説明

睡眠中にある人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減するシステム及び方法

眠っている人1のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減するシステムに関する。本システム2は、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出し、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を示すセンサ信号を生成する少なくとも1つのセンサ4、及びセンサ信号から、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかを判定するプロセッサユニット6を有する。本システムは、プロセッサユニットにより制御可能なスティミュレータ10とを有し、スティミュレータは、トリガ信号を使用して、前記眠っている人をトリガして位置を変えさせるために構成される。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、睡眠中にある人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
用語「無呼吸“apnea”」とは、「呼吸していない“no breath”」を意味する。係る呼吸がないことは、睡眠時の無呼吸状態において起こり、これは、一般に理解されているよりも遥かに深刻な、潜在的に生命を脅かす状態である。睡眠時の無呼吸状態は、睡眠の間の呼吸の短い中断により特徴づけられる呼吸の障害である。
【0003】
たとえば米国特許第6454724号ではシステム及び方法が知られている。この文献は、睡眠時の無呼吸状態のモニタ及び個人の呼吸をモニタするアラームを開示している。呼吸の周期的なリズムにおける中断に応答して、アラームが鳴り、このアラームによって個人が目覚める。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、上記システム及び方法を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、システムが提供され、このシステムは、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出し、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を示すセンサ信号を生成する、たとえば音響のセンサである少なくとも1つのセンサ、睡眠中にある人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかをセンサ信号から判定するプロセッサユニット、及び、プロセッサユニットにより制御可能なスティミュレータを有しており、このスティミュレータは、その人が眠ったままである間に、眠っている人をトリガ(Trigger)し、トリガ信号を使用して位置を変える。
【0006】
米国特許第6454724号のシステム及び方法の未だ認識されていない問題は、個人が目を覚ますことは夜の休息を深刻に中断することである。1以上の係る中断は、昼間の個人の望まれない疲労を引き起こす。
【0007】
スティミュレータを使用して、人は、通常の呼吸が再開されるのを可能にするため、目覚めた状態にされる必要がない。スティミュレータは、呼吸が再開される及び/又はいびきが低減されるように、眠っている人が位置を変えるようにシンプルに構成される。適切に、人の軟口蓋は、その人が眠ったままである間、呼吸が再開され及び/又はいびきが低減されるのを可能にするために、位置を変える。
【0008】
本発明の進展された実施の形態では、少なくとも1つのセンサは、マイクロフォンアレイのような音響センサのアレイとして形成される。かかるアレイは、音響センサを分離するために利用され、使用中は、ベッドパートナーの呼吸する音はシステムのユーザの呼吸する音から分離される。
【0009】
かかるスティミュレータは、たとえば位置を変えるために眠っている人をトリガするために眠っている人に機械的な力を加える。また、スティミュレータは、音響的なエミッタを有することもでき、このエミッタは、眠っている人をトリガして位置を変えるために適切なピッチ、長さ及び/又は強度を有する音を放出する。別の可能性は、スティミュレータは、眠っている人を電気的にトリガして位置を変えるように構成される。電気的にトリガするスティミュレータは、たとえば、少なくとも1つのTENS(transcutaneous electrical nerve stimulation)装置及び/又は少なくとも1つのGVS(galvanic vestibular stimulation)コイルを有する。
【0010】
好ましくは、システムは、人が眠っているかを判定する睡眠検出装置を有する。システムに係る睡眠検出装置が設けられているとき、システムは、人が眠っていないとき、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出するのを自動的に停止する。また、プロセッサユニットは、人が眠りに入っていることを睡眠検出装置が判定したときに、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかを判定し始める。
【0011】
進展された実施の形態では、睡眠検出装置は、人の睡眠の深さを判定する。係る実施の形態の利点は、睡眠の深さに従って眠っている人物をトリガするためにスティミュレータを制御するようにプロセッサユニットを構成することである。したがって、トリガ信号を定義する少なくとも1つのトリガパラメータが調整される。スティミュレータにより実行されるトリガは、人が深く眠っていない場合に強度において低減される。逆に、トリガは、深い眠りにも関わらず位置の変化を誘導するため、人がかなり深く眠っている場合に増加される場合がある。したがって、進展された実施の形態は、システムのスティミュレータの精度を改善する。
【0012】
