智能手环/智能手表如何监测睡眠？ |
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智能手环/智能手表如何监测睡眠？
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言归正传，目前智能手环/手表的睡眠监测原理有三种：体动记录仪法、心率监测法和心肺耦合（CPC）分析法。 一、体动记录仪法这种方法原理比较简单，利用手环/手表中内置的重力传感器来监测你在一定的时间内（一般是20分钟或者更长）有没有比较大的动作，如果没有大幅度的动作或者比较少，那么手环就判断你处于睡眠状态，如果几乎不动，那么就判断你处于深度睡眠状态。 为什么可以这样判断？ 我们处于睡眠状态的时候，一般很少会有动作。而处于深度睡眠的时候，身体大部分器官也处于一个休眠状态，整个身体处于一个比较静止的状态。因此手环/手表可以依靠内置的传感器来判断睡眠。 不过这种方法是比较不准的。从原理上来说，智能手环没有办法真正区分用户是躺着不动还是啥时候入睡的。
但是实际使用中，用户倒不太会感受到这样的问题。原因有两个： 1． 佩戴者需要保持一个姿势不变一段时间（20分钟以上），才有可能会被认为进入睡眠。而绝大多数用户一般不会为了做这样的测试，躺在床上一动不动这么长时间； 2． 如果没有佩戴智能手环，而是放在桌面上的话，一般有几个固定的角度。睡眠监测的算法可以认定当手环处于这些位置的时候，无论放置多久都不会在睡觉。并且随着科技进步，有些手环手表已经支持脱腕识别了，既然都已经判断你处于脱腕状态了，那就没有判断睡眠这一说了。智能手环/智能手表如何监测睡眠？--一篇文章带你了解其中的原理 牛油大果 正好你需要，恰巧我专业！ 61 赞同 6 评论 98 收藏 很多人会问智能手环/手表的睡眠监测准不准？ 基于我对一些手环/手表的实际体验，浅析一下这部分知识！
使用过的手环手表，以及专属的APP睡眠页面 先谈点题外话： 很多人总会吐槽手环健康监测不准，导致一些小白用户因此不知是否应该购买。 其实这个东西吧，你真正较起真来，它实际上不是那么准。 但是不那么准你就不用了吗？智能穿戴的健康监测本来就是只能提供一定的参考价值，但是很多人老是以医疗器械的标准来要求智能手环/手表，这就有点过于苛刻了。 那有些人就要反驳啦，智能手环的健康监测如果不准，那我要它何用？ 的确，健康方面要求有精准度，这我们无可厚非。但是你要明白，我不是说它不准，而是说它不像专业的医疗器械那么准，这也是为什么说它有且只有一定的参考价值！其次，不是说你对精准度有要求不好，只是你们老拿这个说事，那就是你的不对了。 你说它有吧，它监测不是那么的准；你说它没用吧，它的确能带来一定的参考价值。比如2020年荣耀手环的心率检测提醒挽救了一个老人的性命。
好了，言归正传，目前智能手环/手表的睡眠监测原理有三种：体动记录仪法、心率监测法和心肺耦合（CPC）分析法。 （不喜欢看文字的朋友也可以看一下视频。） 一、体动记录仪法这种方法原理比较简单，利用手环/手表中内置的重力传感器来监测你在一定的时间内（一般是20分钟或者更长）有没有比较大的动作，如果没有大幅度的动作或者比较少，那么手环就判断你处于睡眠状态，如果几乎不动，那么就判断你处于深度睡眠状态。 为什么可以这样判断？ 我们处于睡眠状态的时候，一般很少会有动作。而处于深度睡眠的时候，身体大部分器官也处于一个休眠状态，整个身体处于一个比较静止的状态。因此手环/手表可以依靠内置的传感器来判断睡眠。 不过这种方法是比较不准的。从原理上来说，智能手环没有办法真正区分用户是躺着不动还是啥时候入睡的。
但是实际使用中，用户倒不太会感受到这样的问题。原因有两个： 1． 佩戴者需要保持一个姿势不变一段时间（20分钟以上），才有可能会被认为进入睡眠。而绝大多数用户一般不会为了做这样的测试，躺在床上一动不动这么长时间； 2． 如果没有佩戴智能手环，而是放在桌面上的话，一般有几个固定的角度。睡眠监测的算法可以认定当手环处于这些位置的时候，无论放置多久都不会在睡觉。并且随着科技进步，有些手环手表已经支持脱腕识别了，既然都已经判断你处于脱腕状态了，那就没有判断睡眠这一说了。 二、心率法测睡眠我们知道，智能手环/手表中内置有PPG传感器，能通过光电法来监测我们的一个心率状态。 PPG光电容积脉搏波描记法： 简单来说，反射而已，就是利用血液中透光率的脉动变化，折算成电信号，对应就是心率。其原理简单些说，就是手环射出一道光（一般测心率用绿光，测血氧用红光）透过皮肤射入你的血管中。心脏收缩时外周血容量最多，对光吸收量最大，反射回到传感器接收端的光越少；反之舒张时，结果相反。再通过一些算法，可得到你的心率情况。那与睡眠有什么关系呢？ 当我们处于睡眠状态的时候，心率一般情况下会下降；而当用户睡得很深的时候，心率会下降的更低。而手环通过监测我们的一个心率变异性，从而来判断我们的睡眠时间和睡眠的深浅。 