Способ и устройства управления сном человека Российский патент 2021 года по МПК A61M21/02 A61N2/04 

Предлагаемая группа изобретений относится к способу для побуждения человека ко сну и к устройствам для его осуществления.

Известен ряд патентных источников раскрывающих устройства и способы, направленные на управление сном человека.

Известен патент РФ №2340365 от 10.12.2008, в котором описан способ и устройство управления сном. Данный способ и устройство его реализующее основаны на том, что осуществляют мониторинг, по меньшей мере, одной физиологической характеристики спящего, генерируют, по меньшей мере, один сенсорный стимул для навязывания спящему ритма сна и изменяют, по меньшей мере, один сенсорный стимул. Недостатком данного патента является сложность применения, ввиду необходимости калибровки снов зависимости сенсорных стимулов. Другой недостаток данного способа заключается в опасности применения ввиду «зомбирования» человека.

Наиболее близким аналогом к настоящему изобретению является патент США № 8808159 от 19.08.2014. В нем описаны способ и устройство основанные на воздействии на человека импульсами магнитного поля с частотой 8-15Гц и интенсивностью 30-150 мкТл. Благодаря данному воздействию осуществляется благотворная стимуляция местных и более высоких гомеостатических механизмов ауторегуляции во время фазы сна и фазы отдыха/расслабления. Недостатком данного способа и устройства являются недостаточное управление сном человека, а также опасность применения, ввиду превышения интенсивности магнитного поля гигиеническим нормам по безопасности.

Настоящее изобретение решает создание улучшенных способа и устройства для побуждения человека ко сну. Технический результат - создание простого и недорого способа и устройства, способствующие ускорению засыпания, стабильности сна и пробуждения человека.

В первом объекте настоящего изобретения предложен способ управления сном человека, содержащий этапы, на которых:

- контролируют на протяжении всего времени управления сном человека физиологические данные этого человека,

- генерируют, по меньшей мере, одно внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна,

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют, по меньшей мере, одно воздействие на человека для навязывания ему сна.

При это одновременно с внешним воздействием на человека для навязывания ему сна, на человека дополнительно воздействуют импульсами магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл;

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют частоту импульсов магнитного поля и интенсивность,

- по контролируемым физиологическим данным человека, определяют наступление сна человека,

- после наступления сна человека прекращают внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна, а генерируемые импульсы магнитного поля осуществляют с частотой, выбранной в диапазоне от 0.01 до 20 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл,

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют частоту импульсов магнитного поля.

Особенностью предлагаемого способа является то, что физиологические данные человека представляют собой один или несколько данных выбранных из группы включающей: частоту сердечных сокращений, артериальное давление, электроэнцефалографию головного мозга, мышечное напряжение, частоту движения глаз, частоту дыхания, температуру тела, уровня кислорода крови, о положении и движения тела.

При этом внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна представляет собой одно или несколько воздействий выбранных из группы включающей: зрительные воздействия, обонятельные воздействия, звуковые воздействия, вибрационные воздействия, тактильные воздействия.

Другой особенностью предлагаемого способа является то, что частоту импульсов и/или интенсивность магнитного поля для навязывания сна человеку плавно уменьшают в течение заданного промежутка времени, частоту импульсов - от 40 до 0,01 Гц, а интенсивность - от 99.9 мкТл до 0.

Либо частоту импульсов и/или интенсивность магнитного поля во время сна человека, для его пробуждения, плавно увеличивают от 20 до 40 Гц в течение заданного промежутка времени.

Либо частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность для навязывания сна человеку изменяют, путем их уменьшения или увеличения в указанных выше диапазонах в зависимости от контролируемых физиологических данных человека.

Либо частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность во время сна человека изменяют, путем их уменьшения или увеличения в указанном диапазоне в зависимости от контролируемых физиологических данных человека.

