用于打鼾控制的方法及装置的制作方法

专利名称：用于打鼾控制的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打鼾控制装置。
背景技术：
鼾声是由处于喉咙位置的空气传导管的振动产生的。在睡眠过程中，如果在喉咙处的肌肉弹性降低，为保持空气通道通畅，就会出现打鼾。肌肉弹性降低就会导致空气通道变窄，最终导致进入肺部的气流不充足。气流的下降被检测，身体自动反射更加尽力呼吸。更加尽力呼吸在气道中会产生更大的吸力，这将引起喉咙壁振动和颤动。通常情况下，当软腭颤动时会产生打鼾。这种颤动导致气道的压力振动，当在气道内和周围的其它结构产生振动时，就会产生噪音。
鼾声影响睡眠质量。打鼾者、与他共睡一床的人及其他的家庭成员均会受到影响。大约1/3的老年人打鼾。普通的打鼾控制方法是控制体重、改变睡眠方向、服用抗打鼾药、口腔用具、鼻带以及通过手术方法切除喉咙及软腭后部的软组织。
发明人为Taylor的美国专利No.5,458,105公开了一种试图通过改变睡眠人的位置阻止打鼾的装置，并且在http://www.meridiauhk.com.hk/snore_stopper_main.html网址上销售这种商标为″Snore StopperTM.″的产品。
发明人为Taylor的No.5,458,105专利描述了一种戴在一个人的腕部以检测打鼾然后导致人的腕部振动运动的装置。Taylor的装置由一个机架组成，该机架当它检测到鼾声超过某种预定值时开始振动。机架的振动运动试图引起人翻转或改变睡觉位置，从而导致停止打鼾。
″Snore StopperTM，″仍旧是戴在打鼾者的手腕上检测打鼾然后发送电脉冲刺激打鼾者皮肤神经。大脑然后感觉到这种神经刺激并提醒或训练打鼾者改变睡觉姿势，从而减少打鼾。该装置由一个机架组成，通过一对外部自粘电极垫操作。在连续使用超过30个夜晚后电极垫需维修或更换。需要用户注意在自粘电极垫与机架脱离的情况下不要佩戴该装置，并且该装置不要戴在手腕的下侧。
上述提到的打鼾控制方法，其用户的顺从性及效应对于不同的打鼾者有很大差异。因此许多打鼾者目前未曾治疗。因此还需有安全、非侵入的、用户方便使用的、小巧的、价格低的控制打鼾的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种更好的鼾声控制，该控制采用了传统的中国医药(TCM)针灸穴位、生物信号处理运算法则以及制造智能纺织物的技术。
本发明的另一目的在于提供一种用于减少或消除打鼾的方法和装置，该方法是当出现鼾声时，将电脉冲发送到人的针灸穴位。
为了实现上述和其它的目的，本发明提供了一种防打鼾装置，该装置可以迅速地检测到鼾声的出现并根据鼾声结果的检测对打鼾者的一个针灸穴位施加电刺激(例如列缺穴，LU7)。
一种实施方式提供了一种防鼾声装置，该装置包括一个含有微控单元(MCU)的壳体，并适于戴于人的肢体上；一个有外表面和内表面的带子用于连接到壳体并将壳体固定在人的肢体上；两个从壳体引出的电导线(电极)，电导线的一端外露于带的内表面；一个用于检测一系列不连续的鼾声及与MCU通信的扩音器。
另外一种实施方式提供了一种鼾声控制方法。该方法的特点是当检测到鼾声出现时将电刺激传送到打鼾者的穴位。作为本发明的一个方面，本方法包括在一种环境中测试一系列的声音并将声音传送给一个MCU，确定该声音是否超过了预定的分贝值，或者是否存在不连续均匀的鼾声方式，并且在鼾声预定值或极限值超过之后，将电刺激传送到一个穴位以减少或消除鼾声。可以选择一个沿肺脉线的特殊穴位用于有效地控制鼾声。例如可以选择肺穴7号或LU 7或列缺(“手太阴肺经列缺″)作为刺激的穴位。相信LU 7与人的喉咙相关，因此通过刺激它，鼾声的症状将减轻或消除。当然，该理论是否正确并该发明的实施。
下面将说明本发明的一个或更多的具体实施方式
。通过具体地说明和权利要求也将显示本发明其它的优点、特征和目的。


