Устройство управления сном Российский патент 2024 года по МПК A61M21/02 A61B5/369 

Настоящее изобретение относится к устройствам, повышающим эффективность сна человека, а именно к устройству мониторинга типов сна посредством определения физиологических характеристик человека.

Известно устройство управления сном человека, 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 и связанное с центральным модулем по меньшей мере одно устройство внешнего воздействия на человека [1].

Недостаток этого решения заключается в сложности практической реализации поскольку большое количество устройств, воздействующих на человека различным образом, требует использования вычислительной системы высокой сложности, что приводит к снижению надежности работы устройства в целом.

Известна также система, сконфигурированная для предоставления светового лечения субъекту в то время, когда субъект спит, при этом система включает в себя маску для сна, при этом маска для сна включает в себя экран, сконфигурированный для покрытия глаз субъекта, надевшего маску для сна, таким образом, что экран обеспечивает барьер между излучением окружающей среды и глазами субъекта. Также система включает в себя крепление на голову, сконфигурированное таким образом, чтобы закрепить экран в месте на лице субъекта. Также система включает в себя один или более световых модулей, размещенных в экране, при этом один или более световых модулей сконфигурирован для предоставления излучения к глазам субъекта. Также система включает в себя один или более ЭЭГ-электродов, размещенных в экране и/или в креплении для головы, процессор, функционально взаимодействующий с одним или более световыми модулями и одним или более ЭЭГ-электродами, причем процессор управляет одним или более световыми модулями для испускания излучения, попадающего в глаза субъекта, для предоставления светолечения субъекту, принимает выходные сигналы, сгенерированные одним или более ЭЭГ-электродами, и настраивает один или более параметров светолечения, предоставляемого субъекту, на основании принятых выходных сигналов, причем экран включает в себя амортизирующий слой, расположенный на нижней поверхности, которая направлена в сторону субъекта в процессе использования, причем амортизирующий слой формирует наиболее близкую к субъекту поверхность и входит в контакт с лицом субъекта в процессе использования, причем один или более электродов сформирован амортизирующим слоем, причем часть или весь амортизирующий слой сформирован из проводящего пеноматериала, что повышает комфортность системы для субъекта, и, причем, процессор сконфигурирован таким образом, что настройка одного или более параметров светолечения, предоставляемого субъекту, на основании принятых выходных сигналов, включает в себя управление одним или более световыми модулями для испускания излучения в глаза субъекта с первой интенсивностью, если принятые выходные сигналы указывают, что субъект находится в состоянии быстрого сна, и со второй интенсивностью, если принятые выходные сигналы указывают, что субъект находится не в состоянии быстрого сна, и при этом первая интенсивность меньше второй интенсивности [2].

Недостаток этого решения заключается в сложности практической реализации поскольку большое количество устройств, воздействующих на человека различным образом, требует использования вычислительной системы высокой сложности, что приводит к снижению надежности работы устройства в целом.

Известно также устройство для настройки типа сна, содержащее монитор физиологической характеристики, генератор сенсорного стимула, процессор, функционально связанный с монитором физиологической характеристики и генератором сенсорного стимула, причем процессор предназначен для приема входящего сигнала от монитора физиологической характеристики, указывающего первую стадию сна спящего, и обеспечения выходного сигнала для генератора сенсорного стимула, чтобы вызвать генерирование генератором сенсорного стимула по меньшей мере первого сенсорного стимула в ответ на входной сигнал, принятый от монитора физиологической характеристики, для навязывания спящему ритма сна и для изменения первого сенсорного стимула для перевода спящего из первой стадии сна во вторую стадию сна [3].

Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.

Недостаток этого решения заключается в сложности практической реализации поскольку большое количество устройств, воздействующих на человека различным образом, требует использования вычислительной системы высокой сложности, что приводит к снижению надежности работы устройства в целом.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства управления сном за счет применения устройства бинауральной стимуляции в качестве генератора сенсорных стимулов.

Это достигается тем, что устройство управления сном, содержащее монитор физиологической характеристики, генератор сенсорного стимула, процессор, функционально связанный с монитором физиологической характеристики и генератором сенсорного стимула, причем процессор предназначен для приема входящего сигнала от монитора физиологической характеристики, указывающего первую стадию сна спящего, и обеспечения выходного сигнала для генератора сенсорного стимула, чтобы вызвать генерирование генератором сенсорного стимула по меньшей мере первого сенсорного стимула в ответ на входной сигнал, принятый от монитора физиологической характеристики, для навязывания спящему ритма сна и для изменения первого сенсорного стимула для перевода спящего из первой стадии сна во вторую стадию сна, отличающийся тем, что в качестве генератора сенсорного стимула используется устройство бинауральной стимуляции, включающее в себя два заземляющих контакта, каждый из которых реализован в виде клипсы на мочку уха.