Кроме того характеристики физиологических данных человека, внешних воздействий, частоты импульсов магнитного поля в зависимости от времени предпочтительно могут сохраняться за каждую ночь на электронном устройстве в течение определенного промежутка времени.

При этом в течение определенного промежутка времени выбирают день с лучшими характеристиками физиологических данных человека и на основе сохраненных параметров повторяют воздействия на человека, указанные в вышеуказанных пунктах формулы.

Также в течение определенного промежутка времени выбирают день с лучшими характеристиками субъективных ощущений человека и на основе сохраненных параметров повторяют воздействия на человека, указанные в вышеуказанных пунктах формулы.

Во втором объекте настоящего изобретения предложен первый вариант устройства управления сном человека. Данное устройство содержит:

- центральный модуль, включающий: блок управления, связанный с генератором импульсов магнитного поля, выполненным с возможностью генерирования импульсов магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл, блоком связи с, по меньшей мере, одним датчиком, измеряющим физиологические данные человека, блоком управления, по меньшей мере, одним внешним воздействием на человека и приемопередатчиком, а также органы управления,

- связанное с центральным модулем, по меньшей мере, одно устройство внешнего воздействия на человека.

В третьем объекте настоящего изобретения предложен второй вариант устройства управления сном человека. Данное устройство содержит:

- центральный модуль, включающий: блок управления, связанный с генератором импульсов магнитного поля, выполненным с возможностью генерирования импульсов магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл, блоком связи с, по меньшей мере, одним датчиком, измеряющим физиологические данные человека, блоком управления, по меньшей мере, одним внешним воздействием на человека и приемопередатчиком, а также органы управления,

- связанный с центральным модулем, по меньшей мере, один датчик, измеряющий физиологические данные человека,

- связанное с центральным модулем, по меньшей мере, одно устройство внешнего воздействия на человека.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что упомянутый формирователь магнитного поля выполнен на основе трех катушек индуктивности, размещенных в трех ортогональных плоскостях, одна из которых параллельна плоскости ложа упомянутого человека.

При этом, по меньшей мере, один датчик представляет собой пульсометр и/или акселерометр и/или измеритель частоты дыхания, размещенный на упомянутом человеке или поблизости от него.

Также предпочтительно, чтобы устройство дополнительно включало электронное средство, связанное посредством приемопередатчика с блоком управления для задания требуемого режима повторения частот генерируемых импульсов во время работы устройства. При этом упомянутое электронное средство представляет собой смартфон, планшет, ноутбук, ПК, или аналогичные устройства с установленным на них программным приложением, предназначенным для управления работой предлагаемого устройства и периферийных устройств.

Внешнее воздействие на человека осуществляется устройством плавного выключения света и/или звуковоспроизводящим устройством или иным устройством, осуществляющим зрительные воздействия, обонятельные воздействия, звуковые воздействия, вибрационные воздействия, тактильные воздействия.

Настоящее изобретение поясняется Фигурой, где показана схема устройства по настоящему изобретению.

На фигуре обозначены следующие позиции.

1 - центральный модуль,

2 - блок управления,

3 - генератор импульсов магнитного поля,

4 - блок управления внешним воздействием,

5 - блок связи с датчиками, измеряющими физиологические данные человека,

6 - приемопередатчик,

7 - органы управления,

8 - датчик,

9 - устройство внешнего воздействия.

Предлагаемое устройство содержит блок управления 2, осуществляющий управление генератором импульсов магнитного поля 3. Генератор импульсов магнитного поля 3 выполнен с возможностью генерирования импульсов в диапазоне от 0,01 до 40 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл. В качестве генератора импульсов 3 может использоваться любое подходящее устройство, известное специалистам.

Предпочтительно, чтобы генератор импульсов магнитного поля 3 был выполнен на основе трех катушек индуктивности, размещенных в трех ортогональных плоскостях, одна из которых параллельна плоскости ложа 3 человека. К примеру, эти три катушки индуктивности могут размещаться на трех смежных друг с другом сторонах куба.

