[0059] 因此，将看到的是TENS设备100的用户活动检测器500使用加速度计152的输出 来确定用户的"在床上"状态。更特别地，用户活动检测器500分析上述身体取向确定W及 上述身体移动和活动水平确定，W确定用户的在床上状态，W便TENS设备修改其操作，诸 如当检测到"在床上"状态时降低刺激强度水平。
[0060] 用于睡眠质量监视的体动记录仪 在本发明的优选实施例中，在夜晚期间经由板上加速度计152来监视身体取向和身体 移动。使用基于体动记录仪特征BMM来评定睡眠质量，并使用身体取向从而滤出在其期间 用户可能离开床的任何时段。使用实际TENS刺激时段期间的活动水平来细化夜晚刺激强 度水平。如果夜晚刺激强度水平太强，则其可引起诸如来自用户的增加身体移动之类的无 意识但故意的反应。因此，期望在必要的情况下调整夜晚刺激强度水平W便阻止夜晚刺激 干扰用户（该干扰是由增加的BMM反映的)。
[006。 在本发明的一个优选实施例中，当在夜晚TENS刺激期间检测到BMM的增加时，TENS设备在预定时间段(例如，五分钟）内减少刺激强度水平。如果刺激强度水平的此减小 在减小BMM方面成功（即，刺激强度已被降低至不再干扰用户的水平)，则TENS设备100被 配置成"记住"用于未来夜晚TENS治疗期的降低刺激强度水平。
[0062] 在本发明的另一实施例中，如果刺激强度水平的减小在减小BMM方面成功，则降 低的刺激强度水平未被立即采纳W用于未来治疗期。替代地，只有当在两个附加后续TENS 治疗期中观察到刺激强度与BMM之间的相同相关性时才使用降低的刺激强度水平。
[0063] 当夜晚TENS刺激强度不够强时，TENS治疗可能不会有效地抑制痛觉，允许痛觉干 扰睡眠。在运种情况下，BMM可能由于用户感觉到的疼痛而是高的。在本发明的优选实施 例中，BMM的增加将首先触发刺激强度水平的减小（即，在BMM由过度刺激强度引起的情况 下)。如果其后并未观察到BMM的显著减小或者BMM继续增加，则发起夜晚TENS刺激强度 水平的增加。如果BMM在刺激强度水平增加之后减小（即，如果刺激强度水平的增加在阻止 疼痛并因此减小BMM方面是有效的)，则TENS设备记住增加的刺激强度水平W用于未来夜 晚TENS治疗期。
[0064] 在每个TENS治疗期之后，残余疼痛缓解效果将一般地持续某个时间段。此残余疼 痛缓解效果的持续时间将从用户到用户而不同。本发明的优选实施例设定结合在TENS设 备100中的计时器(未示出）W用于在先前TENS治疗期完成之后一小时自动重启下一TENS 治疗期。对于某些用户而言，两个夜晚TENS治疗期之间的此一小时间隙可能太长而不能被 残余疼痛缓解效果桥接。因此，在本发明的另一优选形式中，如果BMM在自动重启计时器期 满之间增加，则TENS设备被配置成自动地重启下一治疗期而不等待自动重启计时器期满。 本发明的优选实施例优选地保持早先重启实例的历史。当早先重启的数目超过预定阔值 时，自动重启计时器被缩短W减小疼痛缓解TENS治疗期之间的间隙。
[0065] 示例 在W下示例中举例说明本发明的优选实施例的使用。用户将电极阵列120搭锁（snap) 到TENS刺激器105上并使用皮带110来将TENS设备100固定在用户的上小腿140上，具 有完全的电极和皮肤接触（图1和2)。当新型TENS设备100检测到皮肤上条件（即，使用在 上文讨论并在图3中示出的皮肤上检测器）时，TENS设备开始分析加速度计数据。
[0066] 图6示出了在Ξ分钟的时段内来自板上加速度计152的数据的样本迹线。更特别 地，图6中所示的头Ξ个迹线图示出用于X轴方向301、y轴方向302W及Z轴方向303的 加速度计输出数据。图6中所示的第四迹线304 (即，底部迹线）描绘根据上面的等式1计 算的瞬时加速度A(t)的值。
