專利名稱：睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)和相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及睡眠效率設(shè)備，更具體地，涉及一種設(shè)備和方法，用于通過人的生理特征來監(jiān)控人的睡眠方式、確定高效睡眠方式、建立人和睡眠引導(dǎo)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，并且通過一個(gè)或多個(gè)睡眠方式來引導(dǎo)此人。
背景技術(shù)：
研究顯示健康成人每晚平均睡眠7.5個(gè)小時(shí)，而大多數(shù)人每晚睡眠在6.5和8.5小時(shí)之間?？茖W(xué)家并不知道睡眠過程的每一個(gè)小方面。然而，研究者已經(jīng)確定睡眠過程是可預(yù)測的周期，該周期的間隔是可觀察的且可以通過多導(dǎo)睡眠圖(polysomnography)來臨床監(jiān)控和檢查。多導(dǎo)睡眠圖提供了與睡眠期間的電和肌肉狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
通過利用腦電圖儀(EEG)來跟蹤睡眠者的腦電波，研究者當(dāng)前已經(jīng)識別和標(biāo)記了睡眠的6個(gè)階段(包括睡前階段)，每一個(gè)階段的特征在于明顯不同的腦電波頻率和圖案、以及其他生理特征。階段0是睡前階段，其特征在于大腦中的低幅高頻α波。在該階段，人已經(jīng)放松、昏昏欲睡且閉上了眼睛。階段1到階段4有時(shí)被稱為非快速眼球運(yùn)動睡眠(“NREM”睡眠)。階段1的特征在于睡眠者的眼球滾動、以及有節(jié)奏的α波，當(dāng)人喪失對刺激的響應(yīng)性時(shí)，該有節(jié)奏的α波被幅度更低且頻率更低的不規(guī)則θ波所替代。階段1可以持續(xù)5或10分鐘。階段2的特征在于由以肌肉緊張為標(biāo)記的被稱為睡眠紡錘波的高頻突發(fā)的大腦活動不時(shí)打斷的更慢、更大的腦電波。階段2的睡眠伴隨有當(dāng)人體準(zhǔn)備進(jìn)入深睡眠時(shí)，心率、呼吸和溫度的逐漸下降。階段3和4通常在入睡后30到45分鐘時(shí)出現(xiàn)。在階段3中，存在較少的睡眠紡錘波，但是高幅低頻的δ波會出現(xiàn)。階段4的特征在于高幅低頻的δ波，出現(xiàn)了超過50％的時(shí)間。當(dāng)心率、體溫、呼吸和到大腦的血液流動急劇降低，且生長激素隱藏在人體中時(shí)，該δ波識別最深的睡眠等級。從階段4中被喚醒的人將是頭暈不穩(wěn)且困惑的?？偣不ㄙM(fèi)了30和120分鐘之間的時(shí)間來完成NREM睡眠。普通睡眠循環(huán)方式是階段1、2、3、4、3、2、快速眼球運(yùn)動睡眠。該周期可以重復(fù)(經(jīng)常在后續(xù)周期中省略階段1)，直到睡眠者醒來或睡眠被中斷為止。如果睡眠者返回到睡眠中，則這些階段可以再次開始，未能完成該周期。
快速眼球運(yùn)動睡眠(“REM”睡眠)占用大約20％的睡眠時(shí)間。在REM睡眠已經(jīng)開始之后，在整個(gè)晚上，每30到40分鐘點(diǎn)綴著NREM睡眠。在REM睡眠期間，會經(jīng)歷做夢。在REM睡眠階段中，出現(xiàn)了與作為清醒狀態(tài)的特征相同的高頻低幅β波，并且人的生理癥狀-心率、呼吸和血壓-也類似于清醒狀態(tài)下的生理癥狀。然而，肌緊張性降低到麻痹點(diǎn)(具有突然的痙攣)，特別是在臉部、手上和腿上。REM睡眠周期可以從睡眠周期開始處的10分鐘持續(xù)到睡眠周期結(jié)束處的一個(gè)小時(shí)。
研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)人每晚完成4到6個(gè)完整睡眠周期，每一個(gè)周期持續(xù)大約90到100分鐘。然而，這些周期在構(gòu)成上是不同的，在晚上的初期，大多數(shù)時(shí)間花費(fèi)在階段3和4的睡眠中，稍后，階段2和REM睡眠占主要地位。睡眠方式也可以在人的生命過程中發(fā)生變化。平均而言，嬰兒睡眠大約一天16個(gè)小時(shí)，相反，70歲的老人一天僅睡眠大約6個(gè)小時(shí)。盡管REM睡眠在出生時(shí)包括總睡眠的大約一半，但是在老年，其最終降低到總睡眠的大約25％。睡眠方式在個(gè)體中也會存在較大的差別，甚至是在不同的文化之間(例如，在打盹上)。
與任意特定人的最佳睡眠周期或方式無關(guān)，許多人難以入睡、在睡眠周期中間被喚醒、或者沒有最佳睡眠或沒有足夠好地利用其睡眠時(shí)間。為了克服睡眠相關(guān)的問題，許多睡眠者服用催眠或助睡藥物，參與心理治療，在睡眠之前嘗試放松技術(shù)，或者僅通過不好好睡眠來處理。許多其他睡眠者沒有意識到他們沒有睡眠得足夠好，以及遭受了低效睡眠的后果。有利地，可以使許多睡眠者掌握獲得高效睡眠時(shí)間段的方法，而與具體的人、所處的環(huán)境和可用于睡眠的時(shí)間無關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及睡眠，以及用于獲取有效睡眠和更有效地利用睡眠時(shí)間的方法和設(shè)備。通過定步調(diào)和引導(dǎo)的原則，可以建立與睡眠者的無意識之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，以使睡眠者過渡到睡眠的各個(gè)階段。如這里所使用的，術(shù)語“階段”(如被稱為睡眠階段)不僅想表示在當(dāng)前流行的睡眠技術(shù)文獻(xiàn)中所提到的六個(gè)睡眠階段，而且還想表示并包括所有形式的可識別睡眠狀態(tài)、階段、方式、以及特定睡眠者常規(guī)上可能會經(jīng)歷的生理特征方式。當(dāng)一個(gè)人睡覺時(shí)，無論睡眠類別被簡化為所有睡眠者共有的六個(gè)階段或者對睡眠者個(gè)人保留了更為復(fù)雜的階段，該人的生理特征示出了該人的可識別方式。這些方式識別該人處于該人的睡眠方式的哪一部分。通過這里使用了“階段”的、睡眠者的這些可識別和可測量方式，對睡眠部分進(jìn)行區(qū)分。
本發(fā)明的實(shí)施例包括與各種外圍設(shè)備相連的處理器，所述外圍設(shè)備諸如為一個(gè)或多個(gè)生理特征監(jiān)控器、一個(gè)或多個(gè)感觀刺激發(fā)生器、存儲器、打印機(jī)、顯示器和其他輸入和輸出設(shè)備。通過監(jiān)控睡眠者的所選生理特征，可以確定睡眠者處于哪一個(gè)睡眠階段、睡眠者何時(shí)過渡到不同的睡眠階段、以及睡眠者是否遵循睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)。產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)感觀刺激來以有效的方式引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過各種睡眠階段。本發(fā)明實(shí)施例的處理器可以配置來接收所需的睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間，計(jì)算睡眠者的有效睡眠周期，通過監(jiān)控睡眠者的生理特征并產(chǎn)生適當(dāng)感觀刺激來以處理器所確定的所需速率引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)所需睡眠階段，以滿足睡眠者的需要和/或其他標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過有效睡眠周期。
根據(jù)以下對本發(fā)明特定實(shí)施例的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的前面和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，如附圖所示。


圖1是引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的簡單方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的頂視圖；以及圖4是引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的更為復(fù)雜的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例涉及睡眠和實(shí)現(xiàn)高效睡眠時(shí)間段，即使在僅存在極少睡眠時(shí)間的情況下、睡眠時(shí)間段被中斷的情況下、以及睡眠者具有該睡眠者希望醒來的特定時(shí)間的情況下。通過使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的方法和設(shè)備，睡眠者能夠享受更為高效的睡眠、更為精神振作的睡眠感覺、且與不采用本發(fā)明的技術(shù)相比需要更少的睡眠。
每一個(gè)人具有特定的睡眠習(xí)慣，特別是指示人的睡眠的特定生理特征方式。一些人可以僅通過3到4個(gè)小時(shí)的睡眠，而其他人可能會需要9到10個(gè)小時(shí)來感覺精神振作。睡眠的正確量是使人感到已休息和活躍。當(dāng)睡眠被中斷時(shí)，在接下來的幾天內(nèi)可能會存在疲倦和煩躁的感覺。許多人難以入睡、易于從睡眠中醒來、以及具有低效睡眠，導(dǎo)致了疲倦或筋疲力盡、不能夠集中的感覺、以及在白天難以保持清醒。由于睡眠者不能夠有意識地控制在任意給定時(shí)間處睡眠者處于哪一個(gè)階段、或者該睡眠者將保持在特定睡眠階段多長時(shí)間，許多睡眠者正在經(jīng)歷與低效睡眠方式相關(guān)的挫折感和疲倦。
在公開演說中，對于治療和催眠，定步調(diào)(pace)和引導(dǎo)的原則通常被用作建立與聽眾或主題的協(xié)調(diào)關(guān)系以幫助人們改變到不同的態(tài)度或感情狀態(tài)。作為示例，按照其最為簡化的形式，在公開演說中的定步調(diào)是與聽眾此時(shí)所做的匹配或進(jìn)行模仿。這可能會涉及與聽眾的一些特征相匹配，例如聽眾的態(tài)度、感情、噪聲等級或興奮等級。在公共演說中的引導(dǎo)是演說者說或做，意欲使聽眾改變思想狀態(tài)、態(tài)度或興奮等級。如果聽眾遵循該引導(dǎo)，則演說者可以具有按照演說者所期望的方式來改變聽眾的效果。通過首先為聽眾定步調(diào)，該演說者可以在聽眾沒有有意識地了解其的情況下，更為容易地和經(jīng)常地改變聽眾的特性。按照該方式，定步調(diào)和引導(dǎo)一起工作，作為提升有效公開演說的工具。
