專利名稱：用于睡眠的自動化治療系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上針對幫助罹患失眠癥的人們，具體說來，是針對使用測定覺醒和睡眠狀態(tài)的被動方法來治療失眠癥的高效自動化系統(tǒng)。
背景技術：
失眠癥是一種難以起始或維持睡眠，或者睡眠無法振奮精神或恢復精力的疾病。罹患失眠癥的人難以入睡或保持睡眠狀態(tài)，或醒得過早。因此，失眠癥患者不但會擔心每晚睡不著，而且還擔心第二天的疲勞、精神朦朧和煩躁不安。失眠癥是一個普遍問題。舉例來說，美國進行的一項研究顯示，超過50%受訪者報告每周至少數(shù)晚經歷至少一種以下失眠癥癥狀難以入睡、夜間常常覺醒、醒得過早且無法重新入睡，及醒來時感覺未振奮精神。事實上，35%受訪者稱其每晚或幾乎每晚都經歷這四種失眠癥癥狀中至少一種。將這些研究統(tǒng)計資料外推到進行研究時的美國人口普查數(shù)據表明，超過一億兩千萬美國成年人每周至少數(shù)晚經歷四種失眠癥癥狀中至少一種。在這一億兩千萬人中，超過7000萬每晚或幾乎每晚經歷這些癥狀。在美國，失眠癥的直接經濟損失估計每年接近140億美元?；ㄙM在非處方藥和“替代性”治療(例如中草藥)上的量可能使此估計值翻倍。非藥物性行為療法已在治療失眠癥方面取得顯著成功。行為療法與藥物療法相比具有許多優(yōu)勢，包含 無出現(xiàn)耐受性、依賴性或副作用的風險。 矯正核心行為而不是治療癥狀。 有文獻證明安全且有效。已發(fā)現(xiàn)許多非藥物性行為療法可有效治療失眠癥。已得到最廣泛評估的非藥物性行為療法有刺激控制療法(StimuIus ControI Therapy )、睡眠限制療法(SIeepRestrictionTherapy)、放松訓練法(Relaxation Training)和矛盾意向法(ParadoxicalIntention)。迄今，在這些療法中，尚未發(fā)現(xiàn)比刺激控制療法更有效的技術。刺激控制療法是基于以下前提失眠癥是對通常與睡眠相關的時間性暗示(就寢時間)和環(huán)境暗示(床/臥室)的條件反應。因此，刺激控制療法的主要目標是通過減少充當保持覺醒的暗示的明顯且隱蔽的睡眠不相容性活動，并且通過強制執(zhí)行一貫的覺醒和睡眠時間表來將床和臥室與快速開始睡眠重新關聯(lián)起來。刺激控制療法的特征可由以下說明性程序組成
I.床和臥室僅用于睡眠(性活動是此項規(guī)則的唯一例外)；2.當上床時，在打算直接睡覺的情況下關燈；3.如果發(fā)現(xiàn)自己在短時期(例如15分鐘到20分鐘)內不能入睡，就起床并且離開臥室。想待多久就待多久，然后在準備睡覺時返回臥室；4.如果仍無法入睡，就重復步驟3。整晚里根據需要盡可能多地按照這個步驟去 做；5.不管前一晚的睡眠持續(xù)時間是多久,保持早晨定時起床；以及6.避免白天小睡。另一種用于治療失眠癥的非藥物性行為方法，即睡眠限制療法，由將臥床時間量縮減到與主觀睡眠時間量更緊密匹配組成。舉例來說，如果一個人報告在每晚8小時臥床時間中平均睡眠5小時，那么初始規(guī)定睡眠窗(即就寢時間到起床時間)將為5小時。隨后，當某一周的平均睡眠效率(總睡眠時間與總臥床時間的比率)超過0. 9時，則容許臥床時間增加15分鐘到20分鐘；當平均睡眠效率低于0. 8時,則減少相同的時間量；且當睡眠效率處于0. 8與0. 9之間時，則保持穩(wěn)定。周期性進行調整(通常以每周計)，直到達到所要睡眠 持續(xù)時間。睡眠限制療法有助于快速開始睡眠、提高睡眠效率且降低每夜之間的變化性。此夕卜，在實施睡眠限制療法時，為防止過度白天睡眠，通常建議臥床時間應不少于5小時/夜。如果將自覺追蹤睡眠參數(shù)的負擔移交給自動化系統(tǒng)，就可顯著增進利用睡眠參數(shù)(例如睡眠開始的潛伏期、總睡眠時間、睡眠開始后的總覺醒時間、睡眠效率等)的自我評估的治療失眠癥的行為技術。舉例來說，利用針對睡眠限制療法的當前方法，使用者有必要了解每晚所達到的睡眠量并且記錄在睡眠日志或日記中。然后，使用者或臨床醫(yī)師將使用此日志或日記信息來計算每周的平均睡眠時間和平均睡眠效率?？紤]到失眠癥患者傾向于低估其睡眠時間，此趨勢可產生過度限制性睡眠時間表，由此因降低方案的耐受性而降低順應性。此外，將需要定期重新評估睡眠限制參數(shù)且根據使用者的睡眠變化進行更新。失眠癥行為療法自動化的關鍵在于測定睡眠參數(shù)。睡眠參數(shù)的測定需要進行覺醒/睡眠確定，也就是確定使用者是醒著還是睡著了，因為這幾點為所屬領域技術人員所了解的。用于測定覺醒/睡眠狀態(tài)的已知技術分為兩大類(由使用者的觀點決定)，即主動式技 術或被動式技術。依靠使用者執(zhí)行動作或自覺地了解以確定其是醒著還是睡著的裝置被視為主動式裝置。舉例來說，主動式裝置可能需要使用者按壓按鈕來響應音頻單音或壓下安全開關(dead mans switch)的柱塞以便在任何指定瞬間及時確定/推斷使用者是醒著還是睡著的。相反，被動式裝置將不需要使用者實施動作來確定其是醒著還是睡著的。舉例來說，被動式裝置可收集并分析來自使用者的腦電流描記(EEG)信號以測定其覺醒和睡眠狀態(tài)。