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一個資深失眠理工男對睡眠監測、改善睡眠的探索過程

2020年春節,新型冠狀病毒(2019-nCoV)以兇猛之勢席卷全國。人的免疫力有多重要,此次新冠病毒肺炎疫情讓我們對免疫力有了新的認識,從最開始認為小孩、青年人不易感染,到后來確定所有人都是易感人群。最終研究人員得出一個結論:自身免疫力低的人更容易感染,自身免疫力強的人重癥患者少,即便被感染自愈幾率更大。(來自網絡)

2016年,《生命時報》結合美國《赫芬頓郵報》的報道,給出了簡單有效提高免疫力的方法,其中排在首位的是保證充足睡眠

那么,如何保證充足的睡眠?又如何知道自己的睡眠是否充足呢?

“上床睡覺是每天最幸福的時刻吖……”上大學的時候,睡在上鋪的哥們每天睡覺前喊完這一嗓子不到5分鐘呼嚕聲就起來了。作為經常失眠的小編,每當這時是特別羨慕甚至嫉妒繼而產生恨的。

睡不好是長期困擾小編的一個問題,小編的“入睡”經常是在輾轉反側中開始的,但這個“入睡”是真的睡著了么?

半清醒,半睡著的狀態,像失眠,但又睡著了?

這種狀態令人很痛苦,長期下來,即使有的時候自我感覺睡得不錯,也不禁懷疑是不是真的睡好了,說得專業一點,就是睡眠深度達標了沒?


抱著這個問題,小編百度了一些有關睡眠監測的資料,了解到目前最專業、醫療機構都認可的睡眠監測設備是多導睡眠監測儀。多導睡眠監測(PSG)是在全夜睡眠過程中,連續并同步地描記腦電、呼吸等10余項指標,全部記錄次日由儀器自動分析后再經人工逐項核實(來自百度百科)。小編分析了下技術原理,概括起來就是通過采集睡眠過程中的生理指標(包括腦電、心電、眼電、肌電胸腹式呼吸運動、鼾聲、脈搏、血氧飽和度、脈搏波、呼吸頻率、體位等),綜合這些指標先由計算機套用模型公式進行計算,然后由人工重新逐項核對得出較為準確的監測結果。最終得出一張體現各個時期睡眠深度的睡眠過程時序圖。

根據睡眠深度,分為五個等級:清醒、快速眼動、淺睡、中睡、深睡,體現了受測者整個睡眠過程中睡眠深度的變化。

查到這里,小編興奮勁來了,科技改變生活啊!貴不貴吖趕緊淘寶京東來一個……可隨著小編逐步認識到PSG的廬山真面目,它的樣子大概是這樣的

想要做PSG,就得去醫院這種專業機構做,做一次的價格大概在900元左右,監測過程大概是這樣的……


和這樣的……


傻眼了,對小編這種失眠界資深人士來說,身上綁著這么一堆玩意,還得是在醫院那樣一個環境里……這還用得著監測嗎?花900大元買來整晚一條筆直的清醒線怎么也覺著虧。


放棄了PSG之后,小編又把目光投向了公司領導送的某品牌智能手環。目前市場上智能手環的功能越做越全,戴在手上能測量運動、脈搏,應用ppg + ecg技術(不作過多介紹,想了解自行百度)測血氧飽和度、呼吸頻率、血壓等等,除此之外,還有睡眠監測。

領導就是領導,送的手環價格在業界也處于偏上水平,還是能代表目前智能手環界的較高水平了。


這款手環小編白天一直帶著裝逼,啊不,監測我的各項指標,沒事看看自己走的步數,量量血壓,到了晚上,就用來測量睡眠。雖然小編習慣luo睡,平時手表都必須摘了才能躺下,但為了監測睡眠,還是花了三個晚上去適應戴著手環入睡。就這樣,得到了幾個晚上的睡眠監測圖

(此圖不代表任何產品截圖,如有雷同純屬巧合)


圖出來了,看起來挺不錯,有深有淺。但仔細研究下去問題也來了……

測量得似乎不準啊……有些時間段哥根本是清醒的啊,連那種像睡著又像醒著的狀態都不是,圖上也顯示成了睡眠甚至是深度睡眠。


借助度娘,我再次查詢了智能手環監測睡眠的技術原理,大部分手環是通過重力傳感器獲取佩戴者在睡眠過程中的動作幅度,通過光感獲取當前環境的亮度,高級點的加進了心率變化參數分析,通過一些算法計算出睡眠深度。

這套算法,應用在我大學宿舍上鋪那哥們身上估計準確率比較高,但對小編這種資深失眠人士來說,這顯然是不行的。經過歲月的磨練,小編早就習慣了心態平穩地、不帶動彈地躺在床上失眠。自此,放棄了戴手環監測睡眠的想法。