更なる実施の形態では、プロセッサユニットは、眠っている人が眠ったままであるか、又は人のトリガのために偶然に目覚めているかを信号から判定する。かかる実施の形態は、ラーニングシステムである場合があり、プロセッサユニットは、トリガ信号を定義する少なくとも1つのトリガパラメータを調節する。プロセッサは、早期のトリガに関する情報に基づいてトリガパラメータを調節する。かかる情報は、たとえば少なくとも1つのトリガイベントの直前の瞬間で人の睡眠の深さといった、少なくとも1つの早期のトリガに対する結果として人が目覚めているかに関する。
【0013】
基本的な考えは、睡眠のときに人の休息の品質を害することなしに、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減するシステム及び方法を提供することにある。この考えは、未だ認識されていない問題から、人を目覚めさせることは、夜の睡眠において望まれる休息の量に関して負の副作用を有する
本発明のこれらの態様及び他の態様は、添付図面を参照して以下に記載される実施の形態を参照して明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図1は、システム2の第一の実施の形態を使用している、眠っている人1を示す。このシステム2は、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出するセンサ4を有する。センサ4は、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を示す信号Aを生成する。眠っている人1のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかをセンサ信号Aから判定するため、システム2には、メモリユニット8を有するプロセッサユニット6が設けられている。さらに、システム2は、トリガ信号を使用して、人1が眠ったままである間に、眠っている人1をトリガして位置を変えさせるために構成されるスティミュレータ10を有する。スティミュレータ10は、他の用途で広く使用されているTENS(transcutaneous electrical nerve stimulation)装置であることが好ましい電気的なスティミュレータである。また、電気的なスティミュレータは、GVS(galvanic vestibular stimulation)コイルであるか、又は眠っている人を直接にトリガして位置を変えさせるため、音を発生するために構成されるスピーカである。スピーカは、好ましくは、眠っている人をトリガして位置を変えさせるため、適切なピッチ、長さ及び/又は強度を有する音を放出するために構成される。代替的に、スティミュレータ10は、眠っている人を直接にトリガして位置を変える。スティミュレータ10は、たとえば人1が眠っている表面14を振動するバイブレータであり、このバイブレータにより、眠っている人1は位置を変える。
【0015】
プロセッサユニット1は、スティミュレータ10を制御するために構成される。さらに、システム2は、人が眠っているかを判定する睡眠検出装置12、及び眠っている人をモニタする終夜睡眠ポリグラフ検査(polysomnography)装置13を有する。かかる検査装置13は、眠っている人の睡眠の深さを判定するために構成される。この検査装置13は、脳波、目の動き、筋肉の動き、心拍及び血中酸素レベルをモニタするためにも構成される。呼吸を測定するため、少なくとも1つのセンサ4は、眠っている人のノイズと彼の上唇との間に配置されるサーミスタ13’を有する(図3参照)。使用中、眠っている人の呼吸は、温度に影響を及ぼし、したがってサーミスタ13’の電気抵抗に影響を及ぼす。サーミスタ13’は、プロセッサユニット6と無線で通信するために構成されることが好ましい。
【0016】
睡眠検出装置12及び/又は終夜睡眠ポリグラフ検査装置13は、たとえば脳の活動から人1の眠りの深さを導出するために調節される、プロセッサユニット6に人の脳の活動に関するデータを送出するために更に構成される。代替的に、終夜睡眠ポリグラフ検査装置13は、人1の睡眠の深さの測定値を脳の活動から導出し、プロセッサユニット6にこの睡眠のための測定値を送出する。
【0017】
システム2の第一の実施の形態の動作は、図1及び図2を参照して説明される。
図1では、表面14で眠っている。人1が第一の位置で眠っている間、プロセッサユニット6は、センサ4を使用して、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態が起こっているか、並びにいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態が生じる可能性があるかを判定する。また、終夜睡眠ポリグラフ検査装置13は、睡眠の間に人をモニタする。脳の活動に関するデータは、プロセッサユニット6に送出され、プロセッサユニット6は、脳の活動から睡眠の深さを決定する。
【0018】
いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態が生じた場合、又はその発生の可能性が十分に高い場合、プロセッサユニット6は、スティミュレータ10を制御し、眠っている人をトリガして位置を変えさせる。図示される第一の実施の形態では、位置の変化は、人が眠っている間に呼吸が再開されたか及び/又はいびきが低減されるように行われる。
【0019】
呼吸が再開及び/又はいびきが低減されるやり方は、図2を参照して説明される。一般に、人の軟口蓋が彼の呼吸の気道を少なくとも部分的に阻止するために、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態は生じる(図示せず)。人がある側に横たわる第二の位置に変えることで、その人の軟口蓋は位置を変え、この呼吸の気道の阻止が除去される。
【0020】
