戶當(dāng)前疲勞狀態(tài) 評估的形式，或用戶未來疲勞狀態(tài)的預(yù)測。
[0172] 在比如疲勞監(jiān)測模塊110使用之前可W對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性變換，比如對數(shù)。該 輸入數(shù)據(jù)可W標(biāo)準(zhǔn)化，例如，通過平均數(shù)減法，W移除個體之間的"靜態(tài)偏置"。
[0173] 圖4為可W用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個形式的疲勞監(jiān)測模塊110的線性分類器 4000的方框圖。在圖4中，該線性分類器4000采用從輸入數(shù)據(jù)源(數(shù)據(jù)115至170)抽取的Ξ個 數(shù)據(jù)參數(shù)x、y和Z，并且將其分別與系數(shù)α、β和丫結(jié)合W產(chǎn)生數(shù)值型□疲勞指數(shù)Df。在一個實 例中，疲勞指數(shù)值1指示高水平疲勞，值0指示低水平疲勞。在其它實施例中，線性分類器 4000線性結(jié)合大于或小于3個輸入?yún)?shù)W產(chǎn)生疲勞指數(shù)f。
[0174] 輸入線性分類器4000的另外的輸入可W是疲勞指數(shù)f對應(yīng)的時間t。如果時間t為 當(dāng)前的，疲勞指數(shù)f為當(dāng)前疲勞狀態(tài)評估。如果時間t為未來時間，疲勞指數(shù)f代表在時間f的 疲勞狀態(tài)預(yù)測。系數(shù)α、β和丫通常隨時間而變化，所W時間t可用于獲得系數(shù)α、β和丫的正確 值W評估疲勞。
[0175] 在一個實例中，輸入至線性分類器4000的輸入?yún)?shù)包括下面的參數(shù)組：{覺醒時 間、昨晚睡眠持續(xù)時間、前晚中斷次數(shù)、最近5個晚上睡眠持續(xù)時間的連續(xù)平均數(shù)、年齡、性 另IJ、前晚深睡眠持續(xù)時間、昨晚房間溫度，}.
[0176] 對于有用的線性分類器4000,其需要合適的加權(quán)系數(shù)值α、β，和丫，和"最佳"輸入 參數(shù)組W表征給定的個體(例如，對于一些個體，最重要的輸入?yún)?shù)是覺醒時間，對于其它 個體，則可能是昨晚的睡眠持續(xù)時間）。多重線性回歸是由訓(xùn)練組建立"最佳"輸入?yún)?shù)組和 對應(yīng)系數(shù)的監(jiān)督方式。在多重線性回歸方法中，該疲勞監(jiān)督和管理系統(tǒng)100獲悉"最佳"輸入 參數(shù)組和對應(yīng)系數(shù)W評估或預(yù)測人員的疲勞狀態(tài)。在缺乏任何預(yù)先獲悉數(shù)據(jù)的情況下，標(biāo) 準(zhǔn)線性模塊可W用于預(yù)置線性分類器4000。
[0177] 可W從個體用戶獲得訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在該情況下，該分類器對該用戶是特定的，或從多 個個體獲得訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在該情況下，該分類器更通用。運樣的通用分類器可W包括基于來自 不同區(qū)域的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的子模塊。通用分類器能夠基于來自先前未知個體的數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞評 估。
[017引在可獲得訓(xùn)練數(shù)據(jù)的情況下，通常會包括在白晝（使用，例如精神運動警惕性試 驗、視覺模擬量表，或基于EEG的疲勞測試)從用戶獲取客觀或主觀疲勞測量值。接著，線性 模塊能夠擬合至有用的輸出疲勞指數(shù)。
[0179] 線性回歸有許多替換方案比如邏輯回歸和非線性回歸，疲勞監(jiān)測模塊110可W使 用替換方案W獲悉"最佳"輸入?yún)?shù)組和對應(yīng)系數(shù)W評估疲勞指數(shù)f。
[0180] 在其它形式的所公開的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100中，該疲勞監(jiān)測模塊110可W利用 不同的方法W產(chǎn)生疲勞狀態(tài)評估180,比如非線性分類器、支持向量機，或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0181] 疲勞監(jiān)測模塊110的另一的實施例使用基于規(guī)則的方法W產(chǎn)生疲勞指數(shù)。運樣的 實施例的一個例子包括具有W下規(guī)則中的任何一條或多條或所有規(guī)則的下面的規(guī)則集：
[0182] .如果入睡時間<6,提高疲勞指數(shù)[注:有時非常短的睡眠可能影響用戶一天，特 別是如果用戶到此為止?fàn)顟B(tài)良好;但如果持續(xù)，那么他們可能患有慢性疲勞]。
