CN101340869A - 用于减少睡着的人的打鼾和/或睡眠呼吸暂停的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于减少睡着的人(1)的打鼾和睡眠呼吸暂停的系统和方法，该系统(2)包括至少一个传感器(4)，用于检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性，并且用于产生指示打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性的传感器信号(A)；以及处理器单元(6)，用于根据传感器信号确定睡着的人是否可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停，其中系统装配有可由处理器单元控制的刺激器(10)，其中，刺激器设置成在人保持熟睡时使用触发信号触发睡着的人改变位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于减少睡着的人的打鼾和/或睡眠呼吸暂停的系统和方法。
背景技术
术语“呼吸暂停”意味着“没有呼吸”。这种呼吸缺失发生在睡眠呼吸暂停中，这是严重的、可能威胁生命的状况，其远比通常理解的更常见。睡眠呼吸暂停是特征为睡眠期间呼吸短暂中断的呼吸紊乱。
例如，从美国专利6454724中已知一种系统和方法。该公开文本公开了一种用于监测个体呼吸的呼吸暂停监测器和警告器。响应于周期性呼吸节律的中断，发出警告，以唤醒个体。
发明内容
本发明的一个目的是改进上述系统和方法。
根据本发明，提供了一种系统，该系统包括至少一个传感器，例如声音传感器，用于检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性，并且用于产生指示打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性的传感器信号；处理器单元，用于根据传感器信号检测是否睡着的人可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停；以及可由处理器单元控制的刺激器，其中，刺激器设置成在该人保持睡眠时，使用触发信号触发睡着的人改变位置。
美国专利6454724中的系统和方法的又一尚未识别的问题在于，唤醒个体严重地中断了夜间的休息。一次或多次这种中断可能引起个体在日间令人不快的疲乏。
使用刺激器，人不必进入唤醒状态就能重新开始正常的呼吸。刺激器可以简单地设置成这样使得睡着的人改变位置，以便将重新开始呼吸和/或将减少打鼾。合适地，人的软腭改变位置，以便能够在所述人保持熟睡时将重新开始呼吸和/或将减少打鼾。
在本发明的改进实施例中，至少一个传感器形成为声音传感器阵列，例如扩音器阵列。可以采用这种阵列以区分声源，以便在使用中，可以从系统用户的呼吸声中区分床伴的呼吸声。
例如，这种刺激器可以设置成对睡着的人施加机械力，以触发睡着的人改变位置。刺激器还可以包括声音发射器，其中，发射器设置成发射具有合适音调、长度和/或强度的声音，用于触发睡着的人改变位置。另一可能性是刺激器设置成电触发睡着的人改变位置。用于电触发的刺激器例如可以包括至少一个经皮神经电刺激(TENS)设备和/或至少一个直流电前庭刺激(GVS)线圈。
优选地，系统包括睡眠检测装置，用于检测人是否睡熟。当系统装配有这种睡眠检测装置时，系统可以设置成在人睡熟时自动停止检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性。同样，处理器单元可以设置成当睡眠检测装置已经确定个体熟睡时开始确定睡着的人是否发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停。
在改进实施例中，睡眠检测装置设置成确定人的睡眠深度。这一实施例的一个优点是可以设置处理器单元根据睡眠深度控制刺激器触发睡着的人。因而，调整至少一个触发参数，其定义了触发信号。如果人睡的不深，可以减少由刺激器执行的触发强度。相反地，如果人睡的相当深，可以增加触发以便尽管处于深度睡眠也能够引起位置改变。因而，改进的实施例可以提高系统的刺激器精度。
另一实施例可能是，处理器单元设置成根据信号确定睡着的人是否仍然熟睡或者由于对人的触发而已经意外苏醒。这一实施例可以是学习系统，其中处理器单元可以设置成调整至少一个触发参数，其定义了触发信号，该处理器设置成基于关于早期触发的信息调整触发参数。这种信息可以关于，作为至少一个早期触发事件以及例如在至少一个触发事件之前时所述人睡眠深度的结果，个人是否已经苏醒。
基本思想是提供一种用于减少睡着的人的打鼾和/或睡眠呼吸暂停的系统和方法，而不损害人在睡眠时的休息质量。这一思想是从尚未识别的问题中得出的，即使人苏醒对夜间睡眠需要的休息量具有负作用。
参考下文所述的实施例并且参照附图，本发明的这些及其它方面将得到阐明并且变得显而易见，在附图中，同样的附图标记表示相似的部件。
附图说明
附图中，
图1是使用根据本发明系统的第一实施例的处于第一位置的睡着的人的侧视图和系统实施例的示意图；
图2是处于第二位置的睡着的人的侧视图，该睡着的人使用图1的系统；
图3是处于第一位置的睡着的人头部的放大侧视图；
图4是使用根据本发明系统的另一实施例的睡着的人的侧视图和系统实施例的示意图；以及
图5是使用根据本发明系统的第三实施例的CPAP装置的人的示意图。
具体实施方式