通過通信中的定步調(diào)和引導(dǎo)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)演說者更易于建立與他們的聽眾的協(xié)調(diào)關(guān)系。例如，如果客戶交叉著腿坐著并向后傾斜著，而專業(yè)人員做著類似的事情，則兩個(gè)能夠建立理解的層次。如果客戶以可視的方式說話且在空中做手勢，或者快速地說話，則如果專業(yè)人員做著同樣的事，則專業(yè)人員將能夠更好地解釋事情并與客戶更好地相處。通過定步調(diào)和引導(dǎo)而建立的協(xié)調(diào)關(guān)系通常更多地被理解為下意識的，而不是有意識的。
定步調(diào)和引導(dǎo)是對動物以及人類起作用的一種形式的行為狀況。在行為狀況的公知示例中，俄羅斯科學(xué)家伊萬·巴甫洛夫(1849-1936)發(fā)現(xiàn)每一次他的測試對象狗被喂食時(shí)通過產(chǎn)生相同刺激，他在稍后能夠使狗分泌唾液，即使在僅產(chǎn)生相同的刺激(即，鈴聲或白色實(shí)驗(yàn)室外套)而并未對狗喂食的情況下。換句話說，通過每一個(gè)次當(dāng)狗分泌唾液時(shí)的刺激來給狗定步調(diào)，于是，巴甫洛夫能夠利用相同的刺激來引導(dǎo)狗分泌唾液。該示例示出了持續(xù)很久的定步調(diào)和引導(dǎo)可以對對象產(chǎn)生的效果。
引導(dǎo)并非感知過程；對象并非被有意識地引導(dǎo)。當(dāng)感觀刺激與人的生理特征相關(guān)聯(lián)且感觀輸入發(fā)生變化時(shí)，生理響應(yīng)會發(fā)生改變。對于睡眠方式，一旦對象的特定生理特征和方式是已知的，對象對其進(jìn)行響應(yīng)的刺激是已知的，則在睡眠期間在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間處可以將適當(dāng)?shù)拇碳ぬ峁┙o睡眠者，以影響睡眠者的睡眠方式。
本發(fā)明的實(shí)施例將定步調(diào)、引導(dǎo)的方法和行為狀況應(yīng)用于睡眠方式和周期。圖1示出了引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的第一方法。作為引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的初始步驟，對睡眠者的一個(gè)或多個(gè)生理特征進(jìn)行監(jiān)控(圖2)。存在在本領(lǐng)域內(nèi)所測量到的許多生理特征，可以識別睡眠者在任意給定時(shí)間處處于哪一個(gè)睡眠階段。通過測量和監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)這些生理特征，研究者當(dāng)前能夠確定睡眠者當(dāng)前處于哪一個(gè)睡眠階段，并且該睡眠者何時(shí)已經(jīng)改變或?qū)⒁淖兊讲煌乃唠A段。因此，還可以對適當(dāng)配置的處理器進(jìn)行編程，以利用公知的方式識別技術(shù)來識別睡眠階段和其間的改變。當(dāng)前公知的作為睡眠階段的指示的生理特征的示例包括但不局限于睡眠者的心率、脈率、血壓、腦電波圖案、肌肉緊張度、眼球運(yùn)動、噪聲、噪聲的響度、身體位置、身體運(yùn)動、身體運(yùn)動率、呼吸、呼吸力度、呼吸氣流、體溫、血流量、血氧等級和血液化學(xué)特性。用于監(jiān)控這些生理特征的每一個(gè)的適當(dāng)傳感器和設(shè)備在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的，并可從大量制造商處得到，例如Philips Medical Systems of The Netherlands，Hewlett-Packard ofPalo Alto，California和Elixa of Albuquerque，New Mexico。
在本發(fā)明的簡單實(shí)施例中，一旦確定人處于特定睡眠階段之內(nèi)，則可以產(chǎn)生感觀刺激，或者可以改變現(xiàn)有感觀刺激的一個(gè)或多個(gè)特征(步驟4)，以將人引導(dǎo)到另一睡眠階段。感觀刺激是可以由睡眠者所感覺的任意刺激。例如而非限定的，感觀刺激可以包括光、聲、氣味、振動、熱冷、濕度、電擊、對睡眠者的床的硬度或角度的調(diào)整、甚或諸如微風(fēng)等氣流或者諸如氧氣水平的空氣含量的變化、以及能夠由睡眠者感覺到的任何其他事情。為將睡眠者引導(dǎo)到另一睡眠階段而對感觀刺激進(jìn)行的調(diào)整可以包括但不局限于幅度或量值、音調(diào)(tone)、質(zhì)量、圖案、頻率、角度、成分、源位置、施加位置或任何其他能夠由睡眠者感覺到的對感觀刺激的調(diào)整(然而，較小)。
以下僅是作為示例說明目的的本發(fā)明的特定應(yīng)用。可以對睡眠者的腦電波圖案或其他生理特征進(jìn)行監(jiān)控以確定睡眠者停留的睡眠階段。利用適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，如以下更完全地描述地那樣，當(dāng)腦電波反應(yīng)了睡眠者處于特定睡眠階段時(shí)(例如階段1的睡眠)，則可以通過適當(dāng)?shù)脑磥懋a(chǎn)生預(yù)定頻率、音量和/或圖案的適當(dāng)聽覺音調(diào)。該聽覺音調(diào)用來通過建立與睡眠者的下意識之間的協(xié)調(diào)關(guān)系來給睡眠者定步調(diào)。于是，音調(diào)變化(例如通過改變其發(fā)出的頻率)用于將睡眠者引導(dǎo)到睡眠者的下一連續(xù)睡眠階段(在該示例中，階段2的睡眠)，或者將睡眠者引導(dǎo)到呈現(xiàn)特定的生理特征。
該過程可以利用相同或不同的聽覺音調(diào)或其他刺激繼續(xù)，以便在每一次在通過睡眠來建立協(xié)調(diào)關(guān)系和引導(dǎo)睡眠者時(shí)，按照最佳模式在整個(gè)睡眠時(shí)間段內(nèi)引導(dǎo)睡眠者通過各種睡眠階段。通過正在引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過各個(gè)睡眠階段的同時(shí)對睡眠者的當(dāng)前睡眠睡眠和生理特征進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)能夠?qū)⑺哒叩乃叻绞竭m配為適當(dāng)?shù)乃?，即使在睡眠被中斷的情況下。從NREM睡眠到REM睡眠的過渡和再次返回對睡眠者感覺精神振作和睡眠者身體恢復(fù)精神而言是較為重要的。因此，可選地，可以對本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行配置以主要集中在對NREM和REM睡眠的生理特征進(jìn)行廣泛地監(jiān)控，并產(chǎn)生感觀刺激以給睡眠者定步調(diào)并將睡眠者從NREM睡眠(或者睡眠階段的任意其他分類)引導(dǎo)進(jìn)入REM睡眠，以及在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間處從REM睡眠返回到NREM睡眠。
圖2示出了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的方法的典型系統(tǒng)10。圖2所示的系統(tǒng)10包括通過硬件、軟件或這兩者配置的處理器12，與大量相關(guān)外圍設(shè)備的每一個(gè)通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，處理器12可以包括單個(gè)處理器12，或者可以分割為兩個(gè)或更多處理器12，并且該處理器12通過與處理器12相連的外圍設(shè)備來控制睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的操作并引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠?？梢葬槍Ρ景l(fā)明的每一個(gè)實(shí)施例來對處理器12進(jìn)行不同地配置，以協(xié)調(diào)和實(shí)現(xiàn)對睡眠者簡檔表的各種建立、對生理特征的監(jiān)控、對接收到的生理特征數(shù)據(jù)的解譯、在整個(gè)睡眠周期中映射睡眠者的睡眠方式和生理特征、確定睡眠者的當(dāng)前睡眠階段、識別哪一個(gè)物理特征指示睡眠者將要過渡到新的睡眠階段和將哪一種感觀刺激特征將對睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)睡眠者過渡到新的睡眠階段、以及產(chǎn)生感觀刺激來給睡眠者定步調(diào)和將睡眠者引導(dǎo)到新的睡眠階段。
任意數(shù)量的傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)外圍設(shè)備能夠可操作地與處理器12相連，有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例。例如，一個(gè)或多個(gè)生理特征監(jiān)控器(PCM)14可以與處理器相連以監(jiān)控睡眠者。PCM可以包括配置來檢測任意生理特征的任意設(shè)備。這些設(shè)備的一些特定示例包括但不局限于眼動電圖、肌動電流圖、腦電圖儀、和其他多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)視器、麥克風(fēng)、運(yùn)動傳感器、濕度傳感器、肌肉緊張度傳感器、血壓計(jì)、呼吸器、脈沖血氧計(jì)、溫度計(jì)等、以及能夠檢測睡眠者的生理特征的任意其他傳感器。
感觀刺激發(fā)生器16也可操作地與處理器12相連以便與處理器12通信，提供對睡眠者的感觀刺激。該感觀刺激發(fā)生器16可以包括配置來產(chǎn)生可以由睡眠者通過睡眠者的感覺而感知的任意刺激的任意設(shè)備。一些特定的設(shè)備示例配置來產(chǎn)生刺激，包括但不局限于揚(yáng)聲器、振動器、光、電觸點(diǎn)、電扇、加熱器、制冷器等。該感觀刺激發(fā)生器16的精確配置可以采用許多形式，但可以包括諸如以下形式耳機(jī)、面具、頭帶、背帶、腕帶、戒指、墻式裝置、和其他任意發(fā)生器，包括配置來從遠(yuǎn)端位置來產(chǎn)生刺激的那些發(fā)生器，例如睡眠者附近的茶幾、櫥柜或延伸臂。