在PSG和手環的想法相繼破滅之后,小編繼續經常拖著失眠的身軀在睡眠監測技術的海洋中四處探索。直到去年,“非接觸式生命體征監測”的概念開始頻繁出現,這個概念說得通俗點就是以不接觸身體、本人無感知的手段來采集人體的生理指標。百度了一下,這種技術已經有不少相關論文和專利發表。

小編閱讀了其中的幾篇論文,了解了下技術原理,囫圇吞棗地了消化了一些專業術語后,按自己的理解通俗地描述一下就是:人體的各個器官在工作時,都有其固有的振動頻率,既然是振動,就有被采集到其振動信號的可能。說得再通俗一點,比如醫生用聽診器聽病人的心跳或肺,就是聽診器接收心跳以及呼吸過程中振動產生的信號后將信號放大,最后傳到醫生耳朵里。

理解了這個原理,小編也搜到了與之相關的一些專利,當然小編最關心的還是有關睡眠監測的專利,其中有一篇小編十分非常的感興趣,他是怎么搞的呢?大概是這樣的

看到這里,小編的第一反應就是:不錯吖……這個的確是非接觸、無感知!但是這個技術靠譜嗎?別又忽悠俺,俺可是個標準的理工男……接著看專利的技術部分,又繼續了解他們的詳細原理,有個圖我不得不偷偷盜用一下,畢竟不好畫

各位看了這張圖感覺如何?夠專業吧?夠NB吧?夠看不懂吧?

理工男用較為通俗的語言給各位解釋一下:自然界中只要是動的東西,就會產生振動波通過介質向外傳播,人的耳朵就是一種接收振動波的器官,為什么有的振動耳朵聽不出來呢?那是因為人耳正常聽力的頻率范圍是20赫茲到2萬赫茲,有些物體的振動頻率不在這個范圍就不會被耳朵感知。上面圖中的技術原理就是利用一個傳感器接收躺在床上的人因動作或器官工作產生的振動波,利用波形處理技術,按照不同臟器振動所處的頻率范圍,分離出各自的振動波形。心肝脾肺腎,各自都有自己的振動頻率范圍。不知各位看官懂了沒有……

那么,我要產品!產品在哪里?!

小編根據專利所有者查到了這個公司和該公司的產品,還真的有這個專利的配套產品。小編經過詳細了解,該產品部分專利來自日本朋友(最近表現不錯),是中日幾個公司和醫療機構合作研發的產品,基礎研究和臨床試驗持續了近10年,最近兩年技術成熟了由國內的該公司將產品推廣上市。小……啊不日本朋友做研究那種日積月累的精神和嚴謹態度還是值得我們學習的。

產品長啥樣呢?怎么個用法呢?大概畫了畫是這樣的:

就是把一個帶狀的東西鋪在褥子或床墊下面,人躺在上面正常睡覺。

看起來不錯哦,問題這玩意厚度如何呀,鋪在下面咯人否?像小編這種敏感神經質要是床鋪不平是必須不能睡的(我老婆:你就是臭毛病多)。看了厚度參數和材質,找了個類似東西試了一下才徹底放下心了。

做足了功課之后,小編終于下決心要入手了。查了下價格,有贊平臺上該產品單買打完折1700多 -_-!  拼購買兩臺的話折下來一臺1500多……拼購買三臺更省錢……

這讓我一下子買好幾臺肉疼呀,只買一臺多花好幾百心疼呀(占便宜的心理又開始了),說到底還是……請跟我一起念q i o n g~~ 那么,誰不窮呢?慢慢地,緩緩兒地,心中那個偉岸的形象又開始顯現啦

經過小編不斷地向領導做技術講解,產品介紹,軟磨硬泡(快TM成他家產品經理啦),領導也無愧于他骨灰級理工男的出身,對我講的技術也有了興趣,一口氣拼購了三臺(4100元),他兩臺我一臺,如此這般我省下了400多元。

盼望著,盼望著,快遞來了,產品的腳步近了。經過一頓操作,終于安裝上啦,躺在床上,數據就從手機app上顯示出來了,這種測量方式的確是非接觸、無感知。如此,這臺設備小編一邊使用一邊研究了一個周左右的時間。

使用感受如何?總體來說,不錯,尤其在小編最關心的睡眠監測準確性這方面,做得不錯,監測的結果比較符合實際情況,下面這張睡眠監測圖比較能夠說明情況。

這個圖很好地體現了資深失眠人士小編從上床,到持續1個多小時的睡不著,到持續2個多小時的半睡半醒,到總算入睡了的過程,配合著下面的體動圖和體位變化圖,可以作為一個失眠案例的情景回放了。

