專利名稱：睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于睡眠基礎(chǔ)研究和睡眠疾病臨床研究領(lǐng)域，具體涉及一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
雖然對夢的解釋從古至今都有許多說法；但都是主觀臆測的研究范疇。精神分析理論至今仍在許多國家指導(dǎo)著釋夢，這種主觀推論或臆測性釋夢，缺乏客觀的科學(xué)手段和方法。20世紀(jì)50-60年代，開始利用多導(dǎo)睡眠儀對睡眠進行監(jiān)測，1967年國際多導(dǎo)睡眠圖技術(shù)學(xué)會擬訂了多導(dǎo)睡眠圖技術(shù)規(guī)范，并于2004年再次以“睡眠評分手冊”為題，公布于他的網(wǎng)站(www.aptweb.org).多導(dǎo)睡眠儀主要由腦電圖、眼電圖和肌電圖組成，紀(jì)錄水平和垂直眼動的眼電圖，用于區(qū)分快速眼動期(REM)及非快速眼動期(NREM)睡眠。肌電圖記錄下頜部位的肌肉產(chǎn)生的電活動，用于輔助區(qū)分REM及NREM。根據(jù)這三種電生理指標(biāo)將正常人正夜睡眠分為4-6個周期，每個周期由5個睡眠階段組成入睡期(慢波睡眠1期)、淺睡期(慢波睡眠2期)、中睡期(慢波睡眠3期)、深睡期(慢波睡眠4期)和快速眼動期(REM)。由于失眠癥發(fā)生率較高，引起失眠的原因也是多方面的，如精神疾病、軀體疾病，有時藥物及環(huán)境因素也可引起失眠。因此，多導(dǎo)睡眠儀常用于對失眠癥進行分析，以便根據(jù)睡眠周期和發(fā)生異常的睡眠階段和疾病性質(zhì)，對失眠進行對癥治療。在利用多導(dǎo)睡眠儀對睡眠監(jiān)測時，又采用了對某一階段睡眠的剝奪，觀察夢的規(guī)律。這類睡眠剝奪的實驗發(fā)現(xiàn)了REM睡眠期與夢關(guān)系更密切，每當(dāng)此期叫醒睡眠者，大多都報告在做夢。如果每當(dāng)進入REM睡眠，就喊醒睡眠者，使其做不成夢，就會導(dǎo)致抑郁狀態(tài)；與之不同，如果NREM期睡眠時被喊醒，則只有不足10％的人次，報告在做夢，NREM睡眠剝奪導(dǎo)致的睡眠不足，主要引起嗜睡和疲憊感而不是抑郁狀態(tài)。睡眠與夢的研究文獻報道，每當(dāng)REM期睡眠，搬動睡眠者的小腿，會誘發(fā)出與運動相關(guān)的夢境；在睡眠者的頭部噴灑水霧，會誘發(fā)出下雨或落入水中的夢境。這些科學(xué)事實說明睡眠過程中，睡眠者受到的刺激與夢境相關(guān)；1999年有人在雜志Brain and Cognition上報道，腦電信號的相干分析可能對夢的情緒分析提供指標(biāo)。但至今還沒有專用儀器和方法，用于分析和干預(yù)睡眠和夢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)及其處理方法，用于監(jiān)測和干預(yù)睡眠夢境，并誘導(dǎo)出輕松愉快的夢替代惡夢。
一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，包括在屏蔽環(huán)境中設(shè)有一多諧振床、一音響設(shè)備和一多彩色閃光燈，上述裝置可對躺在多諧振床的睡眠者施予聽覺、視覺、體感刺激；多導(dǎo)睡眠儀對睡眠者進行電生理的實時記錄；計算機處理系統(tǒng)包括分析模塊和控制模塊，分析模塊接收多導(dǎo)睡眠儀記錄的采樣數(shù)據(jù)并判斷睡眠者的睡眠階段，控制模塊根據(jù)分析模塊的判斷結(jié)果分別控制多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈的開啟和關(guān)閉。
多導(dǎo)睡眠儀，包括腦電信號采樣裝置，腦電信號采樣裝置包括電生理放大器、顯示器和記錄腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波和脈搏波等生理參數(shù)的電極和換能器件，對腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波、脈搏波等生理參數(shù)進行電生理記錄。
在多諧振床上可設(shè)置一體覺雙脈沖刺激器，用于測試軀體覺通道的興奮性。