人1がスティミュレータ10のトリガの結果として目覚めることを防止するため、トリガは、人1の睡眠の深さに調節され、この深さは、終夜睡眠ポリグラフ検査装置13を使用してモニタされる。このため、プロセッサユニット6のメモリ8には、このシステムの実施の形態では、睡眠の深さの関数として、トリガ電力のようなトリガパラメータを含むテーブルが設けられる。しかし、それにもかかわらず、スティミュレータ10により実行されるトリガの結果として、人1が目覚める場合、睡眠検出装置12からプロセッサユニット6によりこのことが指摘され、メモリ8に記憶され、これによりテーブルが変更される。システム2が十分に長く使用されているとき、スティミュレータ10のトリガは、人1を滅多に目覚めさせず、これにより夜の睡眠の品質が改善される。
【0021】
この人が目覚めている場合、睡眠検出装置12はこれを検出し、システム2は、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は係る発生の可能性の検出を自動的に停止する。この人が目覚めていることを睡眠検出装置12が検出したとき、プロセッサユニット6は、終夜睡眠ポリグラフ検査装置13に指示して、この人をモニタすることを停止させる。
【0022】
図4において、別の更に進展したシステムの第二の実施の形態が示される。第二の実施の形態は、第一の実施の形態と全く同様である。しかし、この実施の形態では、少なくとも1つのセンサは、図4に示されるようにマイクロフォンアレイ4ijのような音響センサのアレイとして構成される。このアレイ4ijは、音源を分離するために利用することができる。音源の分離は、他の音源から生じている音からシステムのユーザの音を分離するために望まれる機能である。たとえば、ベッドパートナーの呼吸の音は、ユーザの呼吸の音から分離される。アレイ4ijは、図4では、マトリクスの形式で構成される。しかし、アレイ4ijは、他のやり方で適切に構成される場合がある。
【0023】
図5を参照して、システムの第三の実施の形態が説明される。第三の実施の形態は、第一の実施の形態と非常に類似している。しかし、システム2の第三の実施の形態では、眠っている人の気道を和らげる装置20が設けられる。好ましくは、装置20は、CPAP(continuous positive airway pressure)装置(図5参照)であり、この装置は、鼻マスク22、ハイフローファン24、及びファン24からマスク22への流れについて流体接続を確立するホース26を有する。装置20は、ファン24から眠っている人1の鼻の気道に生じている空気を伝達するノーズピース18を更に有する。眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性がある場合、CPAP装置20は、CPAP装置を作動するために構成されるプロセッサユニット6により制御可能である。しかし、CPAP装置20は、眠っている人の位置の変化の必要なしに眠っている人の気道を和らげることに非常に効果的であるため、スティミュレータ10を省略しつつ、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性がある場合にCPAP装置20を作動する原理を利用することも可能である。
【0024】
システムの実施の形態で適用することができる変更において、システム2は、加速を判定する加速手段18を有する。好ましくは、加速手段18は、眠っている人1の口及び鼻の近くの位置に配置される。かかる配置は、図3に示されるように眠っている人1の頭部16の位置である場合がある。加速手段18は、眠っている人の動きのために生じる加速を測定することができる。加速手段18は、プロセッサユニット6に加速データを送出し、このプロセッサユニットは、システム2の係る変更において、センサ4により実行される測定における乱れの値の予測を決定する。したがって、システム2は、眠っている人1の動きから生じるセンサ信号Aにおける乱れを補正することができる。
【0025】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。位置を変えるために眠っている人にとって適切なエレメントを使用することもできる。また、人の睡眠に関する関連データがモニタ、保存及び研究される病院及び/又は診療所への、たとえば無線リンクといったリンクを確立するようにシステムを構成することもできる。さらに、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出するため、異なる種類のセンサを適用可能である。既に述べたように、音響センサを使用することもできる。しかし、脈波到達時間で導出された呼吸パラメータ(pulse transit time-derived respiratory parameters)を測定する装置を使用して、本発明から逸脱することなしに、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出する場合がある。
【0026】
眠っている人が位置を変えるために彼の背後を突くアクチュエータが設けられる睡眠の表面は、スティミュレータの使用が少なくとも一般的に人が眠ったままである間に動作するのを可能にする限り、本発明に係るシステムにおけるスティミュレータとして使用される場合がある。効果は、眠っている人が夜を通して連続して眠ることができる点である。したがって、システムは、人の睡眠の品質を著しく改善する。また、睡眠検出装置及び終夜睡眠ポリグラフ検査装置は、互いに統合することができる。
【0027】
単語「有する“comprising”」は、装置の部材における他のエレメントの存在又は方法の更なるステップの存在を排除するものではない。また、単語“a”又は“an”は、複数を排除するものではない。さらに、請求項における参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。さらに、請求項における参照符号は、本発明の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係るシステムの第一の実施の形態を使用した、第一の位置で眠っている人の側面図、システムの実施の形態の概念図である。
【図2】図1のシステムを使用した、第二の位置で眠っている人の側面図である。
【図3】第一の位置での眠っている人の頭部の拡大された側面図である。
