用于基于心臟活動來增強睡眠慢波活動的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種用于基于由一個或多個傳感器生成的輸出信號來管理對象的當前睡眠期的系統(tǒng)及方法，所述輸出信號傳達與在所述當前睡眠期期間所述對象的脈搏率和/或血液體積有關的信息。
【背景技術】
[0002]用于監(jiān)測睡眠的系統(tǒng)是已知的。典型的用于監(jiān)測睡眠的系統(tǒng)包括由用戶在睡眠期間戴在頭上的腦電圖(EEG)帽。EEG帽降低了用戶的舒適水平，其可能打擾睡眠。睡眠期間的感官刺激是已知的。睡眠期間的感官刺激常常是連續(xù)地和/或以不與對象的睡眠模式相對應的間隔被施加的。本公開克服了現(xiàn)有技術的系統(tǒng)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本公開的一個或多個方面涉及一種被配置為管理對象的當前睡眠期的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括一個或多個感官刺激器、一個或多個傳感器以及一個或多個處理器。所述一個或多個感官刺激器被配置為向所述對象提供感官刺激。所述一個或多個傳感器被配置為生成傳達與在所述當前睡眠期期間所述對象的血液體積或脈搏率中的一個或多個有關的信息的輸出信號。所述一個或多個處理器被配置為運行計算機程序模塊。所述計算機程序模塊包括參數(shù)模塊、睡眠階段模塊以及控制模塊。所述參數(shù)模塊被配置為基于所述輸出信號來確定一個或多個心臟活動參數(shù)。所述一個或多個心臟活動參數(shù)包括脈搏率度量或血液體積度量中的一個或多個。所述脈搏率度量和所述血液體積度量與在所述當前睡眠期期間所述對象的當前睡眠階段有關。所述睡眠階段模塊被配置基于所確定的參數(shù)來確定所述對象的所述當前睡眠階段。所述睡眠階段模塊被配置為確定所述對象當前是否處于慢波睡眠。所述控制模塊被配置為控制所述一個或多個感官刺激器，以在所述對象被確定為正處于慢波睡眠時提供所述感官刺激以增強所述對象中的慢波活動(SWA)。在一些實施例中，可以通過腦電圖(EEG)的方式估計SWA。在一些實施例中，SWA對應于EEG信號在0.5-4.0Hz帶中的功率。
[0004]本公開的再另一方面涉及一種用于利用管理系統(tǒng)來管理對象的當前睡眠期的方法。所述系統(tǒng)包括一個或多個感官刺激器、一個或多個傳感器以及被配置為運行計算機程序模塊的一個或多個處理器。所述計算機程序模塊包括參數(shù)模塊、睡眠階段模塊以及控制模塊。所述方法包括:利用所述一個或多個傳感器來生成傳達與在所述當前睡眠期期間所述對象的血液體積或脈搏率中的一個或多個有關的信息的輸出信號；利用所述參數(shù)模塊，基于所述輸出信號來確定一個或多個心臟活動參數(shù)，所述一個或多個心臟活動參數(shù)包括脈搏率度量或血液體積度量中的一個或多個，所述脈搏率度量和所述血液體積度量與在所述當前睡眠期期間所述對象的當前睡眠階段有關；利用所述睡眠階段模塊，基于所確定的參數(shù)來確定所述對象的所述當前睡眠階段；利用所述睡眠階段模塊，確定所述對象是否處于慢波睡眠；并且利用所述控制模塊，控制所述一個或多個感官刺激器來向所述對象提供感官刺激，以在所述對象被確定為正處于慢波睡眠時增強所述對象中的慢波活動。在一些實施例中，所述一個或多個感官刺激器被控制為向所述對象提供感官刺激以誘導睡眠慢波?？梢越?jīng)由慢波活動來測量誘導的睡眠慢波的表現(xiàn)。
[0005]本公開的又另一方面涉及一種被配置為管理對象的當前睡眠期的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:用于向所述對象提供感官刺激的器件；用于生成傳達與在所述當前睡眠期期間所述對象的血液體積或脈搏率中的一個或多個有關的信息的輸出信號的器件；以及用于運行計算機程序模塊的器件。所述計算機程序模塊包括:用于基于所述輸出信號來確定一個或多個心臟活動參數(shù)的器件，所述一個或多個心臟活動參數(shù)包括脈搏率度量或血液體積度量中的一個或多個，所述脈搏率度量和所述血液體積度量與在所述當前睡眠期期間所述對象的當前睡眠階段有關；用于基于所確定的參數(shù)來確定所述對象的所述當前睡眠階段的器件，用于確定所述當前睡眠階段的所述器件被配置為確定所述對象當前是否處于慢波睡眠；以及用于控制用于提供感官刺激的所述器件從而在所述對象被確定為正處于慢波睡眠時向所述對象提供所述感官刺激以增強所述對象中的慢波活動的器件。