图1图示了肺穴及LU 7(列缺)(“手太阴肺经列缺″)；图2是一种防打鼾装置的一种实施方式的透视图；图3是打开图2所示装置的顶盖的透视图；图4是打开图2所示装置的底盖的透视图；图5一种防打鼾装置的一种实施方式的方框图；图6一种防打鼾装置的另一种实施方式的方框图。
具体实施例方式
本发明采用传统的中国医药针灸穴位原理、生物信号处理运算法则以及制造智能纺织物的技术以提供一种打鼾控制方法及装置。
在古代中医中有365个穴位并被绘制在14个主要的脉线上一个脉对应各自的12个内部器官，一个脉沿脊骨(督脉)，另一个沿腹部中线(任脉)。
图1中图示了肺穴位L1-L11。每一个肺穴位在调整内部身体器官时有其自己的功能，从而达到治理失调的目的。(见http://www.acuxo.com/meridianPictures.asp？pointLU11&meridian＝Lung).对于大多数个体LU7或列缺阙位于手腕上部约1.5英寸，约0.2-0.3英寸深，在胳膊的里面。这点是在凹陷处超出茎突半径。在传统中医中该穴位用于治疗身体上部的几种失调，包括颈部僵硬、咳嗽、哮喘和嗓子疼。尽管不受原理的束缚，可以相信LU7穴位与气道肌肉相连，通过刺激它可以校正气道肌肉弹性并消除打鼾症状。
本发明的另一具体实施方式
提供了一种减轻打鼾症状的方法和装置。本发明的特点是检测一系列的声音并将声音传送给一个微控单元(MCU)，确定是否存在不连续的鼾声方式，或者声音是否超过了预定的分贝极限值，并将电刺激传送到一个穴位以减少或消除鼾声。
根据图2-5的一种实施方式，一个防打鼾装置100包括一个壳体2，一个带4，两个电导线(电极)6，一个电扩音器10。壳体2包含一个微控单元(MCU)30并有一个戴在人的腕上或肢体上的配置。壳体2优选的由ABS塑料制成。带4有一个内表面5和一个外表面7并适于连接到壳体2上。两个电导线(电极)6从所述的壳体2导出，其一端露在所述的带4的内表面5上(电极未画在图2和3中)。
带4可以由有回弹力的材料制成，如塑料、橡胶或可以提供适当的回弹力以缠绕用户的肢体部分的复合材料。带4优选的材料是由95％的聚酯和5％合成弹力纤维制成的弹性织物(Lycra)Lycra是用于斯潘德克斯弹性纤维品牌的一个商标。该弹性织物可以是一个用管状编织机编织的编织物。在一些实施例中，编织物的纤维直径可以约为10微米，织物的编织结构可以为16个经线乘以每厘米约为20个的纬线。
如果想要的话，可用扣件如VELCRO型扣件及带扣作为带4的附件。例如，带4可以包含两部份，其中仅一部分带有两个电导线(电极)6。有两个电导线(电极)6的部分可以通过使用扣件调整长度，也可以通过带扣连接到带4的其它部分。扣件可以通过锁线缝到织物上，带扣可以手工缝上。
本发明的另一种实施方式，两个电导线(电极)6被植入所述的带4内，同时一端露于所述的带4的内表面。两个电导线(电极)6可以由导电材料包括金属制成。本发明另一种实施方式，两个电导线(电极)6可以由100％不锈钢或涂有100％聚酯的100％的银制成。本发明优选两个电导线(电极)6编织进带4的弹性织物以形成智能的导电织物。使用刺绣机和棉线缝纫线可以将两个电导线(电极)6缝入织物以制成导电织物。刺绣线条的宽度约为2mm。两个电导线(电极)6可以对用户的皮肤表面释放电刺激。对于刺激肺穴，一个电极6优选地固定在目标穴位附近，如LU7，同时其它的电极沿肺脉设置。
电扩音器10可以罩在所述的壳体2内或与壳体2分开设置。扩音器10用于检测一系列的不连续的鼾声并与MCU 30通信。
参考图5，电扩音器10置于壳体2内，并通过线路连接到MCU 30。扩音器10检测一系列的声音，该声音被扩音器放大器12放大并过滤。(如LM321运算放大器)。扩音器放大器12的输出端与微控器(MCU)30相连(如来自ATMEL的ATMEGA48)。一个MCU30内部模拟装置将扩音器放大器12的模拟声音信号传递给数字转换器(ADC)28(10bit)将其转换为一个数字数据。MCU30产生高速脉冲宽度调制(PWM)信号，将该信号传送给调压器40(电阻器、感应器、电容器电路)以给高压电容器50充电(如约100V)直到达到某种电压值(从约30V to约80V，根据选定的电刺激值)。电调节器20具有两个PNP和两个NPN晶体管可用于控制从高压电容器50到用户皮肤的能量流动。电调节器20的输出端21与电导线(电极)6的一端相连。
