用于基于对象中的慢波睡眠活动的睡眠期管理的系统和方法_2

文档序号:9567870阅读:来源:国知局
和/或其他部件中的一些和/或全部都可以被分组成一个或多个单 一设备。例如,图2图示了由对象202穿戴的头戴式装置200,并且包括感测电极204、生 物信号放大器206以及无线音频设备208。例如,由图1中的传感器18可以表示感测电极 204和生物信号放大器206。例如,由在图1中示出的感官刺激器16可以表示无线音频设 备 208。
[0020] 返回到图1,感官刺激器16被配置为将感官刺激提供给对象12。感官刺激器16 被配置为在当前睡眠期之前,在当前睡眠期期间和/或在其他时间时将感官刺激提供给对 象12。例如,感官刺激器16可以被配置为在当前睡眠期中的慢波睡眠期间将感官刺激提供 给对象12。感官刺激器16可以被配置为在当前睡眠期期间将感官刺激提供给对象12,以 诱导和/或调节对象12中的SWA。在一些实施例中,感官刺激器16可以被配置为使得调节 包括增大、减小和/或对对象12中的SWA的其他调节。
[0021] 在一些实施例中,感官刺激器16可以被配置为通过无创脑刺激和/或其他方法来 诱导和/或调节SWA。感官刺激器16可以被配置为使用感官刺激通过无创脑刺激来诱导和 /或调节SWA。感官刺激包括气味、声音、视觉刺激、接触、味道和/或其他刺激。例如,经颅 磁刺激可以被施加到对象12,以触发、增大和/或减小SWA。作为另一范例,感官刺激器16 可以被配置为经由对象12的听觉刺激来诱导和/或调节SWA。感官刺激器16的范例可以 包括以下中的一个或多个:音乐播放器、音频发生器、对象12的头皮上的电极的集合、用于 递送振动刺激(也被称为躯体-感官刺激)的单元、生成磁场以直接刺激大脑皮层的线圈、 照明发生器、香味布散器和/或其他设备。
[0022] 在一些实施例中,感官刺激器16被配置为生成唤醒刺激物。所述唤醒刺激物包括 感官刺激,所述感官刺激被配置为将对象12从睡眠中唤醒。例如,感官刺激器16可以生成 听觉警报来唤醒对象12。作为另一范例,感官刺激器16可以增大环境照明水平来唤醒对象 12。
[0023] 传感器18被配置为生成输出信号,所述输出信号传达与对象12的当前睡眠阶段 有关的信息。对象12的当前睡眠阶段可以对应于以下中的一个或多个:非快速眼动(NREM) 阶段N1睡眠、阶段N2睡眠或阶段N3睡眠和/或快速眼动(REM)睡眠。在一些实施例中, NREM阶段3睡眠或阶段2睡眠可以是慢波睡眠。传感器18可以包括直接测量这样的参数 的一个或多个传感器。例如,传感器18可以包括电极,所述电极被配置为探测起因于在对 象12的脑内的电流沿着对象12的头皮的电活动。传感器18可以包括直接生成输出信号 的一个或多个传感器,所述输出信号传达与对象的当前睡眠阶段有关的信息。例如,一个或 多个传感器18可以基于以下来来生成输出:对象12的心率(例如,传感器18可以是被定 位在对象12的胸部的心率传感器,和/或被配置为在对象12的手腕上的镯子,和/或被定 位在对象12的另一肢体上)、对象12的移动(例如,传感器18可以包括具有加速度计的围 绕对象12的手腕和/或脚踝的镯子,使得使用活动记录仪信号可以分析睡眠)、对象12的 呼吸和/或对象12的其他特性。尽管传感器18被图示在与对象12通信的单个位置中,但 是这并非旨在进行限制。传感器18可以包括被设置在多个位置中的传感器,例如,在感官 刺激器16内(或与其连通),和/或在其他位置中。
[0024] 处理器20被配置为提供系统10中的信息处理能力。正因如此,处理器20可以包 括以下中的一个或多个:数字处理器、模拟处理器、以及被设计用于处理信息的数字电路、 被设计用于处理信息的模拟电路、状态机和/或用于以电子方式处理信息的其他机构。尽 管在图1中处理器20被示为单个实体,但是这仅仅是出于图示的目的。在一些实施方式中, 处理器20可以包括多个处理单元。这些处理单元可以在物理上被定位在相同的设备(例 如,感官刺激器16)内,或者处理器20可以表示协调操作的多个设备的处理功能。
