CN1116555A - 睡眠障碍康复仪 - Google Patents

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睡眠障碍康复仪涉及一种用于产生模拟正常人睡眠全过程脑电活动规律的时变磁场并将其耦合到睡眠障碍患者睡眠中枢以消除睡眠障碍的装置，由控制器和耦合器组成。控制器可产生模拟正常人由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡至清醒睡眠全过程脑电活动规律的模拟电波，耗合器将模拟电波转换成时变磁场并以非接触方式耦合到睡眠障碍患者睡眠中枢，诱导、调节其睡眠中枢电位活动，从而全面改善睡眠质量并使患者觉醒后头脑清醒、精神饱满。

Description

睡眠障碍康复仪
本发明涉及一种用于产生模拟正常人睡眠全过程脑电活动规律的时变磁场并将其耦合到睡眠障碍患者主动睡眠中枢以全面改善其睡眠质量并进而消除其睡眠障碍的装置。
睡眠是人们生命活动的重要组成部分，人的一生大约有1/3是在睡眠状态下度过的。睡眠时间的长短虽然因人而异，但正常人的睡眠过程一般都包括由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡到清醒几个阶段。研究证实，伴随正常人的睡眠过程，其脑电活动呈现明显的规律性。在清醒兴奋状态下，正常人脑电波以β波为主，其频率范围为14—30HZ。随着自觉意识的控制而进入安静状态后，脑电波中α波占主导地位，其频率范围为8—13HZ。开始入睡时，脑电波进入慢波睡眠阶段并包括3个过程。即首先进入轻度睡眠状态，此时脑电波中α波逐渐消失，出现θ波并逐渐变为以θ波为主，其频率范围为4—7HZ；当睡眠加深到中等程度时，脑电波在以θ波为主的背景下反复出现睡眠纺锤波，其持续时间为0.5秒，间隔2—5秒，载波频率为12—14HZ；随着睡眠的进一步加深，脑电波逐渐变成以间断δ波为主，其频率范围为1—3HZ，间隔时间约1小时。当人睡眠充足或按生物钟将要清醒时，脑电波在很短时间内由较低频率的θ波和δ波突然转变为较高频率的β波。
当人的睡眠出现障碍时，睡眠过程的某一阶段乃至整个睡眠过程中的脑电活动将出现异常。睡眠障碍出现在由清醒到入睡这一阶段时，脑电波频率变化极其缓慢，临床表现为患者难以入睡，这就是典型的失眠症。入睡以后出现睡眠障碍时，脑电波频率一般要高于正常的θ波和δ波，临床多表现为易醒、多梦。由睡眠到清醒阶段也可能出现障碍，这时的脑电波并不呈现由较低频率的θ波和δ波向较高频率的β波的突变，临床表现为似睡非睡、似醒非，头昏脑胀、精神恍惚。从睡眠障碍的临床表现可以想象，睡眠障碍患者在精神上将遭受巨大的痛苦。所幸的是，人们已经探索到了克服睡眠障碍的途径。研究证实，将外磁场耦合人人的大脑时，可在脑内产生感生电流并作用于人的主动睡眠中枢，调节、诱导其电位活动，使之按人为设定的方式进行。由此可见，如果利用某种装置将模拟正常入睡眠过程脑电活动规律的时变磁场耦合到睡眠障碍患者脑内时，可望调节、诱导其主动睡眠中枢电位活动按正常人睡眠过程脑电活动规律进行，从而全面改善其睡眠质量，进而消除其睡眠障碍。本申请人曾在《时变磁场促睡装置》发明专利申请(93102549.4/930312)和《电磁波耦合促眠装置》发明专利申请(94107430.7/940721)中，先后公开了两种时变磁场促睡装置。临床试验证明，这两种装置对于克服以入眠困难为特征的失眠症是很有成效的，它可明显缩短失眠症患者入眠时间。经过一段较长时间使用后，患者一般都可正常入眠。但是，这两种装置也还存在一些有待改进的问题。首先，上述两种装置主要在失眠症患者的入睡过程中起作用，一旦患者入睡，装置即自行关闭，对患者深睡过程和促醒并无直接作用。因此，上述两种装置对消除一般睡眠障碍的效果不甚理想。其次，不同的患者对磁场的敏感程度各不相同，而上述两种装置都缺少磁场强度的调整手段，因而其效果也受到一定的限制。
本发明的目的即在于获得一种可产生模拟正常人由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡至清醒睡眠全过程脑电活动规律且强度可调的时变磁场并将其耦合到睡眠障碍患者主动睡眠中枢的装置，借以调节、诱导患者睡眠中枢电位活动，从而全面改善其睡眠质量，特别是使患者觉醒后头脑清醒，精神饱满，进而可消除其睡眠障碍、恢复正常睡眠。
为了实现上述目的，本发明利用控制器产生模拟正常人由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡到清醒睡眠全过程脑电活动规律的模拟电波，同时利用耦合器将模拟电波转换为强度可调的时变磁场并以非接触方式耦合到睡眠障碍患者脑内。以下结合具体实施例对本发明睡眠障碍康复仪的技术特征作进一步的详细说明。
附图1为本发明睡眠障碍康复仪控制器和耦合器的电路原理图；
附图2为控制器所产生的模拟电波频率变化时序图。
参考附图1、2，本发明睡眠障碍康复仪主要由控制器和耦合器组成。
控制器可由集成电路芯片MM5369、LM8361、CD4040、NE555(1)NE555(2)和显示屏FR—1094—117以及反相器CD4069和电阻网络组成。MM5369与C3可产生频率为60HZ的脉冲，并以此作为整机的时钟基础。LM8361为LED时钟集成电路，它与显示屏FR—1094—117配合使用可作为LED数字钟。LM8361有3路输出，即“秒”输出，“1小时定时输出”和“闹”输出。当LM8361的30脚为低电位时，启动“1小时定时输出”，同时通过计数器CD4040的11脚使CD4040复位。CD4040的CP脉冲取自LM8361的39脚“秒”输出，其输出信号经反相器和电阻网络送入NE555(1)。NE555(1)为振荡器，由于电阻网络的阻值与CD4040计数状态有关，故振荡器NE555(1)3脚输出脉冲的频率随时间的增加而降低，例如由启动时的14HZ降到1小时后的4HZ。当“1小时定时输出”到时，NE555(1)被复位，3脚无输出。
由于CD4040为12级循环计数器，当CP为1秒时，Q12为4096秒，将近1小时，故可利用Q12输出脉冲触发NE555(2)输出5分钟的方波。该方波送入NE555(1)，使其3脚输出低频(4HZ)脉冲系列。这样，从启动后1小时起，每隔1小时NE555(1)的3脚即输出4HZ脉冲系列。
当预定睡眠时间到时(tD)，LM8361的27脚向NE555(1)输出一个1KHZ的脉冲信号并触发NE555(1)的3脚输出一个14HZ的快波，使人的大脑由抑制迅速向兴奋转变，直至自动或手动关机(tG)。
控制器由启动到关机所产生的模拟电波与正常人由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡到清醒的睡眠全过程脑电活动规律是一致的，该模拟电波通过NE555(1)的3脚送到耦合器。调整R可改变NE555(1)3脚输出脉冲宽度，进而调整其输出功率和时变磁场强度。
耦合器可有多种型式，最简单的耦合器莫过于由交流电源、线圈L、三极管T和电容C组成，L和T串接于交流电源电路中，C与L和T并联，T的基极接控制器的NE555(1)的3脚。当控制器产生的模拟电波由T的基极输入耦合器时，线圈L中即产生模拟正常人睡眠全过程脑电活动规律的时变磁场并可以非接触方式耦合入睡眠障碍患者睡眠中枢。
本发明中控制器和耦合器电路简单可靠，调整控制方便，可帮助睡眠障碍患者全面改善睡眠质量，特别是使患者觉醒后头脑清醒，精神饱满，进而消除睡眠障碍。