多諧振床的床板可由相互活動連接的12塊小板組成，小板的排列方式為3列4行，計算機通過多諧振床的控制電路控制小板的活動。
在多諧振床上可設(shè)有床墊，床墊中設(shè)有若干個電子振動器，計算機通過多諧振床的控制電路控制電子振動器隨音樂諧振。
還可包括一隔音室，多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈設(shè)置在隔音室里。
一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)的處理方法，其步驟包括監(jiān)測和分析夢的客觀生理指標(biāo)，即多導(dǎo)睡眠儀實時記錄睡眠者電生理參數(shù)，計算機處理系統(tǒng)接收多導(dǎo)睡眠儀記錄的采樣數(shù)據(jù)，分析判斷睡眠者是否處于REM期睡眠階段，如是，計算機處理系統(tǒng)控制多彩色閃光燈、音響設(shè)備或體覺雙脈沖刺激器進行視覺、聽覺或體覺的雙刺激測試，判斷在REM睡眠階段興奮性水平高的感覺通道；施予相應(yīng)刺激誘導(dǎo)夢境，即當(dāng)視覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多彩色閃光燈，作為誘導(dǎo)夢境的手段；當(dāng)聽覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多媒體音響，播放樂曲或說話聲作為誘導(dǎo)夢境的手段；當(dāng)體覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機程序控制多諧振床運動，分別可導(dǎo)致左或右側(cè)翻身、頭或腿抬高、床身的高低變化等，用以改變睡眠者的身體姿勢和體位的變化。
對誘發(fā)電位P50波分析作為判斷睡眠者的感覺通道興奮性的客觀生理指標(biāo)，如雙刺激誘發(fā)的P50波的比值小于70％時，感覺通道興奮性高，參與夢的活動。
按照視覺、聽覺和體覺的順序進行雙刺激測試。
其工作原理為本發(fā)明基于伴有眼球快速運動的睡眠階段(REM期)與夢的關(guān)系更為密切的科學(xué)事實，首先對睡眠和夢進行監(jiān)測，主要是基于腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波、脈搏波等生理參數(shù)的電生理記錄和分析，每當(dāng)睡眠者處于REM期睡眠階段，立即自動啟動感覺門控的雙刺激測試。在大腦皮層的興奮性水平高(P50比值小于70％)的感覺通道參與夢的活動，立即給與該感覺通道以輕快刺激誘導(dǎo)夢境，例如感覺通道為聽覺時，播放輕快的音樂。如果該感覺通道的P50比值大于70％，表明其處于安靜的睡眠狀態(tài)，則對下一個感覺通道進行雙刺激測試。
本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點著眼正常人中常見的睡眠問題，如多夢、惡夢等現(xiàn)象，監(jiān)測和干擾睡眠與夢，以便有效誘導(dǎo)睡眠者的夢境變化。


下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做出詳細描述。
圖1為本發(fā)明睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為雙刺激法及皮層興奮性水平測定原理圖；圖3為本發(fā)明睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)的處理流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中多諧振床的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參考圖1，睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)包括隔音室6、隔音室中的多諧振床2、音響設(shè)備4、多彩色閃光燈1和攝像頭5以及多導(dǎo)睡眠儀和計算機處理系統(tǒng)7。對睡眠夢的監(jiān)測主要是基于腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波、脈搏波等生理參數(shù)的電生理記錄。