云开·全站apply体育官方平台 智能手环/手表是如何“监视”你的睡眠的

自从参加活动获赠华为手环后，我每天都会戴着智能手表，随时监测身体健康。这次监测果然发现了问题云开·全站apply体育官方平台，我观察了自己的深度睡眠，发现每天都在偏低。据“专家”介绍，深度睡眠是黄金睡眠，2小时以上为佳。

智能手表如何监测睡眠？数据准确吗？今天看到一篇文章，分享给大家。以下内容由“硬件十万个为什么”公众号整理：

1. 什么是体动记录仪？

体动记录仪最早由美国军方于1980年代开发，用于测量部队体能表现。后来，研究人员发现体动记录仪可应用于许多领域，并逐渐推向市场。经过改进后，体动记录仪凭借其便携性、非侵入性、价格低廉等优势，被广泛应用于睡眠/觉醒模式评估、日常活动强度监测、药物检测、行为遗传学等许多领域。

体动记录仪的工作原理：

目前大部分体动记录仪都具备三轴数据记录能力，三轴传感器已经成为标配，三轴传感器可以灵敏地记录三个方向最细微的动作，基于记录的数据，分析软件可以计算出能量消耗，并对睡眠相关参数（睡眠开始时间，SOT）、觉醒时间（睡眠后觉醒时间，WASO）、觉醒次数、睡眠效率（睡眠效率，SE）等进行分析。

2.睡眠深度

睡眠深度通常通过身体活动减少和感觉敏感度降低来衡量。

深度睡眠是睡眠的一部分，只占总睡眠时间的25%。深度睡眠又被称为“黄金睡眠”。人们晚上的睡眠一般分为5到6个周期，每个睡眠周期大约60分钟。睡眠周期由非快速眼动（NREM）和快速眼动（REM）周期组成，以睡眠过程中脑电波、肌肉波和眼球运动的变化为依据。NREM睡眠又分为浅睡眠、浅睡眠、中度睡眠和深度睡眠4个阶段，之后进入【快速眼动睡眠阶段】，标志着一个睡眠周期的结束，然后继续开始下一个睡眠周期。

研究显示，占总睡眠时间55%左右的浅睡眠和浅睡眠期，对缓解疲劳的作用不大，只有进入深睡眠状态的中睡眠期、深睡眠期和【快速眼动睡眠期】，才能有效缓解疲劳，对缓解疲劳有很大的作用。因为深睡眠状态下，大脑皮层细胞处于充分休息的状态，对消除疲劳、恢复精力、提高免疫力、抗病能力至关重要，但是这种深睡眠只占总睡眠时间的25%。所以评价睡眠质量不能只看时间，更重要的是看质量。

深睡眠时，人体几乎是一动不动的，但这种微动不同于手环静止在桌上，手环不佩戴时也需要排除静止状态，如果手环有心率监测功能，通过心率检测可以判断手环手表是否佩戴，排除这种静止状态。如果没有心率检测，则需要进行微动检测，区分是深睡眠还是绝对静止。

手环监测的原理是通过传感器感应震动，对于单人使用来说还好，因为床上只有一个人kaiyun下载app下载安装手机版，而根据三轴加速度计的判断，这种“睡眠检测”的原理其实只能算是“睡眠推测”。

进入休眠模式：加速度传感器正在振荡，且振荡频率不规律

浅睡眠：进入睡眠，加速度计摆动幅度小，频率低

清醒状态：进入睡眠状态，加速度计以大幅度和高频率摆动

深度睡眠：进入睡眠模式，加速度传感器无值

唤醒程序：加速度计检测有规律的摆动

3.智能手环与睡眠监测

目前主流的智能手环（华为、小米、Jawbone、Misfit、咕咚等）都是利用体动记录仪来监测人体睡眠的，其硬件传感器记录人体的微小动作，通过一定的算法计算出你的睡眠参数，从而判断你的睡眠状态。不同的手环由于硬件和软件的差异，监测结果偏差可能有所不同。

目前很多可穿戴设备都有心率传感器，如果你的可穿戴设备有心率传感器，可以记录你睡眠时的心率变化，如果有红光LED和红外光LED，还可以检测血氧含量，对你的睡眠监测起到辅助分析的作用，而且可穿戴设备是独立的，不会受到陪睡人的影响。

4. 心肺耦合（CPC）分析

上个世纪脑电波的发现让睡眠研究者们兴奋不已，他们将脑电波定义为评估睡眠的核心信号，后来又加入了眼电、肌电、呼吸、心电、血氧等多项生理信号。多导睡眠图有它的优点，但也有很多缺点，比如需要受试者接上各种电线，还得在医院里让受试者在睡眠实验室里睡一晚，这样的环境和条件往往不能反映受试者真实的睡眠情况，另一大问题是必须依靠经验丰富的技师花费数小时手动识别脑电图中的特征波形，将睡眠分成几个阶段。