也可以包括其他輸入18和輸出20，有助于與處理器12交互或從處理器12中接收數(shù)據(jù)。可以預(yù)測，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，可以使用諸如運(yùn)行著Microsoft Windows操作軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)來作為處理器，并與各種外圍設(shè)備相連以作為睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)來操作。在其他實(shí)施例中，可以使用其他操作系統(tǒng)、編程語言或甚至僅僅為機(jī)器代碼。還可以包括存儲器22，例如RAM和/或ROM，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。還可以包括附加存儲器22，例如備份存儲器、存儲器設(shè)備(例如緊致或數(shù)字視頻盤存儲器)、磁介質(zhì)存儲器或通常用于計(jì)算機(jī)來存儲數(shù)據(jù)的任意其他存儲器。還可以設(shè)置打印機(jī)24和顯示器26。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見，根據(jù)本發(fā)明的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)施例可以配置來包括昂貴的設(shè)備和過程，其僅可以通過睡眠診所或任意其他醫(yī)療設(shè)施來得到實(shí)際應(yīng)用，或者可以更簡單地配置有較為便宜的設(shè)備以用于個(gè)人家庭。例如，盡管腦電圖儀經(jīng)常能夠比脈沖血氧計(jì)更為準(zhǔn)確地識別睡眠者的精確睡眠時(shí)間段，但是腦電圖儀的成本比脈沖血氧計(jì)的成本要多得多。因此，對于閱讀該公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，這里所解釋的特定過程可以利用更為準(zhǔn)確或?qū)I(yè)的多導(dǎo)睡眠圖設(shè)備來精確地多地執(zhí)行并獲得更快的結(jié)果。在本發(fā)明實(shí)施例中采用哪一種特定樣式或牌子的外圍設(shè)備或處理器對本發(fā)明而言并不重要。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠根據(jù)這里的公開，容易地選擇和將適當(dāng)組件用于睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)。
圖3示出了本發(fā)明的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的更為簡單的實(shí)施例。圖3的系統(tǒng)30包括顯示器32、輸入鍵盤34、揚(yáng)聲器36、滾動條38和輸入和/或輸出插頭40。盡管未明確示出，但是處理器(如圖2所示)和其他相關(guān)硬件和軟件包括在系統(tǒng)30的殼體42內(nèi)。該顯示器32可以是任意顯示器，通用于諸如液晶、發(fā)光二極管、激光二極管、等離子體、任意觸敏顯示器等電子設(shè)備。該輸入鍵盤34和滾動條38可以是本領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意鍵盤或觸摸板技術(shù)，允許用戶將命令輸入到處理器。類似地，所使用的特定揚(yáng)聲器36對本發(fā)明而言并不重要。該輸入和/或輸出插頭40可以是處理器和外圍設(shè)備之間的任意連接。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，例如，可以使用傳統(tǒng)上在個(gè)人計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間使用的串行或并行數(shù)據(jù)電纜。本實(shí)施例的輸入和/或輸出插頭40配置為與監(jiān)控睡眠者的PCM相連?？蛇x地，可以使用無線PCM和刺激發(fā)生器來降低睡眠者將被纏結(jié)在電線中、以及睡眠被附加到睡眠者上的PCM或刺激發(fā)生器中斷的可能性。使用無線PCM和感觀刺激發(fā)生器在本發(fā)明的實(shí)施例中具有特定的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兘档土酥袛嗨哒叩奈ｋU(xiǎn)。無線通信技術(shù)在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。可以在本發(fā)明內(nèi)進(jìn)行具體應(yīng)用的一些無線通信技術(shù)的示例包括但不局限于藍(lán)牙技術(shù)、WiFi、蜂窩技術(shù)、無線電波技術(shù)和紅光和紅外線技術(shù)、以及使用其他頻率的通信信號的技術(shù)，無論通信信號被編碼還是未編碼、或者是否混合有其他載波信號。
在本發(fā)明的更為復(fù)雜的實(shí)施例中，如圖2或3所示的具有外圍設(shè)備的處理器配置為執(zhí)行參考圖4所示和所述的方法的一個(gè)或多個(gè)部分。生理特征監(jiān)視器的硬件和軟件開發(fā)者將會理解如何適當(dāng)?shù)嘏渲帽景l(fā)明實(shí)施例的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)，以利用硬件方案、軟件方案或更可能為兩者的組合來實(shí)現(xiàn)以下所述的方法。
根據(jù)圖4所示的引導(dǎo)睡眠者的睡眠階段的方法的實(shí)施例，由適當(dāng)配置的處理器通過PCM來監(jiān)視睡眠者的一個(gè)或多個(gè)生理特征(步驟50)。如先前所解釋的，通過監(jiān)視睡眠者的生理特征，可以不僅確定睡眠者停留在哪一個(gè)睡眠狀態(tài)，而且特定睡眠者的哪些示例特征會最佳地指示睡眠者將要過渡到特定睡眠階段、以及哪一個(gè)刺激有效地將睡眠者引導(dǎo)到特定的睡眠階段。按照該方式，可以針對睡眠者建立個(gè)性化睡眠者簡檔表，并與處理器相關(guān)聯(lián)地存儲。該簡檔表可以包括以下任意項(xiàng)但不局限于此指示睡眠者的睡眠階段的信息、指示特定睡眠階段和睡眠階段之間的過渡的生理特征、以及對睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠的刺激設(shè)置。
例如，一個(gè)人可以在過渡到REM睡眠的同時(shí)表明一個(gè)特定的腦電波圖案或特定頻率的腦電波峰值，而另一人可以表明不同的腦電波圖案或不同頻率的腦電波峰值。作為另一示例，第一人可能在階段2中，在心率上出現(xiàn)顯著變化而在呼吸上出現(xiàn)極為不顯著的變化，而第二人可能在心率上具有更小的變化，而在呼吸上具有更顯著的變化。另外，一個(gè)睡眠者可以在睡眠期間更易于對噪聲或甚至是口頭指令作出響應(yīng)，以給睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)該睡眠者，而另一睡眠者可能會更易于對周圍溫度或氣流的變化作出響應(yīng)。因此，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以配置來監(jiān)視睡眠者的生理特征，以校準(zhǔn)到特定睡眠方式和睡眠者的生理特征(步驟52)，并建立個(gè)性化睡眠者簡檔表。
對睡眠者的校準(zhǔn)(步驟52)可以僅僅涉及監(jiān)視睡眠者的睡眠方式和/或生理特征，或者可以附加地涉及向睡眠者提供感觀刺激以確定在睡眠期間睡眠者對這些感觀刺激的生理和睡眠方式響應(yīng)。針對睡眠者校準(zhǔn)睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以涉及以下步驟評估哪些生理特征最為清楚地指示睡眠者的睡眠階段之間的變化、生理特征的哪些方式出現(xiàn)在睡眠者睡眠周期的哪些部分處或出現(xiàn)在哪些情況之下、但暴露于感觀刺激時(shí)睡眠者的生理特征或睡眠方式如何改變、當(dāng)睡眠被中斷時(shí)睡眠者的生理特征如何作出響應(yīng)、針對睡眠者的睡眠周期的最佳持續(xù)時(shí)間和圖案、哪種感觀刺激對于給睡眠者定步調(diào)和/或引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠階段最為有效，并且將這些內(nèi)容或指示這些內(nèi)容的數(shù)據(jù)記錄在睡眠者的個(gè)性化睡眠簡檔表中。校準(zhǔn)涉及任意過程，收集與睡眠者或睡眠者的睡眠方式有關(guān)的信息，用于針對特定睡眠者使睡眠引導(dǎo)過程個(gè)性化?？梢允褂迷S多其他過程來針對特定睡眠者校準(zhǔn)該方法。
通過使用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的針對睡眠者的多維空間簡檔表，可以對多個(gè)變量進(jìn)行測試，且該多個(gè)變量同時(shí)改變以便獲得最佳的刺激組合，產(chǎn)生了各種各樣的生理特征響應(yīng)。根據(jù)特定睡眠者最為需要的睡眠特征，多維空間簡檔表方法將允許睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)集中在睡眠者所需的特定睡眠益處上，并提供對于睡眠者最為有效的定步調(diào)和引導(dǎo)技術(shù)。例如，可以針對特定睡眠者或通過使諸如睡眠階段持續(xù)時(shí)間等特定變量保持恒定而其他變量發(fā)生改變，對特定缺省或其他已建立簡檔表進(jìn)行縮放?？赡茏兓嵌喾N多樣的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會根據(jù)這里所提供的公開來理解如何建立和保持適當(dāng)?shù)膫€(gè)人簡檔表以便在睡眠過程期間對定步調(diào)和引導(dǎo)產(chǎn)生影響。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將會根據(jù)這里所提供的公開來理解本發(fā)明的各種方法并不需要在嘗試對睡眠者定步調(diào)或引導(dǎo)之前對睡眠者進(jìn)行校準(zhǔn)。包括任意數(shù)量的變量的個(gè)性化簡檔表可以在睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)正在對睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)的同時(shí)來形成，或者甚至可以不用于特定實(shí)施例中，這取決于本發(fā)明的特定應(yīng)用和對特定睡眠者的引導(dǎo)歷史。然而，在先校準(zhǔn)和對所存儲的個(gè)性化睡眠簡檔表的參考可以提供比沒有校準(zhǔn)的情況更好的結(jié)果，如以下更完整地解釋地那樣。
