DE19536632A1 - Method of determining sleep quality - Google Patents

Method of determining sleep quality

Info

Publication number
DE19536632A1
DE19536632A1 DE1995136632 DE19536632A DE19536632A1 DE 19536632 A1 DE19536632 A1 DE 19536632A1 DE 1995136632 DE1995136632 DE 1995136632 DE 19536632 A DE19536632 A DE 19536632A DE 19536632 A1 DE19536632 A1 DE 19536632A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
sleep
duration
time intervals
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1995136632
Other languages
German (de)
Inventor
Ursula Dipl Phys Dr Weisensee
Evgenij Jusefovich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MLM MONITORING fur LABOR und
Original Assignee
MLM MONITORING fur LABOR und
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MLM MONITORING fur LABOR und filed Critical MLM MONITORING fur LABOR und
Priority to DE1995136632 priority Critical patent/DE19536632A1/en
Publication of DE19536632A1 publication Critical patent/DE19536632A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4806Sleep evaluation
    • A61B5/4815Sleep quality
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1104Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb induced by stimuli or drugs
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C1/00Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people
    • G07C1/10Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people together with the recording, indicating or registering of other data, e.g. of signs of identity
    • G07C1/12Registering, indicating or recording the time of events or elapsed time, e.g. time-recorders for work people together with the recording, indicating or registering of other data, e.g. of signs of identity wherein the time is indicated in figures

Abstract

The pickup is capable of registering the smallest movements of a person, since the amplification factor is at least 1000 fold. The smallest movements give a signal of +/- IV at the output of the amplifier and this is sufficient. The pickup is provided with a band-pass filter to limit the frequency range of the signals, and there is a circuit to provide an envelope of many small movements. Three graphs are provided, and the third shows the envelopes. If these last for less than 3 min., the state is that of wakefulness and, if more than 3 min. that of sleep. This "sleep" state can be subdivided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Schlafqualität, die eine Registriereinheit und Mittel zur Datenauswertung der in der Registriereinheit aufgenommenen Daten aufweist, und ein Verfahren.The invention relates to an arrangement for determining the Sleep quality, which is a registration unit and means for Data evaluation of those recorded in the registration unit Has data, and a method.

Die Qualität des Nachtschlafs bestimmt nachhaltig das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit eines Menschen. Nach statistischen Erhebungen leiden ca. 15% der Gesamtbevölkerung unter Schlafstörungen. 40% der Schlafstörungen werden durch organische, 30% durch neurologischen Befunde verursacht, der Rest sind primäre Insomnien ohne eindeutigen pathologischen Befund.The quality of night sleep determines that Well-being and performance of a person. According to statistical surveys, about 15% of the suffer Total population with sleep disorders. 40% of the Sleep disorders are caused by organic, 30% neurological findings, the rest are primary Insomnia with no clear pathological finding.

Eine diagnostisch stichhaltige Klassifizierung einer Schlafstörung etwa nach der internationalen Klassifikation der American Sleep Disorders Association ist nur nach einer im Schlaflabor durchgeführten großen Polysomnographie möglich. Diese Methode ist kostenaufwendig und nur ein Bruchteil der Schlafstörungen kann in den vorhandenen Laboren differentialdiagnostisch abgeklärt werden. Für Langzeituntersuchungen, z. B. zur Therapiekontrolle, stehen derzeit keine geeigneten Geräte zur Verfügung.A diagnostically sound classification of a Sleep disorder according to the international classification the American Sleep Disorders Association is only after a large one performed in the sleep laboratory Polysomnography possible. This method is expensive and only a fraction of the sleep disorders can be differential diagnosed in the existing laboratories be clarified. For long-term examinations, e.g. B. for Therapy control, there are currently no suitable devices to disposal.

Zur Durchführung der Schafpolysomnographie sind während einer Nacht oder auch über 24 Stunden die obligatorischen Meßgrößen Elektroenzephalogramm (EEG), Elektrookulogramm (EOG) und Elektromyogramm (EMG) der Kinnmuskulatur aufzuzeichnen. Für die Durchführung der großen Polysomnographie gibt es verschiedenste Geräte und auch die Erstellung des Hypnogramms (automatisch oder manuell) wird in der Patent- und Fachliteratur beschrieben (s. beispielsweise DE-PS 39 38 941). Da die große Polysomnographie gerätetechnisch aufwendig ist, kann sie nur in technisch gut ausgerüsteten Schlaflaboren realisiert werden.To perform sheep polysomnography are during the mandatory one night or over 24 hours Measured variables electroencephalogram (EEG), electrooculogram (EOG) and electromyogram (EMG) of the chin muscles to record. For carrying out the big one Polysomnography there are various devices and also  creation of the hypnogram (automatic or manual) is described in the patent and technical literature (see for example DE-PS 39 38 941). Because the big one Polysomnography is technically complex, it can only in technically well-equipped sleep laboratories will be realized.