[0183] ?如果入睡時間>10,提高疲勞指數(shù)。
[0184] ?如果在過去Ξ夜上床時間變化超過2.5小時，提高疲勞指數(shù)。
[01化]?深睡眠<7 %，提高疲勞指數(shù)。
[0186] ?如果深睡眠 VS前Ξ夜的平均值的下降>8%，提高疲勞指數(shù)。（如果下降趨勢在第 二夜或后續(xù)夜晚持續(xù)，進(jìn)一步提高疲勞指數(shù)。如果后續(xù)增加的深睡眠巧％，則用戶在恢復(fù)中 并且疲勞指數(shù)降低。）
[0187] .如果REM是非常短的《5%至7%)，提高疲勞指數(shù)。
[0188] .如果睡眠效率<75%-80%，提高疲勞指數(shù)(可能需要檢查異常值-移動傳感器是 否收錄邸室的背景運動，并且用戶不用費屯、將上床時間輸入到app中）。
[0189] ?否則，降低疲勞指數(shù)。
[0190] 可W考慮的其它一些規(guī)則為：
[0191] ?降低周末疲勞指數(shù)-特別是如果結(jié)合較長的睡眠持續(xù)時間和降低的REM。
[0192] .如果用戶需要較長時間才能入睡（高睡眠潛伏期），提高疲勞指數(shù)(但有時該特 征可能是曲解的）。
[0193] ?如果PSQI/Q0L分?jǐn)?shù)較差，用戶可能患有睡眠障礙，所W提高疲勞指數(shù)。
[0194] .如果活動數(shù)據(jù)表明用戶通常在久坐后突然活躍，提高疲勞指數(shù)。
[01M]該疲勞評估180可W為疲勞指數(shù)值f.?？商鎿Q地，該疲勞監(jiān)測模塊110可W使用一 個或多個闊值將計算的疲勞指數(shù)映射到疲勞狀態(tài)集之一上。運樣的疲勞狀態(tài)可W代表更易 于解讀的疲勞評估180。在運樣的映射的一個實施例中，可能的疲勞狀態(tài)集和對應(yīng)的闊值 為：
[0196] ."全部都好"-因此沒有檢測到令人不安的疲勞狀態(tài)(f<0.5)。
[0197] ?"處于危險中因此，用戶的疲勞風(fēng)險(0.5<f<0.8)升高。在該狀態(tài)中，提供該疲 勞風(fēng)險是如何衍生的指示，W及疲勞風(fēng)險的嚴(yán)重程度。例如，用戶可能表現(xiàn)出早期階段的睡 眠缺乏，并且在經(jīng)歷慢性疲勞狀態(tài)之前可W通過改變行為進(jìn)行糾正。
[0198] ."急性疲勞"-因此相對較短期(大約1~2天)睡眠限制或質(zhì)量非常差的睡眠為萎 靡不振類的急性疲勞(〇.8<f<l)。基于工作模式信息135或其它數(shù)據(jù)，運可W看成處于高風(fēng) 險狀態(tài)(例如，用戶執(zhí)行安全攸關(guān)職責(zé)，或用戶所報告的計劃長期駕駛汽車等）。運在最初可 能表現(xiàn)為身體疲勞，隨后是屯、理疲勞(與相關(guān)的認(rèn)知障礙)增加。
[0199] ."慢性疲勞"（在若干天中0.5<f<0.8)可能是由于長期睡眠限制或普遍較差的睡 眠衛(wèi)生(包括W不良的飲食，和/或含咖啡因/能量飲料的混合物W保持清醒，接著通過酒精 和安眠藥入睡)/失眠。潛在的SDB狀況也可能是根本原因。
[0200] 在其它實施例中，與較大范圍的可能的疲勞狀態(tài)對應(yīng)，可W使用大量的闊值。
[0201] 8.1.15用戶信息模塊185
[0202] 該用戶信息模塊185產(chǎn)生并且為用戶提供報告，該報告包括疲勞狀態(tài)評估，W及可 選的形成客觀睡眠測量的部分的睡眠統(tǒng)計資料。
[0203] 在疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的消費者實施例中，用戶信息模塊185可W向用戶提供 關(guān)于估計的疲勞水平、風(fēng)險因素，和改進(jìn)策略的個性化見解。
[0204] 圖6包括在若干天內(nèi)用戶信息模塊185如何相對于用戶疲勞指數(shù)f展示客觀睡眠測 量120、體力活動數(shù)據(jù)115,和工作模式數(shù)據(jù)135的示意圖6000。在圖6中，下圖6020中所展示 的兩個測量為入睡時間和實際的輪班時間。上圖6010包括疲勞指數(shù)f，疲勞指數(shù)f部分基于 巧。得的運些睡眠和輪班時間，使用圖4的線性分類器4000計算得出。在圖6中，在第二天6030 和第Ξ天6040,用戶的疲勞指數(shù)f較高，因為用戶在前面的夜晚6050和6060已經(jīng)經(jīng)歷了較短 的睡眠期，并且輪班時間比平常輪班時間長。
[0205] 如果用戶沒有給她自身或他自身足夠的睡眠機會，用戶信息模塊185可W發(fā)出警 報（即，在其日常事務(wù)中，用戶已經(jīng)完全不允許有足夠的睡眠時間-他們可能有或可能沒有 意識到運一點）。但是，在疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的消費者實施例中，警報可能不是規(guī)定性 的，因為，例如旅行或社交活動可能會導(dǎo)致疲勞狀態(tài)短期或暫時的不利變化。在工作場所實 施例的情況下警報可W被配置成更規(guī)范，特別是如果用戶起著安全攸關(guān)角色(例如，采礦、 火車司機、起重機操作員等）。