當(dāng)?shù)竭_(dá)引導(dǎo)睡眠者的睡眠的時(shí)間時(shí)，對睡眠者的一個(gè)或多個(gè)生理特征進(jìn)行監(jiān)視(步驟54)。如果已經(jīng)針對睡眠者對該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行了預(yù)先校準(zhǔn)，則該引導(dǎo)系統(tǒng)能夠針對特定睡眠階段的預(yù)先評估指示符，更容易地僅監(jiān)視一個(gè)或兩個(gè)生理特征。然而，可以對睡眠者的至少一個(gè)生理特征進(jìn)行監(jiān)視以根據(jù)在監(jiān)視生理特征的同時(shí)所收集的數(shù)據(jù)來確定睡眠者停留在哪一個(gè)睡眠階段(步驟56)。本領(lǐng)域中的多導(dǎo)睡眠圖較好地用于根據(jù)生理特征數(shù)據(jù)，對睡眠者的睡眠階段進(jìn)行識別且在睡眠階段之間進(jìn)行區(qū)分。
可以任意地確定睡眠者的特定睡眠階段(步驟56)。可以對睡眠者定步調(diào)(步驟58)，以便開始與睡眠者建立協(xié)調(diào)關(guān)系。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的，不需要知道睡眠者的特定睡眠階段，且存在預(yù)定睡眠階段可能不存在的示例。例如，睡眠窒息是一些睡眠者共同的問題，不允許睡眠者獲得較好的晚間睡眠，因?yàn)樗哒咴谡麄€(gè)晚上在延長的時(shí)間段內(nèi)會停止呼吸。遭受睡眠窒息的人經(jīng)常不能夠進(jìn)入深度睡眠且具有不規(guī)則的睡眠階段，因?yàn)樗麄冊谡麄€(gè)晚上會不規(guī)則地醒來。然而，無需知道睡眠者處于哪一個(gè)實(shí)際睡眠階段，當(dāng)前睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)施例能夠?qū)λ哒叩暮粑蚱渌硖卣鞫ú秸{(diào)，并且無論該階段如何，引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入更深睡眠階段。這可以(例如而非限定地)通過檢測在窒息階段開始之前出現(xiàn)的生理特征方式、并將睡眠者引導(dǎo)到窒息方式之外的不同生理方式來實(shí)現(xiàn)，從而使睡眠者不經(jīng)過該睡眠窒息并因而能夠睡得更好。如可以通過該示例看到的，在該說明書中所涉及的階段并不局限于特定睡眠步驟，而是更為廣泛地包括能夠被監(jiān)視的生理特征方式。通過給睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)，可以對這些生理特征方式進(jìn)行改變以更好地利用睡眠者的睡眠時(shí)間。
三種其他類別的非傳統(tǒng)睡眠階段示例涉及遺尿、夢游和夢魘。通過監(jiān)視睡眠者的一個(gè)或多個(gè)生理特征(步驟50和54)，本發(fā)明的特定實(shí)施例能夠?qū)λ哒哌M(jìn)行校準(zhǔn)(步驟52)，并確定將要遺尿、開始夢游或產(chǎn)生夢魘的睡眠者的睡眠階段(步驟56)特征。類似于系統(tǒng)將如何給遭受到睡眠窒息的睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)該睡眠者的解釋，不需要知道針對該睡眠者的特定預(yù)定義睡眠階段。該系統(tǒng)僅需要能夠檢測、識別和響應(yīng)指示睡眠者進(jìn)入經(jīng)歷了不期望的事件的睡眠階段的特定生理特征圖案。然后，對該睡眠者定步調(diào)(步驟58)，并引導(dǎo)(步驟64)到不同生理方式(離開不期望的方式)，從而使睡眠者不經(jīng)過不期望的事件。根據(jù)當(dāng)前公開顯而易見，本發(fā)明的實(shí)施例可以用來幫助睡眠者克服使睡眠中斷的各種各樣的多種問題。這里，已經(jīng)提出了多個(gè)非限定性示例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠容易地適配這里所公開的方法和設(shè)備，以幫助睡眠者克服或可能避免許多睡眠問題。
在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，用來引導(dǎo)睡眠者的刺激是人類或合成人類語音，向睡眠者提供下意識的提示或提議。當(dāng)一個(gè)人入睡時(shí)，該人比醒著時(shí)更易于遵循提議。一些人也比其他人更易于遵循提議。在系統(tǒng)的校準(zhǔn)和睡眠者的個(gè)性化簡檔表的建立期間，可以設(shè)想，本發(fā)明的特定實(shí)施例將使用口頭提議作為刺激，來確定是否可以利用口頭提議給睡眠者定步調(diào)和進(jìn)行引導(dǎo)。
在本發(fā)明的另一特定實(shí)施例中，在特定睡眠階段期間或當(dāng)睡眠者正在表現(xiàn)特定生理特征或方式時(shí)，將口頭指令提供給睡眠者。在特定睡眠時(shí)間期間，該睡眠者可以實(shí)際上比其他睡眠時(shí)間更好地理解或響應(yīng)指令。過去，有人已經(jīng)嘗試通過在睡眠者睡眠時(shí)播放外語或其他學(xué)習(xí)磁帶來利用該睡眠者的特征。然而，因?yàn)閮H在特定的睡眠階段期間學(xué)習(xí)起來表現(xiàn)為最佳，在睡眠的其他階段期間所提供的大部分指令會丟失。本發(fā)明的實(shí)施例通過監(jiān)視睡眠者的生理特征以確定睡眠者在睡眠期間何時(shí)最可能會學(xué)習(xí)并在該睡眠階段期間提供口頭指令(或者至少最重要的口頭指令)來克服了這一挑戰(zhàn)。因?yàn)楸景l(fā)明的引導(dǎo)系統(tǒng)也可以給睡眠者定步調(diào)并將睡眠者引導(dǎo)到不同的睡眠階段，該系統(tǒng)實(shí)際上可以將睡眠者引導(dǎo)到睡眠的學(xué)習(xí)階段，向睡眠者提供口頭指令，將睡眠者引導(dǎo)和保持在該學(xué)習(xí)階段更長時(shí)間以確保指令完成。可以在校準(zhǔn)和將適當(dāng)數(shù)據(jù)存儲在睡眠者的個(gè)性化簡檔表期間來確定睡眠者的睡眠學(xué)習(xí)階段。對于本發(fā)明的任意其他實(shí)施例，可以通過注意睡眠者的響應(yīng)和生理特征，在后續(xù)將引導(dǎo)系統(tǒng)用于睡眠者期間，對個(gè)性化簡檔表進(jìn)行更新和修改。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會熟悉在睡眠的學(xué)習(xí)階段期間所表現(xiàn)出的生理特征，并且將能夠易于采用和適配這里所公開的系統(tǒng)和實(shí)施例，幫助人們在其睡眠中更有效地學(xué)習(xí)。
定步調(diào)可以涉及每一次對特定生理特征進(jìn)行監(jiān)視時(shí)，表示特定感觀刺激。為了確定感觀刺激是否適合于給睡眠者定步調(diào)(步驟62)，對一個(gè)或多個(gè)生理特征進(jìn)行監(jiān)視(步驟60)。在這里所提供的示例和討論中(其中提到了對生理特征進(jìn)行監(jiān)視)，應(yīng)該理解，可以將這些解釋同等地應(yīng)用于對兩個(gè)或更多生理特征進(jìn)行監(jiān)視。盡管取決于睡眠者，僅對一個(gè)特征進(jìn)行監(jiān)視可能足以實(shí)施這里所述的本發(fā)明，但是多個(gè)特性的監(jiān)視和這些特征及其各自方式的多次交互和變化的參數(shù)監(jiān)視預(yù)期會提供睡眠階段之間的過渡、以及定步調(diào)和引導(dǎo)的效果的更為詳細(xì)的指示。
在一個(gè)定步調(diào)的特定示例中，當(dāng)對特定生理特征閾值進(jìn)行檢測時(shí)(例如睡眠者進(jìn)行呼吸)，可以從諸如圖3的揚(yáng)聲器36和圖2的感觀刺激發(fā)生器16中產(chǎn)生諸如短而靜的嗡嗡聲的感觀刺激。每一次當(dāng)睡眠者呼吸時(shí)，產(chǎn)生短而靜的嗡嗡聲。該嗡嗡聲靜到足以不會打擾睡眠者的睡眠，并且短到足以與后續(xù)的嗡嗡聲相區(qū)分并創(chuàng)建睡眠者的呼吸和嗡嗡聲之間的下意識的、巴甫洛夫式關(guān)聯(lián)。在一定時(shí)間之后(例如30到60次呼吸)，為了確定是否給睡眠者定步調(diào)(步驟62)，對諸如音量、頻率、持續(xù)時(shí)間或定時(shí)等嗡嗡聲的特征進(jìn)行略微調(diào)整。對該生理特征進(jìn)行監(jiān)視(步驟60)，以確定已調(diào)整的嗡嗡聲特征是否對睡眠者的呼吸造成任何影響。如果如預(yù)期的，調(diào)整的嗡嗡聲特征對睡眠者的生理特征引起了相當(dāng)大的調(diào)整，則可以假定睡眠者正在由睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)定步調(diào)。如果沒有，則利用相同、可選或附加的生理特征、利用可選感觀刺激或利用對感觀刺激特征的不同調(diào)整，在更長的時(shí)間段內(nèi)給睡眠者定步調(diào)。
在可以如何應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，利于針對30次呼吸具有0.5秒持續(xù)時(shí)間的軟60Hz嗡嗡聲，給特定睡眠者定步調(diào)(步驟58)。對于該睡眠者，在校準(zhǔn)期間預(yù)先確定該嗡嗡聲具有給睡眠者定步調(diào)的所需效果。為了確定睡眠者是否正在定步調(diào)(步驟62)，將嗡嗡聲調(diào)整到針對多次附加呼吸(例如5到10次)具有0.6秒的持續(xù)時(shí)間的軟50Hz嗡嗡聲，并且對睡眠者的呼吸進(jìn)行監(jiān)視(步驟60)?？梢愿鶕?jù)反復(fù)試驗(yàn)、根據(jù)處理睡眠者的經(jīng)歷或根據(jù)對該特定睡眠者的校準(zhǔn)測試結(jié)果，來確定對嗡嗡聲的所需調(diào)整。在該示例中，根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果，可以預(yù)見，該變化將會引起睡眠者的呼吸率變慢。然而，與睡眠者上所出現(xiàn)的變化無關(guān)，如果睡眠者的呼吸率變化與嗡嗡聲的特征的變化相當(dāng)，則在一些等級處由睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)對該睡眠者定步調(diào)并對其進(jìn)行引導(dǎo)。
