Application effect of a non-contact sleep monitoring mattress based on body movement characteristics during sleep

ZHANG Yanchun; LIU Yan; WANG Rui; WANG Feilong; ZHAO Yue; LI Fei; CHEN Tunan; XIAN Jishu

doi:10.16016/j.2097-0927.202410073

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Application effect of a non-contact sleep monitoring mattress based on body movement characteristics during sleep

Monographic Reports | 更新时间：2025-02-27

- Application effect of a non-contact sleep monitoring mattress based on body movement characteristics during sleep
- Journal of Army Medical University Vol. 47, Issue 4, Pages: 326-334(2025)
- 作者机构：
  
  陆军军医大学（第三军医大学）第一附属医院神经外科，重庆
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202410073
  CLC： R338.6;R473.74;R741.041
- Received：21 October 2024，
  
  Revised：18 November 2024，
  
  Published：28 February 2025
- 稿件说明：
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张燕春,刘艳,汪睿,等.基于睡眠期体动特征的无感睡眠监测床垫的应用效果评价[J].陆军军医大学学报,2025,47(04):326-334.

ZHANG Yanchun,LIU Yan,WANG Rui,,et al.Application effect of a non-contact sleep monitoring mattress based on body movement characteristics during sleep[J].J Army Med Univ,2025,47(04):326-334.
张燕春,刘艳,汪睿,等.基于睡眠期体动特征的无感睡眠监测床垫的应用效果评价[J].陆军军医大学学报,2025,47(04):326-334. DOI：10.16016/j.2097-0927.202410073.

ZHANG Yanchun,LIU Yan,WANG Rui,,et al.Application effect of a non-contact sleep monitoring mattress based on body movement characteristics during sleep[J].J Army Med Univ,2025,47(04):326-334. DOI：10.16016/j.2097-0927.202410073.

摘要

‍‍

目的

验证基于睡眠期体动特征的无感睡眠监测床垫（non-contact sleep monitoring mattress，NCSMM）在神经外科术前患者睡眠质量评估中的准确性，旨在为临床医护人员提供更加便携有效的评估工具。

方法

采用单臂研究设计，便利抽样法抽取陆军军医大学（第三军医大学）第一附属医院神经外科住院患者114名，通过NCSMM、多导睡眠图（polysomnography，PSG）、患者报告结局测量信息系统（patient-reported outcomes measurement information system，PROMIS）睡眠障碍简表、理查兹-坎贝尔睡眠量表（Richards-Campbell sleep questionnaire，RCSQ）以及可穿戴设备手表共5种睡眠质量评估工具进行一晚的睡眠监测。以PSG监测的睡眠效率（≤85%）为诊断睡眠障碍的依据，计算NCSMM、PROMIS、ROSQ、可穿戴设备手表受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线下面积（area under the curve，AUC）、敏感度、特异度、阳性预测率、阴性预测率及Youden指数等指标，比较各工具的评估效果。

结果

NCSMM、PROMIS、RCSQ、可穿戴设备手表的AUC分别为0.788［95%

（0.687，0.888），

0.001］、0.664［95%

（0.543，0.784），

=0.020］、0.723［95%

（0.600，0.846），

=0.001］、0.750［95%

（0.654，0.846），

0.001］，诊断准确率分别为0.774、0.559、0.742、0.602，Youden指数分别为0.488、0.321、0.456、0.459。NCSMM的AUC、诊断准确率、Youden指数均优于其他3种工具。

结论

NCSMM在神经外科术前住院患者睡眠质量评估中表现出一定的的准确性，可作为便携有效的评估工具。

Abstract

Objective

To verify the accuracy of a Non-Contact Sleep Monitoring Mattress (NCSMM) based on body movement during sleep in assessing sleep quality of patients before neurosurgery in order to provide a more portable and efficient assessment tool for clinical staff.

