校正人类睡眠参数的方法及其实现系统技术方案

本发明专利技术可用于降低人类睡眠的平均等待时间，改善睡眠连续性，增加慢波睡眠量，并简化觉醒。该组发明专利技术允许通过根据指定的算法在睡眠的人附近产生不小于20毫秒、优选地在不小于20毫秒到不大于1000毫秒的范围内的短(“尖峰”)电场脉冲来校正人类睡眠参数。场脉冲来校正人类睡眠参数。场脉冲来校正人类睡眠参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】校正人类睡眠参数的方法及其实现系统


[0001]本专利技术可用于降低人类睡眠的平均等待时间，改善睡眠连续性，增加慢波睡眠量，简化觉醒。

技术介绍

[0002]脉冲电磁场(PEMF)技术在世界范围内被广泛用于治疗目的，例如实现对人类睡眠的正常化效果。
[0003]大多数基于PEMF的专利技术使用施加到产生脉冲磁场的电感线圈的电流的矩形脉冲[US8808159，2014年8月19日；德国申请102004002218，2005年8月18日；俄罗斯专利2170109，2001年7月10日]。在实践中，由于正弦脉冲被证明效率低，因此根本不使用正弦脉冲。但是，如果正常化效果是由磁场的磁分量提供的，则脉冲的形状不会那么重要。这一点被以下事实所证实：如果PEMF是通过正弦脉冲的方式实施，那么PEMF在睡眠正常化方面表现出极差的效率，其中磁场值的变化是“缓慢的”。另外，应该提到的是，恒定磁场仅影响移动的带电粒子，而交变磁场影响静态粒子。由于我们关注的是一种特定的生物效应，因此很明显，生物有机体是由具有少量的自由度和运动幅度的处于束缚状态(作为分子或分子组的一部分)的带电粒子控制的。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术所解决的问题是放弃脉冲的磁场分量，即，脉冲的产生恒定磁场的部分(当恒定电流流过电感线圈时，脉冲的“平台”)，同时保持方法的整体效率。在这种情况下，通过解决该问题所获得的技术结果涉及在睡眠的所有阶段改善睡眠正常化效果，同时消除对磁场敏感的人在长时间停留在脉冲磁场源附近期间所经历的不适。
>[0005]为了实现这一结果，我们提出了以下校正人类睡眠参数的方法：
[0006]‑
产生不少于20毫秒的短(“尖峰”)电场脉冲，优选地在不少于20毫秒至不超过1000毫秒的范围内；
[0007]‑
根据以下算法中的至少一种(顺序地或基于现有需求的任何此类算法)使用在睡眠的人附近产生的脉冲：
[0008]‑
通过从睡眠周期的第二阶段到第一阶段以及到清醒状态的转换次数来测量，改善睡眠连续性；
[0009]‑
通过逐渐改变睡眠最初的20
‑
30分钟的脉冲持续时间来减少平均睡眠等待时间；
[0010]‑
通过逐渐改变睡眠最后的30
‑
60分钟的脉冲持续时间来简化觉醒过程；
[0011]‑
在睡眠周期的第二和第三阶段增加慢睡眠的量。
[0012]可以通过电磁感应产生脉冲，特别是通过由平坦的双线电感线圈提供的磁场源产生的磁场值的变化率，虽然磁场值的变化率由馈送到线圈的电脉冲的前沿的上升速率控制，并且这种脉冲具有填充因子小于5％的矩形形状。
[0013]为了实现这一结果，我们提出了一种系统，该系统实现了上述用于校正人类睡眠
参数的方法，并且包括用于产生电场的短(“尖峰”)脉冲的单元；用于上述脉冲产生单元的存储器和控制单元；时间控制单元，用于使产生的“尖峰”脉冲与入睡、深度睡眠和/或觉醒的周期同步。
[0014]在要求保护的系统中，产生单元通过电磁感应产生短(“尖峰”)脉冲，并且被设计成通过馈送到时变磁场整形器的电脉冲的前沿的上升速率和幅度来改变短(“尖峰”)脉冲的幅度；所述时变磁场整形器可以以平坦的双线电感线圈的形式制成，该线圈设计成接收具有指定持续时间参数的脉冲的放大电信号，该脉冲具有填充因子小于5％的矩形形状，所述具有指定持续时间参数和填充因子的电信号由转换器生成。此外，所述算法被存储在与所述时间控制单元同步的存储器单元中，以确保产生的具有一定持续时间的电场的“尖峰”脉冲在时间上与入睡、深度睡眠和觉醒的周期对齐，并且，所述控制算法可以使用所述蓝牙模块通过移动app或者由远程服务器通过所述Wi
‑
Fi模块来传达到所述存储器单元。
[0015]所要求保护的系统的能力还包括这样的选项：使需要调整睡眠参数的人能够通过选择与所述时变磁场整形器的距离或通过控制馈送到所述整形器的电脉冲前沿的幅度和上升速率来确定电磁感应效应的值(“尖峰”电场脉冲的功率)。此外，需要调整其睡眠参数的人可以选择允许调整所有所述睡眠参数或单独调整任何所述参数的算法。
