25、基于物联网的多模态低侵入式睡眠质量监测与改善系统

基于物联网的多模态低侵入式睡眠质量监测与改善系统

1. 引言

睡眠对人类的身心健康起着至关重要的作用，人们一生大约有三分之一的时间在睡眠中度过。睡眠研究旨在开发和应用标准化测试，记录睡眠期间的身体活动，以识别或排除有睡眠问题患者的睡眠障碍。

睡眠障碍，又称睡眠病，是一种睡眠异常的医学状况。过去，它主要被认为是影响老年人的问题，但如今，从儿童到退休人员，任何人都可能受到影响。国际睡眠障碍分类第三版（ICSD - 3）列出了50多种睡眠障碍，例如失眠症的患病率因定义标准和研究人群而异，约30%的成年人报告有至少一种失眠症状，而约7%的人符合偶发性失眠的标准。其他睡眠障碍症状还包括睡眠时间短、睡眠质量差和白天嗜睡等。

信息和通信技术的发展带来了生活方式的改变，尤其是笔记本电脑、平板电脑和智能手机进入卧室环境，对睡眠质量产生了不利影响。过去50年里，美国人自我报告的睡眠时间减少了1.5 - 2小时。睡眠质量下降在不同年龄段都有负面影响，在儿童和青少年中会导致情绪障碍、注意力不集中、多动和记忆问题，影响学习成绩；在大学生中，除了上述影响外，还会增加冒险行为、抑郁和社交关系受损的风险；在成年人中，会降低工作效率，增加旷工和职业事故的发生。

睡眠障碍已成为一个公共卫生问题，增加了教育和医疗服务的成本，降低了劳动力的生产力。目前主流的睡眠障碍检测和评估方法——实验室多导睡眠图，不仅费用高昂，而且让患者脱离正常睡眠环境，这种不寻常的环境会对睡眠生理产生负面影响，且单夜检测模式无法测量多夜的睡眠变化。

物联网（IoT）通过可穿戴设备、环境传感器、摄像头、手机、自我认知测试甚至社交网络数据等普及技术，能够支持睡眠评估。例如，利用智能手机数据可以在全球范围内量化睡