[0206] 該疲勞評估180可W用于向用戶提供建議。例如，為夜晚睡眠差并通過上文提及的 不顯眼睡眠傳感器收集客觀睡眠測量120的用戶。在該天中，從用戶捕獲疲勞相關(guān)數(shù)據(jù)，比 如客觀疲勞測量值130、環(huán)境數(shù)據(jù)160、體力活動數(shù)據(jù)115、位置數(shù)據(jù)，和飲食數(shù)據(jù)。疲勞監(jiān)測 模塊110分析該數(shù)據(jù)W產(chǎn)生疲勞狀態(tài)評估180。用戶信息模塊185估計并基于該估計推薦那 天的"理想睡眠時間"。因此，用戶會提前知曉該時間是幾時并且可W選擇聽從或忽略該建 議。該依附或依從性數(shù)據(jù)本身成為進(jìn)一步分析的輸入。可W在推薦的理想睡眠時間之前發(fā) 出警報（即，"睡眠時間"提醒，例如，經(jīng)由用戶的智能電話傳送）。隨著時間推移，疲勞監(jiān)測和 管理系統(tǒng)發(fā)展成個體個性化的"理想睡眠時間"推薦系統(tǒng)。
[0207] 該用戶信息模塊185也可W基于在各種情況下預(yù)測的疲勞狀態(tài)向用戶推薦第二天 醒來的時間W實現(xiàn)最佳清醒警覺性，或(b)最佳全天警覺性。可通過在用戶智能手機上的時 鐘程序在推薦的時間向用戶發(fā)出警告。
[0208] 用客觀睡眠測量120估計疲勞狀態(tài)180的一個好處在于，用戶實際上可能睡得比他 或她感覺到的他或她自己的睡眠更好。通過用戶信息模塊185將該事實傳送至用戶可W用 于打破惡性循環(huán)：用戶認(rèn)為他們將度過糟糕的一天（屯、理上或錯覺上的疲勞），隨后是過度 使用興奮劑(如咖啡或其他含咖啡因的飲料），接著在睡覺前使用酒精或安眠藥。更一般地， 如果該系統(tǒng)觀察到運樣的刺激物模式，用戶信息模塊185可W推薦在一段時間內(nèi)減少(并且 可能排除）咖啡因和類似的酒精攝入及如果適用，吸煙或"浸潰"）管理。
[0209] 在上述提及的就寢應(yīng)用中，用戶信息模塊185可W提醒用戶W改變他或她邸式中 的寢具和/或環(huán)境條件。
[0210] 在上述駕駛實施例中，該用戶信息模塊185可W向用戶提供具體的個性化建議。運 可W潛在地提高安全性。例如，該用戶信息模塊185可W推薦用戶尋求替換的運輸工具，比 如公共運輸、拼車(汽車共享)等。如果估計的或預(yù)測的疲勞狀態(tài)180指示在開車時睡著的風(fēng) 險升高。隨著時間推移，對疲勞進(jìn)行監(jiān)測，可W評估地理區(qū)域及其疲勞水平并且與通勤事故 的可能性關(guān)聯(lián)。該用戶信息模塊185也可W基于該白晝的時間推薦打隨策略，并且提供合適 的警告W避免睡過頭(過度打隨）。
[0211] 在旅行實施例中，該用戶信息模塊185可W推薦用戶在白晝增加對陽光的暴露(如 果可能的話），或者利用日光(全譜)燈/光源W使用戶為該時區(qū)即將到來的變化做好準(zhǔn)備。
[0212] 在游戲?qū)嵤├?，用戶信息模塊185可W提醒用戶去睡覺。
[0213] 在學(xué)習(xí)實施例中，該用戶信息模塊185可W充當(dāng)健康睡眠習(xí)慣的意見引擎W提高 學(xué)習(xí)和測試時間的能量水平。
[0214] CPAP治療的好處是降低疲勞(例如降低白天的睡意KCPAP患者中的疲勞指數(shù)提高 可W暗示不太理想地依從規(guī)定的CPAP治療。因此，在疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的CPAP治療實 施例中，該用戶信息模塊185可W提供建議W改進(jìn)患者的CPAP治療依從性。具體地，通過用 戶信息模塊185遞送的教育（提高對關(guān)聯(lián)的理解），可W向不規(guī)律地使用其CPAP治療的患者 表現(xiàn)出提高依從性的好處。高疲勞指數(shù)與低治療依從性相關(guān)，因此，用戶有動機改進(jìn)其疲勞 指數(shù)W及其依從性。
[0215] 在CPAP患者遭受失眠折磨的情況下，患者可W選擇不使用其療法。在該情景中，通 過遞送個性化睡眠衛(wèi)生改善意見，和可選地提供放松的呼吸節(jié)目（例如，通過個人計算設(shè)備 上執(zhí)行的音頻節(jié)目遞送的引導(dǎo)性呼吸），該疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100提供享受更好睡眠的手 段，并且因此提高CPAP治療依從性。
[0216] 該疲勞評估180可W用于推斷在去睡覺時間中使用的特定順序的音樂是否有利于 促進(jìn)睡眠，并且影響第二天(例如，識別"擊碎疲勞的"音軌)的疲勞水平。
[0217] 該疲勞評估180可W用于推斷特定的呼吸練習(xí)是否促進(jìn)睡眠或警覺(例如，警覺呼 吸練習(xí)使用經(jīng)由光或顯示設(shè)備獲得的一個或多個自調(diào)節(jié)式照明度和專用音頻序列從而降 低呼吸速率并且調(diào)整吸氣/呼氣時間，W及可選的來自非接觸式睡眠傳感器的生物反饋） [021引 8.1.16第Ξ方信息模塊190