此種裝置在進行覺醒和睡眠確定時不需要使用者實施任何動作。 兩類裝置均存在優(yōu)勢和缺陷。主動式裝置與被動式裝置相比的一個最大優(yōu)勢可能是其相對簡單。舉例來說，監(jiān)測安全開關(主動式裝置)的接觸狀態(tài)比試圖使用EEG分析來測定覺醒/睡眠狀態(tài)的變化(被動式裝置)簡單且直接。在2002年,賴利W. (Riley, W.)等人在行為療法促進學會(Association for theAdvancement of Behavior Therapy)第36屆年會(內華達州利諾(Reno，NV))的標題為原發(fā)性失目民癥的計算機化行為干予頁的初步評估(Initial Evaluation of a ComputerizedBehavioral Intervention for Insomnia)的摘要中描述需要覺醒/睡眠狀態(tài)信息的失眠癥行為療法。其方法使用主動式裝置，這一裝置每10分鐘產生需要使用者響應的低音量嘟嘟聲。所述嘟嘟聲和隨后響應的存在(或其缺乏)用于測定使用者的覺醒/睡眠狀態(tài)。覺醒/睡眠測定的主動式方法，諸如此方法，并非真正自動化方法且具有許多缺點，包含以下幾點(I)連續(xù)存在的刺激(嘟嘟聲)可對使用者產生過度任務負擔。如果使用者的任務是響應非常頻繁的刺激，那么裝置本身可能干擾入睡過程。相反，如果提供的刺激頻率過低,那么覺醒/睡眠測定的時間定位可能由于時間粒度(temporal granularity)而變得過度不準確。連續(xù)刺激之間的長時間間隔為使用者提供入睡的時機，但與裝置需要關于使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的當前信息不一致。舉例來說，在每10分鐘提供連續(xù)刺激時，裝置不知道這10分鐘時間期間發(fā)生了何事；使用者可能在所述間隔期間或在提供刺激時已入睡并醒來。這樣可負面影響行為療法的實施。(2)如果以過低幅度提供的刺激，那么使用者可能錯過萊利等人的主動式裝 置中所用的刺激。同樣，如果以過高幅度提供刺激，那么刺激可能喚醒使用者?；蛘?，主動式裝置使用小幅振動刺激可能被錯過，而大幅振動刺激可能喚醒使用者。其它主動式裝置中所用的其它類型刺激存在相同缺點。(3)當使用主動式裝置時，使用者由于擔心不得不執(zhí)行任務而處于更高警惕性水平。因此，使用者在床上不能簡單地放松，而是被動地依賴于裝置。主動式裝置可能尤其不利于失眠癥患者，因為失眠癥患者在睡眠時與不存在睡眠問題的人相比傾向于具有更大壓力。需要試圖入睡的人來執(zhí)行任務將對睡眠產生負面影響，而在失眠癥患者中尤其如此。即使是與壓下安全開關的柱塞一樣簡單的任務也會在他們本應放松并逐漸入睡時要求較高水平的警惕性(即確保他們持續(xù)壓下開關)。(4) 一些主動式方法可能喚醒床伴，特別是在其使用聽覺刺激時。(5)使用開關觸點的方法的問題在于當使用者覺醒時不能自動重新接合。因此，其通常僅可檢測睡眠開始的第一階段。罹患失眠癥的使用者也可能在夜間覺醒后難以再次入睡，或者，其可能僅難以保持睡眠。舉例來說，使用者必須重新接合安全開關以便所述裝置再測定覺醒后下次睡眠開始的時期。這些方法的使用對于大部分正常睡眠者而言極其麻煩，且對于罹患失眠癥的人尤其困難。其它申請案也已描述主動覺醒/睡眠測定方法，包含以下麥克萊恩(MacLean)的美國專利第5，259，390號描述安裝在手部的用于監(jiān)測睡眠行為的振動刺激響應裝置。此裝置打算用于在提供完整多導睡眠圖之前在家中預先篩選睡眠。其通過要求使用者在每次感覺到振動刺激時按壓響應按鈕來測定覺醒和睡眠狀態(tài)。懷亞特(Wyatt)等人的美國專利第6，078，549號針對使用多個開關來記錄例如睡眠開始前的時間、睡眠時間等參數(shù)的睡眠模式計時器。此裝置的使用通過要求使用者將開關保持在閉合位置，然后在使用者入睡時打開來輔助診斷和治療睡眠障礙。懷亞特的美國專利第6，392，962號留下一種提供信息以輔助治療睡眠障礙的方法，否則所述睡眠障礙會由于失眠癥患者低估總睡眠時間及/或高估入睡所需的時間而難以治療。所述設備包含安裝在腕部的計時器，所述計時器具有安裝在手部的致動器，所述設備在失眠癥患者入睡時停止計時，并由此脫離與啟動器的接觸。其打算用于覺醒/睡眠測定(在睡眠開始時),且用來矯正失眠癥患者高估睡眠潛伏期和低估總睡眠和睡眠效率。
根據本發(fā)明的發(fā)明者的知識，測定覺醒/睡眠的被動方法未使用或提議將行為睡眠療法的實施自動化。所述被動方法可確定使用者的覺醒/睡眠狀態(tài)，而不需要使用者實施任何動作或提供誘導響應的刺激。可用來被動測定覺醒/睡眠狀態(tài)(但未教授或提議自動化失眠癥行為療法)的裝置的實例包含I)布蘭切特(Blanchet)等人，美國專利第5，154，180號(使用EEG自動確定睡眠階段的系統(tǒng));2)康蘭(Conlan),美國專利第5，197，489號(可使用活動(或運動)監(jiān)測器(腕動計)來檢測覺醒和睡眠的系統(tǒng));3)賴薇(Lavie)，美國專利第5，280, 791號(可通過分析心臟EKG R-R間期來確定