本發(fā)明采用多導(dǎo)睡眠儀記錄上述電生理參數(shù)，多導(dǎo)睡眠儀包括一腦電信號采樣裝置3，該腦電信號采樣子裝置包括電生理放大器、顯示器和記錄腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波和脈搏波等生理參數(shù)的電極和換能器件。首先設(shè)置多導(dǎo)睡眠儀的采樣參數(shù)以確定AD采樣卡和各通道放大器的特性，開始采樣后則保存和顯示采樣數(shù)據(jù)直至采樣結(jié)束。采樣數(shù)據(jù)提供給計算機處理系統(tǒng)7處理。
計算機處理系統(tǒng)包括分析模塊和控制模塊，分析模塊接收多導(dǎo)睡眠儀記錄的采樣數(shù)據(jù)并判斷睡眠者的睡眠階段，控制模塊根據(jù)分析模塊的判斷結(jié)果分別控制多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈的開啟和關(guān)閉。參考圖3，當(dāng)快速眼動期(REM)出現(xiàn)時，計算機處理系統(tǒng)控制多彩色閃光燈、音響設(shè)備或體覺雙脈沖刺激器進行雙刺激測試，以刺探夢境相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)夢境內(nèi)容所占比例的一般規(guī)律，按視覺、聽覺、體覺順序進行測試。當(dāng)確定夢境與其中之一內(nèi)容相關(guān)時，則停止雙刺激測試。
雙閃光刺激法、雙聲刺激法和雙電脈沖皮膚刺激法測試聽覺、視覺和軀體覺等感覺通道的興奮性，其指標(biāo)是大腦誘發(fā)電位P50波的幅值。如圖2所示的刺激中，兩個(向上的黑箭頭)短斬刺激(10ms)之間間隔500ms，第二個刺激誘發(fā)的P50波幅值與第一個刺激誘發(fā)的P50幅值間的比值與該感覺通道興奮性成反比關(guān)系，百分比越大，興奮性越小，百分比變化范圍0-100％之間。REM期睡眠中，興奮性高的腦區(qū)就是參與夢的腦中樞，P50波比值小于70％，(比如下圖為40％)；P50波比值大于70％的腦區(qū)，處于安靜睡眠狀態(tài)(比如上圖為100％)。因此，根據(jù)腦中樞興奮性的指標(biāo)可以判斷夢境活動的主要感覺通道。
首先進行視覺雙脈沖，選用多彩色閃光燈的單色閃光功能，再進行雙短聲刺激，選用多媒體音響裝置，進一步還可以進行體覺雙脈沖刺激，采用一體覺雙脈沖刺激器。多導(dǎo)睡眠夢析儀根據(jù)誘發(fā)實驗的事件相關(guān)電位(ERP)數(shù)據(jù)，判斷后一刺激與前一刺激誘發(fā)出的P50波幅之比是否大于70％，以確定參與夢的腦區(qū)(大于70％夢境與之無關(guān)，反之相關(guān))。根據(jù)確定的興奮腦區(qū)、各腦區(qū)之間的關(guān)系和夢境相關(guān)內(nèi)容，可得到夢境綜合分析結(jié)果。
根據(jù)雙刺激測試結(jié)果施予相應(yīng)刺激誘導(dǎo)夢境，視覺、聽覺、體覺相關(guān)夢境的誘導(dǎo)刺激分別為多彩光、音樂和諧振床。計算機處理系統(tǒng)通過與多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈連接，控制所述多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈的開啟和關(guān)閉。
其中多諧振床具有改變睡眠者姿勢體位和振動體感兩種功能，如圖4所示，多諧振床包括控制電路、床板和床板上的床墊，多諧振床的床板由相互活動連接的12塊小板組成，小板的排列方式為3列4行，多諧振床的控制電路控制小板的活動。控制電路與計算機處理系統(tǒng)連接，計算機處理系統(tǒng)控制多諧振床的3列小板之間的位置改變，使睡眠者的體位改變，如從仰臥到左或右側(cè)臥位。計算機處理系統(tǒng)控制多諧振床的4行小板之間的位置改變，使睡眠者身體上下部位發(fā)生體位的改變。多諧振床上還可以鋪設(shè)床墊，床墊上裝有多個電子振動器8。每個電子振動器由永磁鐵、低音振動線圈、振動板和屏蔽罩組成，它隨音樂的振動使睡眠者產(chǎn)生振動體感(諧振頻率20-150Hz)，其隨音樂的振動由PC機通過數(shù)據(jù)線控制。屏蔽罩由ABS硬朔料制成的直徑為44-55mm的園盒。