[0006]在參考附圖考慮以下描述和權利要求時，本公開的這些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和相關結構元件的功能以及各部分的組合和制造的經(jīng)濟性將變得更加明顯，所有這些均形成本說明書的部分，其中，在各個附圖，中相似的附圖標記指代對應的部分。然而，要明確理解的是，附圖僅僅是出于圖示和描述的目的，并不旨在作為對本公開的限制。
【附圖說明】
[0007]圖1是被配置為基于由一個或多個傳感器生成的輸出信號來管理對象的當前睡眠期的系統(tǒng)的示意性圖示，所述輸出信號傳達與在當前睡眠期期間所述對象的脈搏率和/或血液體積有關的信息。
[0008]圖2圖示睡眠圖和EEG信號。
[0009]圖3圖示被配置為被穿戴在對象的腕部上的光學傳感器。
[0010]圖4圖示被配置為被放置為距對象一距離并且朝向?qū)ο蟮纳眢w的皮膚的區(qū)域的相機。
[0011]圖5圖示對應于對象的脈搏率的高頻變化。
[0012]圖6A圖示在從EEG確定的睡眠階段與在0.04-0.30Hz范圍內(nèi)的來自傳感器的輸出信號之間的比較的范例。
[0013]圖6B圖示隨時間的心率變異性與隨時間的睡眠階段變化大體相關，使得睡眠階段模塊可以基于所確定的心率變異性來確定對象的當前睡眠階段。
[0014]圖7圖示用于利用管理系統(tǒng)來管理對象的當前睡眠期的方法。
【具體實施方式】
[0015]本文中使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”以及“該”包括多個指代物，除非上下文中明確地另行規(guī)定。本文中所用的兩個或多個零件或部件被“耦合”的表述將意味著所述零件直接或間接地(即，通過一個或多個中間零件或部件，只要發(fā)生連接)被結合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指兩個元件彼此直接接觸。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指兩個部件被耦合以作為一體移動，同時維持相對于彼此的固定取向。
[0016]本文中所用的詞語“一體的”意指部件被創(chuàng)建為單件或單個單元。亦即，包括單獨創(chuàng)建并然后被耦合到一起成為單元的多件的部件不是“一體的”部件或體。本文中采用的兩個或多個零件或部件相互“接合”的表述將意味著所述零件直接地或通過一個或多個中間零件或部件而相互施加力。本文中采用的術語“數(shù)目”將意味著一或大于一的整數(shù)(即，多個)。
[0017]本文中使用的方向短語，例如但不限于，頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及附圖中所示的元件的取向，并且不對權利要求構成限制，除非在權利要求中明確記載。
[0018]圖1是被配置為管理對象12的當前睡眠期的系統(tǒng)10的示意性圖示。在一些實施例中，系統(tǒng)10可以包括感官刺激器16、傳感器18、處理器20、電子存儲器22、用戶接口 24和/或其他部件中的一個或多個。系統(tǒng)10被配置為使得在睡眠期期間一次或多次地確定對象12的當前睡眠階段。對象12的睡眠階段是基于對象12的心臟活動來確定的。心臟活動可以包括對象12的脈搏率、對象12的血管中血液的體積的改變、和/或其他心臟活動。系統(tǒng)10被配置為基于由傳感器18生成的輸出信號來遞送感官刺激(例如，聽覺刺激)，輸出信號傳達與在當前睡眠期期間對象12的脈搏率、對象12的血液體積有關的信息、和/或其他信息。系統(tǒng)10被配置為使得在睡眠期間感官刺激的遞送誘導和/或增強對象12中的慢波活動。在一些實施例中，睡眠慢波被誘導，其增強慢波活動。感官刺激的遞送是定時的，以對應于與慢波活動相關聯(lián)的睡眠階段。
[0019]可以通過的腦電圖(EEG)的方式觀察慢波睡眠。圖2圖示了睡眠圖200和EEG信號202。睡眠圖200圖示針對對象的睡眠期，隨時間的睡眠階段204變化。睡眠階段可以包括清醒(W)、快速眼動(R)和/或非快速眼動階段N1、階段N2或階段N3睡眠。在一些實施例中，慢波