專利名稱：使用睡眠面罩的高效生理節(jié)奏和相關(guān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的制作方法
使用睡眠面罩的高效生理節(jié)奏和相關(guān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)本發(fā)明涉及使用睡眠面罩高效調(diào)節(jié)生理節(jié)奏和相關(guān)系統(tǒng)，其使用遞送通過受試者的眼瞼的最優(yōu)波長光療。己知將輻射指向受試者以影響生理節(jié)奏和/或解決受試者的與受試者內(nèi)的褪黑激素和/或血清素水平相關(guān)的紊亂。一般來說，這樣的處置包括在患者醒著的時(shí)候向患者的眼部直接照射光線，以減輕或治療光線不足導(dǎo)致的紊亂，包括季節(jié)性情緒失調(diào)(SAD)、以及與時(shí)差和輪班相關(guān)的生理節(jié)奏混亂和生理節(jié)奏睡眠障礙。盡管一些系統(tǒng)被配置為在受試者睡眠時(shí)向所述受試者施予光療，但是這些系統(tǒng)使用具有低于最優(yōu)特性的光來操作，這導(dǎo)致了不太有效的患者反應(yīng)，可能使患者暴露于超過需要的過多的光線中，和/或可能使用超過需要的過多的電力。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種睡眠面罩，其被配置為向受試者提供光療。在一個(gè)實(shí) 施例中，所述睡眠面罩包括護(hù)罩、輻射源和控制器。所述護(hù)罩被配置為覆蓋佩戴所述睡眠面罩的受試者的眼睛，使得所述護(hù)罩提供周圍輻射和所述受試者的眼睛之間的屏障。所述輻射源由所述護(hù)罩承載，并且所述輻射源被配置為在所述受試者佩戴所述護(hù)睡眠面罩時(shí)向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射輻射。輻射源所發(fā)射的輻射在大約490nm和大約520nm之間的波段內(nèi)。所述控制器被配置為根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃來控制所述輻射源的輻射發(fā)射。本發(fā)明的另一方面涉及一種向受試者提供光療的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射電磁輻射，其中所發(fā)射的輻射在大約490nm和大約520nm之間的波段內(nèi)，并且其中根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃而發(fā)射所發(fā)射的輻射。本發(fā)明的仍又一方面涉及一種系統(tǒng)，其被配置為向受試者提供光療。在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括用于向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射電磁輻射的裝置，其中所發(fā)射的輻射在大約490nm和大約520nm之間的波段內(nèi)，并且其中根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃而發(fā)射所發(fā)射的輻射。通過參考附圖(所有附圖構(gòu)成本說明書的一部分，其中相同的附圖標(biāo)記代表不同附圖中相應(yīng)的部分)，考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能和各部分的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性，將變得更加顯而易見。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本文中所圖示的結(jié)構(gòu)性部件按相互之間的比例繪制。然而，應(yīng)該明確理解，附圖僅用于圖解和描述的目的而非本發(fā)明的限制。此外，應(yīng)該注意，本文任何一個(gè)實(shí)施例中所示出或描述的結(jié)構(gòu)性特征也可用在其他實(shí)施例中。然而，應(yīng)該明確理解，附圖僅用于圖解和描述的目的而非限定本發(fā)明的限度。如在說明書和權(quán)利要求書中所使用，單數(shù)形式“一”包括復(fù)數(shù)指代，除非上下文中明確指出不是。圖I圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖4圖示了示出感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的響應(yīng)與波長的繪圖。
圖5圖示了人類眼瞼透射率(以對數(shù)刻度)與波長的繪圖。圖6A圖示了針對穿過受試者的眼瞼的電磁輻射的，睡眠周期敏感度繪圖、明視響應(yīng)繪圖和視覺系統(tǒng)的相對敏感度繪圖。圖6B圖示了針對持續(xù)褪黑激素抑制所需要的投射通過受試者的眼瞼的光的波長的相對輻照度的繪圖。圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的發(fā)光模塊。圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩的示意性圖表。