[0016]在要求保护的专利技术组中，可以通过利用脉冲前沿上的磁场的变化来实现该结果，当电感线圈上的电流突然变化并在所有附近的闭合导电电路中产生短(“尖峰”)电场脉冲作为EMF的结果时，反过来，EMF又允许将脉冲占空比减小到1％，即实际上放弃恒定磁场分量，而结果的有效性是通过馈送到电感线圈的电脉冲的前沿的上升速率来确保的，该上升速率决定了磁场的变化率。
[0017]通过使用填充因子小于5％的矩形电脉冲来确保所要求保护的专利技术组提供的额外益处，能够“切断”恒定磁场分量(因为它仅在直流电流流过线圈时才产生)，并且仅在睡眠的人附近留下“有用的”“尖峰”电场脉冲。
附图说明
[0018]图1显示了本专利技术的流程图。
[0019]图2示出了根据要求保护的本专利技术的由时变磁场产生的电场的“尖峰”脉冲。
具体实施方式
[0020]所要求保护的方法可以用图1中的图表上描述的系统来实现。
[0021]可以调整人类睡眠参数的系统包括存储器单元或“存储器”1、时间控制单元或“时钟”2、转换器3，转换器3可以使用控制算法8来读取馈送到放大器11的信号的参数(持续时间和填充因子)，放大器11将放大的信号发送到用于产生电场的短(“尖峰(spike)”)脉冲单元或时变磁场整形器6。控制算法被记录并存储在存储器单元1中，或者由蓝牙模块4通过移动app 9或Wi
‑
Fi模块5从远程服务器10传达到所述存储器单元1。通过将控制算法的起始时间和结束时间与单元2的内部时钟同步来改变信号持续时间参数。电脉冲的上升速率和幅度的控制单元7可以以在睡觉的人附近产生负责的“尖峰”电场脉冲的最佳参数的方式来调整。
[0022]所提供的算法或者由远程服务器10通过Wi
‑
Fi 5存储在存储器1中，或者通过蓝牙
模块4从移动app 9上传，或者从已经存储在存储器1中的算法中选择。算法8开始控制从转换器3馈送到放大器11的电信号的持续时间。电信号脉冲的形式由用于上升速率和幅度的控制单元7进行微调，该控制单元7最初由用户根据其有机体的特性配置。调整后的电信号被馈送到时变磁场整形器6，而整形器本身被放置在睡眠者附近，其距离取决于用于控制电信号的上升速率和幅度的控制单元7的设置，并由用户根据其有机体的特征确定。
[0023]根据法拉第定律，随着电信号脉冲的前沿的开始产生电动势(EMF)。其值可以用向量形式表示如下：
[0024][0025]磁场的导数在脉冲前沿的最大上升速率时是最大的。此外，的值不仅且不多受到磁场感应值的影响，而且受到其变化所需的时间周期的影响。
[0026]如果将带有连接到其输出的电信号放大器的辅助电感线圈放置在时变磁场整形器6附近，则可以清楚地看到这一点。时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于校正人类睡眠参数的方法，其特征在于，所述方法包括：
‑
产生不少于20毫秒至不超过1000毫秒的短(“尖峰”)电场脉冲；
‑
根据以下算法中的至少一种使用在睡眠的人附近生成的脉冲：
‑
通过从睡眠周期的第二阶段到第一阶段以及到清醒状态的转换次数来测量，改善睡眠连续性；
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通过逐渐改变睡眠最初的20
‑
30分钟的脉冲持续时间来减少平均睡眠等待时间；
‑
通过逐渐改变睡眠最后的30
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60分钟的脉冲持续时间来简化觉醒过程；
‑
在睡眠周期的第二和第三阶段增加慢睡眠的量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲通过电磁感应产生。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电磁感应是由磁场源产生的磁场值的变化率引起的。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磁场源由平坦的双线电感线圈提供，所述磁场值的变化率由馈送到所述线圈的电脉冲的前沿的上升速率控制，并且其中这种脉冲具有填充因子小于5％的矩形形状。5.一种使用根据权利要求1所述的方法的用于校正人类睡眠参数的系统，其特征在于，包括以下：
‑
用于产生电场的短(“尖峰”)脉冲的单元；...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人："睡眠与觉醒神经技术中心"有限责任公司，
类型：发明
国别省市：