【図4】本発明に係るシステムの別の実施の形態を使用した、眠っている人の側面図、システムの実施の形態の概念図である。
【図5】本発明に係るシステムの第三の実施の形態のCPAP装置を使用した人の概念図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減するシステムであって、
いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を検出し、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を示すセンサ信号を生成する少なくとも1つのセンサと、
前記センサ信号から、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかを判定するプロセッサユニットと、
前記プロセッサユニットにより制御可能なスティミュレータとを有し、
前記スティミュレータは、前記眠っている人が眠ったままである間に、前記眠っている人をトリガして位置を変えさせるために構成される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項2】
前記プロセッサユニットは、前記眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性がある場合に、前記眠っている人をトリガするように前記すティミュレータを制御する、
請求項1記載のシステム。
【請求項3】
前記スティミュレータは、前記眠っている人が眠ったままである間に、呼吸が再開されるか、及び/又はいびきが低減されるやり方で、前記眠っている人が位置を変えるように構成される、
請求項1又は2記載のシステム。
【請求項4】
前記位置の変化では、前記眠っている人が眠ったままである間に、呼吸が再開され、及び/又はいびきが低減されるのを可能にするため、前記眠っている人の軟口蓋の位置が変化する、
請求項3記載のシステム。
【請求項5】
人が眠っているかを判定する睡眠検出装置を有する、
請求項1乃至4の何れか記載のシステム。
【請求項6】
眠っている人をモニタする終夜睡眠ポリグラフ検査装置を有する、
請求項1乃至5の何れか記載のシステム。
【請求項7】
前記終夜睡眠ポリグラフ検査装置は、前記眠っている人の睡眠の深さを判定する、
請求項6記載のシステム。
【請求項8】
前記プロセッサユニットは、前記睡眠の深さに従って前記眠っている人をトリガするスティミュレータを制御する、
請求項7記載のシステム。
【請求項9】
前記プロセッサユニットは、人が眠りに入ったと前記終夜睡眠ポリグラフ検査装置が判定したとき、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかを判定し始める、
請求項6乃至8の何れか記載のシステム。
【請求項10】
前記プロセッサユニット及び/又は前記睡眠検出装置は、前記信号から、前記眠っている人がなお眠っているか又は人のトリガのために偶然に目覚めているかを判定する、
請求項6乃至9の何れか記載のシステム。
【請求項11】
前記プロセッサユニットは、トリガ信号を定義する少なくとも1つのトリガパラメータを調節する、
請求項1乃至10の何れか記載のシステム。
【請求項12】
前記プロセッサユニットは、早期のトリガに関する情報に基づいて前記トリガパラメータを調節する、
請求項10又は11記載のシステム。
【請求項13】
前記スティミュレータは、前記眠っている人をトリガして位置を変えさせるため、前記眠っている人に機械的な力を与える、
請求項1乃至12の何れか記載のシステム。
【請求項14】
前記スティミュレータは音響放出手段を有し、前記音響放出手段は、前記眠っている人をトリガして位置を変えさせるため、適切なピッチ、長さ及び/又は強度を有する音を放出する、
請求項1乃至13の何れか記載のシステム。
【請求項15】
前記スティミュレータは、前記眠っている人を電気的にトリガして位置を変えさせる、
請求項1乃至14の何れか記載のシステム。
【請求項16】
前記少なくとも1つのセンサは音響センサである、
請求項1乃至15の何れか記載のシステム。
【請求項17】
前記少なくとも1つのセンサはセンサアレイを有する、
請求項16記載のシステム。
【請求項18】
前記プロセッサユニットは、音源を分離する、
請求項17記載のシステム。
【請求項19】
いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態を低減する方法であって、
少なくとも1つのセンサを使用して、いびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生及び/又は発生の可能性を示すセンサ信号を生成するステップと、
前記センサ信号から、眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性があるかを判定するステップと、
眠っている人のいびき及び/又は睡眠時の無呼吸状態の発生の可能性がある場合に、前記眠っている人が眠ったままである間に、前記眠っている人をトリガして位置を変えさせるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項20】
請求項1乃至18の何れか記載のシステムを使用した請求項19記載の方法。




【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2009−519802(P2009−519802A)
【公表日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−546779(P2008−546779)
【出願日】平成18年12月18日(2006.12.18)
【国際出願番号】PCT/IB2006/054910
【国際公開番号】WO2007/072390
【国際公開日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【出願人】(590000248)コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Fターム(参考)】