[0219]在疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的工作場所實施例中，該第Ξ方信息模塊190向第Ξ 方，比如企業(yè)雇主的網(wǎng)站健康顧問，提供包括關(guān)于多個員工的睡眠和疲勞的信息的報告。該 報告是可定制的，包括一個或多個運樣的特征：
[0220] .每名員工(或員工組)每天的報告
[0221] ?基于因素包括睡眠歷史、當(dāng)日時間，和工作量的疲勞風(fēng)險度量
[0222] ?睡眠模式變換的指示
[0223] .觸發(fā)質(zhì)量或數(shù)量較差的睡眠模式的近期睡眠歷史
[0224] ?實際睡眠時間-睡眠持續(xù)時間、睡眠質(zhì)量，和睡眠時機
[0225] ?長期趨勢-包括長期睡眠債務(wù)的估計，個體與群體的比較(即，與平均值比較）
[0226] ?恢復(fù)性(深)和認(rèn)知(REM)睡眠的平衡
[0227] ?睡眠障礙性呼吸-風(fēng)險評估
[022引 ?睡眠慣性(從深或淺睡眠醒來）
[0229] ?其它關(guān)鍵的測量(療法依從性、藥物治療追蹤等）
[0230] 在就寢實施例中，該第Ξ方信息模塊190可W充當(dāng)寢具制造商的捜索工具，W探究 用戶平均就寢時間和相對舒適水平（通過主觀用戶數(shù)據(jù)145并且通過客觀睡眠測量120進(jìn) 入)。
[0231] 8.1.17樣本使用案例
[0232] 用于單個用戶的疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的樣本使用案例如下。該疲勞監(jiān)測模塊 110作為軟件模塊在云服務(wù)器上實現(xiàn)，與智能手機上的軟件應(yīng)用程序(app)通信，通過藍(lán)牙 無線連接至非接觸式睡眠傳感器和可佩帶的活動傳感器W進(jìn)行每日追蹤。
[0233] 夜晚#1:用戶使用連接至用戶的智能手機或其它本地內(nèi)存存儲設(shè)備的非接觸式睡 眠傳感器監(jiān)測其睡眠。該設(shè)備將客觀睡眠測量120比如就寢時間、睡眠潛伏期(入睡時間）、 中斷次數(shù)、覺醒時間，和睡眠分?jǐn)?shù)傳遞至疲勞監(jiān)測模塊110。在夜里也記錄打韓水平(通過智 能手機的麥克風(fēng)或通過置于非接觸式睡眠傳感器中的麥克風(fēng)）。
[0234] 白晝#1:早上，向用戶遞呈Stop-Bang問卷，因為其打韓水平強度和睡眠中斷次數(shù) 被認(rèn)為是疲勞監(jiān)測模塊110感興趣的（高于闊值）。用戶也被還提示輸入其身高和體重，和可 選的熱量消耗數(shù)據(jù)。無線連接至用戶的智能手機的可佩帶的活動傳感器捕獲用戶的體力活 動數(shù)據(jù)115, W隨后傳輸至疲勞監(jiān)測模塊110。將用戶的運動水平與典型的健康值比較。如果 在白晝經(jīng)歷了 "疲勞事件"（例如，打哈欠、閉眼等），則要求用戶通過其智能手機上運行的 app記載運些事件。智能手機收集的其它主觀用戶數(shù)據(jù)145包括用戶是否通勤(并且如果運 樣，用戶是否駕駛），W及用戶在白晝是否打隨。
[0235] 夜晚#2:用戶通過智能手機接收來自用戶信息模塊185的第一次反饋，包括在必要 時提高睡眠衛(wèi)生的一些技巧。運形成了用戶專用疲勞校準(zhǔn)的基礎(chǔ)。
[0236] 在下周中，由用戶信息模塊185提供持續(xù)的意見。
[0237] 白晝#7:-周后(7天，因為如果可能的話，捕獲完整的工作周是理想的），疲勞狀態(tài) 估計180通過用戶信息模塊185遞呈至用戶或通過第Ξ方信息模塊190遞呈至0H&S程序管理 員。在7天時段過去之前，可W利用疲勞狀態(tài)評估180,特別是如果檢測到SDB模式。
[0238] 比較用戶的疲勞水平和群體數(shù)據(jù)150,假定運些參數(shù)為用戶的"真實睡眠年齡"。睡 眠醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)制定了隨年齡而變化的可能的睡眠階段的分布圖。圖5包括代 表隨年齡而變化的睡眠階段的示例分布的圖5000(來自化ambroom和化bregas)。通過比較 用戶實際的睡眠階段分布與群體分布，可w確定用戶的睡眠年齡。
[0239] 基于疲勞指數(shù)，W及可W通過疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100捕獲作為主觀用戶數(shù)據(jù)145 的其它生活方式參數(shù)，可W由疲勞監(jiān)測模塊110衍生生活質(zhì)量估計。運樣的參數(shù)包括咖啡因 攝入量、感知的壓力和能量水平，和"屯、態(tài)"（屯、情)估計。
[0240] 8.1.18示例表現(xiàn)
[0241] 疲勞監(jiān)測和管理系統(tǒng)100的一個實施例利用在7天中從下面的數(shù)據(jù)源收集的20個 用戶的數(shù)據(jù)：