圖1-3圖示了睡眠面罩10，其被配置為高效地向受試者提供光療。面罩10所提供的光療對于改變受試者的生理節(jié)奏、調(diào)節(jié)褪黑激素表達(dá)、和/或影響視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞響應(yīng)(例如，季節(jié)性情緒失調(diào))等方面可以是有用的。所述光療可以包括通過閉合的眼瞼(例如，在睡眠時(shí)間期間)將受試者暴露在輻射中，所述輻射具有己知為提供如前所述的效果和/或其他有用效果的特定持續(xù)時(shí)間和模式。本文中所描述的睡眠面罩10通過使用實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的曝光、能耗和功效的優(yōu)化的波段內(nèi)的輻射，更高效地提供這種治療。·睡眠面罩可以針對光療提供舒適的遞送機(jī)制，并且可以在受試者睡眠時(shí)、入睡的過程中和/或從睡眠中醒來的過程中向受試者遞送光療。在一個(gè)實(shí)施例中，睡眠面罩10包括護(hù)罩12、縛帶14、第一發(fā)光模塊16、和/或第二發(fā)光模塊18中的一個(gè)或多個(gè)。如在圖I中可以看到的，護(hù)罩12被配置為覆蓋佩戴睡眠面罩10的受試者的眼睛。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12包括第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22。第一護(hù)罩部分20被配置為覆蓋受試者的第一只眼。第二護(hù)罩22被配置為覆蓋受試者的第二只眼。為了舒適地覆蓋受試者的第一只眼和第二只眼，第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22大體大于受試者的眼的眼打開。在一個(gè)實(shí)施例中，第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22通過連接護(hù)罩部分24接合。連接護(hù)罩部分24被配置為當(dāng)受試者佩戴睡眠面罩10時(shí)架在所述受試者的鼻子的至少一部分上(例如，跨越鼻梁)。在一些實(shí)例中(未示出)，連接護(hù)罩部分24可以窄于或厚于圖1-3中所圖示的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12由柔性材料構(gòu)成。護(hù)罩12的柔軟性可以提升護(hù)罩12對患者而言的舒適性。圖3中可見的護(hù)罩12的一面在使用中面向受試者。在這一面，可以形成大體不滲透液體的基面26。例如，所述不滲透的基面26可以通過諸如聚碳酸酯、聚酯和/或其他材料的柔性塑料材料構(gòu)成?；?6的不滲透性可以保護(hù)睡眠面罩10中承載在護(hù)罩12內(nèi)的電子部件免受潮濕。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12包括設(shè)置在基面26上的墊層28。墊層28由柔軟的有彈力的材料構(gòu)成。例如，墊層28可由泡沫、纖維、泡沫/纖維層壓品和/或其他材料構(gòu)成。在使用期間，墊層28向受試者提供最內(nèi)層表面并且接合受試者的面部?；谶@一點(diǎn)，墊層28的柔軟性為受試者的面部提供了墊子，并且增強(qiáng)了睡眠面罩10對受試者而言的舒適性。如將從上文和圖1-3中意識到的，在使用中護(hù)罩12提供周圍輻射和受試者的眼之間的屏障。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12是不透明的，并且阻擋周圍輻射(至少在可見光譜內(nèi))，因而從周圍輻射中保護(hù)受試者的眼睛?？`帶14被配置為將護(hù)罩12固定在受試者上。在圖1-3中所示出的實(shí)施例中，縛帶14附接在第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22的每一個(gè)上，并且包圍受試者的頭部以將睡眠面罩10固定在受試者的頭部?？`帶14的長度可以是可調(diào)的(例如，為了適應(yīng)不同尺寸的頭)。縛帶14可以由有彈力的材料(例如，彈性的)構(gòu)成，其伸展以適應(yīng)用戶的頭部并固定護(hù)罩12。應(yīng)該意識到，圖1-3中睡眠面罩10的實(shí)施例中包含縛帶14并不旨在限制。預(yù)期固定護(hù)罩12的其他機(jī)制。例如，可以實(shí)現(xiàn)更精制的頭飾，可以對護(hù)罩12應(yīng)用粘性表面以能夠移除地粘合到受試者的皮膚來固定護(hù)罩12，可以實(shí)現(xiàn)剛性或柔性的框架(例如，眼鏡)和/或用于固定護(hù)罩12的其他機(jī)制。現(xiàn)在參考圖3,第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18分別被安裝到第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22,位于在使用期間護(hù)罩12面向受試者面部的一側(cè)。