雷 華

（慕思健康睡眠股份有限公司，廣東東莞 523000）

現(xiàn)代都市生活的快節(jié)奏、高壓力和不規(guī)律的作息時間給人體內(nèi)分泌系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn)。長時間處于緊張狀態(tài)和高壓力環(huán)境下，身體會釋放更多的應(yīng)激激素，如皮質(zhì)醇和腎上腺素，以應(yīng)對外界的壓力。這種持續(xù)的應(yīng)激狀態(tài)會干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常功能，導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)。內(nèi)分泌失調(diào)可能表現(xiàn)為多種常見癥狀。失眠頭痛是內(nèi)分泌失調(diào)中常見的問題，由于身體激素分泌的紊亂，人們可能難以入睡或睡眠質(zhì)量不佳，頭痛也常伴隨著這種情況。月經(jīng)不調(diào)是女性常見的內(nèi)分泌問題，可能導(dǎo)致月經(jīng)周期的變化、經(jīng)血量的異常及其他月經(jīng)相關(guān)問題。皮膚衰老也與內(nèi)分泌失調(diào)有關(guān)，因為激素的不平衡會影響皮膚的彈性和修復(fù)能力。此外，內(nèi)分泌失調(diào)還可能導(dǎo)致情緒波動、焦慮、煩躁和胸悶等不適癥狀。這些內(nèi)分泌失調(diào)引發(fā)的問題對個人的健康和生活質(zhì)量有著重要的影響。因此，尋找解決內(nèi)分泌失調(diào)問題的方法成為當(dāng)代社會的迫切需求。除了傳統(tǒng)的藥物治療，人們對家庭環(huán)境中能夠解決內(nèi)分泌失調(diào)的方法也提出了更高的期望。希望能夠找到一種便捷、有效的解決方案，改善內(nèi)分泌失調(diào)并提升整體健康水平。

1 床墊的內(nèi)分泌偵測關(guān)鍵技術(shù)

1.1 內(nèi)分泌檢測技術(shù)

通過采集和分析睡眠過程中的生物信號和內(nèi)分泌指標(biāo)，如褪黑素、皮質(zhì)醇等，實時監(jiān)測睡眠狀態(tài)和內(nèi)分泌水平的變化。這可以通過傳感器、生物儀器、數(shù)據(jù)處理算法等技術(shù)實現(xiàn)，從而提供客觀的睡眠評估和內(nèi)分泌水平的監(jiān)測。

1.2 睡眠環(huán)境優(yōu)化技術(shù)

根據(jù)個體的內(nèi)分泌檢測結(jié)果和睡眠需求，采用智能調(diào)控技術(shù)優(yōu)化睡眠環(huán)境，包括溫度、濕度、光線等因素的調(diào)節(jié)。例如，智能溫控系統(tǒng)可以根據(jù)內(nèi)分泌指標(biāo)和環(huán)境條件自動調(diào)整室內(nèi)溫度，創(chuàng)造適宜的睡眠環(huán)境。

1.3 個性化睡眠輔助技術(shù)

結(jié)合內(nèi)分泌偵測結(jié)果和個體差異，采用個性化調(diào)節(jié)手段提供定制化的睡眠輔助。例如，根據(jù)內(nèi)分泌偵測結(jié)果和睡眠特征，智能睡眠輔助系統(tǒng)可以調(diào)整床墊硬度、枕頭高度、音樂播放等參數(shù)，以滿足個體的舒適性和睡眠需求。

1.4 智能反饋與調(diào)節(jié)技術(shù)

基于內(nèi)分泌偵測結(jié)果和睡眠數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)可以提供個性化的反饋和調(diào)節(jié)建議。例如，根據(jù)褪黑素水平的變化，系統(tǒng)可以推薦合適的睡眠時間和作息規(guī)律，幫助用戶優(yōu)化睡眠質(zhì)量和調(diào)整生物鐘。

1.5 數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)