[0242] ?匹茲堡睡眠問卷和生活質(zhì)量調(diào)查(基線數(shù)據(jù)155)
[0243] ?睡眠大師（SleepMinder)非接觸式運動傳感器（主觀睡眠測量120和SDB測量 125)
[0244] .冊B0溫度記錄器(環(huán)境數(shù)據(jù)160)
[0245] · F;UBit活動傳感器(體力活動數(shù)據(jù)115)
[0246] ?通過智能手機每天執(zhí)行四次的PVT(客觀疲勞測量值130)
[0247] .通過智能手機每天執(zhí)行四次的VAS(主觀用戶數(shù)據(jù)145)
[0248] ?上床/覺醒時間（手動輸入至智能手機a卵中）
[0249] ?智能手機app記錄的周圍音頻(環(huán)境數(shù)據(jù)160)。
[0250] 線性分類器4000用于實現(xiàn)疲勞監(jiān)測模塊110。該線性分類器4000訓(xùn)練成使用收集 到的90%的數(shù)據(jù)，采用除了 PVT平均反應(yīng)時間分?jǐn)?shù)之外的所有來源作為輸入。計算該天的第 一PVT的平均PVT反應(yīng)時間分?jǐn)?shù)作為輸出疲勞指數(shù)值的代表。接著，將訓(xùn)練的線性分類器 4000應(yīng)用至測試數(shù)據(jù)W預(yù)測PVT平均反應(yīng)時間，該測試數(shù)據(jù)包括剩下的10%數(shù)據(jù)。圖7包括 在訓(xùn)練數(shù)據(jù)（圓）和測試數(shù)據(jù)(叉)上，預(yù)測的PVT平均反應(yīng)時間（預(yù)測的疲勞指數(shù))針對實際 的PVT平均反應(yīng)時間（實際的疲勞指數(shù)）的圖。測試數(shù)據(jù)的RMS預(yù)測誤差為49.3毫秒，而訓(xùn)練 數(shù)據(jù)的MS預(yù)測誤差為52.1毫秒，表明線性分類器4000可向未知用戶普及。測試數(shù)據(jù)的r2為 0.70。
[0巧1] 8.2術(shù)語匯編
[0252] 為了本發(fā)明公開的目的，在本發(fā)明的一些形式中，可能采用W下限定中的一種或 多種。在本發(fā)明的其他形式中，可能采用替代的限定。
[0253] 空氣:在本發(fā)明的某些形式中，提供給患者的空氣可能是大氣空氣，在本發(fā)明的其 他形式中，大氣空氣可能補充有氧氣。
[0254] 持續(xù)氣道正壓(CPAP):W相對大氣的連續(xù)正壓、優(yōu)選地基本恒定地通過患者的呼 吸循環(huán)向氣道的入口提供可呼吸氣體或空氣的應(yīng)用。在CPAP治療的一些形式中，將在患者 的不同呼吸周期中改變壓力，例如，增大壓力W響應(yīng)檢測到部分上氣道阻塞的指示，而不存 在部分上氣道阻塞的指示時降低壓力。
[0255] 呼吸暫停：呼吸暫?？蒞說是當(dāng)呼吸流量降低到預(yù)定闊值W下一段持續(xù)的時間 (例如，10秒)時發(fā)生的呼吸暫停。阻塞性呼吸暫?？蒞說是當(dāng)不管患者出力氣道的一些阻 塞不允許空氣流動時發(fā)生的呼吸暫停。中樞性呼吸暫?？蒞說是當(dāng)由于呼吸出力的減少或 沒有呼吸出力而檢測到呼吸暫停時發(fā)生的呼吸暫停。
[0256] 呼吸速率:通常W每分鐘呼吸次數(shù)進(jìn)行測量的患者的自發(fā)呼吸的速率。
[0257] 呼吸不足：優(yōu)選地，呼吸不足可W看作是呼吸流量的減少，但不是呼吸流量的停 止。在一種形式中，當(dāng)呼吸流量在一段持續(xù)時間內(nèi)降低至低于闊值時，則稱為呼吸不足。
[0258] 開放(氣道）：氣道開放的程度，或氣道開放到何種程度。開放的氣道是張開的。氣 道開放度可W被量化，例如1代表開放，0代表關(guān)閉。
[0259] 呼吸流量、氣流量、患者氣流量、呼吸氣流量(化）：運些同義詞可W理解為指代PAP 設(shè)備的估計呼吸氣流量，相對于"真實呼吸流量"或"真實呼吸氣流量"，后者是患者所經(jīng)歷 的實際呼吸流量，通常表示為升/每分鐘。
[0260] 上氣道阻塞（U卵er airway obst;ruction，UA0):包括部分上呼吸道阻塞和全部上 呼吸道阻塞。運可能與流量受限狀態(tài)有關(guān)聯(lián)，其中流量水平隨著上呼吸道兩側(cè)壓強差的增 加而僅輕微增加或可能甚至降低(S化rling阻塞行為）。
[0261] 8.3 備注
[0262] 本發(fā)明的一部分包含受版權(quán)保護的材料。當(dāng)其出現(xiàn)在專利商標(biāo)局的專利文件或記 錄中，著作權(quán)人對本專利文本或本專利公開的任何人進(jìn)行的復(fù)制對沒有異議，否則保留所 有版權(quán)權(quán)利。
[0263] 除非文中另有明確規(guī)定，在提供值的范圍的地方，可W理解的是，每個中間值、下 限的單位的十分之一、該范圍的上下限之間，和任何其他所述的或在所述范圍中的中間值 包含在運個技術(shù)中。可能獨立包含在中間范圍中的運些中間范圍的上下限也包含在運個技 術(shù)中，受到在所述范圍中任何明確排除的限制。在所述范圍包括一個或兩個限制的情況下， 在該技術(shù)中也包含排除其中一個限制或運兩個限制的范圍。