一些睡眠者可以容易地定步調(diào)且僅需要產(chǎn)生幾個(gè)不太極端的感觀刺激來建立協(xié)調(diào)關(guān)系。其他睡眠者可能會需要更長時(shí)間或更大幅度的感觀刺激來建立協(xié)調(diào)關(guān)系?？梢酝ㄟ^在定步調(diào)之前針對睡眠者對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，或者通過在一個(gè)或多個(gè)睡眠引導(dǎo)過程期間收集數(shù)據(jù)，來確定將對何種感觀刺激進(jìn)行最佳定步調(diào)并引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠階段、以及何種生理特征指示睡眠者的睡眠方式正在定步調(diào)和進(jìn)行引導(dǎo)的較好指示。因?yàn)槊恳粋€(gè)睡眠者是不同的，并且對所提供的每一個(gè)感觀刺激或所提供的感觀刺激的方式可以作出不同的響應(yīng)，針對特定睡眠者預(yù)先校準(zhǔn)系統(tǒng)可以在睡眠者和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的配置的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)之間更為快速地建立協(xié)調(diào)關(guān)系。在針對睡眠者校準(zhǔn)系統(tǒng)中包括建立睡眠者的個(gè)性化睡眠簡檔表。可以對該個(gè)性化睡眠簡檔表進(jìn)行電子存儲，或者另外從一個(gè)系統(tǒng)傳送到另一系統(tǒng)。作為針對睡眠者校準(zhǔn)特定系統(tǒng)的一部分(步驟52)，該系統(tǒng)可以從另一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中接收睡眠者的個(gè)性化簡檔表，用于利用當(dāng)前系統(tǒng)對睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)。通過實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)之間傳送睡眠簡檔表的能力，或者為了存儲或歸檔，可以使用相對復(fù)雜的系統(tǒng)來確定睡眠者的個(gè)人簡檔表，可能在諸如睡眠診所中，以及可以使用諸如睡眠者家中的遠(yuǎn)端便攜式系統(tǒng)等較為不復(fù)雜的系統(tǒng)，每日幫助睡眠者的睡眠。
一旦確定睡眠者正在定步調(diào)，則準(zhǔn)備就緒將睡眠者引導(dǎo)到不同的睡眠階段(步驟64)。引導(dǎo)涉及調(diào)整正在產(chǎn)生的感觀刺激的特征以引起睡眠者的生理特征上的所需變化。對于定步調(diào)，可以通過反復(fù)試驗(yàn)、通過其他睡眠者的經(jīng)歷、或者通過校準(zhǔn)期間所獲得的數(shù)據(jù)，來確定用來發(fā)起睡眠者的生理特征變化或?qū)⑺哒咭龑?dǎo)到新的睡眠階段的精確感觀刺激。例如，如果睡眠者處于階段2睡眠中(其特征在于變慢的心率和呼吸)，則可以通過產(chǎn)生具有發(fā)起變慢呼吸的特征的感觀刺激，將特定睡眠者通過階段2睡眠引導(dǎo)到階段3睡眠(其特征在于進(jìn)一步變慢的心率、進(jìn)一步變慢的呼吸和放松的肌肉)。作為特定示例，這可能涉及到在預(yù)定時(shí)間(即，2到15分鐘)上非常輕微地調(diào)整上述定步調(diào)“嗡嗡聲”，以使睡眠者的呼吸和心率逐漸變慢到睡眠者的階段3睡眠的速率特征。為了確定睡眠者是否正在遵循該引導(dǎo)(步驟68)，監(jiān)控至少一個(gè)生理特征(步驟66)，而對睡眠者進(jìn)行引導(dǎo)(步驟64)。
一旦確定睡眠者正在遵循該引導(dǎo)(步驟68)，則睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)通過監(jiān)視睡眠者的生理特征，確定睡眠者是否已經(jīng)達(dá)到了新的睡眠階段(步驟70)。這可以通過直接監(jiān)視睡眠者的腦電波或指示睡眠者的睡眠階段的睡眠者的一個(gè)或多個(gè)其他生理特征來實(shí)現(xiàn)。如果預(yù)先進(jìn)行了校準(zhǔn)，則所收集的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以允許睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)監(jiān)視除了腦電波之外的睡眠者的生理特征，目的是確定睡眠者處于特定睡眠階段。然而，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的，根據(jù)本發(fā)明，不需要具體知道睡眠者在哪一個(gè)睡眠階段定步調(diào)并引導(dǎo)睡眠者。然而，如果睡眠者沒有達(dá)到新的睡眠階段(步驟70)或者一個(gè)或多個(gè)生理特征的已識別方式，則該系統(tǒng)繼續(xù)引導(dǎo)睡眠者(步驟64)，直到已經(jīng)達(dá)到新的睡眠階段為止(步驟70)。如果睡眠者已經(jīng)達(dá)到新的睡眠階段(步驟70)，則該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)確定是否到了從睡眠中喚醒的時(shí)間(步驟72)。如果是這樣，該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以喚醒該睡眠者(步驟74)，或者可以僅允許睡眠者從輕度睡眠中自然醒來。如果沒有到睡眠者醒來的時(shí)間(步驟72)，則該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以通過另一睡眠階段或周期來給睡眠者定步調(diào)和/或引導(dǎo)睡眠者?？蛇x地，如果睡眠者處于最終睡眠階段(即，階段1或2)，且直到睡眠者醒來僅為較短的時(shí)間，則該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以通過更長的最終睡眠階段來給睡眠者定步調(diào)和/或引導(dǎo)，直到達(dá)到醒來的時(shí)間。
可以預(yù)見，本發(fā)明的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的所選實(shí)施例將配置來允許睡眠者選擇睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間，以及計(jì)算每一個(gè)睡眠階段的最佳時(shí)間和睡眠周期數(shù)，以使睡眠者在睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)處于最終睡眠階段，作為睡眠者的最佳睡眠方式。按照該方式，該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以根據(jù)睡眠者何時(shí)需要被喚醒而非根據(jù)睡眠者可能入睡的可變時(shí)間，將睡眠周期定制為睡眠者的需要。作為示例，如果特定睡眠者通常睡眠八個(gè)(8個(gè))小時(shí)而需要在四個(gè)(4個(gè))小時(shí)后被喚醒，則睡眠者可以選擇適當(dāng)?shù)膯拘褧r(shí)間，且該系統(tǒng)將對睡眠者在整個(gè)晚上的睡眠進(jìn)行優(yōu)化，而與睡眠者花費(fèi)了多長時(shí)間入睡無關(guān)。另外，如果睡眠者的睡眠在睡眠期間被中斷，則該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)于是可以重新計(jì)算針對各睡眠階段的時(shí)間和睡眠周期的數(shù)量，并繼續(xù)引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過修訂后的最佳睡眠方式。通過以生理特征響應(yīng)的形式從睡眠者接收反饋，該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)可以適合于特定睡眠者的睡眠習(xí)慣和睡眠者可以選擇來進(jìn)行睡眠的任意環(huán)境，針對該環(huán)境下的睡眠者，為睡眠者提供最佳睡眠。
還可以預(yù)想，每一次當(dāng)睡眠者被本發(fā)明的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)，該睡眠者將更易于利用感觀刺激來定步調(diào)并遵循其?？梢栽O(shè)想，在本發(fā)明的實(shí)施例中，除了利用諸如心率或呼吸等小型生理特征定步調(diào)和引導(dǎo)之外，可以按照更大的規(guī)模來執(zhí)行定步調(diào)和引導(dǎo)。例如，可以相信，如同當(dāng)巴甫洛夫的狗聽到鈴聲時(shí)條件反射分泌唾液那樣，可以響應(yīng)一個(gè)或多個(gè)所選的感觀刺激，在時(shí)間上對睡眠者進(jìn)行條件反射以改變睡眠階段。在一個(gè)特定實(shí)施例中，在如上所討論的標(biāo)準(zhǔn)定步調(diào)和引導(dǎo)中，或者僅僅在監(jiān)控睡眠者的自然睡眠方式的同時(shí)，在睡眠者的睡眠周期的所選點(diǎn)處提供感觀刺激，例如在一個(gè)睡眠階段向另一睡眠階段過渡附近，或者當(dāng)被監(jiān)控的生理特征達(dá)到了針對睡眠階段或睡眠周期變化的顯著轉(zhuǎn)折點(diǎn)或閾值時(shí)。通過每一次當(dāng)睡眠者到達(dá)睡眠階段的該點(diǎn)時(shí)在睡眠階段的相同點(diǎn)處產(chǎn)生該感觀刺激，可以響應(yīng)感觀刺激，利用指示該睡眠階段的生理特征，使睡眠者條件反射以移動到睡眠階段的該點(diǎn)處。按照該方式，可以在時(shí)間上減少引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過有效睡眠的所需感觀刺激。
在本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，在睡眠診所中利用多導(dǎo)睡眠圖設(shè)備，針對特定睡眠者校準(zhǔn)睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^監(jiān)控與生理特征相對應(yīng)的睡眠者的睡眠方式、以及睡眠者響應(yīng)如先前所述的所選感觀刺激的生理特征變化，針對睡眠者對該睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。還可以在診所內(nèi)在大量睡眠周期期間給睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)，以開始針對睡眠引導(dǎo)對睡眠者進(jìn)行訓(xùn)練并細(xì)化對睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)。隨后，該睡眠者可以使用包括臨時(shí)家庭用途的一些多導(dǎo)睡眠圖設(shè)備的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)的家庭版本，以確認(rèn)仍然針對睡眠引導(dǎo)對睡眠者正在進(jìn)行訓(xùn)練且不需要進(jìn)一步的校準(zhǔn)。使用多導(dǎo)睡眠圖設(shè)備的持續(xù)時(shí)間取決于如何使睡眠者的下意識易于接受該睡眠引導(dǎo)和如何易于建立協(xié)調(diào)關(guān)系。最終，可以僅需要簡單的睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)，僅對睡眠者的一個(gè)或兩個(gè)生理特征進(jìn)行監(jiān)視，并僅利用單個(gè)類型的感觀刺激(即，聲音、光或振動)來定步調(diào)和引導(dǎo)。如先前所解釋的，可以在系統(tǒng)之間傳遞睡眠者的個(gè)人睡眠簡檔表，以通過相對不太復(fù)雜的系統(tǒng)來簡化稍后的校準(zhǔn)。