Für die Diagnose des Schlafapnoe-Syndroms sind in den letzten Jahren zahlreiche Geräte und Verfahren entwickelt worden, die auch ambulant Anwendung finden. Bei diesen Verfahren wird jedoch immer mit Elektroden bzw. Körpersensoren gearbeitet. Die "Verkabelung" der Patienten erfolgt in der Klinik oder beim behandelnden Arzt. Häufige Fehlerursache bei diesen Untersuchungen ist ein Abreißen der Körpersensoren.For the diagnosis of sleep apnea syndrome are in the Numerous devices and processes have been developed in recent years that are also used on an outpatient basis. With these However, the process is always carried out with electrodes or Body sensors worked. The "wiring" of the patients takes place in the clinic or at the treating doctor. Frequent The cause of the error in these investigations is tearing off the body sensors.

Eine gewisse Bedeutung als Screeningverfahren haben Actometer für die Schlafdiagnostik erlangt. Die Patienten tragen diese miniaturisierten Datenlogger über eine Woche oder länger. Der Nachteil besteht in der geringen Nachweisempfindlichkeit und einer unzureichenden zeitlichen Auflösung.Have some importance as a screening process Acquired Actometer for sleep diagnostics. The patients carry these miniaturized data loggers over a week or longer. The disadvantage is the low Detection sensitivity and an insufficient temporal resolution.

Der Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist in der DE-OS 42 30 084 beschrieben. Die dargestellte Anordnung enthält eine Registriereinheit und ein spezielles Programm zur Datenauswertung. Die Registriereinheit ermöglicht die Aufnahme einer Vielzahl von Schlafparametern, jedoch muß der Zustand "wacht" durch Quittieren eines Tonsignals durch den Patienten selbst objektiv festgestellt werden. Mit diesem Verfahren kann zwar zwischen zwei Zuständen "wach" und "schlafend" unterschieden werden, es setzt aber die aktive Mitwirkung des Patienten voraus. Gerade schlafgestörte Personen dürften das Tonsignal als äußerst störend empfinden. In der Regel hat der niedergelassene oder nicht auf Schlafstörungen spezialisierte Arzt in einer Klinik nur die Möglichkeit nach Anamnese und Beschreibungen des Patienten selbst sowie subjektiv erstellten Schlafprotokollen darüber zu befinden, ob eine Schlafstörung vorliegt und inwiefern eine Behandlung derselben durchgeführt werden muß. In aller Regel wird, sofern keine weiteren organischen Ursachen offensichtlich sind, eine Behandlung mit Pharmaka erfolgen. Über den Behandlungserfolg ist der Arzt wiederum auf die subjektiven Aussagen seines Patienten angewiesen.The prior art on which the invention is based is described in DE-OS 42 30 084. The illustrated Arrangement contains a registration unit and a special program for data evaluation. The Registration unit allows the inclusion of a variety of sleep parameters, but the state "wakes up" Acknowledgment of a sound signal by the patient himself be determined objectively. With this procedure between two states "awake" and "sleeping" can be distinguished, but it requires active participation of the patient ahead. Especially sleepy people should find the sound signal extremely disturbing. In  usually the resident or not Doctor specialized in sleep disorders in a clinic only the possibility after anamnesis and descriptions of the Patients themselves and subjectively created Sleep logs to determine whether a Sleep disorder and to what extent treatment the same must be carried out. As a rule, if no other organic causes are obvious are treated with pharmaceuticals. On the Treatment success is the doctor in turn on the subject to his patient's subjective statements.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung anzugeben, die ohne aktive Mitwirkung des Patienten und ohne seine Verkabelung mit Elektroden oder Körpersensoren die Bestimmung der Schlafqualität mit hoher Nachweisempfindlichkeit und hoher zeitlicher Auflösung im Vergleich zum Screening mit Actometer ermöglicht. Das Verfahren soll dem behandelnden Arzt objektive Schlafparameter als Kriterien zur Bewertung und Behandlung von Schlafstörungen zur Verfügung stellen.The object of the invention is therefore an arrangement to be specified without the active participation of the patient and without its wiring with electrodes or body sensors determining sleep quality with high Detection sensitivity and high temporal resolution in the Allows comparison to screening with Actometer. The The procedure should be objective to the attending physician Sleep parameters as criteria for evaluation and Provide treatment for sleep disorders.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Anordnung der eingangs erwähnten Art die Registriereinheit aus einem Meßaufnehmer vom Accerrerometer-Typ mit hoher Empfindlichkeit, der unter der Bettmatratze etwa im Bereich der Projektion des Körperschwerpunktes des Patienten angeordnet ist, und einem die Signale des Meßaufnehmers verstärkenden Universalverstärker mit regelbarer und vom Meßaufnehmer abhängiger ausreichend großer Verstärkung besteht. Ein Bandpaßfilter mit Grenzfrequenzen annähernd im Bereich eines EEG-Verstärkers ist zwischen dem Universalverstärker zur Begrenzung des Frequenzbereichs zur Signalformung und Mitteln zur Datenauswertung angeordnet. Als Mittel zur Datenauswertung ist eine Schaltung zur Signalformung der Einhüllenden des Bewegungssignals und zur Berechnung des Zeitintervalls zwischen den Bewegungen dem Bandpaßfilter nachgeschaltet.According to the invention the object is achieved in that an arrangement of the type mentioned in the Registration unit from a sensor from Accerrerometer type with high sensitivity, the under the bed mattress in the area of the projection of the Body center of gravity of the patient is arranged, and one amplifying the signals of the sensor Universal amplifier with adjustable and from the sensor dependent sufficiently large gain exists. On Bandpass filter with cutoff frequencies almost in the range an EEG amplifier is between the universal amplifier to limit the frequency range for signal shaping and Arranged means for data evaluation. As a means of  Data evaluation is a circuit for signal shaping of the Envelope of the motion signal and for calculating the Time interval between the movements of the bandpass filter downstream.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den Meßaufnehmer asymmetrisch auf einer metallischen Platte zu befestigen, die auf dem Boden des Bettes angeordnet ist. Die Platte dient hierbei der mechanischen Verstärkung der Atembewegungen und der Positionierung des Meßaufnehmers bei Lattenrosten und Gittern.In one embodiment of the invention, the Sensor asymmetrically on a metallic plate attach, which is arranged on the floor of the bed. The plate is used for mechanical reinforcement Breathing movements and the positioning of the sensor for slatted frames and grilles.