不過也有好消息,小編除了失眠之外,身體各個器官的運轉還是比較正常的,他們通過大數據分析模型可以篩查出房顫、心律異常、呼吸暫停癥、打鼾綜合癥等等慢性病,這些小編統統沒有。

這個app上還有個功能,可以加好友相互查看好友的監測數據,所以我也和領導互加了好友,也時常偷窺,啊不,查看領導的睡眠

不得不服,領導就是領導,吃好喝好睡得好,測出的精神壓力狀態也一直是輕松,心態就是好!不像我一半以上的時間精神狀態是緊張,不過呢,他有起夜哦……

話說回來了,雖說整體來看這個產品的測量水平還算不錯,但小編是誰呀?理工大宅男啊!花了哥這么多銀子買來的東西還不得玩掉一層皮?別的本事沒有,找問題還不是哥的強項?

根據一段時間的使用,小編慢慢摸清了它的套路,這臺設備目前采集到的生理指標有心率、心律、呼吸頻率、呼吸節律、呼吸暫停、打鼾、胸腹式呼吸模式、體動、體位變化、精神壓力等等,而他們對睡眠深度的判斷是綜合了這些指標綜合計算的結果。我拿著這個指標列表對照了PSG的輸入參數(腦電、心電、眼電、肌電胸腹式呼吸運動、鼾聲、脈搏、血氧飽和度、脈搏波、呼吸頻率、體位等),兩者的參數當中有些是相同的,部分有差異。

再通過拿睡覺過程的手工記錄(在床上用筆記,夠賤吧?)細細比對系統生成的睡眠時序圖,還是找出了一些問題,比如長時間的醒著靜躺,有節奏地平穩呼吸(小編就是有這本事)有時會被誤判為進入睡眠狀態……再比如,小編睡著以后動作比較多,甚至還有誤傷記錄,這種狀態有時會被判斷為清醒。

為此走火入魔的小編打了售后電話,又通過客服找到了產品的研發攻城獅,與他進行了多次長時間的情感交流,就差點沒直接跟人要核心算法和代碼了(廢話,人家能給你嗎?),最終的結果,就是電話那頭的小哥語重心長地對我說:您反饋的意見和建議對我們非常重要……我們的算法會一直地、不斷地、持續地優化和完善地,請您耐心等待……您現在對我們產品既然這么有研究,也可以對著這些生理指標人工調整系統的計算結果呀巴拉巴拉……

那堆廢話經過我的自動過濾耳之后,有一句話給我提了個醒:可以對著這些生理指標人工調整系統的計算結果!沒錯沒錯,PSG的最后一步是啥?“由人工重新逐項核對得出較為準確的監測結果”,PSG的計算結果最后都得人工再核對,這玩意采集的生理指標都在我手里,我也可以人工重新逐項核對。此時,我終于理解這幫家伙在app里放上這張圖的良苦用心了

這張圖他們叫做振動體征多譜圖,看起來很專業有沒有?在這張圖里,你能看到在床這段時間內各項生理指標整齊的對標,攻城獅小哥說過一句話:每個人的體質、習慣、行為、生理結構等等都是不一樣的,你很難用同一個標準去建立和定義所有人的生理模型,但你可以在積累了一個人足夠多的詳細數據之后,去建立屬于他自己的生理模型和算法模型。通過日積月累地研究這張圖,小編就可以發現和總結自己的生理特征,去建立屬于自己的算法模型了。如此,每天的睡眠時序圖經過小編的二次加工,可以更加符合實際情況了。

好了,經過小編長期不斷賤兮兮地努力,監測睡眠的問題算是解決了,小編可以每天拿到比較準確的睡眠監測結果啦,準確的睡眠監測結果就是——睡得很差

睡眠的重要性在此就不提了,專家說成年人需要保證每天6-9小時的睡眠,而小編經常一晚上加起來只睡三四個小時。以前年輕時還好,精力足少睡點也沒太影響日常工作生活,而現在也奔四了,失眠造成的白天精力不足、易煩躁、疲憊等感受越來越強烈。為此小編咨詢過醫生,也考慮過用藥,但都不是很靠譜。