內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)依賴于大量的數(shù)據(jù)采集和分析。借助數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，系統(tǒng)可以實時監(jiān)測和分析睡眠數(shù)據(jù)，識別睡眠問題和潛在風(fēng)險，并提供個性化的解決方案。此外，系統(tǒng)還可以利用機器學(xué)習(xí)算法不斷優(yōu)化預(yù)測模型，提高睡眠輔助效果和用戶體驗。

2 創(chuàng)新設(shè)計方案

2.1 床墊的內(nèi)分泌偵測功能

床墊的內(nèi)分泌偵測功能利用先進的傳感器技術(shù)，監(jiān)測用戶的心率、呼吸頻率、心率變異性（HRV）和體動信號等指標(biāo)，從而實現(xiàn)對內(nèi)分泌失調(diào)的準(zhǔn)確偵測。這些傳感器與用戶直接接觸，能夠?qū)崟r獲取和監(jiān)測這些生命體征的變化。

心率是指心臟的跳動頻率，通過測量用戶的心率，床墊可以了解用戶的心臟健康狀況。呼吸頻率表示每分鐘的呼吸次數(shù)，床墊可以監(jiān)測用戶的呼吸頻率，幫助評估呼吸系統(tǒng)的功能和健康狀況。

心率變異性（HRV）是指心跳之間的時間間隔的變化程度，反映了自律神經(jīng)活動水平。床墊能夠測量用戶的HRV，從而提供對自律神經(jīng)系統(tǒng)的評估和監(jiān)測。

此外，床墊還能夠偵測用戶的體動信號，如翻身、打鼾等身體活動。通過監(jiān)測體動信號，床墊可以了解用戶的睡眠質(zhì)量和睡眠習(xí)慣，為用戶提供有關(guān)睡眠健康的反饋和指導(dǎo)。

綜合利用這些傳感器技術(shù)，床墊的內(nèi)分泌偵測功能能夠全面監(jiān)測用戶的生命體征，及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)分泌失調(diào)的跡象。通過提供準(zhǔn)確的健康數(shù)據(jù)和反饋，床墊可以幫助用戶了解自身健康狀況，及時采取相應(yīng)的措施，提高健康水平并改善生活質(zhì)量。

2.2 床墊的內(nèi)分泌改善功能

控制模塊和脈沖電磁模塊在床墊中發(fā)揮重要作用，用于改善用戶的內(nèi)分泌失調(diào)癥狀。

2.2.1 控制模塊和脈沖電磁模塊的作用

控制模塊是床墊的核心組件之一，其負責(zé)接收和分析傳感器獲取的生命體征數(shù)據(jù)，如心率、呼吸頻率、心率變異性和體動信號?？刂颇K通過算法和預(yù)設(shè)的治療方案，對用戶的內(nèi)分泌狀態(tài)進行評估和判斷?；谶@些評估結(jié)果，控制模塊會相應(yīng)地控制脈沖電磁模塊的工作，以實現(xiàn)對內(nèi)分泌失調(diào)的治療和改善。床墊的控制模塊與脈沖電磁模塊緊密合作，以改善用戶的內(nèi)分泌失調(diào)癥狀?？刂颇K通過分析傳感器所獲得的數(shù)據(jù)，并結(jié)合預(yù)設(shè)的治療方案，判斷用戶是否存在內(nèi)分泌失調(diào)，并相應(yīng)地控制脈沖電磁模塊的工作。

2.2.2 電磁治療對內(nèi)分泌失調(diào)的改善效果

脈沖電磁模塊是床墊中的關(guān)鍵組件，其通過發(fā)出特定頻率和強度的電磁脈沖，對用戶進行內(nèi)分泌調(diào)節(jié)治療。這種電磁治療可以刺激人體細胞和組織，促進內(nèi)分泌系統(tǒng)的平衡和調(diào)節(jié)。通過定期或根據(jù)需要的電磁脈沖治療，床墊可以改善用戶的內(nèi)分泌失調(diào)癥狀，如調(diào)整睡眠模式、減輕壓力和焦慮、改善月經(jīng)不調(diào)等。