图1示出了使用系统2的第一实施例的睡着的人1。系统2包括传感器4，其设置成检测睡着的人打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性。传感器4产生指示打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性的信号A。为了根据传感器信号A确定睡着的人是否可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停，系统2装配具有存储器单元8的处理器单元6。而且，系统2包括刺激器10，其设置成当人1保持熟睡时使用触发信号触发睡着的人1改变位置。刺激器10可以是电刺激器，优选为经皮神经电刺激(TENS)设备，其广泛地用于其它应用中。电刺激器也可以是直流电前庭刺激(GVS)线圈，或者是扬声器，扬声器设置成产生声音以便触发睡着的人直接改变位置。扬声器将优选设置成发射具有合适音调、长度和/或强度的声音，用于触发睡着的人改变位置。或者，刺激器10可以间接触发睡着的人改变位置。例如，刺激器10可以是振动器，用于振动人1睡于其上的表面14，这将引起睡着的人1改变位置。
处理器单元6设置成控制刺激器10。另外，系统2可以包括用于确定人是否睡熟的睡眠检测装置12，以及用于监测睡着的人的多导睡眠描记装置13。这种多导睡眠描记装置13可以设置成确定睡着的人的睡眠深度。多导睡眠描记装置13还可以设置成监测脑电波、眼球移动、肌肉活动、心跳和/或血氧水平。为了测量呼吸，至少一个传感器4可以包括热敏电阻13′，设置成位于睡着的人鼻子及其上嘴唇之间(参见图3)。使用中，睡着的人的呼吸影响温度，并且因而影响热敏电阻13′的电阻抗。热敏电阻13′优选设置成与处理器单元6进行无线通信。
睡眠检测装置12和/或多导睡眠描记装置13还可以设置成将关于人的大脑活动的数据发送至处理器单元6，其例如可以适于根据大脑活动导出人1的睡眠深度。或者，多导睡眠描记装置13可以设置成根据大脑活动导出对人1的睡眠深度的测量值，并且将对睡眠的该测量值发送至处理器单元6。
将参照图1和2解释系统2的第一实施例的操作。
图1中，人1睡在表面14上。当人1处于第一位置熟睡时，处理器单元6使用传感器4确定是否发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停以及是否可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停。同样，多导睡眠描记装置13在睡眠期间监测人。将关于大脑活动的数据发送至处理器单元6，其根据大脑活性确定睡眠深度。
如果发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停或者如果打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生可能性变得足够高，那么处理器单元6控制刺激器10触发睡着的人改变位置。在所示的第一实施例中，位置改变成这样使得在人保持熟睡时，将重新开始呼吸和/或将减少打鼾。
参照图2说明了将重新开始呼吸和/或将减少打鼾的方式。一般地，由于人软腭至少局部地阻塞其呼吸气道(图中未示出)，而发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停。通过改变至人侧卧的第二位置，人的软腭改变位置，从而去除了对其呼吸气道的阻塞。
为了防止人1因为刺激器10的触发而苏醒，触发适应于人1的睡眠深度，该深度使用多导睡眠描记装置13进行监测。为此，在系统的该实施例中，处理器单元6的存储器8装有包含作为睡眠深度的函数的触发参数(例如触发功率)的表格。然而，如果人1仍然因为刺激器10执行的触发而苏醒，这将由睡眠检测装置12的处理器单元6记住并且存储在存储器8中，由此修改表格。当已经使用系统2足够长时间，系统10的触发将很少唤醒人1，由此提高了夜间睡眠的质量。
如果人苏醒，睡眠检测装置12将对这进行检测，而系统2将自动停止检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或这种发生的可能性。当睡眠检测装置12检测到人苏醒时，处理器单元6还可以指导多导睡眠描记装置13停止监测人。
在图4中，示出了系统的另一改进更多的第二实施例。第二实施例与第一实施例非常相似。然而，在该实施例中，至少一个传感器形成为声音传感器的阵列，例如图4中所示的扩音器阵列4ij。可以采用阵列4ij区分声源。对各源进行区分是期望的特征，以便从发自其它源的声音中区分系统用户的声音。例如，可以从用户的呼吸声中区分床伴的呼吸声。在图4中，阵列4ij设置成矩阵形式。然而，阵列4ij可以适当地以其它方式另行配置。
参照图5，解释了系统的第三实施例。第三实施例与第一实施例也非常相似。然而，系统2的第三实施例装配有用于缓解睡着的人的气道的装置20。优选地，装置20是持续气道正压(CPAP)装置(参见图5)，其包括鼻罩22、流动快的风扇24和用于建立从风扇24流至罩22的流体连接的软管26。装置20还包括喷嘴(nosepiece)18，用于将源自风扇24的空气释放至睡着的人1的鼻气道。CPAP装置20可由处理器单元6控制，处理器单元6可以配置成如果睡着的人可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停则启动CPAP装置20。然而，由于CPAP装置20能够非常有效地缓解睡着的人的气道，而无需让睡着的人改变位置，因此如果可能发生打鼾和/或睡眠呼吸暂停，还可以应用启动CPAP装置20的这一原则，同时省略刺激器10。
在可应用于系统的任意实施例的修改中，系统2包括加速计18，用于确定加速度。优选地，加速计18位于靠近睡着的人1的嘴和鼻的位置。这一位置可以是如图3中所示的睡着的人1的头部16上的位置。加速计18可以测量由于睡着的人移动而发生的加速度。随后，加速计18可以将加速度数据发送至处理器单元16，其在系统2的这一修改中设置成确定传感器4执行的测量中的干扰值的估计值。因而，系统2能够补偿睡着的人1的移动所产生的传感器信号A的干扰。
应当强调，本发明不局限于上述的实施例。可以使用适于使睡着的人改变位置的任何元件。同样，可以设置系统建立诸如无线链接的链接通往医院和/或睡眠诊所，在这里可以监测、存储和研究关于人睡眠的相关数据。而且，可应用不同种类的传感器以检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性。正如已经提及地，可以使用声音传感器。然而，在不脱离本发明的情况下，同样可以将用于测量脉搏传导时间导出的呼吸参数的装置应用以检测打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性。