Генератор импульсов магнитного поля 3 выполнен с возможностью создавать магнитное поле с интенсивностью до 99.9 мкТл, что не превышает допустимых гигиенических норм по безопасности в РФ. При этом в зоне ложа 3, где находится человек, интенсивность магнитного поля может быть приблизительно 30 нТл.

Помимо указанных компонентов система по настоящему изобретению включает в себя управляемые блоком управления 2:

- блок управления внешним воздействием 4, которое осуществляет управление такими устройствами 9, как устройство плавного выключения света и звуковоспроизводящим устройство либо иными устройствами, осуществляющими зрительные воздействия, обонятельные воздействия, звуковые воздействия, вибрационные воздействия, тактильные воздействия (на фиг. не показаны). Управление устройствами 9 может осуществляться, как по проводным, так и по беспроводным каналам связи.

- блок связи с датчиками человека 5, представляющий собой приемопередатчик осуществляющий связь с, по меньшей мере, одним датчиком, измеряющим физиологические данные человека. Данная связь может осуществляться, как по проводным, так и по беспроводным каналам связи. пульсометр, акселерометр, измеритель частоты дыхания. Датчики могут быть размещены на человеке (например, на его руке) или поблизости от него.

- приемопередатчик 6 для связи центрального модуля 1 заявляемого устройства с любым электронным средством, например, со смартфоном с программным приложением, предназначенным для задания требуемого режима коррекции частоты повторения генерируемых импульсов во время предстоящего сна человека. По сути с электронного устройства, посредством приемопередатчика 6 можно задавать, изменять, применять заранее сохраненные любые параметры реализуемые данным устройством, например, изменять частоту импульсов магнитного поля и интенсивность для навязывания сна человеку, путем их уменьшения или увеличения в указанных диапазонах в зависимости от контролируемых физиологических данных человека.

Также центральный модуль 1 должен содержать органы управления, для задания, изменения и применения каких либо параметров работы устройства и кнопку включения/выключения устройства.

Кроме того характеристики физиологических данных человека, внешних воздействий, частоты импульсов магнитного поля в зависимости от времени могут сохраняться и хранится в блоке памяти блока управления 2 предпочтительно за каждую ночь в течение определенного промежутка времени, но могут быть использованы и иные промежутки времени, например по неделям.

Как правило, связь, посредством приемопередатчика 6 осуществляют через программное приложение, установленное на смартфоне или планшете на платформах iOS и Android. При этом в программном приложении человек может проходить анкетирование. Анкетирование будет проходить в формате доработанных стандартных опросников качества сна и сновидений. То есть после пробуждения пользователю будет предложено ответить на несколько контрольных вопросов. По ответам на эти вопросы приложение будет «понимать», насколько эффективно было воздействие устройства по настоящему изобретению. А по мере накопления статистики данное программное приложение будет применять сохраненные в блоке памяти блока управления 2 характеристики работы устройства.

Данное программное приложение может отражать динамику фаз сна, динамику воздействия, локальную и глобальную статистику. В нем могут быть размещены функции «умного будильника», планировщика целей (например, по выработке режимов сна). Мобильное приложение может осуществлять синхронизацию данных о качестве сна с удаленным сервером, где пользователь сможет обратиться к WEB-интерфейсу и персональному менеджеру сна, представляющему собой личный кабинет пользователя в системе WEB-интерфейса, где отражаются его данные о качестве сна. На основе статистики и поставленных целей персональный менеджер может сформировать персональные режимы воздействия для генератора импульсов 3 (например, если пользователь хочет спать меньше и глубже, или, наоборот, видеть множество ярких сновидений и легко просыпаться по утрам; если пользователь хочет изменить режим сна, время засыпания и пробуждения и т.д.). Отдельная функция персонального менеджера - связь с персональным экспертом (согласно тарифам на подписку на WEB-интерфейсе), который будет иметь доступ к персональной статистике пользователя и решать более сложные персональные задачи по нормализации сна.