Claims (2)

1、一种专用于产生拟模拟正常人睡眠全过程脑电活动规律的时变磁场并将其耦合到睡眠障碍患者主动睡眠中枢以消除其睡眠障碍的睡眠障碍康复仪，其特征在于由控制器和耦合器组成；控制器所产生的模拟正常人由清醒到入睡、由浅睡到深睡、再由深睡到清醒睡眠全过程脑电活动规律的模拟电波输入到耦合器后，耦合器将模拟电波转换成强度可调的时变磁场并通过非接触方式耦合到睡眠障碍患者的主动睡眠中枢。
2、根据权利要求1所述的睡眠障碍康复仪，其特征在于所述控制器由集成电路芯片MM5369、LM8361、CD4040、NE555(1)、NE555(2)和显示屏FR—1094—117以及反相器CD4069和电阻网络组成；LM8361的30脚低电位使CD4040复位并通过25脚向NE555(1)输出“1小时定时输出”，CD4040的输出经CD4069送至电阻网络并使其阻值随CD4040计数的增加而变化，从而使NE555(1)3脚输出脉冲的频率逐渐降低，直至“1小时定时输出”到时；每经4096秒后，CD4040的Q12输出脉冲触发NE555(2)产生5分钟的方波并使NE555(1)3脚输出低频脉冲系列；预定睡眠时间到时，LM8361的27脚输出1KHZ脉冲并触发NE555(1)的3脚输出14HZ快波，直至自动或手动关机；所述耦合器由交流电源、线圈L、三极管T和电容C组成，L和T串接于交流电源电路中，C与L和T并联，T的基极与控制器的NE555(1)3脚相联。
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