使用者的睡眠狀態(tài)的系統(tǒng));4)荻野(Ogino),美國專利第5，479，939號(可用于通過床中的非接觸式身體運動傳感器來確定覺醒與睡眠的裝置);5)康蘭，美國專利第5，573，013號(可使用活動監(jiān)測器(腕動計)來檢測覺醒和睡眠的系統(tǒng));6)賽克納(Sackner)等人,美國專利第5，588，425號(可用于根據脈搏血氧計波形中的收縮期向上搏動時間來辯別所監(jiān)測使用者的睡眠與覺醒的系統(tǒng))；7)荻野，美國專利第5，724，990號(可用于通過床或座位中的非接觸式身體運動傳感器來區(qū)分覺醒與睡眠的裝置);8)拉波波特(Rapoport)等人，美國專利第5，732，696號(使用多種生理學信號(例如腦電流描記術(EEG)、肌電描記術(EMG)和眼動電流描記術(EOG))對睡眠進行評分的系統(tǒng));9)卡普蘭(Kaplan)等人，美國專利第5，813，993號(頒予本發(fā)明的發(fā)明者)(根據來自于單通道自發(fā)EEG的警覺(alertness)、睡意、睡眠、無意識或麻醉的連續(xù)能譜追蹤個體狀態(tài)的系統(tǒng));10)巴德(Bader)，美國專利第5，846，206號(使用與使用者身體接觸的靜壓傳感器估計人的覺醒狀態(tài)的系統(tǒng));11)荻野，美國專利第5，902, 255號(可用于通過床或座位中的非接觸式身體運動傳感器來區(qū)分覺醒與睡眠的裝置);12)哈亞克(Halyak)，美國專利第5，928，133號(在預置時間范圍內將人喚醒的裝置，此時使用一般技術，例如使用“生理監(jiān)測構件”或“測量電阻”或“監(jiān)測身體電性質”，確定使用者實際上已覺醒)；13)帕迪(Pardey)等人,美國專利第5，999, 846號(使用在數(shù)個時間窗(epoch)期間來自使用者的電信號(EEG或其它)的“失眠癥或警惕性監(jiān)測器”;使用確定覺醒和睡眠的神經網絡將睡眠階段類型指定到各時間窗以便產生睡眠結構圖的方法；分析睡眠結構圖以產生睡眠質量總和指數(shù)的方法；和根據睡眠結構圖顯示睡眠質量總和指數(shù)的方法)；14)蒂姆普非(Dimpfel )，美國專利第6，157,857號(使用EEG劃分睡眠階段的系統(tǒng));15)鮑姆加特-施米特(Baumgart-Schmitt),美國專利第6，272, 378號(使用單一額葉EEG導聯(lián)，使用儲存特征集(基于FFT)的裝置根據輸入數(shù)據(作為壓縮方法)自動產生睡眠階段分類，接著分析這些特征以使用神經網絡確定睡眠階段的系統(tǒng))；16)霍爾(Goor)等人，美國專利第6，322，515號(能夠通過監(jiān)測和檢測外周動脈張力的變化來確定睡眠和覺醒的系統(tǒng));17)凡德洛斯(Van der Loos)等人，美國專利第6，468，234號(放置于傳統(tǒng)使用者睡眠質量測量墊頂部上的傳感器片)；以及18)萊翁多斯基(Levendowski)等人，美國專利第6，496，724號、第6，625，485號和美國公開案第2002/0183644號(根據警覺連續(xù)能譜定量EEG的系統(tǒng))。用于確定覺醒/睡眠的任何上述被動方法/裝置均可用于實施本發(fā)明。

發(fā)明內容
本文所述的本發(fā)明包括用于失眠癥行為療法的系統(tǒng)，所述行為療法在實施時需要了解睡眠參數(shù)。此系統(tǒng)使用被動覺醒/睡眠確定來達成真正自動化的系統(tǒng)，這一系統(tǒng)不需要所治療的使用者實施動作來產生指示使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息。因此，本發(fā)明的自動化方法利用被動覺醒/睡眠測定構件來產生指示使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息，并且在適當時使用此覺醒/睡眠信息來實施行為療法的步驟。失眠癥行為療法至少包括刺激控制療法、睡眠限制療法、放松療法、認知行為療法或其組合。雖然可使用利用指示使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的任何行為療法，但在實施本發(fā)明時優(yōu)選刺激控制療法、睡眠限制療法和兩者的組合。此外，雖然可使用任何被動覺醒/睡眠測定構件，但目前優(yōu)選選自腦電流描記術(EEG)、肌電描記術(EMG)、外周動脈張力(PAT)、收縮期向上搏動時間、心電描記術(ECG/EKG)、眼動電流描記術(E0G)、血氧計、心率變化、心臟節(jié)律變化、腕動計、身體運動、皮膚電反應(GSR)、呼吸變化、呼吸變化率、眼運動，以及這些被動覺醒/睡眠測定構件中兩者或兩者以上的組合的測定構件。所屬領域技術人員應顯而易見，用于測定使用者睡眠/覺醒狀態(tài)的任何構件均可用于本發(fā)明。EEG為目前優(yōu)選的睡眠測定構件。藥物療法可與根據本發(fā)明的自動化方法實施的失眠癥行為療法聯(lián)合使用。此外，用于測定覺醒/睡眠狀態(tài)的主動構件可用來補充被動覺醒/睡眠測定構件。