第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18是背光式的，并且被配置為向受試者的面部上的受試者的眼睛上和/或 其周圍發(fā)射輻射。如以下所討論，由第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18發(fā)射的輻射所具有的波長(或多個(gè)波長)，當(dāng)其根據(jù)有效光療規(guī)劃被遞送時(shí)在受試者上具有治療效果。光療規(guī)劃的目標(biāo)是感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是一種并不直接參與視覺的視網(wǎng)膜中的神經(jīng)細(xì)胞。替代地，感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是非成像的，并且提供周圍光強(qiáng)的穩(wěn)定表示。結(jié)果是，感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞至少參與三個(gè)重要方面(1)它們在通過提供白天的長度、夜晚的長度以及夜晚到白天和白天到夜晚過渡的信息將生理節(jié)律同步到亮/暗周期上起作用，(2)它們對瞳孔大小的調(diào)節(jié)有貢獻(xiàn)，以及(3)它們對荷爾蒙褪黑激素的光調(diào)節(jié)、急性光抑制和釋放有貢獻(xiàn)。方便起見，在本公開中，將使用術(shù)語“睡眠周期”來指代受試者的生理節(jié)律，和/或褪黑激素的產(chǎn)生、抑制和/或釋放。給出以上信息之后，可以使用光療通過腦中樞來改變受試者的生理節(jié)奏期、調(diào)節(jié)褪黑激素表達(dá)和/或影響視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞響應(yīng)或者與視覺系統(tǒng)相關(guān)的身體功能(例如，處置諸如季節(jié)性情緒失調(diào)的病狀)，所述腦中樞包括丘腦、SCN (視交叉上核)、IGL (膝間體小葉)、下丘腦和其他身體性中樞。圖4提供了繪圖30，其示出了感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的響應(yīng)與波長。如在圖4中可以看到地，感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的敏感度在大約450nm到達(dá)峰值,并且在大約550nm迅速下降到拐點(diǎn)。借助這一敏感度曲線，傳統(tǒng)光療系統(tǒng)和規(guī)劃關(guān)注于向受試者的眼睛提供450nm和475nm之間的電磁輻射。特別是在其中向受試者睜開的眼睛直接提供電磁輻射的光療系統(tǒng)和規(guī)劃。然而，在很多實(shí)例中，希望在睡眠期間向患者提供光療。就這一點(diǎn)而言，必須通過受試者的眼瞼遞送輻射，眼瞼必然會(huì)在一定程度上使所遞送的輻射衰減。圖5提供了人類眼瞼的透射率(以對數(shù)尺度)與波長的繪圖32。如在圖5中可以看到地，通過眼瞼的透射率基于波長在一定程度上顯著變化。就這一點(diǎn)而言，盡管450nm處的電磁輻射可能是對于在向睜開的眼睛引入電磁輻射以影響感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞從而調(diào)整睡眠周期而言最有效的輻射，但是當(dāng)通過眼瞼向受試者的眼睛提供電磁輻射時(shí)(例如，如在圖1-3中所示通過睡眠面罩10所做的)，450nm處的電磁輻射的衰減可能降低這一波長的效率。圖5圖示了在大約450-550nm范圍內(nèi)的生理節(jié)奏改變光在光穿過眼瞼時(shí)與較長波長的光(例如，大于575nm的波長)相比多衰減十(10)倍或更多。在這一波段內(nèi)，當(dāng)曲線移向光譜的“藍(lán)”端(即，向450nm)時(shí)，衰減增加?；谶@一點(diǎn)，在光療有用的范圍內(nèi)靠近光譜綠-藍(lán)端的福射將被患者的眼險(xiǎn)更少地裳減。圖6A提供了針對穿過受試者的眼瞼的電磁輻射的，睡眠周期敏感度的繪圖34，明視響應(yīng)繪圖36和視覺系統(tǒng)的相對敏感度繪圖38。換言之，繪圖34、36和38己針對人類眼瞼的透射率(例如,如圖5的繪圖32中所示，如上所述)調(diào)整。如在圖6A中可以看到地，人類眼瞼的透射率將用于通過光療影響受試者的睡眠周期的最優(yōu)波長從大約450nm移動(dòng)到大約490nm和520nm之間或大約500nm和大約510nm之間。此外，圖6B圖示了針對受試者內(nèi)的持續(xù)褪黑激素抑制所需要的輻照度(即，輻射功率)和光波長之間的關(guān)系。圖6B圖示了表示眼瞼具有光的低透射率的人的低透射率曲線35，表示具有光的眼瞼透射率的中間值的中間透射率曲線37，和表示具有光的高透射率的人的高透射率曲線39。如通過圖6B中的數(shù)據(jù)可以看到地,在500nm到510nm波段的中間光線透射率(曲線37)是眼瞼外部的入射光的大約1/300。收集的透射率數(shù)據(jù)也表明人群的特性(“高透射率”和“低透射率”曲線之間的差異)具有大約10 1的范圍。