每當(dāng)視覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)控制多彩色閃光燈作為誘導(dǎo)夢境的手段。
每當(dāng)聽覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)控制多媒體音響播放樂曲或說話聲作為誘導(dǎo)夢境的手段。
每當(dāng)體覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)控制多諧振床的運動，分別可導(dǎo)致左或右側(cè)翻身、頭或腿抬高、床身的高低變化等，用以改變睡眠者的身體姿勢和體位的變化。
且可以在播放樂曲或說話聲時開啟床墊中的電子振動器產(chǎn)生諧振，施予振動體感刺激，用以增強樂曲或說話聲誘導(dǎo)夢境的效果，以便有效誘導(dǎo)夢境。
以下以一具體患者的事例說明本發(fā)明具體實現(xiàn)的方式患者王某，34歲，某市刑警，近日睡眠不佳，連續(xù)噩夢，夢境多與一個月前在河邊尸檢一具已腐爛變形的尸體有關(guān)，這個可怕的尸體突然跳起來追趕，自己拼命逃跑；但跑不動，叫喊驚醒。日間精神恍惚，工作中經(jīng)常發(fā)生過失。
患者王某進入實驗室后，工作人員開始為他先帶好電極帽、安裝頭部的電極、調(diào)試電極電阻。多導(dǎo)睡眠儀可以記錄正常腦電活動后，工作人員退出屏蔽室，請他安靜入睡。約15分鐘后多導(dǎo)睡眠儀開始記錄，工作人員不斷觀察自發(fā)腦電波信號，約20分鐘后可以看到睡眠1期的腦電活動，又過40分鐘，出現(xiàn)4期(深睡)的腦電波活動，15分鐘之后出現(xiàn)眼動活動，說明已進入REM睡眠期。計算機處理系統(tǒng)開始進行雙刺激測試，先利用多彩色閃光燈施與患者雙閃光刺激，測試結(jié)果是視覺區(qū)處于興奮狀態(tài)，計算機處理系統(tǒng)立即開動彩色閃光燈并開啟多諧振床，引起下腿抬高與降低的反復(fù)變化，計10分鐘，發(fā)現(xiàn)睡眠者一直處于REM睡眠期。隨后喚醒睡眠者問其夢境。他說剛剛做了個夢，似乎有人追自己，看到天空飛來一只大雁，自己一蹬腿騎到大雁上，飛了起來，追我的人遠遠落在后面……。這一夜三次REM期，都進行了相同方法，其中雙刺激測試，還包括了雙聲刺激法和雙電脈沖皮膚刺激，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每次夢境都伴有快速跑、跳、飛的動作。當(dāng)夜的夢未再出現(xiàn)被追得跑不脫的惡夢。為了進一步使患者不再做惡夢，在REM期還采用了視、聽刺激誘發(fā)試驗，多彩色燈閃光與5.1聲道的樂曲”天上的白云飄又飄……”，在播放樂曲和多彩色閃光刺激10分鐘后叫醒患者，其稱夢見一個美麗花園，出現(xiàn)一只漂亮的大蝴蝶，自己跳起來與蝴蝶同時飛，一會兒又覺得是坐在一個大飛機上等等， 此后一周內(nèi)王某睡眠正常，未再出現(xiàn)惡夢。
權(quán)利要求
1.一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，包括在屏蔽環(huán)境中設(shè)有一多諧振床、一音響設(shè)備和一多彩色閃光燈，上述裝置可對躺在多諧振床的睡眠者施予聽覺、視覺、體感刺激；多導(dǎo)睡眠儀對睡眠者進行電生理的實時記錄；計算機處理系統(tǒng)包括分析模塊和控制模塊，分析模塊接收多導(dǎo)睡眠儀記錄的采樣數(shù)據(jù)并判斷睡眠者的睡眠階段，控制模塊根據(jù)分析模塊的判斷結(jié)果分別控制多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈的開啟和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于多導(dǎo)睡眠儀，包括一腦電信號采樣裝置，腦電信號采樣裝置包括電生理放大器、顯示器和記錄腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波和脈搏波等生理參數(shù)的電極和換能器件，對腦電波、眼動電位、肌肉電活動、呼吸波、脈搏波等生理參數(shù)進行電生理記錄。