在一個重要實施例中，根據本發(fā)明的系統(tǒng)將包含1)對所述系統(tǒng)供電的構件；2)用于被動覺醒/睡眠測定的構件；3)根據行為療法規(guī)則確定使用者是否應起床的構件；和4)在根據刺激控制療法規(guī)則確定使用者應起床時警告使用者離開床的構件。在本發(fā)明的另一重要實施例中，提供治療罹患失眠癥的使用者的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含1)對所述系統(tǒng)供電的構件；2)用于確定系統(tǒng)是否處于訓練模式的構件；3)用于被動覺醒/睡眠測定的構件；4)用于確定使用者是否已完成其睡眠時期并在完成時計算整夜睡眠統(tǒng)計資料的構件；5)根據先前獲得的睡眠數(shù)據計算睡眠限制療法參數(shù)的構件；和6)為即將到來的睡眠期顯示計算的睡眠限制療法程序參數(shù)的構件。


圖I是呈現(xiàn)根據本發(fā)明自動實施刺激控制療法的高度概述的流程圖。圖2是呈現(xiàn)根據本發(fā)明自動實施刺激控制療法的細節(jié)的流程圖。圖3是呈現(xiàn)根據本發(fā)明自動實施睡眠限制療法的高度概述的流程圖。、
圖4是根據本發(fā)明的一種可能的身體可佩帶裝置的圖解表示。圖5是根據本發(fā)明的一種可能的基于固定式EEG的實施例的框圖表示。
具體實施例方式在以上本發(fā)明描述及以下本發(fā)明詳細描述和權利要求書以及所附圖式中，提到本發(fā)明的特定特征(包含方法步驟)。應理解，本說明書中的本發(fā)明公開內容包含所述特定特征的所有可能組合。舉例來說，如果在本發(fā)明的特定方面或實施例或者特定權利要求項的內容中公開某一特定特征，那么所述特征在可能時也可與本發(fā)明的其它特定方面和實施例組合使用及/或用于本發(fā)明的其它特定方面和實施例內容中，并普遍用于本發(fā)明中。本文所述的本發(fā)明使用被動覺醒/睡眠測定構件作為自動化系統(tǒng)的一部分，用于 實施行為療法以便治療失眠癥的人們，在行為療法的實施過程中需要了解睡眠參數(shù)。所述行為療法包含例如刺激控制療法、睡眠限制療法或其組合。為了實施在實施過程中需要了解睡眠參數(shù)的行為療法以治療失眠癥，有必要按固定時間間隔測定使用者是醒著還是睡著的。為達成最佳治療結果，需要非常準確的覺醒/睡眠測定。此外，為了能夠準確測定覺醒/睡眠狀態(tài)，與不精確的時間取樣相比，優(yōu)選連續(xù)或間隔較短的時間間隔。這一點可使用被動覺醒/睡眠測定構件來實現(xiàn)，所述構件使用例如EEG、EMG、PAT、ECG/EKG、EOG、血氧儀、心率變化、心臟節(jié)律變化、腕動計、身體運動、收縮期向上搏動時間、GSR、呼吸變化、呼吸變化率、眼運動或組合兩種或兩種以上所述儀器的測定構件。然而，應注意，所屬領域技術人員將顯而易見，可使用除上文所述以外的其它被動覺醒/睡眠測定構件，而且其仍在本發(fā)明范疇內。此外，雖然本發(fā)明的焦點在于失眠癥的非藥物性行為治療的自動化，但本發(fā)明的系統(tǒng)可用于以下情形聯(lián)合使用藥物療法與行為療法來治療失眠癥。最后，雖然用于測定覺醒/睡眠狀態(tài)的被動技術和裝置始終是實施本發(fā)明系統(tǒng)的核心，但用于測定覺醒/睡眠狀態(tài)的主動技術和裝置可以補充方式用于系統(tǒng)中干擾睡眠不存在問題的步驟。在實施本發(fā)明時，當前優(yōu)選基于EEG的覺醒/睡眠狀態(tài)測定構件。所述裝置被動監(jiān)測使用者的狀態(tài)(醒著或睡著)。因為睡眠起源于腦且由腦控制，所以EEG信號提供用于覺醒/睡眠狀態(tài)測定的良好信息源。通過分析來自運動/動作傳感器(例如腕動計)的信息測定覺醒和睡眠的裝置也可用于被動檢測覺醒/睡眠狀態(tài)。此類型裝置對于睡眠受到高度打擾或不安寧睡眠的使用者存在潛在缺點，所述裝置可能低估睡眠時間。對于長時間臥床、非常平靜地躺著以試圖入睡的失眠癥使用者，基于運動/動作的監(jiān)測器可能高估睡眠時間。然而，所屬領域技術人員應顯而易見，利用適當信號處理技術，可由基于運動/動作的傳感器獲得足夠準確的覺醒/睡眠信息以用于實施本發(fā)明。所述監(jiān)測器可獲自例如飛利浦呼吸儀器公司(PhilipsRespironics)(美國)、亞克替活動分析儀器公司(Actigraph)(美國)和動態(tài)監(jiān)測儀器公司(Ambulatory Monitoring, Inc.)(美國),這些公司出售許多活動監(jiān)測產品。實施刺激控制療法和睡眠限制療法需要遵循一組準則和指令。這些準則和指令可以各技術的流程圖形式提供。圖I、圖2和圖3顯示在根據本發(fā)明的自動化系統(tǒng)中可如何實施各技術。所屬領域技術人員應顯而易見，可改變優(yōu)選實施例中所述的實施細節(jié)，同時這些改變仍在本發(fā)明范疇內。
應用于刺激控制緊接著下文將論述圖1，圖I是呈現(xiàn)根據本發(fā)明自動實施刺激控制療法的高度概述的流程圖。接著結合圖2流程圖的論述提供所述系統(tǒng)概述的細節(jié)和強化。系統(tǒng)以空閑模式(IDLE mode) (10)開始，在此模式下所述系統(tǒng)基本上處于休眠狀態(tài)且?guī)缀醪幌碾娏?。檢查EEG傳感器電纜的使用者連接(12)。當EEG傳感器電纜已連接時，系統(tǒng)離開空閑模式，否則系統(tǒng)保持空閑模式。當離開空閑模式時，系統(tǒng)執(zhí)行診斷程序