綜合使用控制模塊和脈沖電磁模塊，床墊能夠根據(jù)用戶的生命體征數(shù)據(jù)進行個性化的治療和調(diào)節(jié)。這種定制化的治療方法能夠更精確地針對用戶的內(nèi)分泌失調(diào)問題，提供有效的改善效果，幫助用戶恢復(fù)身體的平衡和健康。

2.3 床墊的整體設(shè)計和電源模塊的連接

床墊的整體設(shè)計是為了提供用戶舒適的睡眠體驗并兼顧內(nèi)分泌偵測和改善功能。該設(shè)計考慮了人體的曲線和壓力分布，以提供符合人體工學(xué)的承托力和支撐。床墊的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)經(jīng)過精心選擇和設(shè)計，以確保適當(dāng)?shù)挠捕群腿彳浂?，使用戶能夠在睡眠中獲得最佳的姿勢和支撐。

床墊與電源模塊連接，這對脈沖電磁模塊的正常工作至關(guān)重要。電源模塊提供持續(xù)的電能供應(yīng)，以驅(qū)動脈沖電磁模塊的運行。通過可靠的連接方式，床墊能夠從電源模塊獲取所需的電能，確保內(nèi)分泌調(diào)節(jié)功能的連續(xù)和穩(wěn)定。

在床墊的設(shè)計中，需要考慮電源模塊與床墊的連接方式。這可以采用線纜連接或者無線充電技術(shù)，以提供方便和安全的電能傳輸。無線充電技術(shù)尤其適用于床墊，用戶只需將床墊放置在特定的充電區(qū)域，即可實現(xiàn)對電源模塊的充電，無須使用插頭或線纜連接。

通過整體設(shè)計和電源模塊的連接，床墊能夠提供持續(xù)的內(nèi)分泌偵測和改善功能，為用戶提供舒適的睡眠環(huán)境，并為其內(nèi)分泌平衡和健康作出積極貢獻。

綜上所述，創(chuàng)新的床墊設(shè)計方案通過內(nèi)分泌偵測和改善功能，可以在家庭環(huán)境中幫助用戶解決內(nèi)分泌失調(diào)問題。床墊內(nèi)置的人體生命體征傳感器可以準(zhǔn)確測量用戶的心率、呼吸頻率、HRV 和體動信號等指標(biāo)，為內(nèi)分泌失調(diào)的偵測提供可靠的數(shù)據(jù)支持?？刂颇K分析傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的治療方案判斷用戶的內(nèi)分泌狀況，并通過脈沖電磁模塊進行電磁治療。這種電磁治療刺激人體細胞和組織，促進內(nèi)分泌系統(tǒng)的平衡，改善失調(diào)癥狀，提升用戶的健康狀況。此外，床墊設(shè)計注重人體工學(xué)，提供符合人體曲線和壓力分布的承托力，增強舒適性。床墊與電源模塊連接，確保脈沖電磁模塊的正常工作，為內(nèi)分泌調(diào)節(jié)提供穩(wěn)定的能量供應(yīng)。在家庭環(huán)境中使用床墊進行內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和治療具有方便性、隱私性、自主性的優(yōu)勢，滿足了人們對健康管理的需求。這一創(chuàng)新設(shè)計方案為解決內(nèi)分泌失調(diào)問題提供了一種綜合而便利的解決方案。新型偵測與改善內(nèi)分泌的床墊內(nèi)部原理圖如圖1 所示。

圖1 新型偵測與改善內(nèi)分泌的床墊內(nèi)部原理圖

3 方案優(yōu)勢和特點

3.1 動態(tài)睡眠系統(tǒng)

動態(tài)睡眠系統(tǒng)是一種考慮長期正常睡眠過程的睡眠系統(tǒng)，其不僅考慮短時靜態(tài)睡眠姿勢，還將睡眠姿勢的多變性和持續(xù)時間考慮在內(nèi)。該系統(tǒng)結(jié)合了睡眠者的個人身體測量數(shù)據(jù)和個體行為因素，例如習(xí)慣性睡眠姿勢，以實現(xiàn)動態(tài)的床墊產(chǎn)品性能調(diào)節(jié)。