[0067] 基于由图6中所示的四个示例性迹线表示的数据，可朗t断用户的身体取向在第 一 60秒段305期间是斜躺着（即，因为在此时间段期间沿着y轴检测到零加速度)，并且可 W推断用户的身体取向在下一 120秒段306内是直立的（即，因为在此时间段期间沿着y轴 检测到Ig的加速度)。在下一 40秒段308期间，可W推断用户保持静止并直立，因为存在 瞬时加速度304中的小的活动(不同于取向变化)。然而，在下一 80秒段309期间，可W推 断用户具有相对高的活动水平（即，因为存在瞬时加速度304中的实质的活动)。因此，图6 中所示的数据提供了用于确定用户何时在斜躺着、用户何时是直立的、用户何时是基本上 静止的及用户何时具有高活动水平的基础。
[006引图7使用相同的y轴加速度计输出数据来图示出用于确定用户身体取向的优选方 法。更特别地，并且现在着眼于图7,当使用y轴加速度计输出302来确定用户的取向时，首 先针对在本示例中被定义为一分钟段的每个时期获得平均加速度。迹线312示出了用于在 图6和7中覆盖的Ξ个时期的平均加速度值。迹线312的平均加速度值被映射到y轴加速 度计方向174与水平面170之间的角Θ172 (图5)。其被与上下文相关角阔值319 (图7) 相比较W便确定身体取向是直立的还是斜躺着。在优选实施例中，点线314示出了 30°的 目标角阔值。对于用于第一时期的上下文相关角阔值319而言添加正偏移，因为在先身体 取向是斜躺着(未示出）。用于第一时期的角316在阔值311W下，因此身体取向被分类为 斜躺着。由于第一时期的斜躺着取向316,向目标角阔值314添加偏移W形成用于第二时期 的上下文相关阔值313。阔值313由于偏移中的附加项：估计角均值的标准误差的效果而 略大于阔值311。第二时期具有加速度值方面的较大变化，导致较大的标准误差和偏移项。 第二时期317的角在阔值313W上，使得身体取向被分类为直立。由于身体取向在第二时 期内被分类为直立，所W从目标角阔值314减去偏移W形成用于第Ξ时期的上下文相关阔 值315。身体取向在第Ξ时期内被分类为直立，因为角值318在上下文相关阔值315W上。 因此，图7中所示的数据提供了用于确定用户何时斜躺着和用户何时直立的基础。
[0069] 图8示出了用于直立/斜躺着身体取向的序列的"在床上"分类结果。本发明的优 选实施例基于10个最近时期进行其逐个时期的"在床上"分类。因此，例如，在第16时期， "在床上"状态被视为"真"，，如实线正方形322所指示的，因为10个最近身体取向(在点线 方框324内示出了用于第16时期的10个最近身体取向）之中的8个是斜躺着(其中10个 最近身体取向中的仅2个被分类为直立)。在身体取向的均匀分离(例如，5个身体取向被分 类为斜躺着且5个身体取向被分类为直立）的情况下，在当前时期内保持先前的"在床上" 分类。因此，图8中所示的数据提供用于确定用户何时在床上的基础。
[0070] 图9图示出用于活动水平计数Μτ的计算结果。在图9中再现了来自图6的瞬时加 速度迹线304。用于时期的活动水平计数Μτ是那个时期内的瞬时加速度数据的平均。在本 示例中，瞬时加速度数据表明活动从第一时期335至第二时期336并且至第Ξ时期337渐 进地更高。事实上，第Ξ时期337处的活动水平计数高于第二时期336的活动水平计数，其 继而高于第一时期335的活动水平计数。用于特定时间的ΒΜΜ被定义为用于最近二十个时 期的活动水平计数的中值。在本发明的优选实施例中，针对0.Ig的阔值值（X)来比较ΒΜΜ。 如果BMM在阔值值W下，则用户的身体被分类为具有"低活动"状态。因此，图9中所示的 数据提供了用于确定用户的活动水平（即，用于确定用户何时应被分类为具有"低活动"状 态）的基础。
[0071] 本发明的优选实施例单独地或共同地使用"在床上"状态和"低活动"状态两者来 调整新型TENS设备的操作。更特别地，本发明的优选实施例被配置成当用户被表征为具有 "在床上"状态或"低活动"状态或两者时降低TENS设备100的刺激强度水平。
[0072] 图10中所示的时序图提供了本发明的新型TENS设备如何根据从加速度计数据导 出的用户的身体和测量状态来调整其刺激器操作的示例。图10自上而下示出了用户行为 350、用户"在床上"状态360、用户"低活动"状态370W及TENS刺激器380的操作。