由于過去的數(shù)據(jù)是基于少量的受試者和/或有限數(shù)量的單一波長，因而遺失了這一差異并且在先前的光療處置中未考慮其。最近測得的最高眼瞼衰減僅允許在500nm到510nm的最優(yōu)波段內(nèi)的入射光的1/1000通過。最低衰減值允許在500nm到510nm波段內(nèi)的入射光的大約1/100通過。然而，所有受試者具有大致相同的透射率曲線形狀(即，遍及光譜相同的局域最小值/最小值位置)，如圖6B中可見。因而，很明顯，在對光療有用的波段內(nèi)大約490nm到大約520nm或大約500nm到大約510nm的范圍內(nèi)的光提供通過患者眼瞼的最優(yōu)透射率(不管受試者透射 率的差異)?；谶@一點(diǎn)，在一些實(shí)施例中，出于刺激與光響應(yīng)相關(guān)的生理節(jié)奏系統(tǒng)的目的，睡眠面罩10所使用的光在短于大約490nm或大于大約520nm、或者短于大約500nm或大于大約5IOnm的波長不具有實(shí)質(zhì)功率。對比于針對睜開的眼睛廣泛使用的440nm到480nm (“藍(lán)”)波長，針對閉合的眼睛的最優(yōu)“綠-藍(lán)”波段(即，490nm到520nm)關(guān)于對受試者的視覺受體造成的短波長傷害也是更加安全的量級?；谶@一點(diǎn)，當(dāng)在最優(yōu)范圍內(nèi)為閉眼提供光療時(shí)使用的光強(qiáng)度可以是睜眼處置的強(qiáng)度水平的10到1000倍?；谶@一點(diǎn)，以上討論的數(shù)據(jù)使得用于閉眼光療的波長的優(yōu)化能夠教導(dǎo)當(dāng)使用490nm到520nm范圍或500nm到510nm范圍內(nèi)的輻射時(shí)針對褪黑激素的抑制(并且因而，生理節(jié)奏和相關(guān)的睡眠循環(huán)系統(tǒng)調(diào)制)需要較低水平的光。因此，為獲得特定的效果，必須要在眼瞼外部生成并且指向眼瞼上的輻射更少。因此，如果期望更多的效果，如果期望或必須的話可以使用更多的輻射。再次，當(dāng)提供優(yōu)化范圍內(nèi)的閉眼治療時(shí)，光強(qiáng)度可以是針對睜眼處置的強(qiáng)度水平的10到1000倍。因而，這一優(yōu)化波段的使用提供更加有效的光療。這一高效的實(shí)現(xiàn)使得光療能夠被優(yōu)化，不僅針對功效，也針對患者曝光、光面罩能量消耗，并且可能提供其他益處。返回參考圖3，在一個(gè)實(shí)施例中，為增強(qiáng)提供給受試者的光療的效率，第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18被配置為發(fā)射第一波段內(nèi)的電磁福射,所述第一波段被移動(dòng)以考慮受試者的眼瞼的衰減。例如，第一波段可以包括大約490nm和大約520nm之間和/或大約500nm和大約510nm之間的波長。圖7圖示了發(fā)光模塊40。發(fā)光模塊40可以在與睡眠面罩10 (如圖1_3中所示)類似或相同的睡眠面罩中實(shí)現(xiàn)，并且可用作與第一發(fā)光模塊16類似或相同的第一發(fā)光模塊和/或與第二發(fā)光模塊18類似或相同的第二發(fā)光模塊(圖1-3中所示)。發(fā)光模塊可包括外殼42、一個(gè)或多個(gè)輻射源44和/或其他部件中的一個(gè)或多個(gè)。外殼42被配置為容納和/或承載一個(gè)或多個(gè)輻射源44。外殼42能夠附接(永久地或暫時(shí)地)到睡眠面罩用于供受試者使用。基于這一點(diǎn)，外殼42可由剛性材料構(gòu)成，或者外殼42可以由具有一定彈性伸縮性的材料構(gòu)成，以向受試者提供舒適。如圖7中可見，在一個(gè)實(shí)施例中，外殼42被配置為容納承載著輻射源44的基底46。外殼42還被配置為承載輻射源44的外部的光學(xué)漫射器。這將幫助漫射輻射源44所發(fā)射的電磁輻射，并且在受試者的眼瞼上提供大體均勻分布的電磁輻射。這將提升光學(xué)模塊40在受試者休息和/或睡眠期間的舒適度和/或可用性。如本文中所論述，在一些實(shí)施例中，輻射源44可以被配置為發(fā)射500nm和510nm之間的波段內(nèi)的電磁輻射。輻射源44可以被布置在發(fā)光模塊40內(nèi)，使得如果在睡眠面罩內(nèi)安裝了發(fā)光模塊40時(shí)，則將輻射源44所發(fā)射的電磁輻射指向受試者的眼瞼。然后電磁輻射的一部分穿過眼瞼并且進(jìn)入受試者的眼睛，電磁輻射在受試者的眼睛撞擊受試者的感光神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，并且對受試者的睡眠周期具有治療效果(例如，移動(dòng)睡眠周期，延長睡眠期