為了實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)利用床墊表面的垂直壓痕，在床墊表面設(shè)置了170 個采樣點，并以0.5 Hz 的采樣率進行監(jiān)測。床墊核心采用了口袋彈簧的結(jié)構(gòu)，分為10 個舒適區(qū)域。彈簧壓痕通過對數(shù)電位器進行測量，電位器的位置使其在小壓痕區(qū)域最為敏感。電位器的總量程為100 mm，分為3 個線性區(qū)域，分別設(shè)置了閾值和靈敏度，分別適用于0~10、10~40 和40~100 mm的壓痕范圍。

此外，該動態(tài)睡眠系統(tǒng)還包括了一些關(guān)鍵技術(shù)。首先是對脊椎形狀的量化描述，通過輸入人體生理尺寸數(shù)據(jù)和形態(tài)參數(shù)，如肩高、腰高、臀高、體脂率BMI、肩寬/腰寬比（SW）和臀寬/腰寬比（HW），采用基于背形數(shù)據(jù)的棘突線檢測算法，客觀量化了脊柱在側(cè)平面的排列。

其次是對人體睡眠姿勢的準(zhǔn)確檢測和識別。通過輸入肩臀比、膝臀比、總壓痕、側(cè)不對稱指數(shù)（LAI）和小腿壓痕等數(shù)據(jù)，采用支撐向量機訓(xùn)練，實現(xiàn)對仰臥、左側(cè)、右側(cè)和俯臥姿勢的準(zhǔn)確識別。

系統(tǒng)還建立了通用人體數(shù)據(jù)模型，并與測量數(shù)據(jù)進行擬合，建立不同自由度的骨架模型，以模擬人體活動。根據(jù)檢測到的睡眠姿勢，將開發(fā)的人體模型擬合到測量到的床墊壓痕中，從而估計睡眠期間的脊柱排列。

最后，通過反饋控制床墊舒適區(qū)的彈簧硬度調(diào)節(jié)，系統(tǒng)優(yōu)化脊柱的排列。根據(jù)檢測到的睡眠姿勢和脊柱排列情況，動態(tài)睡眠系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)床墊舒適區(qū)的彈簧硬度，以提供最佳的支撐和舒適性。通過實時的反饋控制，系統(tǒng)可以根據(jù)睡眠者的需求和身體狀況，動態(tài)地改變床墊的性能，以提供個性化的睡眠體驗。

3.2 智能睡眠系統(tǒng)

智能睡眠系統(tǒng)是一種根據(jù)人體活動需求和姿勢進行分析的創(chuàng)新設(shè)計方案。當(dāng)人們在床上進行閱讀等活動時，常常采取半靠倚坐的姿勢。在這種姿勢下，床的靠背角度選擇對舒適度至關(guān)重要。

在智能睡眠系統(tǒng)中，通過對活動需求和姿勢的分析，系統(tǒng)可以智能地調(diào)節(jié)床的靠背角度，以提供最佳的支撐和舒適性。當(dāng)人倚靠在床上閱讀時，全身的支撐點主要集中在尾椎骨和骶骨位置的骨凸點上。長時間倚靠會導(dǎo)致身體與床墊的接觸壓力增加，可能對身體造成不良影響，如壓瘡等。因此，接觸壓力的控制對于提高舒適度和減少身體損傷具有重要意義。

智能睡眠系統(tǒng)利用先進的傳感技術(shù)和算法，可以實時監(jiān)測頭部、胳膊和軀干的重量分布情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)進行實時調(diào)整。通過合理分配支撐力，系統(tǒng)確保坐骨關(guān)節(jié)及其周圍軟組織能夠承受頭部和上身的重量，減輕壓力集中的情況，提供更舒適的支撐。