3.如權(quán)利要求1或2所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于在多諧振床上設(shè)置一體覺雙脈沖刺激器，用于測試軀體覺通道的興奮性。
4.如權(quán)利要求1所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于多諧振床的床板由相互活動連接的12塊小板組成，小板的排列方式為3列4行，多諧振床上設(shè)有控制電路，用于控制小板的活動。
5.如權(quán)利要求1或4所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于在多諧振床上設(shè)有床墊，床墊中設(shè)有若干個電子振動器。
6.如權(quán)利要求1所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)，其特征在于還包括一隔音室，多諧振床、音響設(shè)備和多彩色閃光燈設(shè)置在隔音室里。
7.一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)的處理方法，其步驟包括監(jiān)測和分析夢的客觀生理指標(biāo)，即多導(dǎo)睡眠儀實時記錄睡眠者電生理參數(shù)，計算機處理系統(tǒng)接收多導(dǎo)睡眠儀記錄的采樣數(shù)據(jù)，分析判斷睡眠者是否處于REM期睡眠階段，如是，計算機處理系統(tǒng)控制多彩色閃光燈、音響設(shè)備或體覺雙脈沖刺激器進行雙刺激測試判斷夢境活動的主要感覺通道；施予相應(yīng)刺激誘導(dǎo)夢境，即當(dāng)視覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多彩色閃光燈，作為誘導(dǎo)夢境的手段；當(dāng)聽覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多媒體音響，播放樂曲或說話聲作為誘導(dǎo)夢境的手段；當(dāng)體覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機程序控制多諧振床運動，分別可導(dǎo)致左或右側(cè)翻身、頭或腿抬高、床身的高低變化等，用以改變睡眠者的身體姿勢和體位的變化。
8.如權(quán)利要求7所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)的處理方法，其特征在于對誘發(fā)電位P50波分析作為判斷睡眠者的感覺通道興奮性的客觀生理指標(biāo)，如雙刺激誘發(fā)的P50波的比值小于70％時，感覺通道興奮性高。
9.如權(quán)利要求8所述的睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)的處理方法，其特征在于按照視覺、聽覺和體覺的順序進行雙刺激測試。
全文摘要
本發(fā)明提供一種睡眠與夢的監(jiān)測和干預(yù)系統(tǒng)及其處理方法，屬于睡眠基礎(chǔ)研究和睡眠疾病臨床研究領(lǐng)域。該方法包括監(jiān)測和分析夢的客觀生理指標(biāo)，根據(jù)多導(dǎo)睡眠儀的睡眠者電生理的實時記錄，計算機處理系統(tǒng)判斷睡眠者是否處于REM期睡眠階段，如是，則進行雙刺激測試判斷夢境活動的主要感覺通道；如視覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多彩色閃光燈，作為誘導(dǎo)夢境的手段；如聽覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)開啟多媒體音響，播放樂曲作為誘導(dǎo)夢境的手段；如體覺通道在REM睡眠階段興奮性水平較高時，計算機處理系統(tǒng)控制多諧振床運動，改變睡眠者的身體姿勢和體位的變化，從而誘導(dǎo)出輕松愉快的夢替代惡夢。
文檔編號A61M21/00GK1860987SQ20061001157
公開日2006年11月15日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者沈政, 鄧平, 陳成嶺 申請人:北京大學(xué)