Methods

A single-arm trial was conducted on 114 inpatients admitted in our department selected with convenience sampling. Sleep quality data of 1 night were collected through 5 sleep quality assessment tools

including NCSMM

polysomnography (PSG)

Patient-Reported Outcome Measurement Information System (PROMIS) Sleep Disturbance scale

Richards-Campbell Sleep Scale (RCSQ)

and a wearable device (smart watch for body movements and sleep quality monitoring). The sleep efficiency (≤85%) obtained by PSG was used as the diagnostic standard for sleep disorders. The area under the receiver operating characteristic curve (AUC)

sensitivity

specificity

positive predictive value

negative predictive value

and Youden index were calculated for the other 4 tools to evaluate and compare their diagnostic effectiveness.

Results

The AUC value for NCSMM

PROMIS

RCSQ and smart watch was 0.788 (95%

: 0.687~0.888

0.001)

0.664 (95%

: 0.543~0.784

=0.02)

0.723 (95%

: 0.600~0.846

=0.001) and 0.750 (95%

: 0.654~0.846

0.001)

respectively. The diagnostic accuracy rate was 0.774

0.559

0.742 and 0.602

with corresponding Youden index value of 0.488

0.321

0.456

and 0.459. NCSMM demonstrated the best AUC value

sensitivity and Youden index when compared with the other 3 tools.

Conclusion

NCSMM shows high accuracy in assessing sleep quality in pre-neurosurgery inpatients

and it is a viable portable and efficient assessment tool in clinical practice.

关键词

Keywords

references

ZHANG Q ， LIU Y ， LIANG Y ， et al . Exercise intervention for sleep disorders after stroke： a protocol for systematic review and meta-analysis ［J］. Medicine ， 2021 ， 100 （ 17 ）： e25730 . DOI： 10.1097/MD.0000000000025730 http://dx.doi.org/10.1097/MD.0000000000025730 .

M K P ， LATREILLE V . Sleep disorders ［J］. Am J Med ， 2019 ， 132 （ 3 ）： 292 - 299 . DOI： 10.1016/j.amjmed.2018. 09.021 http://dx.doi.org/10.1016/j.amjmed.2018.09.021 .

BASSETTI C L A ， RANDERATH W ， VIGNATELLI L ， et al . EAN/ERS/ESO/ESRS statement on the impact of sleep disorders on risk and outcome of stroke ［J］. Eur Respir J ， 2020 ， 55 （ 4 ）： 1901104 . DOI： 10.1183/13993003.01104-2019 http://dx.doi.org/10.1183/13993003.01104-2019 .

STEWART K ， SHAKARISHVILI N ， MICHALAK A ， et al . Treating sleep disorders following traumatic brain injury in adults： time for renewed effort？［J］. Sleep Med Rev ， 2022 ， 63 ： 101631 . DOI： 10.1016/j.smrv.2022.101631 http://dx.doi.org/10.1016/j.smrv.2022.101631 .

李仁华，陈娜，王锷，等 . 老年患者术前睡眠障碍与术后神经认知恢复延迟的相关性［J］. 中南大学学报（医学版）， 2021 ， 46 （ 11 ）： 1251 - 1259 . DOI： 10.11817/j.issn.1672-7347.2021.210015 http://dx.doi.org/10.11817/j.issn.1672-7347.2021.210015 .

LI R H ， CHEN N ， WANG E/E）， et al . Correlation between preoperative sleep disorders and postoperative delayed neurocognitive recovery in elderly patients ［J］. J Cent South Univ Med Sci ， 2021 ， 46 （ 11 ）： 1251 - 1259 . DOI： 10.11817/j.issn.1672-7347.2021.210015 http://dx.doi.org/10.11817/j.issn.1672-7347.2021.210015 .

KUNICKI Z J ， NGO L H ， MARCANTONIO E R ， et al . Six-year cognitive trajectory in older adults following major surgery and delirium ［J］. JAMA Intern Med ， 2023 ， 183 （ 5 ）： 442 - 450 . DOI： 10.1001/jamainternmed.2023.0144 http://dx.doi.org/10.1001/jamainternmed.2023.0144 .

方勇，李汁青，黄丽华 . COPD病人睡眠障碍评估工具的研究进展［J］. 护理研究， 2022 ， 36 （ 13 ）： 2338 - 2342 . DOI： 10.12102/j.issn.1009-6493.2022.13.014 http://dx.doi.org/10.12102/j.issn.1009-6493.2022.13.014 .