-rf* ) O圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩10的示意性圖示。如在圖8中 可見，除了在圖1-3中所示和以上所描述的部件中的一個(gè)或多個(gè)之外，睡眠面罩可包括電源50、電子存儲(chǔ)器52、用戶接口 54、控制器56、一個(gè)或多個(gè)傳感器58和/或一個(gè)或多個(gè)通信端口 60中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50、用戶接口 54、控制器56、傳感器58和/或通信端口 60中的一個(gè)或多個(gè)由睡眠面罩10的護(hù)罩12和/或縛帶14承載。在這一實(shí)施例中，電源50、電子存儲(chǔ)器52、用戶接口 54、控制器56、傳感器58和/或通信端口 60中的一個(gè)或多個(gè)可以能移除地附接到護(hù)罩12和/或縛帶14，并且可以能夠從睡眠面罩10的其他部分拆下。這將使得電源50、電子存儲(chǔ)器52、用戶接口 54、控制器56、傳感器58和/或通信端口 60能夠從給定的護(hù)罩12和/或縛帶14上移除并且附接到另一護(hù)罩12和/或縛帶14，這在護(hù)罩12和/或縛帶14隨著時(shí)間和/或使用而老化而必須被替換的情況下是有益的。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18也是能夠從護(hù)罩12上移除/替換的。電源50、電子存儲(chǔ)器52、用戶接口 54和/或控制器56可以控制與第一發(fā)光模塊16和/或第二發(fā)光模塊18相關(guān)聯(lián)的輻射源的操作，如下所述。電源50提供操作與第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18相關(guān)聯(lián)的福射源所需的電力，和/或?yàn)殡娮哟鎯?chǔ)器52、用戶接口 54和/或控制器56供電。電源42可包括便攜式電源(例如，電池、燃料電池等)和/或非便攜式電源(例如，壁式插座、大型發(fā)電機(jī)等)。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50包括能夠再充電的便攜式電源。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50包括便攜式和非便攜式電源兩者，并且受試者能夠選擇應(yīng)該使用哪個(gè)電源為睡眠面罩10供電。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)器52包括電子地存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)器52的電子存儲(chǔ)介質(zhì)可包括與睡眠面罩10 —體(即，本質(zhì)上不能移除)提供的系統(tǒng)存儲(chǔ)器和/或能夠通過例如端口(例如，通信端口 60，像例如USB端口、火線端口等)或驅(qū)動(dòng)器(例如磁盤驅(qū)動(dòng)器等)能移除地連接到睡眠面罩10的能移除存儲(chǔ)器中的一個(gè)或兩者。電子存儲(chǔ)器44可包括光學(xué)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤等)、磁性可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁帶、磁硬盤、軟盤等)、基于電荷的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，EEPROM、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如閃存驅(qū)動(dòng)器等)和/或其他電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)。電子存儲(chǔ)器52可存儲(chǔ)軟件算法、由控制器56確定的信息、經(jīng)由用戶接口 54接收到的信息和/或使得睡眠面罩10能夠正確工作的其他信息。電子存儲(chǔ)器52可包括在睡眠面罩10內(nèi)作為單獨(dú)部件提供的介質(zhì)。電子存儲(chǔ)器52可包括與睡眠面罩10的一個(gè)或多個(gè)其他部件(例如，控制器56) —體提供的介質(zhì)。
用戶接口 54被配置為在睡眠面罩10和受試者(和/或護(hù)理人員)之間提供接口，通過該接口，受試者(和/或護(hù)理人員)可以向睡眠面罩10提供信息或從其接收信息。這使得統(tǒng)稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其他能傳送的條目，能夠在受試者和控制器56之間通信。適合于包含在用戶接口 54內(nèi)的接口設(shè)備的范例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、控制桿、顯不屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、指不光、聲音警報(bào)和打印機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，其功能在此進(jìn)一步論述，用戶接口 54實(shí)際包括多個(gè)獨(dú)立接口，包括承載在睡眠面罩10上的一個(gè)接口和被提供用于查看和/或管理從睡眠面罩10所取回的存儲(chǔ)信息的單獨(dú)的接口(例如，由可以接收來自睡眠面罩10的信息的主機(jī)提供)。將要理解，也可以通過一個(gè)或多個(gè)通信端口 60提供其他通信技術(shù)，不管是硬接線的還是無線的。