除了安眠藥,不管是中藥還是西藥,都不能做到立竿見影地改善睡眠(我老婆:你應該吃點精神病藥),況且是藥三分毒,長期服藥來改善睡眠的話得不償失。

就在小編一籌莫展之際,這個app發新版了,把原來生理監測和檢測報告的部分分別歸納到了“知”和“解”模塊,看字面意思能看明白“知”是監測,“解”是解讀。此外,他們還新上了一個模塊“行”,“行”模塊的首頁上寫了一句話:知行合一,才能達到健康管理的目的。再結合他們的版本更新說明,了解到“行”的意思是主動健康管理,說得通俗點,就是你在通過本產品的“知”和“解”了解到自己的身體狀況之后,有目的、有針對性地針對自己的健康進行改善。那么如何改善呢?就是“行”模塊里的主要內容。

“行”模塊里列出了很多針對不同健康維度的行動計劃,如減肥方面的、心肺功能改善的、改善睡眠方面的等等。

具體的執行方式,就是首先加入到其中的一個計劃當中,然后按照該計劃制定的時間表,定時地去執行一些活動。到點了系統就會給用戶手機上發消息提示該干啥了。

這些個行動計劃周期動輒一兩周,多則幾十天,甚至幾個月,每天要做的事很簡單,但要長時間的堅持下去,乃至形成一種生活習慣,對此小編很是發怵。小編這種急性子的人,恨不能做套廣播體操就解決問題。

問題是這里面遵循的理論靠不靠譜?別讓老子忙活幾個月最后還沒有效果吖。

根據app上的介紹,他們制定這些計劃的理論指導來自美國生活方式醫學,看到這個詞,小編又去百度了。

生活方式醫學”是指在疾病的診治過程中,對患者的生活方式進行干預,包括飲食(營養)、運動、釋放壓力、戒煙和其他的非藥物手段。自1999年第一次在美國提出這一名詞以來,近20年來,“生活方式醫學”得到了迅速發展。越來越多的研究證實,生活方式干預不僅可以預防疾病,而且可治療大部分的慢性疾病,以及某些類型的癌癥等。(來自百度)

日本的知名心理學家,哈佛大學研究所研究員,早稻田大學客座教授加藤諦三,他說過:“當你失眠的話,請你反省你的生活方式。”要好好愛自己、調整自己、重組人生的話,必須先從生活作息開始調教,而不是其他,包括調教飲食、生活習慣、情緒管理、睡前各項準備等。生活作息是最具體、最落地、最老實踏實的基本生活態度。而調整睡眠,也必須從調整這個開始。(還是來自百度)

更多查到的資料就不羅列了,小編總結了幾點:

1、生活方式醫學看起來有理論基礎,不忽悠。

2、睡眠不好,是生活方式有問題。

3、想改善,就得調整生活方式,這是一個長期的循序漸進的過程,沒捷徑。

好吧好吧,那就開始吧!

針對小編的低質量睡眠報告,app上給小編推薦了幾款計劃,分別是:高質量睡眠計劃、規律睡眠計劃、睡前吐納計劃、放空訓練計劃。小編懷著極大的決心照單全收。每個計劃是這樣的:


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就這樣,小編開始了執行計劃的征程。每天一到點,手機的提醒就來了,“你該起來走走啦”“你該找個安靜地方靜坐一會兒啦”“你該……啦”大多數情況小編都遵照執行了,有的時候真的不是很方便,和領導開著會呢你讓我怎么走走?好在親愛的領導也在用,對我的想法也很支持。

如此這般經過了三個月,小編堅持下來了,有的計劃已經執行了兩三個周期,效果嘛……從睡眠監測的結果來看,比執行計劃之前稍有改善,但小編覺得最重要的部分在于自己在日常生活中習慣了那些活動,并逐漸地將這些活動變成了習慣。至于失眠嘛,向著好的方向發展。

又如此這般半年多過去了,小編的入睡不再像以前那么困難了,睡眠質量的改善通過睡眠監測的結果還是很能說明問題的

雖然比起高質量睡眠來說,淺睡多了一點,中度睡眠少了一點,但對比剛用上的時候,已經是好很多了。小編現在對生活方式醫學,對主動健康管理的理解在持續加深,即使不去被動地執行計劃,在生活習慣當中也有了這些計劃的影子,嘗到甜頭的小編也積極地去影響父母和老婆孩子,讓身邊的人也注意審視自己生活方式習慣的不足之處,逐步改善。


胡扯了這么多,本文的最后,總結一下這一年多的時間小編在對自己的睡眠監測、改善睡眠的探索過程中總結的幾點心得:


1、判斷睡眠質量高不高,科學監測,而科學的監測方式首先不能因為監測而影響睡眠本身

2、每個人都有個體差異,生理上更是如此,對每個個體的研究都要有其針對性的方法。

3、改善睡眠不能靠藥,要靠生活習慣的改變,這個過程是漫長的,但也是唯一有效的


話說,小編最近偷偷地把設備安裝到了貪玩不愛老實睡覺的兒子的床上……


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