[0264] 此外，在運里所述的值作為該技術(shù)的一部分而實現(xiàn)的情況下，可W理解的是，運樣 的值可能是近似的，除非另作說明，并且運樣的值可能用于任何合適的有效位，在運樣的范 圍內(nèi)，可能允許或需要實際的技術(shù)實現(xiàn)。
[0265] 除非另有定義，運里使用的所有技術(shù)和科技術(shù)語具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的 相同含義。雖然在實踐或本發(fā)明的測試中，也可W使用任何與運里描述的方法和材料類似 或相當(dāng)?shù)姆椒ê筒牧希潜疚拿枋隽讼拗茢?shù)量的示例方法和材料。
[0266] 當(dāng)特定材料被認(rèn)為是優(yōu)選地用于構(gòu)成部件時，帶有類似性質(zhì)的顯而易見的可選擇 材料可能用作替代。此外，除非有相反的指定，運里描述的任何和所有部件被理解為能夠被 制造，并且，可能一起制造或單獨制造。
[0267] 必須注意的是，運里使用的和所附的權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式的一種"、"一個" 和"該"包括他們復(fù)數(shù)的等價物，除非該內(nèi)容清楚地表示其他含義。
[0268] 本文提到的所有出版物W引用對作為運些出版物的主題的方法和/或材料的公開 和描述的方式并入。本文討論的出版物僅為它們的公開內(nèi)容先于本申請的提交日而提供。 本文中沒有內(nèi)容視為承認(rèn)本發(fā)明由于在先的發(fā)明而不享受先于運樣的出版物的權(quán)利。此 夕h提供的【公開日】期可能與實際【公開日】期存在差異，其可能需要得到獨立證實。
[0269] 此外，在解讀本公開時，所有術(shù)語應(yīng)當(dāng)W最廣泛的合理方式且與上下文相一致地 進(jìn)行解讀。尤其是，術(shù)語"包含"應(yīng)當(dāng)被解讀為W非排除性的方式提及元素、構(gòu)件或步驟，說 明所提及的元素、構(gòu)件或步驟可能存在、使用或與其他未明文提及的元素、構(gòu)件或步驟相結(jié) 么 η 〇
[0270]
【具體實施方式】中所用的主題標(biāo)目僅處于讀者查詢方便的目的，而不應(yīng)當(dāng)被理解為 對本公開或權(quán)利要求書中任何主題內(nèi)容的限制。該主題標(biāo)目不應(yīng)當(dāng)被用于解讀權(quán)利要求的 范圍或限制。
[0271] 雖然本技術(shù)中描述了特定實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，運些實施例僅用于說明本技術(shù)的 原理和應(yīng)用。在一些實施例中，其術(shù)語和符號僅指代本技術(shù)實施并不必需的特定細(xì)節(jié)。例 如，雖然可能使用了術(shù)語"第一"、"第二"，但除非另有說明，否則其并不用于說明任何順序， 而是可W用于區(qū)分不同的元素。此外，雖然方法中的流程步驟可W依序進(jìn)行描述或說明，但 運種順序并不是必需的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可W領(lǐng)會到，該順序可W進(jìn)行改進(jìn)，和/或其各方 面可W同時或甚至同步執(zhí)行。
[0272] 因此，應(yīng)當(dāng)理解，還可W在不脫離本發(fā)明的思路和范圍的前提下，對所述實施例進(jìn) 行諸多改進(jìn)，W及設(shè)計出其他裝置。
[0273] 8.4附圖標(biāo)記列表
[0274]
[0275]
[ο 巧 6]
[Ο巧7] 9.引文
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【主權(quán)項】
1. 一種用于監(jiān)測用戶疲勞的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 一個或多個數(shù)據(jù)源，包括： 不顯眼的睡眠傳感器，其被配置成產(chǎn)生用戶的客觀睡眠測量；以及 處理器的疲勞監(jiān)測模塊，所述模塊被配置成基于來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)產(chǎn) 生用戶疲勞狀態(tài)的評估。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個數(shù)據(jù)源進(jìn)一步包括如下中 的一個或多個： 活動傳感器，其被配置成產(chǎn)生用戶的體力活動數(shù)據(jù)； 環(huán)境傳感器，其被配置成產(chǎn)生與用戶的睡眠位置中的周圍條件相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)； 被配置成捕獲與用戶的自我感知的疲勞狀態(tài)相關(guān)的主觀用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備； 被配置成捕獲用戶的白天生命體征數(shù)據(jù)的設(shè)備； 被配置成捕獲用戶的疲勞或睡意的客觀測量值的設(shè)備； 時鐘；以及 用戶的工作模式信息。