In einer Ausführungsform hierzu ist die metallische Platte, auf der der Meßaufnehmer asymmetrisch angeordnet ist, auf einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Kissen, das mindestens die Größe der Platte aufweist, befestigt und das Kissen auf dem Boden des Bettes angeordnet. Damit ist gewährleistet, daß der Meßaufnehmer bei isostatischem Druck der Flüssigkeit keinen Kontakt mit dem Boden des Bettes hat und annähernd freischwingend unter der Matratze gelagert ist. Das Signal -Rausch-Verhältnis verbessert sich um den Faktor 1,5, und Störgeräusche aus der Umgebung wie Trittschall, Straßenlärm u.ä. werden deutlich gedämpft.In one embodiment of this is the metallic one Plate on which the sensor is arranged asymmetrically is on a pillow filled with liquid that has at least the size of the plate, attached and the pillow arranged on the floor of the bed. So that is ensures that the sensor is isostatic Pressure of the liquid does not make contact with the bottom of the Bed has and almost swinging freely under the mattress is stored. The signal-to-noise ratio improves by a factor of 1.5, and ambient noise such as Impact sound, street noise, etc. are significantly dampened.

Der Meßaufnehmer vom Accererometer-Typ ermöglicht die Registrierung auch der kleinsten Bewegungen des Patienten. Die Verstärkungsregelung wird so eingestellt, daß bei kleinsten Bewegungen ein Signal von ±1 V am Verstärkerausgang anliegt. Damit wird gleichzeitig der für die Registrierung notwendige Meßbereich bestimmt. Da über den gleichen Meßaufnehmer die Signale von Atmung und Herzschlag aufgenommen werden, sind die Amplitudenwerte über denen des Ballistokardiogramms und der Atmung, die hier den Rauschpegel bilden, eingestellt. Die Schaltung zur Signalformung der Einhüllenden des Bewegungssignals, die in einer Ausführungsform der Erfindung nach dem Prinzip der Amplitudenselektion arbeitet, gestattet es, ein "Standardisiertes Bewegungssignal" (SBS) mit einer Amplitude von 1 V zu erzeugen. Die Formung des SBS wird durch eine Begrenzerschaltung realisiert, die auf eine Maximalamplitude von 0,3 bis 0,65 V aus den oben bereits genannten Gründen eingestellt wurde.The Accererometer type sensor enables Registration of even the smallest movements of the patient. The gain control is set so that at smallest movements a signal of ± 1 V am Amplifier output is present. This also becomes the for the registration determines the necessary measuring range. Over there the same sensor the signals of breathing and Heart rate are recorded are the amplitude values above those of the ballistocardiogram and breathing that form the noise level here. The circuit for signal shaping of the envelope of the motion signal,  which in one embodiment of the invention according to Principle of amplitude selection works, allows a "standardized motion signal" (SBS) with a Generate amplitude of 1 V. The formation of the SBS will realized by a limiter circuit that on a Maximum amplitude from 0.3 to 0.65 V from the above already reasons mentioned was discontinued.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Schlafqualität wird zunächst ein Meßaufnehmer im Bereich des Körperschwerpunktes des Patienten unter der Bettmatratze befestigt, dann werden die Bewegungen der zu beobachtenden Person von diesem Meßaufnehmer in Abhängigkeit von der Zeit registriert, danach das "Standardisierte Bewegungssignal" erzeugt und anschließend aus dem Zeitverlauf der aufgenommenen Signale die Bewegungsaktivität bestimmt, wobei zunächst Zeitintervalle ohne Körperaktivität mit einer Dauer < 3 min dem Zustand "wach" und Zeitintervalle ohne Bewegung während einer Dauer < 3 min dem Zustand "schlafend" zugeordnet werden und eine weitere Unterteilung der dem Zustand "schlafend" zugeordneten Zeitintervalle ohne Bewegungsaktivität in vier Klassen in Abhängigkeit ihrer Dauer t entsprechend 3 min t < 6 min, 6 min t < 12 min, 12 min t < 24 min und t 24 min vorgenommen und abschließend die Gesamtdauer der einzelnen Klassen während des Schlafs und somit die Verteilung der Bewegungsaktivität bestimmt wird.In the method according to the invention for determining the Sleep quality first becomes a sensor in the area of the patient's center of gravity under the Bed mattress attached, then the movements of the observing person from this sensor in Depends on the time registered, after that the "Standardized motion signal" generated and then from the time course of the recorded signals Movement activity determined, initially time intervals without physical activity with a duration <3 min the condition "awake" and time intervals without movement during one Duration <3 min can be assigned to the "sleeping" state and another subdivision of the "sleeping" state assigned time intervals without movement activity in four classes depending on their duration t accordingly 3 min t <6 min, 6 min t <12 min, 12 min t <24 min and t 24 min and finally the total duration of each class during sleep and thus determines the distribution of movement activity becomes.