例如，本發(fā)明預(yù)期面罩10可以與由電子存儲(chǔ)器52提供的能移除存儲(chǔ)器接口集成。在這一范例中，信息可以從能移除存儲(chǔ)器(例如，智能卡、閃存驅(qū)動(dòng)器、能移除磁盤等)載入到睡眠面罩10中，使得(一個(gè)或多個(gè))用戶能夠定制睡眠面罩10的實(shí)現(xiàn)方式。適于與睡眠面罩10 —起使用的其他示范性輸入設(shè)備和技術(shù)包括，但不限于，RS-232端口、RF 鏈路、IR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、線纜或其他)。簡言之，本發(fā)明預(yù)期用于與睡眠面罩10通信信息的任何技術(shù)。也可使用一個(gè)或多個(gè)通信端口 60與額外的設(shè)備或計(jì)算機(jī)器通信，用于為控制器56編程、從存儲(chǔ)器52檢索數(shù)據(jù)、為面罩10增加功能(例如，通過與額外的裝備連接的方式)等目的，和/或用于其他目的?？刂破?6被配置為在睡眠面罩10中提供信息處理和/或系統(tǒng)控制功能。基于這一點(diǎn)，處理器56可包括數(shù)字處理器、模擬處理器、用于處理信息的數(shù)字電路、用于處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或用于電子地處理信息的其他機(jī)制中的一個(gè)或多個(gè)。為提供本文中賦予控制器56的功能，控制器56可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)模塊。所述一個(gè)或多個(gè)模塊可以實(shí)現(xiàn)為軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某種組合；和/或?qū)崿F(xiàn)為其他。盡管控制器56在圖I中示為單個(gè)實(shí)體，但這僅出于圖示的目的。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，控制器56可包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理地位于同一設(shè)備(例如，睡眠面罩10)內(nèi)，或者控制器56可以表不協(xié)同工作的多個(gè)設(shè)備的處理功能。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器56根據(jù)預(yù)定的光療算法控制第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18。預(yù)定光療算法可指由第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18向受試者的面部上的受試者的眼睛上或眼周圍所發(fā)射的輻射的時(shí)間、強(qiáng)度和/或波長。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定光療算法存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)器52中，并且提供給控制器56用于經(jīng)由控制第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18來運(yùn)行。在一些實(shí)例中，可以針對受試者調(diào)整或定制預(yù)定光療算法的一個(gè)或多個(gè)方面。預(yù)定光療算法的調(diào)整和/或定制可以經(jīng)由用戶接口 54輸入到睡眠面罩
10。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)器52存儲(chǔ)多個(gè)不同的預(yù)定光療算法，并且受試者(和/或護(hù)理者)通過用戶接口 54選擇適于受試者的預(yù)定光療算法。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定光療算法可指示通過睡眠面罩10施予受試者的輻射的時(shí)間?；谶@一點(diǎn)，在該實(shí)施例中，控制器56包括時(shí)鐘。時(shí)鐘可以能夠監(jiān)測從給定事件開始逝去的時(shí)間和/或能夠監(jiān)測一天中的時(shí)刻。通過例如用戶接口 54，可以使得受試者(和/或護(hù)理者)能夠校正由控制器56的時(shí)鐘所生成的一天中的時(shí)刻。在一個(gè)實(shí)施例中，第一發(fā)光模塊16和/或第二發(fā)光模塊18被配置為在受試者佩戴睡眠面罩10時(shí)向受試者的閉合眼瞼上發(fā)射電磁福射。在一些實(shí)施例中，第一發(fā)光模塊16和/或第二發(fā)光模塊18被配置為發(fā)射特定波段內(nèi)的電磁輻射。所述波段可以在大約490nm和大約520nm之間或者大約500nm和大約510nm之間，以實(shí)現(xiàn)用于生理節(jié)奏和相關(guān)睡眠周期系統(tǒng)的調(diào)制的光療?？刂破?6被配置為控制由第一發(fā)光模塊16和/或第二發(fā)光模塊18所發(fā)射的電磁輻射的時(shí)間和/或強(qiáng)度。