三、心肺耦合（CPC）分析 最准确的睡眠监测原理应该是基于脑电波的，医学上测量睡眠质量的“多导睡眠监测”就是采用监测脑电波的原理。 多导睡眠监测： 是当今睡眠医学中的一项重要新技术，在世界睡眠研究界又被称为诊断睡眠障碍疾病的"金标准"，对于诊治各种睡眠障碍相关疾病、保障人们健康正发挥越来越重要的作用。 该检查通过监测一整夜睡眠包含：脑电（分析睡眠结构）、眼电、下颌肌电、口鼻气流和呼吸动度、心电、血氧、鼾声、肢动、体位等多个参数，可以客观评价患者睡眠质量。进行睡眠时间、睡眠效率及分期的监测。 同时，可以监测口鼻气流、血氧饱和度及鼾声，对睡眠呼吸紊乱患者进行分期、分级的检查。此外，针对患者不同的睡眠障碍事件，如周期性腿动、不宁腿综合症等，设置不同的导联，对其进行相关监测，以充分认识引起失眠的病因。
多导睡眠监测 如上文提到的，睡眠是全身整体的生理过程，大脑放松的同时，肌肉也是在放松的状态，心率会减慢、呼吸也会减慢并变得更平稳。也就是说，在睡眠中，不仅只有大脑进入特殊的状态，身体的其他系统也会表现出睡眠的特征。 哈佛医学院的睡眠专家通过对睡眠机制的研究发现： 在睡眠的时候，心电和呼吸存在一种奇妙的耦合关系。当人在熟睡的时候，这种耦合性会增强。而在清醒、浅睡、或者一些疾病状态下，这种耦合性也会呈现出不同的特点。因此，哈佛医学院的睡眠专家团队在2005年创新性地提出了Cardiopulmonary Coupling，也就是心肺耦合的概念，简称CPC，并且发展出成熟的技术算法，可以准确地给出睡眠的分期。 这种算法利用心率变异性及呼吸变异性关系的分析上。通过分析这两种信号的相关度与互谱功率生成睡眠期间心肺耦合动力学频谱，从而给出准确的睡眠临床分期结果，包括深NREM睡眠（熟睡）、浅NREM（浅睡）、快速眼动REM睡眠、清醒。这种方法的监测结果与传统基于脑电波方法的睡眠监测有很高的一致性。
网图，如有侵权，即刻删除 所以心肺耦合分析法比前面的两种方法要更具科学性！ 另外值得一提的是，华为手环/手表睡眠监测中的Trusleep技术就是基于CPC的算法演变而来的，所以与其他智能手环相比，华为系列的睡眠监测数据要更具有可信度。 最后，浅析一点关于睡眠的小知识一个完整的睡眠周期可分为两大部分：快速眼动（REM）时期和非快速眼动睡眠期（NREM）。而非快速眼动时期又包括：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期。
睡眠阶段 （这也就是为什么很多手环厂家把“快速眼动睡眠监测”作为卖点之一的原因，因为只有具备这个能力，才能说明对睡眠状态完整的监测到了。） 在睡眠中，人在这几个状态中循环往复，每夜通常有 4~5个睡眠周期，每个周期90~110分钟。即大约在90~100分钟的时间内经历一个有5个不同阶段的周期。 所以国际睡眠医学将睡眠阶段分为五期：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期、快速眼动期。
睡眠阶段 入睡期 阶段1是睡眠的开始，昏昏欲睡的感觉就属于这一阶段。此时脑波开始变化，频率渐缓，振幅渐小。 浅睡期 阶段2开始正式睡眠，属于浅睡阶段。此时脑波渐呈不规律进行，频率与振幅忽大忽小，其中偶尔会出现被称为“睡眠锭”的高频、大波幅脑波，以及被称为“K结”的低频、很大波幅脑波。 [2] 熟睡期和深睡期 阶段3和阶段4是沉睡阶段，被试不易被叫醒。此时脑波变化很大，频率只有每秒1~2周，但振幅增加较大，呈现变化缓慢的曲线。 这四个阶段的睡眠共要经过约60～90分钟，而且均不出现眼球快速跳动现象，故统称为非快速眼动睡眠（non－rapid eye movement sleep，简称non－REMs）。 快速眼动期 在阶段5，脑波迅速改变，出现与清醒状态时的脑波相似的高频率、低波幅脑波，但其中会有特点鲜明的锯齿状波。此时除了脑波的改变之外，人的眼球会呈现快速跳动现象。而通过研究发现，大部分人这个阶段通常正在做梦。因此，REM也成为心理学家研究做梦的重要根据。一般而言，合理的睡眠应该是每晚7~9小时，这是睡眠质量的保证。 人类不同年龄的睡眠时间是不同的，幼儿大概需要睡9~12小时，孩子大概需要9~10小时，成人需要7~9小时，老年人需要6~8小时，大于80岁的老年人需要9~10小时。 据相关的医学研究证明，与经常熬夜的人相比，早睡早起的人精神压力较小，其精神健康程度较高。科学入睡时间是22点~22点30分，半小时或一小时后进入深度睡眠，而且午夜12点到凌晨3点是人体自然进入深度睡眠的最佳时间，这样才能保证第二天工作精神百倍。
玩归玩，闹归闹，别跟大果开玩笑，我是牛油大果！ 以上就是我分享的睡眠小知识啦， 有什么疑问或者不同的意见的话，欢迎评论区交流哦！ 一个好的回答值得一键三连哦。 |
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