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近日，宁夏高校学生“梦华新录”创新团队围绕居家睡眠健康管理、老年夜间照护及基层睡眠风险筛查等实际需求，开展"梦华新录——基于PVDF薄膜传感器的无扰式睡眠生命体征智能监测装置"项目研发。该项目“无电极、无腕带、无贴片”为设计理念，探索通过床垫下方铺设薄膜传感条带的方式，连续采集睡眠过程中的心率、呼吸、体动、翻身、离床及疑似弱呼吸等多维夜间状态信息，为家庭场景下的睡眠健康观察和风险提示提供新的技术思路。
图为无扰式睡眠监测产品外包装设计实拍图
睡眠质量问题日益受到关注，传统睡眠监测方式在居家长期使用中仍面临佩戴不适、操作复杂、依从性不足等问题。针对这一痛点，项目团队从真实生活场景出发，提出将监测设备从人体表面转移到睡眠环境中的设计方案，使使用者在自然睡眠状态下完成数据采集，减少监测过程对睡眠习惯的干扰。
项目以PVDF薄膜传感器为核心感知单元，通过捕捉人体在睡眠过程中产生的微弱机械振动信号，实现对心肺节律、体动变化和离床状态的辅助识别团队已完成第一代睡眠监测条带样机，并通过TTL转USB方式实现样机与电脑上位机连接，初步形成"传感采集—数据传输—界面显示—数据记录"的技术链路。目前，系统可进行基础生命体征数据展示和运行状态观察，并已形成睡眠报告展示界面雏形，为后续结构优化、算法迭代和场景测试奠定基础。
图为无扰式睡眠监测产品传感器展示
在项目推进过程中，团队成员围绕睡眠健康管理需求开展文献调研、产品结构设计、样机测试、上位机界面调试、数据分析和成果展示等工作。针对床垫下使用时可能出现的设备滑移、角度偏移和线缆牵拉等问题，团队进一步设计了安装固定、防滑限位和线缆约束方案，并已围绕相关结构提交实用新型专利申请。
值得注意的是，该项目聚焦居家健康管理中的连续观察、趋势分析和风险提示。团队拟通过结构化睡眠报告，将原始波形和监测数据转化为普通用户、家属及照护人员能够理解的健康信息，包括睡眠过程概览、心肺节律趋势、夜间体动与离床记录、疑似异常时段提示及非药物健康建议等内容，帮助使用者更直观地了解夜间睡眠状态。
下一步，项目团队将在指导教师带领下，继续围绕样机稳定性、信号质量控制、数据可信度标注和报告可读性开展优化，并在宿舍、家庭模拟、实验室床垫及养老照护模拟等场景中进行小规模体验测试。团队表示，将以大学生创新创业训练计划为契机，持续完善产品原型和成果材料，推动项目从功能样机向可展示、可测试、可迭代的睡眠健康管理产品雏形发展，为服务居家健康管理和学生医工交叉创新实践探索更多可能。