Danach wird aus dem zeitlichen Anteil der den vier Klassen der Bewegungsaktivität entsprechenden Zeitintervallen t an der gesamten Schlafdauer die Schlafqualität ermittelt. Dabei wird die Schlafqualität in Abhängigkeit der Verteilung der oben beschriebenen Zeitintervalle in fünf Typen eingeteilt:
Typ I: alle Zeitintervalle treten annähernd gleichmäßig auf;
Typ II: das Zeitintervall 3 min t < 6 min hat den größten Anteil, das Zeitintervall 12 min t < 24 min den kleinsten, t 24 min tritt gar nicht auf;
Typ III: der Anteil des Zeitintervalls 3 min t < 6 min ist größer als die sonst annähernd gleichen Anteile der anderen Zeitintervalle;
Typ IV: die Anteile der Zeitintervalle 3 min t < 6 min und 12 min t < 24 min sind annähernd gleich und größer als der Anteil des Zeitintervalls 6 min t < 12 min und kleiner als der Anteil für t 24 min;
Typ V: der Anteil des Zeitintervalls 3 min t < 6 min ist viel größer als der des Zeitintervalls 6 min t < 12 min, die beiden anderen Zeitintervalle treten gar nicht auf.
The sleep quality is then determined from the temporal share of the time intervals t corresponding to the four classes of movement activity in the total sleep duration. The sleep quality is divided into five types depending on the distribution of the time intervals described above:
Type I: all time intervals occur approximately evenly;
Type II: the time interval 3 min t <6 min has the largest share, the time interval 12 min t <24 min the smallest, t 24 min does not occur;
Type III: the proportion of the time interval 3 min t <6 min is larger than the otherwise almost identical proportions of the other time intervals;
Type IV: the proportions of the time intervals 3 min t <6 min and 12 min t <24 min are approximately the same and larger than the proportion of the time interval 6 min t <12 min and smaller than the proportion for t 24 min;
Type V: the proportion of the time interval 3 min t <6 min is much larger than that of the time interval 6 min t <12 min, the other two time intervals do not occur.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet die Bestimmung folgender Schlafparameter: Liegezeit im Bett, Schlafdauer, Einschlaflatenz, morgendliche Liegezeit nach dem Erwachen, Häufigkeit und Dauer des nächtlichen Erwachens und Schlafeffizienz. Vorteilhaft ist es, gleichzeitig mit der erfindungsgemäßen Lösung ein Screening von schlafgestörten Patienten zur Bestimmung der Notwendigkeit weiterer differentialdiagnostischer Untersuchungen durchzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann über einen längeren Zeitraum und unter häuslichen Bedingungen ohne Spezialkenntnisse vom Patienten selbst angewendet werden. Besonders geeignet ist das Verfahren zur Bestimmung der physischen Leistungsfähigkeit von Personen, die unter extremen Bedingungen arbeiten, da das Verfahren eine Klassifizierung der Bewegungsabläufe beinhaltet, die eine objektive Aussage zur Bestimmung der Schlafqualität ermöglicht. Weitere Vorteile des Verfahrens ergeben sich durch eine vorgesehene rechnergestützte Auswertung der gemessenen Daten.The solution according to the invention allows the determination following sleep parameters: time in bed, length of sleep, Sleep latency, morning lay time after awakening, Frequency and duration of nighttime awakening and Sleep efficiency. It is advantageous to simultaneously with the solution according to the invention a screening of sleep disorders Patients to determine the need for further to carry out differential diagnostic tests. The method according to the invention can take a long time Period and in domestic conditions without Special knowledge can be applied by the patient himself. The method for determining the physical capacity of people under extreme conditions work because the procedure is a Classification of movements includes one objective statement for determining sleep quality enables. There are further advantages of the method  through a planned computer-aided evaluation of the measured data.

Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to drawings will.

Dabei zeigenShow

Fig. 1 Signalaufzeichnung der Körperbewegung in Abhängigkeit von der Zeit mit einer Maximalamplitude von 0,3 bis 0,65 V; Fig. 1 of the body movement signal recording in function of time with a maximum amplitude from 0.3 to 0.65 V;

Fig. 2 Erstellung des Standardisierten Bewegungssignals entsprechend Fig. 1; Fig. 2 Creation of the standardized movement signal corresponding to Fig. 1;

Fig. 3 Bildung der Zustande "wach" und "schlafend" aus Fig. 2; Fig. 3 formation of the states "awake" and "sleeping" from Fig. 2;

Fig. 4a bis 4e fünf typische Verteilungen der Bewegungsaktivität. FIG. 4a to 4e five typical distributions of motion activity.

Der Meßaufnehmer vom Accererometer-Typ ermöglicht die Registrierung auch der kleinsten Bewegungen des Patienten. Die Verstärkungsregelung im Verstärker, hier beispielsweise mit einer mindestens 10000fachen Verstärkung, wird so eingestellt, daß bei diesen kleinsten Bewegungen ein Signal von ±1 V am Verstärkerausgang anliegt. Damit wird gleichzeitig der für die Registrierung notwendige Meßbereich bestimmt. Ein Bandpaßfilter ist dem Verstärker zur Begrenzung des Frequenzbereiches bei der Signalformung nachgeschaltet und weist eine obere Grenzfrequenz von 70 Hz und eine Zeitkonstante von minimal 2 s auf. Die Schaltung zur Signalformung der Einhüllenden des Bewegungssignals, die in einer Ausführungsform der Erfindung nach dem Prinzip der Amplitudenselektion arbeitet, gestattet es, ein "Standardisiertes Bewegungssignal" SBS mit einer Amplitude von 1 V zu erzeugen. Die Formung des SBS wird durch eine Begrenzerschaltung realisiert, die auf eine Maximalamplitude von 0,3 bis 0,65 V in Abhängigkeit von den Signalanteilen aus dem Ballistokardiogramm des Herzens eingestellt wurde. Eine Auswerteeinheit liefert die gewünschten Daten in Abhängigkeit von der Zeit.The Accererometer type sensor enables Registration of even the smallest movements of the patient. The gain control in the amplifier, here for example with at least 10,000 times Gain, is set so that the smallest Movements a signal of ± 1 V at the amplifier output is present. This also becomes the one for registration necessary measuring range determined. A bandpass filter is that Amplifier to limit the frequency range at the Signal shaping downstream and has an upper Cut-off frequency of 70 Hz and a time constant of minimal 2 s on. The circuit for signal shaping of the envelope of the motion signal, which in one embodiment of the Invention according to the principle of amplitude selection works, allows a "standardized Motion signal "SBS with an amplitude of 1 V too produce. The SBS is formed by a Limiter circuit realized on a Maximum amplitude from 0.3 to 0.65 V depending on  the signal components from the heart's ballistocardiogram was discontinued. An evaluation unit delivers the desired data depending on the time.