按钮开关如调节按钮72和测试按钮70，发光二极管(LED)如红色发光二极管74、黄色发光二极管76和绿色发光二极管78也被提供直接连接到MCU 30作为用户界面。
MCU 30确定是否鼾声声音图形存在。MCU 30确定声音信号值在某期间的上升。如果声音信号高峰值超过预定分贝值(如约65dB)，MCU 30则把该声音当作出现不连续鼾声的信号。单词“不连续”与每一个体的鼾声信号图形(snoring sound pattern)的峰值相关。在峰值之后，对于某阶段当声音信号值降低并返回到较低值时，MCU 30把声音信号当作一个完整的循环，并将它计算做一个检测的鼾声信号或循环。对于不满足上述条件的检测的声音信号，MCU 30把信号当作噪音信号并且不把其计算作为一个完整的鼾声循环。因此如果将本发明的防打鼾装置置于噪声环境中，红色的发光二极管总是闪亮但是任何噪音不会被当作鼾声声音图形。
由扩音器10检测的一系列的声音达到预定分贝值或由MCU 30确定的极限值后，调节器20释放电脉冲。调整预定分贝值或极限值。在本发明的一种实施方式中，在一定的时间周期内(如10秒)检测到某种量的打鼾循环数(如三个循环)后，防打鼾装置释放一个电刺激。在一定的时间之后(如10秒)，MCU将重置它的计数器为零。
术语“分贝”是信号响度或强度的测量单位。它是由两个信号值导出的相对测量值一个参考输入值和一个观测输出值。分贝是两个值比率的对数。一个贝尔是当输出信号是输入信号的10x的时候是一个贝尔，一个分贝是一个贝尔的1/10。
电刺激的强度可以由“调节按钮”72调整和控制。通过按下调整按钮72，将一个控制信号传输给调压器40并且将能量存储在电容器50中。在一些实施方式中，高压电容器可以是一个100V的电容器50。电刺激强度可通过控制存储在高压电容器50的电压调节。当电容器电压充到预设的电压值时(通过所述的MCU 30经由ADC 28读数)，MCU 30将停止调压器40进一步给电容器50充电并且电容器50正准备将能量释放到电调节器20。调节器20由电路组成，该电路可以双向释放电脉冲以形成两阶段脉冲(电流从电极1到电极2或从电极2到电极1)。通过电导线6(电极1、电极2)电调节器20将小的电脉冲传递到皮肤表面，电导线6被置于皮带4中，在一种实施方式中，在皮肤表面不使用导电凝胶体。
装置100的发光二极管74，76和78可用于显示事件出现的记录。例如装置100可以被编程以指示鼾声结果的数量，如红灯鼾声结果的数量超过10；黄灯鼾声结果的数量小于10但大于5；绿灯鼾声结果的数量少于5。按下调节按钮72或测试按钮70之后可以清除记录，同时开始一个新的循环。
装置100可以由一个单一的AAA型1.5V电池80驱动。交流电(A DC)/直流电(DC)转换器90(如STMicroelectronics生产的ST5R50M)可用于将整个电路的电压提升到5V。
图6图示了本发明的另一种实施方式，在该实施方式中电扩音器10与壳体2分开设置。在该实施方式中本发明进一步包括两个额外的电子元件，高频传送器220和高频接收器240以使在壳体2内的扩音器10和MCU 31之间进行无线通讯。在该实施方式中，扩音器10检测在一种环境中的一系列声音并将该声音传送给整合在扩音器10内的所述的MCU 30。MCU 30确定是否一系列的声音超过预定的分贝极限值，和/或是否存在鼾声声音图形，并进一步将系列声音传送给位于壳体2内的另一个MCU 31，在这里通讯由高频传送器220和高频接收器240执行。