Работа системы по другому варианту очевидна.

Устройство в простейшем случае работает следующим образом. Вблизи ложа человека, которому требуется улучшение коррекции или терапии сна, устанавливается центральный модуль, генератор импульсов магнитного поля 3 которого, генерирует импульсы в соответствии с предложенным способом. При этом человек, которому требуется коррекция или терапия сна, размещает на руке датчики 8 измеряющие физиологические данные человека, такие как пульс, частоту движении …. В других случаях могут использоваться анализатор шумов, датчик движения глаз, фиксатор электроэнцефалограммы головного мозга …. Далее устройство работает по предлагаемому способу, начинает генерировать, по меньшей мере, одно внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна, например, проигрывать спокойную музыку, приглушать свет, плавно уменьшать в течение заданного промежутка времени, частоту импульсов - от 40 до 0,01 Гц, а интенсивность - от 99.9 мкТл до 0, ….

Данное изобретение основано на бесконтактном дистанционном воздействии слабых электромагнитных полей, которые оказывают благоприятные успокаивающие воздействия на человека.

Следует отдельно отметить, что благодаря небольшим габаритам центрального модуля устройство по настоящему изобретению является транспортабельным и может использоваться с автономным источником питания (к примеру, в самолете).

Таким образом, настоящее изобретение позволяет создать простое, эффективное и удобное в эксплуатации устройство управления сном человека, допускающее увеличение спектра использований.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу управления сном человека и устройствам для его осуществления. При этом контролируют на протяжении всего времени управления сном физиологические данные человека. Генерируют внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна. В зависимости от контролируемых физиологических данных изменяют внешнее воздействие. Одновременно с внешним воздействием на человека дополнительно воздействуют импульсами магнитного поля с частотой в диапазоне от 0,01 до 40 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл. В зависимости от контролируемых физиологических данных изменяют частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность. По контролируемым физиологическим данным определяют наступление сна. После наступления сна прекращают внешнее воздействие, а генерируемые импульсы магнитного поля осуществляют с частотой в диапазоне от 0,01 до 20 Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл. В зависимости от контролируемых физиологических данных изменяют частоту импульсов магнитного поля. Устройство управления сном содержит центральный модуль и связанное с ним устройство внешнего воздействия на человека. Центральный модуль включает блок управления, связанный с генератором импульсов магнитного поля, блоком связи с датчиком для измерения физиологических данных человека, блоком управления внешним воздействием и приемопередатчиком, а также органы управления. В другом варианте устройство управления сном дополнительно содержит связанный с центральным модулем датчик для измерения физиологических данных. Обеспечивается ускоренное засыпание, стабильность сна и пробуждения человека. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ управления сном человека, содержащий этапы, на которых:

- контролируют на протяжении всего времени управления сном человека физиологические данные этого человека,

- генерируют по меньшей мере одно внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна,

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют по меньшей мере одно воздействие на человека для навязывания ему сна, отличающийся тем, что

- одновременно с внешним воздействием на человека для навязывания ему сна на человека дополнительно воздействуют импульсами магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40 Гц, и интенсивностью до 99.9 мкТл;

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность,

- по контролируемым физиологическим данным человека определяют наступление сна человека,

- после наступления сна человека прекращают внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна, а генерируемые импульсы магнитного поля осуществляют с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 20 Гц, и интенсивностью до 99.9 мкТл,