其实睡眠是全身的生理过程，当大脑放松的时候，肌肉也得到放松，心率减慢，呼吸也随之减缓并趋于平稳，也就是说，在睡眠过程中，不只是大脑进入特殊状态，身体其他系统也会表现出睡眠的特征。所以我们哈佛医学院的睡眠专家和科学家团队，通过对睡眠机制的研究，得出结论：自主神经系统更能体现睡眠状态。由于自主神经系统的状态是会体现在心电信号中的，而心电监测技术比脑电图简单得多，所以可以把监测本身对睡眠的影响降到最低，更重要的是，心脏有自己的节律特点，会随着人体的各种状态而变化。在不同的睡眠状态下，心电图活动也会表现出不同的特征。

哈佛医学院的专家在分析了大量的临床数据后发现，在睡眠过程中，心电图与呼吸之间存在着一种奇特的耦合关系。当人在睡着的时候，这种耦合会加强，而在深睡眠、浅睡眠，或者一些疾病的情况下，这种耦合也会呈现出不同的特点。基于这一发现，哈佛医学院的睡眠专家团队在2005年创新性地提出了心肺耦合的概念，简称CPC，并且已经发展出了可以精准给出睡眠分期的成熟技术。经过临床验证kaiyun官方网app下载app，这些结果与传统的基于脑电图的方法所确定的睡眠分期结果非常一致。

CPC技术的应用及优势

一晚睡眠中，人体会经历从清醒、浅睡眠、到深睡眠的循环，中间有数个与梦境相关的快速眼动（REM）睡眠期，每个睡眠阶段都应在正常的时间范围内，CPC可以判断每个睡眠阶段的时间和占比，精准刻画睡眠结构，提示用户是否存在睡眠问题。

1.帮助我们准确判断睡眠质量

举例来说，两个人同时入睡，同时醒来，都以为自己睡眠质量很好，但有可能其中一个人真的睡得很好，而另一个人却睡得不好。医学上也证实，这个误以为自己睡眠质量好的人，可能在睡眠中因肌肉松弛而出现气道塌陷，造成夜间呼吸异常、憋气、缺氧等症状（睡眠呼吸暂停），影响全身各个系统，长期下来可能增加罹患各种慢性疾病的风险，如高血压、糖尿病、抑郁症、老年痴呆症等。

2. 帮助您了解自己的睡眠呼吸暂停状况

由于人们对打鼾或睡眠呼吸暂停的自我认知程度往往较低，CPC可以精准监测睡眠呼吸暂停，判断呼吸暂停的类型和严重程度，并提出早期建议，防止病情恶化。正在接受治疗的用户也可以动态跟踪疗效和睡眠质量的改善情况。

3.帮助长期失眠的人正确认识自己的睡眠

很多长期抱怨失眠的人，无法正确判断自己真实的睡眠状况，而CPC却能准确描述失眠者的睡眠结构，反映出他们失眠的原因有入睡困难、浅睡眠过多、夜间醒来后无法再次入睡、深睡眠过少或睡眠过于碎片化等。

4. CPC 测试可以指导个性化调理计划

医生可以根据CPC的结果设计针对性的治疗方案，用户也可以根据CPC给出的失眠类型进行针对性的自我调节。例如：早睡早起，改善睡眠习惯；通过运动放松进行行为和心理调整；通过控制灯光和噪音，改善睡眠环境等。而且CPC可以持续检测调理的效果，有利于及时调整治疗方案。

5. 可以在家里检测真实睡眠

CPC技术打破了睡眠监测的环境限制，可以应用于胸前或腕部的可穿戴设备，在不影响用户睡眠的情况下记录整晚的睡眠情况并自动给出分析报告。通过定期的居家检测，可以了解自己和家人的睡眠质量，从而可以针对性的对睡眠进行调整和改善。

目前，CPC技术已获得美国FDA批准，可作为一种安全有效的临床睡眠质量评估工具。美国、欧洲以及亚洲（包括中国）医疗机构的大量临床试验也证明了CPC技术的准确性和可靠性。其意义在于打破睡眠监测的环境限制，可以应用在胸前或手腕上的可穿戴设备，在不影响睡眠的情况下，记录整晚的自主神经活动，并自动分析并给出睡眠报告。用户可以将其作为日常居家测试，了解自己及家人的睡眠质量，从而有针对性地调整改善睡眠。相信CPC技术与可穿戴设备的结合和普及必将开创一个新的领域，人类将越来越了解自己，拥有更美好、更健康的生活。

HUAWEI TruSleep采用哈佛医学院CDB权威认证的CPC心肺耦合分析技术，全晚监测用户睡眠结构和睡眠质量，并提供200余条睡眠改善建议，时刻关注都市人的身体健康与生活品质。

本文整理自：

“睡眠医学的革命性创新——心肺耦合（CPC）分析” Mayan，哈佛医学院讲师，哈佛CDB中心研究员，睡眠医生

《智能手环功能及计步原理解析》百度文库

知乎林石：《小米手环如何判断深睡眠、浅睡眠和运动量？》

《这款手环能预防心脏病：华为多款重磅智能穿戴产品集体亮相》晨报科技