(14)，所述診斷程序可包含硬件自檢、軟件狀態(tài)、電力狀態(tài)、EEG電極阻抗等。處理錯誤和警告，作記錄并視情況報告給使用者。此外，當EEG傳感器電纜連接時，系統(tǒng)可任選產生呈啾啾聲或短暫振動形式的簡短聽覺或觸覺式警報(取決于使用者或臨床醫(yī)師的偏好)，并且產生刺激控制療法或其它指令，例如“現(xiàn)在嘗試睡覺。不要做任何其它任務，例如工作或閱讀”。系統(tǒng)診斷(14)之后，系統(tǒng)獲得EEG數(shù)據并且執(zhí)行必要的計算以確定使用者是醒著還是睡著了(16)。舉例來說，可每30秒進行這些覺醒/睡眠測定。每次覺醒/睡眠測定后，系統(tǒng)根據刺激控制療法的自動化規(guī)則檢查是否應警告使用者起床(18)。如果未指示警報(18)，且使用者仍與系統(tǒng)連接(20)，那么系統(tǒng)每30秒重復覺醒/睡眠測定(16)。如果使用者不再連接(20)，那么系統(tǒng)將停止EEG數(shù)據采集和覺醒/睡眠計算，并且計算并顯示使用者感興趣或有益于使用者的信息(26)，例如睡眠開始時間、總臥床時間、總睡眠時間、總覺醒時間、睡眠開始后總覺醒時間、覺醒次數(shù)等。達到預設的顯示超時(28)后，系統(tǒng)將返回空閑模式(10)。如果指示警報(18)，那么系統(tǒng)將產生聽覺警報并在系統(tǒng)顯示器上提供適當信息
(22)。系統(tǒng)可能通知使用者現(xiàn)在停止嘗試睡覺，離開床和臥室，并在感到足夠疲勞時再返 回床上試圖睡覺。警報將持續(xù)到使用者斷開其EEG傳感器電纜(24)，此時系統(tǒng)將停止EEG數(shù)據收集和覺醒/睡眠計算，并且計算并顯示使用者感興趣的信息(26)，例如睡眠開始時間、總臥床時間、總睡眠時間、總覺醒時間、睡眠開始后總覺醒時間、覺醒次數(shù)等。達到預設的超時(28)后，系統(tǒng)將返回空閑模式(10)。根據使用者或臨床醫(yī)師的偏好，警報可為警報條件文本顯示、指令或信息文本顯示、顯示器背光激活、閃光、聽覺指示、觸覺指示、合成或錄制的聲音、低水平電刺激或甚至由適當裝置產生的香味中的任一者或一者以上。我們將這些警報(以及任何其它適當警報)稱為“警報集”。雖然在流程圖中未詳細描述，但系統(tǒng)應連續(xù)或周期性地檢查有效傳感器信號及傳感器連接的完整性。圖I中所描述的系統(tǒng)也可包含如下可選特征I.只要使用者起床就顯示當前記錄時期的數(shù)據和匯總統(tǒng)計資料的顯示器。舉例來說，如果使用者在深夜由于某種原因起床，那么裝置可顯示其入睡的小時數(shù)、其臥床小時數(shù)、其在這個晚上到目前為止的睡眠效率、當前時間或實耗時間等。2.起床警報可維持到使用者實際上起床。在不存在自動臥床傳感器的情況下，使用者將不得不向裝置指示其已起床(即按壓按鈕或斷開傳感器電纜)，以便停止警報。3.在適當顯示器上或者利用預先錄制或合成的聲音提供(內容相關的)指令和信息。舉例來說，當使用者在床上，并且裝置告訴使用者離開床時，其將提供適當指令，例如“離開床和臥室，僅在準備嘗試睡覺時返回”?；蛘?，當使用者起床時，其可告訴使用者“僅在困乏且準備嘗試睡覺時返回/上床”?；蛘?，當使用者第一次上床時，其可告訴使用者“嘗試直接睡覺，不要閱讀或看電視，關燈”等。4.系統(tǒng)可包含允許使用者規(guī)定喚醒時間且充當鬧鐘每天早上在一致的時間喚醒使用者的適當構件。5.使用者在起床時可佩戴所述裝置，且所述裝置可監(jiān)測使用者在床和臥室以外的睡眠。此舉將有助于防止小睡，小睡可能對使用者失眠癥的治療造成不利影響?，F(xiàn)在轉到圖2的流程圖，顯示根據本發(fā)明自動實施刺激控制療法的示范性實施方案。圖2可理解為圖I中框18的擴展。接受覺醒/睡眠測定(100)。如果此為使用者連接后的第一次覺醒/睡眠測定(102)，那么系統(tǒng)初始化刺激控制療法的變量，例如“T”、“T加分(TBonus)"和“維持”(104)，否則系統(tǒng)不進行初始化即運行(106)。 如果當前時間至少為預定喚醒時間(106)，那么系統(tǒng)返回警報指示(108)。如果當前時間小于預定喚醒時間，那么系統(tǒng)檢查使用者的EEG覺醒/睡眠狀態(tài)(110)。如果使用者未覺醒，那么系統(tǒng)檢查使用者的覺醒/睡眠史以查看在最后的12分鐘期間使用者在其中至少10分鐘里是否是睡著的(112)。如果使用者在最后12分鐘中的至少10分鐘里是睡著的，那么將維持標記(Maintenance flag)設置為真(114),且系統(tǒng)返回106。如果使用者在最后12分鐘中的至少10分鐘里不是睡著的，那么系統(tǒng)返回106。否則，如果使用者是醒著的(110)(即最近的一次覺醒/睡眠測定為覺醒)，那么系統(tǒng)檢查(116)最后兩次覺醒/睡眠測定是否都為覺醒(即此時間窗和緊接著的前一次的時間窗)。如果使用者在這兩個時間窗里都不是醒著的，就檢查覺醒/睡眠史(118)以確定在過去6分鐘期間使用者在其中至少5分鐘里是否是睡著的。如果使用者在過去6分鐘中的至少5分鐘里不是睡著的，那么系統(tǒng)返回106。否則，如果使用者在過去6分鐘中的至少5分鐘里是睡著的，那么系統(tǒng)檢查