- в зависимости от контролируемых физиологических данных человека изменяют частоту импульсов магнитного поля.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что физиологические данные человека представляют собой данные, выбранные из группы, включающей: частоту сердечных сокращений, артериальное давление, электроэнцефалографию головного мозга, мышечное напряжение, частоту движения глаз, частоту дыхания, температуру тела, уровень кислорода крови, о положении и движения тела.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внешнее воздействие на человека для навязывания ему сна представляет собой воздействие, выбранное из группы, включающей: зрительные воздействия, обонятельные воздействия, звуковые воздействия, вибрационные воздействия, тактильные воздействия.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту импульсов и/или интенсивность магнитного поля для навязывания сна человеку плавно уменьшают в течение заданного промежутка времени, частоту импульсов - от 40 до 0,01 Гц, а интенсивность - от 99.9 мкТл до 0.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту импульсов и/или интенсивность магнитного поля во время сна человека для его пробуждения плавно увеличивают от 20 до 40 Гц в течение заданного промежутка времени.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность для навязывания сна человеку изменяют путем их уменьшения или увеличения в указанных диапазонах в зависимости от контролируемых физиологических данных человека.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту импульсов магнитного поля и/или интенсивность во время сна человека изменяют путем их уменьшения или увеличения в указанном диапазоне в зависимости от контролируемых физиологических данных человека.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что характеристики физиологических данных человека, внешних воздействий, частоты импульсов магнитного поля в зависимости от времени сохраняются за каждую ночь на электронном устройстве в течение промежутка времени.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в течение промежутка времени выбирают день с лучшими характеристиками физиологических данных человека и на основе сохраненных параметров повторяют воздействия на человека, указанные в вышеуказанных пунктах формулы.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в течение промежутка времени выбирают день с лучшими характеристиками субъективных ощущений человека и на основе сохраненных параметров повторяют воздействия на человека, указанные в вышеуказанных пунктах формулы.

11. Устройство управления сном человека для осуществления способа управления сном по п. 1, содержащее:

- центральный модуль, включающий: блок управления, связанный с генератором импульсов магнитного поля, выполненным с возможностью генерирования импульсов магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40 Гц, и интенсивностью до 99.9 мкТл, блоком связи с по меньшей мере одним датчиком, измеряющим физиологические данные человека, блоком управления по меньшей мере одним внешним воздействием на человека и приемопередатчиком, а также органы управления,

- связанное с центральным модулем по меньшей мере одно устройство внешнего воздействия на человека.

12. Устройство управления сном человека для осуществления способа управления сном по п. 1, содержащее:

- центральный модуль, включающий: блок управления, связанный с генератором импульсов магнитного поля, выполненным с возможностью генерирования импульсов магнитного поля с частотой, выбранной в диапазоне от 0,01 до 40, Гц и интенсивностью до 99.9 мкТл, блоком связи с по меньшей мере одним датчиком, измеряющим физиологические данные человека, блоком управления по меньшей мере одним внешним воздействием на человека и приемопередатчиком, а также органы управления,

- связанный с центральным модулем по меньшей мере один датчик, измеряющий физиологические данные человека,

- связанное с центральным модулем по меньшей мере одно устройство внешнего воздействия на человека.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что упомянутый формирователь магнитного поля выполнен на основе трех катушек индуктивности, размещенных в трех ортогональных плоскостях, одна из которых параллельна плоскости ложа упомянутого человека.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что по меньшей мере один датчик, измеряющий физиологические данные человека, представляет собой пульсометр, и/или акселерометр, и/или измеритель частоты дыхания, размещенный на упомянутом человеке или поблизости от него.

15. Устройство по п.12, отличающееся тем, что дополнительно включает электронное средство, связанное посредством приемопередатчика с блоком управления для задания требуемого режима повторения частот генерируемых импульсов во время работы устройства.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что упомянутое электронное средство представляет собой смартфон, планшет, ноутбук, персональный компьютер или устройства с установленным на них программным приложением, предназначенным для управления работой предлагаемого устройства и периферийных устройств.

17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что внешнее воздействие на человека осуществляется устройством плавного выключения света, и/или звуковоспроизводящим устройством, или устройством, осуществляющим зрительные воздействия, обонятельные воздействия, звуковые воздействия, вибрационные воздействия, тактильные воздействия.