FANG Y ， LI Z Q ， HUANG L H . Research progress on assessment tools of sleep disorder in patients with COPD ［J］. Chin Nurs Res ， 2022 ， 36 （ 13 ）： 2338 - 2342 . DOI： 10.12102/j.issn.1009-6493.2022.13.014 http://dx.doi.org/10.12102/j.issn.1009-6493.2022.13.014 .

RIEMANN D ， BAGLIONI C ， BASSETTI C ， et al . European guideline for the diagnosis and treatment of insomnia ［J］. J Sleep Res ， 2017 ， 26 （ 6 ）： 675 - 700 . DOI： 10.1111/jsr.12594 http://dx.doi.org/10.1111/jsr.12594 .

杨璇，乔雨晨，赵洁，等 . 认知障碍患者睡眠障碍评估工具的应用进展［J］. 中华护理杂志， 2020 ， 55 （ 12 ）： 1884 - 1889 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2020.12.022 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2020.12.022 .

YANG X ， QIAO Y C ， ZHAO J ， et al . The application of sleep disorder assessment tools in patients with cognitive impairment： a system review ［J］. Chin J Nurs ， 2020 ， 55 （ 12 ）： 1884 - 1889 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2020.12.022 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2020.12.022 .

SMITH M T ， MCCRAE C S ， CHEUNG J ， et al . Use of actigraphy for the evaluation of sleep disorders and circadian rhythm sleep-wake disorders： an American academy of sleep medicine systematic review， meta-analysis， and GRADE assessment ［J］. J Clin Sleep Med ， 2018 ， 14 （ 7 ）： 1209 - 1230 . DOI： 10.5664/jcsm.7228 http://dx.doi.org/10.5664/jcsm.7228 .

GUARNIERI B ， MUSICCO M ， CAFFARRA P ， et al . Recommendations of the sleep study group of the Italian dementia research association （SINDem） on clinical assessment and management of sleep disorders in individuals with mild cognitive impairment and dementia： a clinical review ［J］. Neurol Sci ， 2014 ， 35 （ 9 ）： 1329 - 1348 . DOI： 10.1007/s10072-014-1873-7 http://dx.doi.org/10.1007/s10072-014-1873-7 .

OBUCHOWSKI N A ， MCCLISH D K . Sample size determination for diagnostic accuracy studies involving binormal ROC curve indices ［J］. Stat Med ， 1997 ， 16 （ 13 ）： 1529 - 1542 . DOI： 10.1002/（sici）1097-0258（19970715）16： 13<1529： aid-sim565>3.0.co；2-h http://dx.doi.org/10.1002/（sici）1097-0258（19970715）16：13<1529：aid-sim565>3.0.co；2-h .

OHAYON M ， WICKWIRE E M ， HIRSHKOWITZ M ， et al . National sleep foundation’s sleep quality recommendations： first report ［J］. Sleep Health ， 2017 ， 3 （ 1 ）： 6 - 19 . DOI： 10.1016/j.sleh.2016.11.006 http://dx.doi.org/10.1016/j.sleh.2016.11.006 .

中华医学会神经病学分会睡眠障碍学组 . 中国成人失眠诊断与治疗指南（2023版）［J］. 中华神经科杂志， 2024 ， 57 （ 6 ）： 560 - 584 . DOI： 10.3760/cma.j.cn113694-20240406-00209 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn113694-20240406-00209 .

Chinese Society of Sleep Disorders . Chinese guideline for diagnosis and treatment of insomnia （2023）［J］. Chin J Neurol ， 2024 ， 57 （ 6 ）： 560 - 584 . DOI： 10.3760/cma.j.cn113694-20240406-00209 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn113694-20240406-00209 .