Ein Ausschnitt von Signalaufzeichnungen der Körperbewegungen des Patienten in Abhängigkeit von der Zeit mittels der beschriebenen Anordnung ist in Fig. 1 gezeigt. Für die Berechnung des Standardisierten Bewegungssignals werden Signale mit Amplitudenwerten zwischen 0,3 und 0,65 V ausgewertet, das Ergebnis ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 3 sind dann die Zustände "wach" und "schlafend" eindeutig nach einer weiteren Zuordnung, die aus vergleichenden Untersuchungen mit Polysomnographiedaten festgestellt wurde (Zeitintervalle ohne Körperaktivität mit einer Dauer < 3 min entsprechen dem Zustand "wach"; Zeitintervalle ohne Bewegung während einer Dauer < 3 min dem Zustand "schlafend"), zu erkennen. Darüberhinaus wurde eine Einteilung der als "schlafend" interpretierten Zeitintervalle ohne Bewegungsaktivität in vier Klassen vorgenommen, Zeitintervalle ohne Bewegung der Länge 3 min t < 6 min, 6 min t < 12 min, 12 min t < 24 min und 24 min. Mit Hilfe einer Zähleranordnung wird die Gesamtdauer der einzelnen Klassen während des Schlafs bestimmt. Im Ergebnis dieser Klassifizierung erhält man fünf typische Muster für die Verteilung der Bewegungsaktivität. In Fig. 4a bis 4e sind diese typischen Verteilungen der Bewegungsaktivität (Typ I bis V) dargestellt. Dabei weist die Verteilung der Intervalle bei Typ I auf einen normalen Schlaf, bei Typ II auf einen oberflächlichen Schlaf, bei Typ III auf einen Schlaf mit erhöhter Bewegungsaktivität, bei Typ IV auf einen tiefen Schlaf und bei Typ V auf Schlaflosigkeit. Aus der Klassifizierung der Bewegungsmuster nach Typen (Typ I bis V) sind Aussagen zum physischen und psychischen Zustand der Patienten möglich. A section of signal recordings of the patient's body movements as a function of time using the described arrangement is shown in FIG. 1. For the calculation of the standardized motion signal, signals with amplitude values between 0.3 and 0.65 V are evaluated, the result is shown in FIG. 2. In Fig. 3, the states "awake" and "sleeping" are clearly after a further assignment, which was determined from comparative studies with polysomnography data (time intervals without physical activity with a duration <3 min correspond to the state "awake"; time intervals without movement during a duration <3 min the state "sleeping"). In addition, the time intervals interpreted as "sleeping" without movement activity were divided into four classes, time intervals without movement of length 3 min t <6 min, 6 min t <12 min, 12 min t <24 min and 24 min. With the help of a counter arrangement, the total duration of the individual classes during sleep is determined. The result of this classification is five typical patterns for the distribution of movement activity. These typical distributions of movement activity (types I to V) are shown in FIGS. 4a to 4e. The distribution of the intervals in type I indicates normal sleep, in type II a superficial sleep, in type III a sleep with increased physical activity, in type IV a deep sleep and in type V insomnia. From the classification of the movement patterns according to types (types I to V), statements about the physical and psychological condition of the patient can be made.

Bei Patienten mit dem Schlaftyp I und III ist ein pathologischer Befund unwahrscheinlich. Sie bewegen sich physiologisch und psychologisch in der Norm. Bei Personen mit einem Bewegungsmuster vom Typ II oder V wurden Ermüdungserscheinungen am Tage und ein subjektiv nicht als erholsam empfundener Schlaf festgestellt. Patienten mit diesem Schlafmuster bedürfen einer weiteren differentialdiagnostischen Abklärung eventuell vorhandener Insomnien. Das Schlafmuster vom Typ IV trägt Übergangscharakter und bedarf einer weiteren Beobachtung durch den Arzt.For patients with sleep types I and III is a pathological finding unlikely. You are moving physiologically and psychologically in the norm. For people with a type II or V movement pattern Fatigue symptoms during the day and subjectively not as sleep felt restful. Patients with this sleep pattern needs another one differential diagnostic clarification of any existing Insomnia. Type IV sleep pattern Transitional character and requires further observation by the doctor.

Claims (5)