所述時(shí)間和/或強(qiáng)度由控制器56根據(jù)光療規(guī)劃控制。在一些實(shí)施例中，光療規(guī)劃可包括連續(xù)光療規(guī)劃。例如，在一些實(shí)施例中，由面罩10所遞送的光療規(guī)劃可包括亮光連續(xù)治療規(guī)劃，其中，以基本固定的強(qiáng)度向受試者的閉合眼瞼上發(fā)射基本連續(xù)的光發(fā)射。在一些實(shí)施例中，光療規(guī)劃可包括脈沖光療規(guī)劃。例如，在一些實(shí)施例中，由面罩10所遞送的光療規(guī)劃可包括亮光間歇脈沖光療，其中，波段內(nèi)的光在受試者的眼瞼時(shí)被脈沖化。睡眠面罩10所用的其他光療規(guī)劃可包括短暫錐形主導(dǎo)的脈沖光療。圖8也圖示，在一些實(shí)施例中，面罩10可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器58，用于感測受試者的眼睛處或其附近的特定狀況，例如，光水平、眼動(dòng)、眼瞼位置、和/或其他狀況。通過示例的方式，一個(gè)或多個(gè)傳感器58可包括一個(gè)或多個(gè)二極管、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo) 體)探測器、光電池、CdS (硫化鎘)電池、光敏電阻、壓電、機(jī)械應(yīng)力傳感器、磁搜索線圈和/或其他傳感器。在一些實(shí)施例中，發(fā)光模塊16和/或發(fā)光模塊18可由用于激活通用光源的通用電路來驅(qū)動(dòng)或“致動(dòng)”。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光模塊16和/或發(fā)光模塊18可使用發(fā)光二極管(LED)來提供本文中描述的光。LED可以通過實(shí)現(xiàn)于數(shù)字開關(guān)和/或模擬電流源類型的電路中的電流調(diào)節(jié)電路激活，所述電路控制占空比的量并調(diào)節(jié)通過LED的電流。用于提供本文中所描述的光的其他光源也可使用這種類型或用于它們的驅(qū)動(dòng)和控制的其他通用致動(dòng)元件。如圖6B中所圖示，由患者的眼瞼造成的光衰減的水平因患者而異?；谶@一點(diǎn)，在將光療規(guī)劃編程到控制器56之前或者在向受試者施予光療規(guī)劃之前，估計(jì)特定患者的眼瞼的衰減在本發(fā)明的一些實(shí)施例中可能是有用的。這可以使得能夠無需使用超過所需的量的光而遞送光療規(guī)劃。例如，所遞送的光的功率(即，輻照度)可以基于所估計(jì)的/所測量的眼瞼的衰減來調(diào)整(即，更多的衰減=需要更強(qiáng)的光)。在一些實(shí)例中，給定患者的眼瞼衰減可以通過使用易于觀察或發(fā)現(xiàn)的患者特征(即，膚色等)來估計(jì)。在一些實(shí)例中，眼瞼衰減可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他測試和裝備來估計(jì)。在一些實(shí)例中，用于估計(jì)給定患者的眼瞼衰減的裝備可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信端口 60與面罩10或控制器56接口，以自動(dòng)地使得控制器56能夠確定光療的光的量/強(qiáng)度。在一些實(shí)例中，面罩10的發(fā)光模塊18和/或發(fā)光模塊16的輻射源44可以用作估計(jì)給定患者眼瞼衰減的光源并且可以與額外的裝備配合工作用于提供這一估計(jì)。在一些實(shí)施例中，面罩10可以能夠被配置為在睜眼光療中使用。例如,第一發(fā)光模塊16和第二發(fā)光模塊18，以及控制器56、電源50、電子存儲(chǔ)器52和/或面罩10的其他部分可以從護(hù)罩12上拆下，并且可以附接或者連接到護(hù)目鏡、燈、燈箱、眼鏡架、防護(hù)眼鏡和/或其他睜眼光療遞送設(shè)備。可以然后對控制器56編程以使用具有接近光譜的“藍(lán)”端的波長的光來提供睜眼光療。 在一些實(shí)施例中，面罩10可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器58，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器58被專門配置用于提供以下額外功能中的一項(xiàng)或多項(xiàng)自動(dòng)光水平滴定、取決于睡眠階段/狀態(tài)的操作、睜眼檢測、眼動(dòng)檢測、照度估計(jì)、曝光時(shí)間記錄/限制、安全警報(bào)、安全關(guān)閉和/或其他功能。盡管基于目前認(rèn)為是最實(shí)際的和優(yōu)選的實(shí)施例，出于圖示的目的詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，這些細(xì)節(jié)僅出于這樣的目的并且本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，旨在涵蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和等價(jià)方案。例如，應(yīng)該理解，本發(fā)明預(yù)期，在可能的范圍內(nèi)，任何實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以與任何其他實(shí)施例的一 個(gè)或多個(gè)特征組合。