S C . Overview of normal sleep ［M］. 4th ed . Sleep Disorders Medicine ： Basic Science， Technical Considerations and Clinical Aspects： Springer ， 2017 ： 5 - 27 . DOI： 10.1007/978-1-4939-6578-6 http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-6578-6

SIMOES MARIA M ， BÜLA C ， SANTOS-EGGIMANN B ， et al . Sleep characteristics and self-rated health in older persons ［J］. Eur Geriatr Med ， 2020 ， 11 （ 1 ）： 131 - 138 . DOI： 10.1007/s41999-019-00262-5 http://dx.doi.org/10.1007/s41999-019-00262-5 .

皋文君，袁长蓉 . 患者自我报告结局测量信息系统在国外的应用进展［J］. 中华护理杂志， 2018 ， 53 （ 11 ）： 1401 - 1405 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2018.11.026 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2018.11.026 .

GAO W J ， YUAN C R . Application status of patient reported outcomes measurement information system in foreign countries ［J］. Chin J Nurs ， 2018 ， 53 （ 11 ）： 1401 - 1405 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2018.11.026 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2018.11.026 .

吴傅蕾 . 乳腺癌阶段特异性患者报告结局测量系统的构建研究［D］. 上海：中国人民解放军海军军医大学， 2019 .

WU F L . The development of a phase-specific patient-reported outcomes measurement system-breast cancer ［D］. Shanghai ： Naval Medical University ， 2019 .

WESSELIUS H M ， VAN DEN ENDE E S ， ALSMA J ， et al . Quality and quantity of sleep and factors associated with sleep disturbance in hospitalized patients ［J］. JAMA Intern Med ， 2018 ， 178 （ 9 ）： 1201 - 1208 . DOI： 10.1001/jamainternmed.2018.2669 http://dx.doi.org/10.1001/jamainternmed.2018.2669 .

陈丽霞，纪代红，赵巧玉，等 . 中文版理查兹-坎贝尔睡眠量表的信效度研究［J］. 中华护理杂志， 2016 ， 51 （ 9 ）： 1141 - 1144 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2016.09.028 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2016.09.028 .

CHEN L X ， JI D H ， ZHAO Q Y ， et al . The reliability and validity of the Chinese version of Richards-Campbell Sleep Questionnaire ［J］. Chin J Nurs ， 2016 ， 51 （ 9 ）： 1141 - 1144 . DOI： 10.3761/j.issn.0254-1769.2016.09.028 http://dx.doi.org/10.3761/j.issn.0254-1769.2016.09.028 .

陈丽霞 . 中文版理查兹—坎贝尔睡眠量表的信效度研究及临床应用评价［D］. 大连大连大学， 2017 .

CHEN L X， Reliability and validity and clinical practice of the Chinese version of Richards-Campbell Sleep Questionnaire ［D］. Dalian ： Dalian University ， 2017 .

KUPFER D J ， DETRE T P ， FOSTER G ， et al . The application of Delgado’s telemetric mobility recorder for human studies ［J］. Behav Biol ， 1972 ， 7 （ 4 ）： 585 - 590 . DOI： 10.1016/s0091-6773（72）80220-7 http://dx.doi.org/10.1016/s0091-6773（72）80220-7 .

NAHM F S . Receiver operating characteristic curve： overview and practical use for clinicians ［J］. Korean J Anesthesiol ， 2022 ， 75 （ 1 ）： 25 - 36 . DOI： 10.4097/kja.21209 http://dx.doi.org/10.4097/kja.21209 .

张晓红，于文君，宗薇，等 . 神经外科择期手术患者围手术期焦虑的现况调查和危险因素分析［J］. 中华现代护理杂志， 2019 ， 25 （ 28 ）： 3611 - 3616 . DOI： 10.3760/cma.j.issn.1674-2907.2019.28.011 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.1674-2907.2019.28.011 .

ZHANG X H ， YU W J ， ZONG W ， et al . Current status and risk factors analysis of perioperative anxiety in patients undergoing neurosurgery ［J］. Chin J Mod Nurs ， 2019 ， 25 （ 28 ）： 3611 - 3616 . DOI： 10.3760/cma.j.issn.1674-2907.2019.28.011 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.1674-2907.2019.28.011 .