[0073] 新型TENS设备位于用户的上小腿上，从而触发皮肤上条件并从而开始活动监视。 最初，刺激器105在晚上活动时段351期间W强度381来输送正常刺激。用户的"在床上" 状态为"关"且用户的"低活动"状态为"关"姐初始的"开"时段371之后)。
[0074] 当用户在时间352上床时，来自加速度计152的数据指示用户已经变成斜躺着，并 且此身体取向已经被保持达特定数目的时期，因此"在床上"状态变成"开"状态361 (在一 些延迟之后，因为优选实施例中的"在床上"检测器要求分析特定数目的斜躺着身体位置时 期W便进行"在床上"确定)。在用户在床上的同时，用户仍可移动他/她的腿达某个时间 段，但是用户通常在那之后进入具有低BMM的安静时段，因此"低活动"状态在附加延迟之 后变成"开"状态372。无论如何，一旦"在床上"状态被开启，则新型TENS设备100将其刺 激器输出的强度降低至较低水平382,W便通过将刺激强度水平缓和至"强烈但舒适"水平 318W下(其更适合于白天TENS治疗）达到较低水平382 (其更适合于入睡）来帮助用户入 睡。
[007引在图10中所示的示例中，在夜晚期间，用户被刺激感觉的干扰（即使处于上文所 讨论的降低刺激强度水平382)并在时刻353处移动他/她的腿。此腿部活动引起从"低 活动"状态373的改变。TENS刺激器105通过进一步将其刺激强度水平降低至新的较低刺 激强度水平383来对此补偿。在时刻354,当不在向用户提供TENS刺激时，痛觉引起用户 移动他/她的腿（同时通过呆在床上而保持斜躺着取向)，使得"低活动"状态在374处变成 "关"。新型TENS设备识别刺激"关"、"低活动"状态"关"W及"在床上"状态"开"的组合， 其反映用户在躺在床上的同时体验到的疼痛。作为等待直到时刻385为止（当计时器将自 动地开始下一TENS治疗期时)的替代，TENS设备自动地早早地开始下一TENS治疗期(在时 刻 384)。
[0076] 在时刻355,用户醒来并离开床，具有直立位置和增加的活动水平。"在床上"状态 和"低活动"状态两者都被关闭，并且所有未来TENS治疗期将返回至正常刺激强度386 (其 适合于觉醒状态使用）。
[0077] 因此将看到的是，概括地讲，本发明使用结合在TENS设备中的加速度计来测量在 X轴、y轴和Z轴方向上的TENS设备的加速度饼因此测量TENS设备和因此的加速度计被 附着到的体肢的加速度)。W上文所讨论的方式将y轴数据与地球重力矢量g相比较W确 定用户的取向，并且可将此取向表征为"斜躺着"状态或"直立"状态。X轴数据、y轴数据 和Z轴数据被W上文所讨论的方式用来确定身体移动，并且可将此身体移动表征为"低活 动"状态或"非低活动"状态。W上文所讨论的方式使用斜躺着/直立状态和低活动性/非 低活动状态来确定用户是否有可能在床上，并且可将此确定表征为"在床上"状态或"不在 床上"状态。TENS设备被配置成使得如果用户具有"在床上"状态，则TENS设备将刺激强 度水平从较高"觉醒"状态水平降低至较低"睡眠"状态水平。然后监视用户取向和身体移 动。如果用户保持斜躺着且身体移动然后增加(例如，潜在地表示疼痛将用户从睡眠中唤 醒)，则TENS设备被配置成增加刺激强度水平，从而提供增加的疼痛缓解且从而帮助用户保 持睡眠。如果用户并未保持斜躺着且身体移动然后增加(例如，潜在地表示用户已经起来并 到处移动)，则TENS设备被配置成将刺激强度水平增加到较高水平(例如，到正常"觉醒"状 态水平）从而向用户提供增加的疼痛缓解。
[0078] 优选实施例的修改 虽然有时在上文在夜晚使用的上下文中描述了本发明，但应认识到的是也可W在白天 使用期间利用用户的活动和取向状态W修改TENS刺激器的操作。作为示例而非限制，可W 使用用户的活动和取向状态来在白天睡眠期期间修改TENS刺激器的操作，例如W在白天 打随期间降低刺激强度水平。