權(quán)利要求
1.一種被配置為向受試者提供光療的睡眠面罩，所述睡眠面罩包括 護(hù)罩，其被配置為覆蓋佩戴所述睡眠面罩的受試者的眼睛，使得所述護(hù)罩提供周圍輻射和所述受試者的眼睛之間的屏障； 由所述護(hù)罩承載的輻射源，所述輻射源被配置為在所述受試者佩戴所述護(hù)睡眠面罩時(shí)向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射輻射，其中，所述輻射源發(fā)射的所述輻射在大約490nm和520nm之間的波段內(nèi)；以及 控制器，其被配置為根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃來控制所述輻射源發(fā)射輻射。
2.如權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述光療規(guī)劃指示由所述輻射源以基本固定的強(qiáng)度基本連續(xù)地發(fā)射所述輻射。
3.如權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述光療規(guī)劃指示由所述輻射源脈沖式地發(fā)射所述輻射。
4.如權(quán)利要求I所述的睡眠面罩,其中，所述波段在大約500nm和大約510nm之間。
5.如權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述光療規(guī)劃指示所述輻射源發(fā)射具有針對所述受試者的眼瞼的估計(jì)的衰減而調(diào)整的輻照度的輻射。
6.一種用于向受試者提供光療的方法，所述方法包括 向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射電磁輻射，其中，所發(fā)射的輻射在大約4 9 O nm和大約520nm之間的波段內(nèi)，并且其中，根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃而發(fā)射所發(fā)射的輻射。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述光療規(guī)劃指示以基本固定的強(qiáng)度基本連續(xù)地發(fā)射所述輻射。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述光療規(guī)劃指示脈沖式地發(fā)射所述輻射。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述波段在大約500nm和大約510nm之間。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述光療規(guī)劃包括以針對所述受試者的眼瞼的估計(jì)的衰減而調(diào)整的輻照度水平發(fā)射所述電磁輻射。
11.一種被配置為向受試者提供光療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于向所述受試者的閉合眼瞼上發(fā)射電磁輻射的裝置，其中，所發(fā)射的輻射在大約490nm和大約520nm之間的波段內(nèi)，并且其中，根據(jù)設(shè)計(jì)為影響所述受試者的睡眠周期的光療規(guī)劃而發(fā)射所發(fā)射的輻射。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述光療規(guī)劃指示通過用于發(fā)射電磁輻射的所述裝置以基本固定的強(qiáng)度基本連續(xù)地發(fā)射所述輻射。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述光療規(guī)劃指示通過用于發(fā)射電磁輻射的所述裝置脈沖式地發(fā)射所述輻射。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述波段在大約500nm和大約510nm之間。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述光療規(guī)劃指示用于發(fā)射電磁輻射的所述裝置發(fā)射具有針對所述受試者的眼瞼的估計(jì)的衰減而調(diào)整的輻照度的輻射。
全文摘要
通過睡眠面罩向受試者提供光療。所述睡眠面罩被配置為向受試者的閉合眼瞼上遞送定義的最優(yōu)波段內(nèi)的電磁輻射，所述電磁輻射在調(diào)節(jié)所述受試者的生理節(jié)奏和相關(guān)系統(tǒng)方面是治療有效的。
文檔編號A61N5/06GK102892464SQ201180023826
公開日2013年1月23日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者M·E·科爾鮑 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司