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主觀用戶數(shù)據(jù)包括生活方式參數(shù)，所 述生活方式參數(shù)包括如下中的一個或多個： 咖啡因攝入量； 壓力水平； 能量水平； 心態(tài);和 感知的睡眠質(zhì)量。4. 根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括季節(jié)、天氣 和過敏信息中的一個或多個。5. 根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括周圍溫度、 周圍音頻水平、光水平、空氣質(zhì)量和濕度中的一個或多個。6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，從用戶測試獲得所述疲勞或 睡意客觀測量值。7. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過用戶玩游戲獲得所述疲 勞或睡意的客觀測量值。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模炔基于歷史 數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生用戶的疲勞狀態(tài)評估，所述歷史數(shù)據(jù)庫被配置成在預(yù)定時間窗口內(nèi)捕獲來自所 述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊進(jìn)一步被配置成基于從歷史 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)趨勢分析衍生的用戶的基線參數(shù)產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊進(jìn)一步被 配置成基于群體數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估，所述群體數(shù)據(jù)庫包括來自系統(tǒng)的多個用戶 的所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊進(jìn)一步 被配置成基于對問卷的應(yīng)答衍生的用戶的基線參數(shù)，產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估。12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠傳感器進(jìn)一步被配置成提 供睡眠障礙性呼吸測量。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠障礙性呼吸測量為打鼾測量。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠傳感器數(shù)據(jù)與來自音頻傳感器 的音頻數(shù)據(jù)結(jié)合以獲得打鼾測量。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述打鼾測量被限制為當(dāng)睡眠傳感器數(shù) 據(jù)指示用戶存在并且熟睡時的間隔。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠傳感器為運動傳感器，獲得打 鼾測量包括在與來自運動傳感器的呼吸運動信號中的高頻成分同步的音頻數(shù)據(jù)中檢測打 鼾類事件。17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠障礙性呼吸測量為呼吸暫停-呼吸不足指數(shù)。18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠障礙性呼吸測量為升高的呼吸 速率。19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶疲勞狀態(tài)評估包括用戶當(dāng)前疲 勞狀態(tài)的估測。20. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶疲勞狀態(tài)評估包 括對用戶在特定時刻的未來疲勞狀態(tài)的預(yù)測。21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述客觀睡眠測量包括如 下中的一個或多個： 心率； 呼吸速率； 生物運動水平； 睡眠統(tǒng)計資料； 皮膚電反應(yīng)；以及 體溫。