1. Anordnung zur Bestimmung der Schlafqualität, die eine Registriereinheit und Mittel zur Datenauswertung der in der Registriereinheit aufgenommenen Daten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Registriereinheit aus einem Meßaufnehmer vom Accerrerometer-Typ mit hoher Empfindlichkeit, der unter der Bettmatratze etwa im Bereich der Projektion des Körperschwerpunktes des Patienten angeordnet ist, und einem die Signale des Meßaufnehmers verstärkenden Universalverstärker mit regelbarer und vom Meßaufnehmer abhängiger ausreichend hoher Verstärkung besteht,
daß ein Bandpaßfilter mit Grenzfrequenzen annähernd im Bereich eines EEG-Verstärkers zwischen dem Universalverstärker zur Begrenzung des Frequenzbereichs zur Signalformung und Mitteln zur Datenauswertung angeordnet und
daß als Mittel zur Datenauswertung eine Schaltung zur Signalformung der Einhüllenden des Bewegungssignals und zur Berechnung des Zeitintervalls zwischen den Bewegungen dem Bandpaßfilter nachgeschaltet ist.
1. Arrangement for determining the sleep quality, which has a registration unit and means for data evaluation of the data recorded in the registration unit, characterized in that
the registration unit consists of a sensor of the accerrerometer type with high sensitivity, which is arranged under the bed mattress approximately in the region of the projection of the patient's center of gravity, and a universal amplifier which amplifies the signals of the sensor with a sufficiently high gain which can be regulated and is dependent on the sensor,
that a bandpass filter with cut-off frequencies is arranged approximately in the area of an EEG amplifier between the universal amplifier for limiting the frequency range for signal shaping and means for data evaluation and
that as a means for data evaluation, a circuit for signal shaping of the envelope of the motion signal and for calculating the time interval between the motions is connected downstream of the bandpass filter.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Signalformung der Einhüllenden des Bewegungssignals und zur Berechnung des Zeitintervalls zwischen den Bewegungen nach dem Prinzip der Amplitudenselektion arbeitet. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the circuit for shaping the envelope of the Motion signal and for calculating the time interval between movements according to the principle of Amplitude selection works.   3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßaufnehmer asymmetrisch auf einer metallischen Platte befestigt ist, die auf dem Boden des Bettes angeordnet ist.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor is asymmetrical on a metallic Plate is attached to the floor of the bed is arranged. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Platte auf einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Kissen, das mindestens die Größe der Platte aufweist, befestigt und das Kissen auf dem Boden des Bettes angeordnet ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the metallic plate on one with a liquid filled pillow that is at least the size of the plate has, attached and the pillow on the bottom of the Bed is arranged. 5. Verfahren zur Bestimmung der Schlafqualität, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zunächst ein Meßaufnehmer im Bereich des Körperschwerpunktes des Patienten unter der Bettmatratze befestigt wird,
  • - dann die Bewegungen der zu beobachtenden Person von diesem Meßaufnehmer in Abhängigkeit von der Zeit registriert werden,
  • - danach ein "Standardisierte Bewegungssignal" erzeugt wird
  • - und anschließend aus dem Zeitverlauf der aufgenommenen Signale die Bewegungsaktivität bestimmt wird, wobei zunächst Zeitintervalle ohne Körperaktivität mit einer Dauer t < 3 min dem Zustand "wach" und Zeitintervalle ohne Bewegung während einer Dauer t < 3 min dem Zustand "schlafend" zugeordnet werden und eine weitere Unterteilung der dem Zustand ff schlafend" zugeordneten Zeitintervalle ohne Bewegungsaktivität in vier Klassen in Abhängigkeit ihrer Dauer entsprechend 3 min t < 6 min, 6 min t < 12 min, 12 min t < 24 min und 24 min vorgenommen werden und abschließend die Gesamtdauer der einzelnen Klassen während des Schlafs und somit die Verteilung der Bewegungsaktivität bestimmt und in fünf Typen eingeteilt wird.
5. A method for determining sleep quality, characterized in that
  • a sensor is first attached under the bed mattress in the area of the patient's center of gravity,
  • the movements of the person to be observed are then registered by this sensor as a function of time,
  • - Then a "standardized motion signal" is generated
  • - and then the movement activity is determined from the time course of the recorded signals, time intervals without physical activity with a duration t <3 min being assigned to the "awake" state and time intervals without movement for a duration t <3 min to the "sleeping" state and a further subdivision of the time intervals assigned to the state ff asleep without movement activity into four classes depending on their duration corresponding to 3 min t <6 min, 6 min t <12 min, 12 min t <24 min and 24 min and finally the total duration of the individual classes during sleep and thus the distribution of movement activity is determined and divided into five types.
DE1995136632 1995-09-22 1995-09-22 Method of determining sleep quality Withdrawn DE19536632A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995136632 DE19536632A1 (en) 1995-09-22 1995-09-22 Method of determining sleep quality

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995136632 DE19536632A1 (en) 1995-09-22 1995-09-22 Method of determining sleep quality

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19536632A1 true DE19536632A1 (en) 1997-03-27

Family

ID=7773783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995136632 Withdrawn DE19536632A1 (en) 1995-09-22 1995-09-22 Method of determining sleep quality