這種智能睡眠系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用，有助于提升人們在床上進行閱讀等活動時的舒適度和健康水平。通過智能調(diào)節(jié)床的靠背角度和支撐力分布，系統(tǒng)可以滿足個體的需求，提供個性化的睡眠體驗。

4 總結(jié)與分析

4.1 內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)的重要性和潛力

4.1.1 內(nèi)分泌偵測功能

通過床墊內(nèi)集成的人體生命體征傳感器，精確測量用戶的心率、呼吸頻率、心率變異度（HRV）等指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)可用于分析用戶的內(nèi)分泌狀態(tài)，并判斷是否存在失調(diào)問題。

4.1.2 內(nèi)分泌改善功能

通過脈沖電磁模塊發(fā)出特定頻率和強度的電磁脈沖，刺激人體細胞和組織，促進內(nèi)分泌系統(tǒng)的平衡。這種電磁治療可以調(diào)節(jié)睡眠、減輕壓力、改善月經(jīng)不調(diào)等內(nèi)分泌失調(diào)癥狀。

4.1.3 數(shù)據(jù)分析與控制模塊

控制模塊負責(zé)接收和分析傳感器獲得的生命體征數(shù)據(jù)。通過與預(yù)設(shè)的治療方案相結(jié)合，判斷用戶的內(nèi)分泌狀態(tài)，并控制脈沖電磁模塊的工作。這種實時數(shù)據(jù)分析和智能控制保證了系統(tǒng)的高效性和可靠性。

4.1.4 床墊設(shè)計與人體工學(xué)

床墊本體的設(shè)計考慮了人體的曲線和壓力分布，提供符合人體工學(xué)的承托力。舒適的床墊設(shè)計有助于用戶獲得良好的睡眠質(zhì)量和體驗。

4.1.5 電源模塊與通信模塊

電源模塊為整個系統(tǒng)提供持續(xù)的能量供應(yīng)，確保各個組件的正常工作。通信模塊可以實現(xiàn)與醫(yī)療機構(gòu)、移動設(shè)備或互聯(lián)網(wǎng)的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測、診斷和分析。

通過這些關(guān)鍵技術(shù)的融合，內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)能夠為用戶提供個性化的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)治療，改善睡眠質(zhì)量和健康狀況。其具有重要的應(yīng)用價值和潛力，為人們的健康管理提供了創(chuàng)新的解決方案。

4.2 對個人健康和生活質(zhì)量的積極影響

內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)對個人健康和生活質(zhì)量具有積極的影響。其能夠幫助用戶改善睡眠質(zhì)量，減輕內(nèi)分泌失調(diào)帶來的癥狀，如失眠、頭痛、月經(jīng)不調(diào)等。通過精準(zhǔn)的內(nèi)分泌偵測和脈沖電磁治療，用戶能夠獲得個性化的調(diào)節(jié)和治療效果，提升身體的平衡和健康水平。良好的睡眠和內(nèi)分泌狀態(tài)對于個人的身體恢復(fù)、心理健康和生活品質(zhì)具有重要意義。

5 結(jié)束語

綜上所述，內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)是一項具有潛力和價值的創(chuàng)新設(shè)計方案。其通過床墊內(nèi)置的人體生命體征傳感器偵測用戶的內(nèi)分泌狀況，實現(xiàn)個性化的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和治療。與傳統(tǒng)的藥物治療相比，這種系統(tǒng)避免了藥物副作用，減輕了心理負擔(dān)，并且更加方便和經(jīng)濟，用戶可以在家中隨時進行治療，減少醫(yī)院就診次數(shù)和費用。此外，內(nèi)分泌偵測與改善的睡眠輔助系統(tǒng)對個人健康和生活質(zhì)量具有積極的影響，幫助改善睡眠質(zhì)量、減輕內(nèi)分泌失調(diào)癥狀，提升身體平衡和心理健康。隨著健康自主管理意識的提高和技術(shù)的進一步發(fā)展，該系統(tǒng)在未來有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，能夠為用戶提供智能化、個性化的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)解決方案，促進健康管理和提升生活品質(zhì)。