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠統(tǒng)計資料包括如下中的一個或 多個： 睡眠持續(xù)時間； 睡眠質(zhì)量； 睡眠中斷次數(shù)； RHM睡眠持續(xù)時間； 入眠后覺醒； 睡眠慣性；以及 睡眠潛伏期。23. 根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括第三方信息模 塊，所述第三方信息模塊被配置成向與用戶疲勞狀態(tài)評估相關(guān)的第三方提供信息。24. 根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括用戶信息模塊， 所述用戶信息模塊被配置成向與用戶疲勞狀態(tài)評估相關(guān)的用戶提供信息。25. 根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述睡眠傳感器為與呼吸 壓力治療設(shè)備集成的傳感器，用戶從所述呼吸壓力治療設(shè)備接受CPAP治療。26. 根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊為線性 分類器，所述線性分類器被配置成線性地結(jié)合來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生疲 勞指數(shù)。27. 根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊將規(guī)則 集應(yīng)用至來自所述一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生疲勞指數(shù)。28. 根據(jù)權(quán)利要求26至27中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞指數(shù)映射至疲勞 狀態(tài)集之一。29. 根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊在與用 戶關(guān)聯(lián)的處理設(shè)備上實現(xiàn)，所述處理設(shè)備連接至所述一個或多個數(shù)據(jù)源。30. 根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測模塊在遠(yuǎn)程 服務(wù)器上實現(xiàn)，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接至所述一個或多個數(shù)據(jù)源。31. -種監(jiān)測用戶疲勞度的方法，所述方法包括基于來自一個或多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)在 一個或多個處理器中產(chǎn)生用戶疲勞狀態(tài)評估，所述數(shù)據(jù)包括由不顯眼的睡眠傳感器產(chǎn)生的 用戶客觀睡眠測量。32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括向用戶提供疲勞狀態(tài)評估。33. 根據(jù)權(quán)利要求31至32中任一項所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括基于所述疲勞 狀態(tài)評估向用戶提出建議。34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述建議為用戶去睡覺的理想時間。35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述建議為用戶覺醒的最佳時間。36. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述用戶正在進(jìn)行CPAP治療，并且所述 建議為改進(jìn)所述CPAP治療的建議。37. 根據(jù)權(quán)利要求31至36中任一項所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括向第三方提供 疲勞狀態(tài)評估。38. 根據(jù)權(quán)利要求31至37中任一項所述的方法，其特征在于，該產(chǎn)生包括將線性分類器 應(yīng)用至所述一個或多個數(shù)據(jù)源。39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括，在產(chǎn)生之前，將非線性信息 變換應(yīng)用至數(shù)據(jù)源中的一個或多個。
【文檔編號】A61B5/02GK105899129SQ201480066999
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月6日
【發(fā)明人】康納·赫尼根, 夏蘭·杰勒德·麥考特, 史蒂芬·麥克馬洪, 雷德蒙·肖爾代斯
【申請人】瑞思邁傳感器技術(shù)有限公司