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19536632A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6363270B1 (en) 1995-04-11 2002-03-26 Resmed Limited Monitoring the occurrence of apneic and hypopneic arousals
US6526974B1 (en) 1995-09-18 2003-03-04 John William Ernest Brydon Pressure control in CPAP treatment or assisted respiration
US6532957B2 (en) 1996-09-23 2003-03-18 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need
DE102008019438A1 (en) 2008-04-17 2009-10-29 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts Universitätsmedizin Method for monitoring movement activities of a subject
US8360060B2 (en) 1993-11-05 2013-01-29 Resmed Limited Distinguishing between closed and open airway apneas and treating patients accordingly
AT515702A1 (en) * 2014-04-17 2015-11-15 Human Res Inst Für Gesundheitstechnologie Und Präventionsforschung Gmbh Sleep analysis system and method for sleep monitoring of a sleeping subject

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8752547B2 (en) 1993-11-05 2014-06-17 Resmed Limited Distinguishing between closed and open airway apneas and treating patients accordingly
US8381722B2 (en) 1993-11-05 2013-02-26 Resmed Limited Distinguishing between closed and open airway apneas and treating patients accordingly
US8360060B2 (en) 1993-11-05 2013-01-29 Resmed Limited Distinguishing between closed and open airway apneas and treating patients accordingly
US6363270B1 (en) 1995-04-11 2002-03-26 Resmed Limited Monitoring the occurrence of apneic and hypopneic arousals
US6526974B1 (en) 1995-09-18 2003-03-04 John William Ernest Brydon Pressure control in CPAP treatment or assisted respiration
US8051853B2 (en) 1996-09-23 2011-11-08 Resmed Limited Method and apparatus for providing ventilatory assistance
US7644713B2 (en) 1996-09-23 2010-01-12 Resmed Limited Method and apparatus for determining instantaneous leak during ventilatory assistance
US6688307B2 (en) 1996-09-23 2004-02-10 Resmed Limited Methods and apparatus for determining instantaneous elastic recoil and assistance pressure during ventilatory support
US8733351B2 (en) 1996-09-23 2014-05-27 Resmed Limited Method and apparatus for providing ventilatory assistance
US6532957B2 (en) 1996-09-23 2003-03-18 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need
US9974911B2 (en) 1996-09-23 2018-05-22 Resmed Limited Method and apparatus for providing ventilatory assistance
DE102008019438A1 (en) 2008-04-17 2009-10-29 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts Universitätsmedizin Method for monitoring movement activities of a subject
AT515702A1 (en) * 2014-04-17 2015-11-15 Human Res Inst Für Gesundheitstechnologie Und Präventionsforschung Gmbh Sleep analysis system and method for sleep monitoring of a sleeping subject

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69834664T2 (en) SYSTEM FOR DETECTING ATTENTION AND SLEEPINESS
DE4091020C2 (en) Electroencephalic neuro-feedback appts.
Blackburn Cortical and autonomic arousal in primary and secondary psychopaths
DE10392677B4 (en) Device and method for monitoring the autonomic nervous system
EP0504945B1 (en) Device for simultaneous diagnosis and quantitative analysis of apnea and other diseases
DE69634262T2 (en) DEVICE FOR GAS DELIVERY
DE60203246T2 (en) An active implantable medical device having improved means for distinguishing between the phases of awake state and sleep state
Ogilvie et al. Behavioral, event‐related potential, and EEG/FFT changes at sleep onset
DE69637337T2 (en) Improvements in terms of physiological monitoring
DE60200168T2 (en) Active implantable medical device having means for the diagnosis of the respiratory profile
EP1860999B1 (en) Mobile diagnosis device
DE69730748T2 (en) DEVICE FOR CONTROLLING GAS OR MEDICINE ADMINISTRATION TO A PATIENT
Visser et al. Visual evoked potentials (VEPs) in senile dementia (Alzheimer type) and in non-organic behavioural disorders in the elderly; comparison with EEG parameters
DE602004005770T2 (en) Apparatus and method for sleep apnea diagnosis
DE19649991A1 (en) Procedure for determining sleep and wake profiles
DE102007010353A1 (en) Diagnosis of sleep apnea
DE19538473A1 (en) Device and method for the quantitative analysis of sleep disorders
DE102008002933A1 (en) Data recording for patient status analysis
EP1226841A2 (en) Method and device for sleep monitoring
DE102008003142A1 (en) Processing of physiological signal data in patient monitoring
Hickey et al. Vagal tone regulation during sustained attention in boys exposed to opiates in utero
DE3216273A1 (en) MEDICAL ARRANGEMENT FOR DIAGNOSIS AND / OR THERAPY
EP2162061B1 (en) Detection of an apnoea by means of a signal dependent on blood pressure
DE19536632A1 (en) Method of determining sleep quality
Germain et al. EEG power associated with early sleep onset images differing in sensory content

Legal Events

Date Code Title Description
8122 Nonbinding interest in granting licenses declared
8139 Disposal/non-payment of the annual fee