WEST N A ， JOHNSON D A ， LUTSEY P L ， et al . Cognition and 20-year subsequent sleep disturbances ［J］. Sleep Health ， 2021 ， 7 （ 5 ）： 631 - 637 . DOI： 10.1016/j.sleh. 2021.01.008 http://dx.doi.org/10.1016/j.sleh.2021.01.008 .

IRWIN M R ， OLMSTEAD R ， BJURSTROM M F ， et al . Sleep disruption and activation of cellular inflammation mediate heightened pain sensitivity： a randomized clinical trial ［J］. Pain ， 2023 ， 164 （ 5 ）： 1128 - 1137 . DOI： 10.1097/j.pain.0000000000002811 http://dx.doi.org/10.1097/j.pain.0000000000002811 .

BURGER P ， VAN DEN ENDE E S ， LUKMAN W ， et al . Sleep in hospitalized pediatric and adult patients - a systematic review and meta-analysis ［J］. Sleep Med X ， 2022 ， 4 ： 100059 . DOI.org/ 10.1016/j.sleepx.2022.100059 http://dx.doi.org/10.1016/j.sleepx.2022.100059

刘柳 . 睡眠障碍患者主客观睡眠对慢性疼痛影响的研究［D］. 成都：四川大学， 2021 . DOI： 10.27342/d.cnki.gscdu.2021.002937 http://dx.doi.org/10.27342/d.cnki.gscdu.2021.002937 .

LIU L . The effect of subjective and objective sleep on chronic pain in patients with sleep disorders . Chengdu ： Sichuan University ， 2021 . DOI： 10.27342/d.cnki.gscdu.2021.002937 http://dx.doi.org/10.27342/d.cnki.gscdu.2021.002937 .

王晓秋，吴文忠，刘成勇，等 . 体动记录仪与睡眠评价［J］. 世界睡眠医学杂志， 2020 ， 7 （ 4 ）： 733 - 737 . DOI： 10.3969/j.issn.2095-7130.2020.04.074 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2095-7130.2020.04.074 .

WANG X Q ， WU W Z ， LIU C Y ， et al . Actigraphy and sleep assessment ［J］. World J Sleep Med ， 2020 ， 7 （ 4 ）： 733 - 737 . DOI： 10.3969/j.issn.2095-7130.2020.04.074 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2095-7130.2020.04.074 .

HAGHAYEGH S ， KHOSHNEVIS S ， SMOLENSKY M H ， et al . Performance comparison of different interpretative algorithms utilized to derive sleep parameters from wrist actigraphy data ［J］. Chronobiol Int ， 2019 ， 36 （ 12 ）： 1752 - 1760 . DOI： 10.1080/07420528.2019.1679826 http://dx.doi.org/10.1080/07420528.2019.1679826 .

CONLEY S ， KNIES A ， BATTEN J ， et al . Agreement between actigraphic and polysomnographic measures of sleep in adults with and without chronic conditions： a systematic review and meta-analysis ［J］. Sleep Med Rev ， 2019 ， 46 ： 151 - 160 . DOI： 10.1016/j.smrv.2019.05.001 http://dx.doi.org/10.1016/j.smrv.2019.05.001 .

李荣，罗凤 . 乳腺癌患者睡眠评估工具的应用研究进展［J］. 中华内分泌外科杂志， 2022 ， 16 （ 5 ）： 637 - 640 . DOI： 10.3760/cma.j.cn.115807-20220316-00063 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn.115807-20220316-00063 .

LI R ， LUO F . Research progress in the application of sleep assessment tools in breast cancer patients ［J］. Chin J Endocr Surg ， 2022 ， 16 （ 5 ）： 637 - 640 . DOI： 10.3760/cma.j.cn.115807-20220316-00063 http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.cn.115807-20220316-00063 .

ZHAI H F ， YAN Y H ， HE S Q ， et al . Evaluation of the accuracy of contactless consumer sleep-tracking devices application in human experiment： a systematic review and meta-analysis ［J］. Sensors ， 2023 ， 23 （ 10 ）： 4842 . DOI： 10.3390/s23104842 http://dx.doi.org/10.3390/s23104842 .

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