只要刺激器的使用能够(至少一般能够)运行在人保持熟睡时，就可以使用装配有抖动器的睡眠表面作为根据本发明的系统中的刺激器，所述抖动器用于刺戳睡着的人的背部，以便使其改变位置。一个效果是睡着的人可以整晚持续睡眠。因而，系统将显著地改进人的睡眠质量。同样，睡眠检测装置和多导睡眠描记可以互相集成。
应当注意到，文字“包括”不排除在所述装置的部分中还存在其它元件，或者在方法中还存在附加步骤。还应当注意，文字“一”/“一个”不排除多个。此外，不应当将权利要求书中的附图标记理解成是对本发明范围的限制。
Claims (20)
1、一种用于减少睡着的人(1)的打鼾和/或睡眠呼吸暂停的系统(2)，所述系统(2)包括：
-至少一个传感器(4)，用于检测所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性，并且用于产生指示所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停的所述发生和/或所述发生可能性的传感器信号(A)；
-处理器单元(6)，用于根据所述传感器信号(A)确定所述睡着的人(1)是否可能发生所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停；以及
-刺激器(10)，可由所述处理器单元(6)控制，其中，所述刺激器(10)设置成在所述人(1)保持熟睡时，使用触发信号触发所述睡着的人改变位置。
2、根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器单元设置成控制所述刺激器(10)，以在所述睡着的人可能发生所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停时触发所述睡着的人。
3、根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述刺激器(10)设置成使所述睡着的人(1)以这样的方式改变位置，即能够在所述人保持熟睡时，将重新开始呼吸和/或将能够减少打鼾。
4、根据权利要求3所述的系统，其中，所述位置的改变是这样的，即所述人的软腭改变位置，以便能够在所述人(1)保持熟睡时将重新开始呼吸和/或将减少打鼾。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其中，所述系统包括睡眠检测装置(12)，用于检测人是否睡熟。
6、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述系统包括多导睡眠描记装置(13)，用于监测所述睡着的人。
7、根据权利要求6所述的系统，其中，所述多导睡眠描记装置(13)设置成确定睡着的人的睡眠深度。
8、根据权利要求7所述的系统，其中，所述处理器单元(6)设置成根据所述睡眠深度控制所述刺激器(10)触发所述睡着的人。
9、根据权利要求6、7或8所述的系统，其中，所述处理器单元设置成当所述多导睡眠描记装置(13)已经确定所述人已经睡熟时开始确定所述睡着的人是否可能发生所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停。
10、根据权利要求6-9中任意一项所述的系统，其中，所述处理器单元和/或所述睡眠检测装置(12)还设置成根据所述信号确定所述睡着的人(1)仍然熟睡或是因为对所述人的所述触发而已经意外苏醒。
11、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述处理器单元(6)设置成调整至少一个触发参数，其定义了触发信号。
12、根据权利要求10或11所述的系统，其中，所述处理器单元(6)设置成基于关于早期触发的信息调整所述触发参数。
13、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述刺激器(10)设置成对所述睡着的人(1)施加机械力，以触发所述睡着的人改变位置。
14、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述刺激器(10)包括声音发射器，其中，所述发射器设置成发射具有合适音调、长度和/或强度的声音，用于触发所述睡着的人改变位置。
15、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述刺激器(10)设置成电触发所述睡着的人改变位置。
16、根据前述任意一项权利要求所述的系统，其中，所述至少一个传感器是声音传感器。
17、根据权利要求16所述的系统，其中，所述至少一个传感器包括传感器阵列(4ij)。
18、根据权利要求17所述的系统，其中，所述处理器单元(6)设置成区分声源。
19、一种用于减少打鼾和/或睡眠呼吸暂停的方法，所述方法包括如下步骤：
-使用至少一个传感器(4)产生指示所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停的发生和/或发生可能性的信号；
-根据所述传感器信号确定睡着的人是否可能发生所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停；以及
-如果所述睡着的人可能发生所述打鼾和/或睡眠呼吸暂停，则在所述人保持熟睡时触发所述睡着的人改变位置。
20、一种使用根据权利要求1-8中任意一项所述的系统的根据权利要求19所述的方法。
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Open date: 20090107 |