[0025] 如图1所示,处理器20被配置为运行一个或多个计算机程序模块。所述一个或 多个计算机程序模块可以包括以下中的一个或多个:睡眠参数模块30、睡眠压力消散模块 32、控制模块38和/或其他模块。处理器20可以被配置为通过软件;硬件;固件;软件、硬 件和/或固件的一些组合;和/或用于配置处理器20上的处理能力的其他机构来运行模块 30、32 和 / 或 38。
[0026] 应当理解,尽管在图1中模块30、32和/或38被图示为被共同定位在单个处理单 元内,但是在处理器20包括多个处理单元的实施方案中,模块30、32和/或38中的一个或 多个可以被定位为远离其他模块。由于模块30、32和/或38中的任一个可以提供比所描述 的更多或更少的功能,因此由以下描述的不同模块30、32和/或38提供的功能的描述是出 于图示目的,并非旨在进行限制。例如,可以消除模块30、32和/或38中的一个或多个,并 且其功能中的一些或全部可以由其他模块30、32和/或38来提供。作为另一范例,处理器 20可以被配置为运行一个或多个额外的模块,所述一个或多个额外的模块可以执行以下归 属于模块30、32和/或38中的一个的功能中的一些或全部。
[0027] 睡眠参数模块30被配置为基于来自传感器18的输出信号来确定一个或多个睡眠 参数。所述一个或多个睡眠参数可以包括睡眠阶段、用于递送感官刺激的计时、睡眠压力、 在慢活动带(0. 5-4. 5Hz)或其他频率带中的功率,和/或其他参数。睡眠压力与对象12中 的SWA有关。睡眠参数模块30可以基于对由传感器18的输出信号传达的信息的分析来识 别对象12中的SWA。所述分析可以包括生成和/或监测在对象12的睡眠期期间的EEG。在 一些实施例中,例如,可以经由在0. 5 - 4. 5Hz频率范围中的EEG谱功率通过睡眠参数模块 30来量化SWA。睡眠参数模块30可以基于SWA来确定睡眠压力。在一些实施例中,睡眠参 数模块30可以被配置为基于所确定的参数来生成睡眠图。例如,通过用户接口 24可以显 示EEG和/或睡眠图。
[0028] 在一些实施例中,睡眠参数模块30可以被配置为当对象12正在睡眠时识别睡眠 阶段(例如,Nl、N2、N3)。在一些实施例中,睡眠参数模块30可以确定用于递送感官刺激 的计时。在一些实施例中,用于递送感官刺激的计时可以对应于与慢波活动相关联的睡眠 阶段(例如,N2、N3)。例如,睡眠参数模块30可以被配置为确定用于递送感官刺激的计时, 使得当对象12正在睡眠时,所确定的计时对应于睡眠阶段N2和N3。睡眠参数模块30可以 被配置为确定用于递送感官刺激的计时,使得所确定的计时对应于与慢波活动相关联的睡 眠阶段,这是因为针对在具体睡眠阶段期间慢波诱导的可能性和/或调节可以相当地高于 在其他睡眠阶段中的,所以用户不太可能被感官刺激唤醒,和/或因为其他原因。
[0029] 睡眠压力消散模块32被配置为确定指示在当前睡眠期期间的对象12中的睡眠压 力消散的度量。所述度量是基于睡眠压力确定和/或其他信息来确定的。在一些实施方式 中,所述度量可以与睡眠压力消散(例如,睡眠压力消散和/或最终睡眠压力的导数)有 关。在一些实施例中,所述度量可以是睡眠压力消散。在一些实施例中,睡眠压力消散模块 32被配置为基于模型来确定睡眠压力消散度量,所述模型表征SWA与对象12中的睡眠压力 (S)之间的关系。在一些实施例中,所述模型可以包括以下示出的方程(1)和(2)。
[0032] 睡眠压力减小的瞬时速率(dS(t)/dt)与SWA通过比例常数g。有关。如在方程(2) 中所定义的,SWA的改变的瞬时速率(dSWA(t)/dt)继而与睡眠压力(S(t))和SWA(SWA(t)) 的当前值有关,其中,r。是SWA-上升常数,f。是SWA-下降常数,并且REMT(t)是
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