作為針對睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)對睡眠者進(jìn)行調(diào)控的一部分，可以使用多個(gè)感觀刺激來引起所需的生理響應(yīng)并將感觀觸發(fā)與該響應(yīng)綁定在一起。例如，已知的是，以特定頻率對人眼的閃光將使人的腦電波與閃光的頻率相匹配。為了有助于引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠階段，可以最初將閃光或其他刺激用作基本刺激，以使睡眠者的腦電波與睡眠周期的一點(diǎn)處的特定睡眠階段的所需頻率相匹配?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)亩鄬?dǎo)睡眠圖設(shè)備對腦電波進(jìn)行監(jiān)控，以確定是否通過光的基本感觀刺激給睡眠者定步調(diào)和引導(dǎo)其經(jīng)過睡眠階段。諸如可聽到的“嗡嗡聲”等輔助刺激可以結(jié)合該光來使用，以創(chuàng)建“嗡嗡聲”和由光引起的那些腦電波圖案的關(guān)聯(lián)。在時(shí)間上，可以去除基本刺激，而可以僅使用輔助刺激來通過有效調(diào)控引起腦電波圖案。這種調(diào)控的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于睡眠者可以在家中隨時(shí)間使用較為便宜和較為簡單的設(shè)備，以產(chǎn)生“嗡嗡聲”，并在已經(jīng)利用更為昂貴的監(jiān)控和感觀刺激設(shè)備對睡眠者調(diào)控一段時(shí)間之后，監(jiān)控睡眠者的睡眠階段的其他輔助指示符。
為了更好地解釋本發(fā)明和其實(shí)際應(yīng)用，顯示了這里所述的實(shí)施例和示例，從而使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠形成和使用本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會意識到，前面的描述和示例的示出僅出于說明和舉例的目的。所闡明的描述不必是窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明限定為所公開的精確形式。根據(jù)上述教導(dǎo)，在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改和變化。例如而非限定的，可以預(yù)想，這里所公開的方法并不局限于由睡眠者(人)使用，而還將用于具有睡眠問題的動物。
權(quán)利要求
1.一種引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的方法，所述方法包括監(jiān)控睡眠者的至少一個(gè)生理特征；以及產(chǎn)生至少一個(gè)感觀刺激來給睡眠者定步調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括改變所述至少一個(gè)感觀刺激；將感觀刺激的變化與睡眠者的所述至少一個(gè)生理特征進(jìn)行比較；確定所述感觀刺激是否正在給睡眠者定步調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括改變所述至少一個(gè)感觀刺激以引導(dǎo)所述睡眠者。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括在確定感觀刺激正在給睡眠者定步調(diào)之后，改變所述至少一個(gè)感觀刺激；將給睡眠者定步調(diào)之后的感觀刺激的變化與睡眠者的所述至少一個(gè)生理特征進(jìn)行比較；確定所述感觀刺激是否正在引導(dǎo)所述睡眠者。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括監(jiān)控睡眠者的至少一個(gè)生理特征，直到確定睡眠者已經(jīng)被成功地引導(dǎo)到目的睡眠階段為止。
6.一種引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式的方法，所述方法包括監(jiān)控指示睡眠者的當(dāng)前睡眠階段的睡眠者的至少一個(gè)生理特征；以及產(chǎn)生感觀刺激以將睡眠者引導(dǎo)到與當(dāng)前睡眠階段不同的睡眠階段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中監(jiān)控生理特征包括監(jiān)控以下至少一個(gè)心率、血壓、腦電波圖案、肌肉緊張度、眼球運(yùn)動、呼吸、體溫、血流、血氧水平、血液化學(xué)特性、噪度、濕度、身體位置和身體運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在產(chǎn)生感觀刺激之前確定睡眠者處于哪一個(gè)睡眠階段。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中產(chǎn)生感觀刺激包括產(chǎn)生以下至少一個(gè)可聽聲音、可見光、振動、電擊和環(huán)境調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述環(huán)境調(diào)整包括以下至少一個(gè)溫度變化、氣流變化、周圍光線變化、以及周圍噪聲變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在產(chǎn)生感觀刺激之后，確定睡眠者是否已經(jīng)移動到不同的睡眠階段。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中產(chǎn)生所述感觀刺激來引導(dǎo)睡眠者包括通過響應(yīng)超過預(yù)定閾值的每一個(gè)測量到的生理特征變化，產(chǎn)生感觀刺激，來給睡眠者定步調(diào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中產(chǎn)生所述感觀刺激來引導(dǎo)睡眠者還包括調(diào)整所產(chǎn)生的感觀刺激的特征。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中調(diào)整所產(chǎn)生的感觀刺激的特征包括在產(chǎn)生感觀刺激之后，調(diào)整感觀刺激生成以影響所述睡眠者的至少一個(gè)生理特征，以便將睡眠者引導(dǎo)到不同的睡眠階段。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括監(jiān)控所述生理特征以確定產(chǎn)生感觀刺激是否正在激勵(lì)睡眠者進(jìn)入不同的睡眠階段。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中產(chǎn)生所述感觀刺激以引導(dǎo)睡眠者包括產(chǎn)生感觀刺激以便將睡眠者從非快速眼球運(yùn)動睡眠階段引導(dǎo)到快速眼球運(yùn)動睡眠階段。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括通過在產(chǎn)生感觀刺激之前在至少一個(gè)完整睡眠周期內(nèi)監(jiān)控睡眠者的生理特征，校準(zhǔn)到睡眠者的睡眠方式。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中校準(zhǔn)到睡眠者的睡眠方式還包括確定指示睡眠者何時(shí)正在從一個(gè)睡眠階段改變?yōu)榱硪凰唠A段的至少一個(gè)生理特征。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括指示用于監(jiān)控生理特征的睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間，并以所選的間隔在整個(gè)睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中產(chǎn)生感觀刺激以引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠階段，從而使睡眠者在即將結(jié)束睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間時(shí)處于睡眠醒來階段附近的睡眠階段。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中以所選間隔在睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中產(chǎn)生感觀刺激包括在整個(gè)睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中持續(xù)地產(chǎn)生感觀刺激，以引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠。