Согласно современным исследованиям, бинауральные биения появляются благодаря сложению нервных сигналов от правого и левого уха в верхнеоливарных ядрах и нижних холмах, в результате чего происходит нейроэлектрический разряд, поднимающийся вдоль ствола мозга в слуховую кору.

Бинауральные биения достигаются применением дихотического прослушивания: на одно ухо подается звук одной частоты, на второе - отличной от первой. Бинауральные биения возникают, если разница частот меньше 30 Гц. При большей разнице частот человек отчетливо слышит на обоих ушах два разных тона, и бинауральные ритмы не возникают. В результате наложения разных частот мозг воспринимает их разность, что вызывает изменения активности мозга и, соответственно, электроэнцефалограммы. Таким образом, мозг настраивается на различные частоты, происходит т.н. «усвоение ритмов». В нашем случае разница частот находится в диапазоне альфа-ритма, а именно в диапазоне 8-13 Гц. Таким образом, бинауральные биения стимулируют доминирование альфа-ритма, что способствует возникновению фазы медленноволнового сна.

Бинауральная стимуляция не зависит от самого человека и окружающих явлений. Это полностью научный способ быстро заснуть с гарантированным результатом. Ее наличие в заявленном устройстве повышает надежность всей системы: исключаются различные факторы окружающей среды, влияющие на человека, такие как влажность, температура воздуха, звуки и свет в комнате. А также с добавлением бинауральной стимуляции устройство не зависит от состояния человека: от давления, пульса, температуры тела. Вместо различных устройств, контролирующих состояние человека и среды вокруг него, используется только одно -устройство управления сном с бинауральной стимуляцией.

Добавление в систему бинауральной стимуляции уменьшит число сбоев и трудностей при снятии электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Например, альфа-ритм, доминирующий в фазе медленноволнового сна, имеет наибольшую амплитуду в состоянии спокойного бодрствования, особенно при закрытых глазах в затемненном помещении. Таким образов маска, входящая в состав устройства, закрывающая доступ света к закрытым глазам, вместе с бинауральной стимуляцией будет создавать идеальные условия для увеличения альфа-ритма. Пользователь заснет быстрее, не испытывая при этом никаких трудностей. Как следствие, на графике ЭЭГ не появятся артефакты, возникающие из-за движения закрытых глаз и мозговой активности во время засыпания. Кроме того, надежность работы устройства будет повышена за счет использования двух заземляющих контактов, каждый из которых реализован в виде клипсы на мочку уха, поскольку такой способ закрепления клеммы заземления является более надежным и прочным в сравнении с клеммой заземления, закрепленной на поверхности кожи с помощью присоски.

На фиг. 1 представлено устройство управления сном, где:

1 - монитор физиологической характеристики;

2 - генератор сенсорного стимула;

3 - процессор.

В результате эксперимента было получено, что добавление бинауральных биений положительно повлияло на работу всего устройства. Сбоев в системе стало меньше, при этом функционал остался прежним, а эффективность повысилась.

Источники информации:

1. Патент РФ №2740249.

2. Патент РФ №2581491.

3. Патент РФ №2340365 - прототип.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство управления сном содержит монитор физиологической характеристики, генератор сенсорного стимула, процессор, функционально связанный с монитором физиологической характеристики и генератором сенсорного стимула. Процессор предназначен для приема входящего сигнала от монитора физиологической характеристики, указывающего первую стадию сна спящего, и обеспечения выходного сигнала для генератора сенсорного стимула, чтобы вызвать генерирование сенсорного стимула в ответ на входной сигнал от монитора физиологической характеристики для навязывания спящему ритма сна и для изменения первого сенсорного стимула для перевода спящего из первой стадии сна во вторую стадию сна. В качестве генератора сенсорного стимула используется устройство бинауральной стимуляции, включающее в себя маску, закрывающую доступ света к закрытым глазам, и два заземляющих контакта, каждый из которых реализован в виде клипсы на мочку уха. Достигается повышение надежности работы устройства управления сном. 1 ил.

Устройство управления сном, содержащее монитор физиологической характеристики, генератор сенсорного стимула, процессор, функционально связанный с монитором физиологической характеристики и генератором сенсорного стимула, причем процессор предназначен для приема входящего сигнала от монитора физиологической характеристики, указывающего первую стадию сна спящего, и обеспечения выходного сигнала для генератора сенсорного стимула, чтобы вызвать генерирование генератором сенсорного стимула по меньшей мере первого сенсорного стимула в ответ на входной сигнал, принятый от монитора физиологической характеристики, для навязывания спящему ритма сна и для изменения первого сенсорного стимула для перевода спящего из первой стадии сна во вторую стадию сна, отличающийся тем, что в качестве генератора сенсорного стимула используется устройство бинауральной стимуляции, включающее в себя маску, закрывающую доступ света к закрытым глазам, и два заземляющих контакта, каждый из которых реализован в виде клипсы на мочку уха.