(120)T加分是否為零。如果T加分為零，就將T加分設置為當前實耗時間加10分鐘(122)并返回106。此舉將有效地再抑制警報10分鐘，作為完成至少5分鐘相對連續(xù)睡眠的獎勵。如果T加分不為零，那么系統(tǒng)返回106 (即不提供第二次加分)。如果最后兩次覺醒/睡眠測定都為覺醒(116)，那么系統(tǒng)檢查維持標記是否為真
(124)。如果維持標記為真(124)，那么系統(tǒng)檢查過去15分鐘中至少14分鐘是否指示為覺醒(128)。如果過去15分鐘中至少14分鐘指示為覺醒(128)，那么系統(tǒng)返回警報指示(134)。如果過去15分鐘中的至少14分鐘未指示為覺醒(128)，那么系統(tǒng)檢查維持標記在超過30分鐘里是否為真以及過去30分鐘中至少16分鐘是否指示為覺醒(130)。如果此結果為假(130)，那么系統(tǒng)返回106。如果此結果為真(130)，那么系統(tǒng)檢查過去5分鐘是否全部都指示為覺醒(132)。如果此結果為真(132)，就返回警報指示(134)。如果此結果為假(132)，那么系統(tǒng)返回106。如果維持標記為假(124)，那么系統(tǒng)檢查是否兩個T都為至少20分鐘以及T是否至少為T加分(126)。如果此結果為真(126)，那么系統(tǒng)返回警報指示(134)。如果此結果為假(126)，那么系統(tǒng)返回106。應用于睡眠限制療法圖3是用根據本發(fā)明的自動化裝置實施睡眠限制療法的高度概述。系統(tǒng)以接通電源或連接EEG電極開始(300)。系統(tǒng)完成診斷程序(302)，所述診斷程序可包含硬件、軟件、電力、電極/傳感器狀態(tài)等。應酌情處理錯誤和警告。診斷后，可能有機會供使用者調整系統(tǒng)設置(304)。在第一次使用所述裝置時，可通過默認來顯示這些設置以供復核。在隨后使用所述裝置時，使用者可任選顯示或調出此菜單，或可將其鎖定并僅供臨床醫(yī)師使用。這些設置將包含例如設置當前時間、年齡、睡眠目標、警報偏好(聽覺、觸覺或兩者)、語言、設定參數(shù)、顯示偏好、背光偏好、縮寫信息的使用、詳細信息的使用等選項。每次啟動(或連接使用者等)或停止(或斷開使用者等)裝置時，系統(tǒng)可顯示個別夜晚的統(tǒng)計資料或匯總統(tǒng)計資料，并且允許使用者在需要時進行復核。也可顯示進展趨勢等(306)。這都在使用者反饋類別內。系統(tǒng)可能需要從使用者處獲得實施睡眠限制療法程序之前許多夜晚的睡眠相關參數(shù)。大部分專家當前使用一周的主觀數(shù)據來確定程序參數(shù)。為消除由于添加此裝置所致的睡眠變化，可在計算程序參數(shù)時去除第一天或第二天的數(shù)據。系統(tǒng)可自動啟動訓練模式(308)，或使用者可手動選擇訓練模式。如果系統(tǒng)處于訓練模式(308)，那么系統(tǒng)將獲得覺醒/睡眠數(shù)據、臥床狀態(tài)(手動獲得或使用自動構件獲得)、每次觀測的時間等(316)。這些觀測可每30秒或按其它所要間隔進行。如果完成數(shù)據收集(318)，就將停止記錄。系統(tǒng)將通過使用者手動向裝置指示數(shù)據收集完成或在電極/傳感器電纜斷開時知道數(shù)據收集完成。當完成數(shù)據收集時，系統(tǒng)將計算必要的睡眠相關參數(shù)(320)并且將其顯示給使用者(322)。將計算與睡眠限制療法程序相關的參數(shù)，例如總睡眠時間、總臥床時間、睡眠效率等(320)。如果夜晚的數(shù)據收集未完成(318)，那么系統(tǒng)將繼續(xù)獲取覺醒/睡眠數(shù)據、臥床狀態(tài)、每次觀測的時間等(316)。如果系統(tǒng)不再處于訓練模式(308)，那么系統(tǒng)將根據先前收集的數(shù)據計算睡眠限制療法程序參數(shù)(310)。將計算例如過去一周的平均睡眠小時數(shù)和過去一周的平均睡眠效率等參數(shù)。睡眠限制療法程序參數(shù)將顯示給使用者(312)。使用者可能有機會改變某些程序參數(shù)(314)，此后系統(tǒng)將繼續(xù)獲取覺醒/睡眠數(shù)據、臥床狀態(tài)、每次觀測的時間等(316)。圖3中所描述的系統(tǒng)也可包含如下可選特征I.通過查看最常實現(xiàn)睡眠的時間間隔來測定與對應于最可能發(fā)生睡眠的時間間隔有關的附加信息的步驟。舉例來說，考慮每晚平均睡眠5小時的使用者，其中在大多數(shù)夜晚睡眠集中于上午3點到6點的幾個小時之間(此為使用者最常熟睡的時段)。睡眠限制療法程序的“標準”實施方案將簡單地建議使用者將其臥床時間限制為每晚5小時。利用此附加信息，用于實施系統(tǒng)的裝置可進一步建議使用者安排其5小時睡眠與上午3點到6點的幾個小時一致，以進一步增加其實現(xiàn)睡眠的機會。2.