21.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括響應(yīng)所監(jiān)控的睡眠者的生理特征，產(chǎn)生感觀刺激，以建立與睡眠者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括監(jiān)控睡眠者對感觀刺激的響應(yīng)以建立協(xié)調(diào)關(guān)系，以確定睡眠者是否正在利用所述感觀刺激定步調(diào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括產(chǎn)生感觀刺激以便給睡眠者定步調(diào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中給睡眠者定步調(diào)包括給睡眠者的生理特征定步調(diào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括建立包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)參考的個(gè)性化睡眠者簡檔表，所述數(shù)據(jù)參考指示針對睡眠者的感觀刺激設(shè)置，并且當(dāng)產(chǎn)生感觀刺激來引導(dǎo)所述睡眠者時(shí)，對所述數(shù)據(jù)參考進(jìn)行參考。
26.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的觸覺進(jìn)行刺激。
27.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的嗅覺進(jìn)行刺激。
28.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的視覺進(jìn)行刺激。
29.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的聽覺進(jìn)行刺激。
30.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的味覺進(jìn)行刺激。
31.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征指示與睡眠者的睡眠窒息相關(guān)的睡眠階段，并產(chǎn)生要生成的感觀刺激，以將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者的睡眠窒息不相關(guān)的睡眠階段。
32.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征指示與睡眠者的夢游相關(guān)的睡眠階段，并產(chǎn)生要生成的感觀刺激，以將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者的夢游不相關(guān)的睡眠階段。
33.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征指示與睡眠者的遺尿相關(guān)的睡眠階段，并產(chǎn)生要生成的感觀刺激，以將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者的遺尿不相關(guān)的睡眠階段。
34.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征指示與睡眠者的夢魘相關(guān)的睡眠階段，并產(chǎn)生要生成的感觀刺激，以將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者的夢魘不相關(guān)的睡眠階段。
35.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的多個(gè)生理特征。
37.一種在NREM和REM睡眠之間對睡眠者的睡眠方式進(jìn)行引導(dǎo)的方法，所述方法包括監(jiān)控指示NREM睡眠的睡眠者的至少一個(gè)生理特征；產(chǎn)生具有配置來引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入REM睡眠的至少一個(gè)特征的感觀刺激；以及監(jiān)控所述生理特征以確定所述感觀刺激是否有效地引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入REM睡眠，根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括產(chǎn)生感觀刺激以給睡眠者的睡眠定步調(diào)；在給睡眠者定步調(diào)之后，引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入NREM睡眠；以及監(jiān)控所述生理特征以確定睡眠者是否進(jìn)入了NREM睡眠。
38.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，還包括監(jiān)控睡眠者的響應(yīng)以確定是否正在利用感觀刺激給睡眠者定步調(diào)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中給睡眠者的睡眠定步調(diào)包括給睡眠者的生理特征定步調(diào)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括確定睡眠者生理特征的第一變化指示NREM睡眠，且睡眠者生理特征的第二變化指示睡眠者正在進(jìn)入REM睡眠；以及通過引導(dǎo)睡眠者經(jīng)歷指示睡眠者進(jìn)入REM睡眠的生理特征的第二變化，引導(dǎo)睡眠者從NREM睡眠進(jìn)入REM睡眠。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括響應(yīng)所監(jiān)控的睡眠者的生理特征來產(chǎn)生感觀刺激，以建立與睡眠者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括建立包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)參考的個(gè)性化睡眠者簡檔表，所述數(shù)據(jù)參考指示針對睡眠者的感觀刺激設(shè)置，并且當(dāng)產(chǎn)生感觀刺激來引導(dǎo)所述睡眠者時(shí)，對所述數(shù)據(jù)參考進(jìn)行參考。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的觸覺進(jìn)行刺激。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的嗅覺進(jìn)行刺激。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的視覺進(jìn)行刺激。
46.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的聽覺進(jìn)行刺激。
47.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述感觀刺激對睡眠者的味覺進(jìn)行刺激。
48.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征。
49.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的多個(gè)生理特征。
50.一種睡眠方式調(diào)整器，包括生理特征監(jiān)控器；感觀刺激發(fā)生器；以及處理器，與生理特征監(jiān)控器和感觀刺激發(fā)生器在操作上相關(guān)聯(lián)，所述處理器配置來接收來自生理特征監(jiān)控器的指示睡眠者的第一睡眠階段的輸入，并向感觀刺激發(fā)生器提供輸出以使感觀刺激發(fā)生器響應(yīng)從生理特征監(jiān)控器接收到的輸入，產(chǎn)生至少第一感觀刺激，以便將睡眠者從第一睡眠階段引導(dǎo)到第二睡眠階段。
51.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述生理特征監(jiān)控器配置來監(jiān)控睡眠者的至少一個(gè)生理特征，所述至少一個(gè)生理特征包括以下至少一個(gè)心率、血壓、腦電波圖案、肌肉緊張度、眼球運(yùn)動、呼吸、體溫、血流、血氧水平、血液化學(xué)特性、噪度、身體位置和身體運(yùn)動。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置來通過響應(yīng)由生理特征監(jiān)控器所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征的測量變化，產(chǎn)生至少第二感觀刺激，在一個(gè)睡眠階段中給睡眠者定步調(diào)，并且通過調(diào)整所生成的第二感觀刺激的特征來將睡眠者引導(dǎo)到另一睡眠階段。
53.根據(jù)權(quán)利要求53所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置來通過生理特征監(jiān)控器接收反饋，指示睡眠者是否正在遵循到另一睡眠階段的引導(dǎo)，并且進(jìn)一步調(diào)整所生成的感觀刺激的特征以進(jìn)一步使睡眠者改變到另一睡眠階段。
54.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置來產(chǎn)生以下至少一個(gè)可聽聲音、可見光、振動、電擊和環(huán)境調(diào)整。
55.根據(jù)權(quán)利要求55所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述環(huán)境調(diào)整包括以下至少一個(gè)溫度變化、氣流變化、周圍光線變化、以及周圍噪聲變化。
56.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置為將睡眠者從非快速眼球運(yùn)動睡眠階段引導(dǎo)到快速眼球運(yùn)動睡眠階段。
57.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為通過在感觀刺激發(fā)生器產(chǎn)生感觀刺激之前監(jiān)控針對睡眠周期的至少一部分的睡眠者的至少一個(gè)生理特征，校準(zhǔn)到睡眠者的睡眠方式。
58.根據(jù)權(quán)利要求58所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為通過確定指示睡眠者何時(shí)正在睡眠階段之間改變的至少一個(gè)生理特征，校準(zhǔn)到睡眠者的睡眠方式。
59.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為接收指示用于監(jiān)控生理特征的睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間的輸入，并以所選的間隔在整個(gè)睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中產(chǎn)生感觀刺激以引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過至少所述第一和第二睡眠階段，從而使睡眠者在即將結(jié)束睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間時(shí)處于醒來狀態(tài)附近的睡眠階段。