更進一步，當使用者接近此最佳睡眠時間時，裝置可觸發(fā)警報。顯然，如果使用者已在床上，就可抑制警報。3.使用者已在床上達到推薦時長后，系統(tǒng)可警告使用者離開床。在上述實例中，在使用者已在床上達到5小時后，裝置將警告使用者離開床。4.系統(tǒng)可包含允許使用者規(guī)定喚醒時間且充當鬧鐘每天早上在一致的時間喚醒使用者的適當構件。使用者應能夠在需要時啟動/禁止或規(guī)定新時間。5.使用者在起床時可佩戴所述裝置，且所述裝置可監(jiān)測使用者在床和臥室以外的睡眠。此舉將有助于防止小睡，小睡可能對使用者失眠癥的治療造成不利影響。6.當使用者起床時，裝置可顯示當前記錄時期的數(shù)據和匯總統(tǒng)計資料。舉例來說，、如果使用者在深夜由于某種原因起床，那么裝置可顯示其睡眠的小時數(shù)、其臥床的小時數(shù)、其在這個晚上到目前為止的睡眠效率、當前時間或實耗時間等。實施方案結合任何行為失眠癥療法的本發(fā)明系統(tǒng)的實施以物理排列待使用的被動監(jiān)測儀器的硬件開始。下表3標識可用于本發(fā)明的可能的覺醒/睡眠測定構件的實例。應根據裝置說明書使用表3中所述的任何被動監(jiān)測儀器。然而，所屬領域技術人員應顯而易見，用于測定使用者睡眠/覺醒狀態(tài)的任何構件均可用于本發(fā)明。表3 :被動監(jiān)測儀器
權利要求
1.一種自動化系統(tǒng)，其有助于實施行為療法，所述行為療法利用指示使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息來改善所述使用者的睡眠或睡眠衛(wèi)生，所述系統(tǒng)包括 用于被動測定指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件；以及 利用所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)信息來實施所述行為療法的步驟的構件。
2.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述行為療法至少包括刺激控制療法、睡眠限制療法、放松療法、失眠癥認知行為療法、失眠癥行為療法，以及刺激控制療法、睡眠限制療法、放松療法、失眠癥認知行為療法和失眠癥行為療法中兩種或兩種以上的組合。
3.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其包含根據使用者的個人覺醒/睡眠信息為所述使用者選擇待實施的所述行為療法的構件。
4.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中指示使用者睡眠/覺醒狀態(tài)的信息取自由以下組成的群組EEG、EMG、PAT、收縮期向上搏動時間、ECG/EKG、EOG、血氧計、心率變化、心臟節(jié)律變化、腕動計、身體運動、GSR、呼吸變化、呼吸變化率、眼運動以及這些用于被動測定指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件中兩者或兩者以上的組合。
5.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中藥物療法是聯(lián)合所述行為療法使用。
6.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中用于測定所述覺醒/睡眠狀態(tài)的主動式構件是用來補充用于被動測定指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件。
7.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述行為療法為刺激控制療法，所述系統(tǒng)包含使用以下規(guī)則來實施所述刺激控制療法的構件 a)在使用者睡著時決不警告使用者； b)僅在至少完成第一預定數(shù)量的連續(xù)覺醒時間窗時警告使用者；以及 c)如果至少在第二預定數(shù)量的連續(xù)時間窗中實現(xiàn)睡眠，就指定所述使用者處于維持模式；且如果至少在所述第二預定數(shù)量的連續(xù)時間窗中未實現(xiàn)睡眠，就指定所述使用者不處于維持模式，由此 如果所述使用者處于維持模式，就檢查過去的第三預定數(shù)量的時間窗，且如果所述使用者在所述過去的第三預定數(shù)量的時間窗中的至少第四預定數(shù)量的時間窗期間覺醒，就警告所述用者，但是 如果所述使用者不處于維持模式并且如果在試圖入睡的第一時期內至少在第五預定數(shù)量的連續(xù)時間窗中不是睡著的，就在所述第一時期流逝后警告所述使用者；以及 如果所述使用者不處于維持模式且在試圖入睡的所述第一時期內含有大于或等于所述第五預定數(shù)量的時間窗但小于所述第二預定數(shù)量的時間窗的連續(xù)睡眠時期，就將所述警報抑制附加時期。
8.根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其中時間窗為約30秒，所述第一預定數(shù)量連續(xù)覺醒時間窗為2，且所述第二預定數(shù)量連續(xù)時間窗為20個時間窗，所述第三預定數(shù)量連續(xù)時間窗為30個時間窗，所述第四預定數(shù)量時間窗為28個時間窗；所述第五預定數(shù)量連續(xù)時間窗為.10個時間窗；所述第一時期為40個時間窗，并且所述附加時期為20個時間窗。
9.根據權利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述行為療法參數(shù)是根據所述使用者覺醒/睡眠信息針對每個使用者優(yōu)化。
10.一種有助于對設法改善使用者睡眠或睡眠衛(wèi)生的所述使用者實施行為療法的設備，其包括用于處理指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件； 利用所述覺醒/睡眠狀態(tài)信息實施所述行為療法的構件。
11.根據權利要求10所述的設備，其中用于處理指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件取自由以下組成的群組EEG、EMG、PAT、收縮期向上搏動時間、ECG/EKG、EOG、血氧計、心率變化、心臟節(jié)律變化、腕動計、身體運動、GSR、呼吸變化、呼吸變化率、眼運動、以及這些用于被動測定指示所述使用者覺醒/睡眠狀態(tài)的信息的構件中兩者或兩者以上的組合。
12.根據權利要求10所述的設備，其中所述行為療法為刺激控制療法，所述設備包括 根據所述刺激控制療法的規(guī)則確定所述使用者是否應起床的構件；以及 在完成確定時根據所述刺激控制療法的規(guī)則警告所述使用者離開床的構件。
13.根據權利要求10所述的設備，其中所述行為療法為睡眠限制療法，所述設備包括 根據以前獲得的覺醒/睡眠狀態(tài)信息，按照所述睡眠限制療法的規(guī)則計算程序參數(shù)的構件，所述程序參數(shù)包含即將到來的睡眠期的睡眠時期； 用于確定所述使用者是否已完成所述睡眠時期的構件；以及 用于向所述使用者顯示所述即將到來的睡眠期的計算的程序參數(shù)的構件。
14.根據權利要求10所述的設備，其中所述行為療法選自由刺激控制療法、睡眠限制療法、放松療法、失眠癥認知行為療法、失眠癥行為療法，以及刺激控制療法、睡眠限制療法、放松療法、失眠癥認知行為療法和失眠癥行為療法中兩種或兩種以上的組合組成的群組。
15.根據權利要求10所述的設備，其包含允許所述使用者復核及調整系統(tǒng)設置的構件，所述系統(tǒng)設置選自由時間、年齡、睡眠目標、警報偏好、語言、設定參數(shù)和顯示偏好組成的群組。
16.根據權利要求10所述的設備，其中所述行為療法是根據所述使用者的覺醒/睡眠狀態(tài)信息及/或覺醒/睡眠狀態(tài)史針對每個使用者優(yōu)化。
17.根據權利要求10所述的設備，其包含允許所述使用者復核先前由所述設備獲得的信息的構件。
18.根據權利要求10所述的設備，其包含根據所述使用者先前的覺醒/睡眠狀態(tài)史計算所述使用者的睡眠統(tǒng)計資料的構件。
19.根據權利要求10所述的設備，其中所述使用者在床上還是不在床上的指示是與所述覺醒/睡眠狀態(tài)信息一起獲得。
20.根據權利要求10所述的設備，其中存在用于關閉任何警報的構件和當確定所述使用者已不在床上時向所述使用者顯示當前睡眠統(tǒng)計資料的構件。
21.根據權利要求10所述的設備，其中存在用于關閉任何警報的構件和當確定所述使用者已不在床上時向所述使用者提供睡眠指令的構件。
22.根據權利要求12所述的設備，其中所述警報構件選自由以下組成的群組報警條件的文本顯示、指令或信息的文本顯示、顯示器背光、閃光、聽覺指示、觸覺指示、合成或錄制的聲音、低水平電刺激和適當裝置產生的香味。
23.根據權利要求10所述的設備，其包含允許所述使用者規(guī)定預定喚醒時間的構件。
24.根據權利要求12所述的設備，其包含用于撤銷所述警報構件的使用者控制構件。
25.根據權利要求12所述的設備，其包含指令或信息的視覺或聽覺表示。
26.根據權利要求12所述的設備，其包含在所述使用者已在床上待了推薦時長后向所述使用者提供指示的構件。
27.根據權利要求13所述的設備，其包含使所述使用者能在所述程序參數(shù)顯示后針對即將到來的睡眠期復核并調整所述參數(shù)的構件。
28.根據權利要求10所述的設備，其呈所述使用者可佩戴的單一便攜式單元形式。
29.根據權利要求10所述的設備，其包含用于計算對應于具有能夠睡眠的最大可能性的時間間隔以輔助所述使用者計劃所述使用者的睡眠的構件。
30.根據權利要求29所述的設備，其包含用于在所述使用者接近對應于最大睡眠可能 性的所述時間間隔時通知所述使用者的構件。
全文摘要
本發(fā)明提供使用測定覺醒/睡眠狀態(tài)的被動構件治療失眠癥的自動化行為方法和系統(tǒng)。
文檔編號A61KGK102740919SQ201080057427
公開日2012年10月17日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者卡普蘭·理查德, 拉巴諾·肯尼思 申請人:士滿綜合研究有限公司