60.根據(jù)權(quán)利要求60所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為在整個(gè)所述睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中持續(xù)地產(chǎn)生感觀刺激，以引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過睡眠。
61.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中生理特征監(jiān)控器和感觀刺激發(fā)生器中的至少一個(gè)利用無線技術(shù)與處理器通信。
62.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置來響應(yīng)所監(jiān)控的睡眠者的生理特征，產(chǎn)生感觀刺激，以建立與睡眠者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
63.根據(jù)權(quán)利要求63所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為監(jiān)控睡眠者對感觀刺激的響應(yīng)，并產(chǎn)生響應(yīng)感觀刺激來建立協(xié)調(diào)關(guān)系并利用感觀刺激來給睡眠者定步調(diào)。
64.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置為產(chǎn)生感觀刺激以給睡眠者的至少一個(gè)生理特征定步調(diào)。
65.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置來產(chǎn)生感觀刺激以將睡眠者引導(dǎo)到另一睡眠階段。
66.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器還配置來參考睡眠者的個(gè)性化睡眠者簡檔表，并根據(jù)睡眠者的個(gè)性化睡眠者簡檔表來產(chǎn)生感觀刺激。
67.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置為對睡眠者的觸覺進(jìn)行刺激。
68.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置為對睡眠者的嗅覺進(jìn)行刺激。
69.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置為對睡眠者的視覺進(jìn)行刺激。
70.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置為對睡眠者的聽覺進(jìn)行刺激。
71.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述感觀刺激發(fā)生器配置為對睡眠者的味覺進(jìn)行刺激。
72.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置來接收指示與睡眠者經(jīng)歷睡眠窒息相關(guān)的睡眠階段的輸入，并響應(yīng)接收到的輸入提供生成感觀刺激的輸出，以便將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者經(jīng)歷睡眠窒息不相關(guān)的不同睡眠階段。
73.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置來接收指示與睡眠者夢游相關(guān)的睡眠階段的輸入，并響應(yīng)接收到的輸入提供生成感觀刺激的輸出，以便將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者夢游不相關(guān)的不同睡眠階段。
74.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置來接收指示與睡眠者遺尿相關(guān)的睡眠階段的輸入，并響應(yīng)接收到的輸入提供生成感觀刺激的輸出，以便將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者遺尿不相關(guān)的不同睡眠階段。
75.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置來接收指示與睡眠者經(jīng)歷夢魘相關(guān)的睡眠階段的輸入，并響應(yīng)接收到的輸入提供生成感觀刺激的輸出，以便將睡眠者引導(dǎo)到與睡眠者經(jīng)歷夢魘不相關(guān)的不同睡眠階段。
76.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述生理特征監(jiān)控器監(jiān)控至少兩個(gè)生理特征。
77.根據(jù)權(quán)利要求77所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述生理特征監(jiān)控器監(jiān)控多個(gè)生理特征。
78.根據(jù)權(quán)利要求51所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述處理器配置為存儲個(gè)性化睡眠簡檔表，并根據(jù)來自個(gè)性化睡眠簡檔表的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生感觀刺激。
79.根據(jù)權(quán)利要求79所述的睡眠方式調(diào)整器，其中所述個(gè)性化睡眠簡檔表包括指示睡眠者的睡眠階段的數(shù)據(jù)、指示睡眠者響應(yīng)其來給睡眠者定步調(diào)并將睡眠者從第一睡眠階段引導(dǎo)到第二睡眠階段的刺激的數(shù)據(jù)。
80.一種引導(dǎo)睡眠者的睡眠方式在NREM和REM睡眠之間改變的設(shè)備，所述設(shè)備包括生理特征監(jiān)控器，配置來監(jiān)控睡眠者的至少一個(gè)生理特征；感觀刺激發(fā)生器，配置來響應(yīng)睡眠者的所述生理特征，產(chǎn)生至少一個(gè)感觀刺激；以及處理器，與生理特征監(jiān)控器和感觀刺激發(fā)生器在操作上相關(guān)聯(lián)，所述處理器配置來接收來自生理特征監(jiān)控器的指示NREM睡眠階段的輸入，并向感觀刺激發(fā)生器提供輸出以引導(dǎo)睡眠者改變到REM睡眠階段。
81.根據(jù)權(quán)利要求81所述的設(shè)備，其中所述處理器還配置來接收來自生理特征監(jiān)控器的指示REM睡眠階段的輸入，并向感觀刺激發(fā)生器提供輸出，以引導(dǎo)睡眠者改變到NREM睡眠階段。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的設(shè)備，其中所述處理器還配置來確定睡眠者的哪一個(gè)生理特征指示NREM睡眠階段，以及睡眠者的哪一個(gè)生理特征指示睡眠者進(jìn)入REM睡眠階段，并且通過使感觀刺激發(fā)生器產(chǎn)生至少一個(gè)感觀刺激來引導(dǎo)睡眠者經(jīng)歷指示睡眠者進(jìn)入REM睡眠階段的生理特征，引導(dǎo)睡眠者進(jìn)入REM睡眠階段。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的設(shè)備，其中所述處理器還配置為校準(zhǔn)到睡眠者的睡眠方式，并且計(jì)算與預(yù)選睡眠時(shí)間段持續(xù)時(shí)間中剩余的時(shí)間量相關(guān)的最佳睡眠方式。
84.根據(jù)權(quán)利要求84所述的設(shè)備，其中所述處理器還配置來通過使感觀刺激發(fā)生器響應(yīng)睡眠者的生理特征產(chǎn)生所述至少一個(gè)感觀刺激來給睡眠者定步調(diào)，調(diào)整所產(chǎn)生的感觀刺激的至少一個(gè)特征來引導(dǎo)睡眠者，引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過最佳睡眠方式，并且通過由生理特征監(jiān)控器監(jiān)控睡眠者的生理特征，確定睡眠者是否正在遵循所述引導(dǎo)。
85.根據(jù)權(quán)利要求81所述的設(shè)備，其中所述處理器還配置來參考睡眠者的個(gè)性化睡眠者簡檔表，并且所述感觀刺激發(fā)生器配置來根據(jù)睡眠者的個(gè)性化睡眠者簡檔表來產(chǎn)生感觀刺激。
86.根據(jù)權(quán)利要求81所述的設(shè)備，其中所監(jiān)控的至少一個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征。
87.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中所監(jiān)控的至少兩個(gè)生理特征包括所監(jiān)控的多個(gè)生理特征。
全文摘要
提出了一種睡眠效率監(jiān)控器和方法，用于通過最佳睡眠方式來給睡眠者定步調(diào)和進(jìn)行引導(dǎo)。本發(fā)明的實(shí)施例包括生理特征監(jiān)控器，用于監(jiān)控睡眠者的睡眠階段；感觀刺激發(fā)生器，用于產(chǎn)生刺激來影響睡眠者的睡眠階段；以及處理器，用于確定睡眠者處于哪一個(gè)睡眠階段以及需要哪些感觀刺激來使睡眠者移動到另一睡眠階段。還為睡眠者建立個(gè)性化睡眠簡檔表，并根據(jù)簡檔表參數(shù)來引導(dǎo)睡眠以優(yōu)化睡眠過程。通過向睡眠者提供感觀刺激，能夠以最佳方式來引導(dǎo)睡眠者經(jīng)過各種睡眠階段，從而即使睡眠在晚上被中斷，也使睡眠者醒來后精神振作，或者使睡眠者所分配的睡眠時(shí)間段不同于通常所分配的。本發(fā)明的實(shí)施例還涉及針對特定睡眠者對睡眠引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
文檔編號A61M21/00GK1882372SQ200480034421
公開日2006年12月20日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
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