高频传送器220和高频接收器240可以市售购买得到。尽管上述使用了高频传送器/高频接收器，基于WiFi、蓝牙和其它的短距离通讯技术如超多频段(UWB)技术其它无线电装置也可以使用。
打鼾者应该在睡觉的时候戴上本发明的防打鼾装置。这种防打鼾装置帮助打鼾者识别打鼾并产生迅速的响应和行动以减轻反复打鼾的情况。
对于本发明图示的应用，将带4上的两个电导线(电极)6的露出端(终端)置于列缺穴(LU 7)，然后拉紧带4以将电极6固定在LU 7处以便在睡觉移动时所述的电极6的终端不会滑离穴位。
电源开关82可以转换到“打开”的位置以启动装置。在一种实施方式中，当启动装置时，绿色发光二极管(LED)78发光。电刺激的强度可以通过按下调节按钮72设定在一个理想值，或者通过按下测试按钮70准备使用。如果按下测试按钮70，将关闭全部的发光二极管(LEDs)并且装置采用以前存储的电刺激值运行。
在一个实施例中，用户按下“调节”按钮72设定电刺激值。通过连续地按下“调节”按钮72，全部的发光二极管(LEDs)将以绿、黄、红的顺序发光，它们分别代表低、中、高刺激强度。例如，如果按下“调节”按钮72，绿色发光二极管(LED)78将发光以指示装置处于值1(最弱)。如果再按下“调节”按钮72，黄色发光二极管(LED)76将发光以指示装置处于值2。如果再按下“调节”按钮72，红色发光二极管(LED)74将发光以指示装置处于值3(最强)。如果再按下“调节”按钮72，将返回值1。在选择特殊设定之后全部的发光二极管(LEDs)将自动关闭，装置准备使用。
为体验电刺激值，用户可以按下“测试”70。用户应该选择最高的、可忍受的电激强度以取得最好的防打鼾的效果。测试电激强度之后，全部的发光二极管(LEDs)将关闭并且装置运行同时自动存储选择的电激值。
不能体验或感觉电激的用户需要使用最高值和/或调整所述的带4的张力以确保所述的电极6与用户的皮肤有良好的接触。如果依然未体验电激，也可能需要替换电池。
当在操作模式中，本发明的防打鼾装置检测在这种环境中的系列声音。当一个声音值超过某种预定值(如65dB)时，红色的发光二极管74将闪亮以指示该装置处于运行中。
在一种实施方式中，一旦该装置处于运行中，它将计数启动数(即将电脉冲发送到用户的穴位的次数)。该启动数可通过装置的发光二极管(LEDs)显示。用户再次按下所述的“调节”按钮72后，计数器将回零。
本说明书中提到的任何专利或出版物是用于说明与本发明有关的本领域的普通技术人员水准，并且这些专利或出版物的内容在此一并整合到本说明中。
在用于优选的实施方式的同时，已描述出并指出本发明的基本的新颖新。本领域的普通技术人员根据图中描述的具体实施方式
的形式和具体内容可作出的各种省略、替代、变化，并不脱离本发明的宗旨。
权利要求
1.一种防打鼾装置包括(a)一个壳体，包含一个微控单元并且适于戴在人的肢体上；(b)用于将所述的壳体固定在所述的人的肢体上的一个带，它有一个内表面和一个外表面并适于连接到壳体上；(c)从所述的壳体上导出的两个电导线，每一导线的一端被外露在所述的带的内表面上(d)一个用于检测声音的扩音器并与所述的微控制单元通讯。
2.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的扩音器被集成在壳体内。
3.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的扩音器与所述的壳体分开设置。
4.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的电导线植入在带中。
5.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的带是织物，所述的电导线编织在织物中。
6.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的电导线由涂有一种金属或两种、多种金属的混合物的聚酯制成。
7.根据权利要求6所述的防打鼾装置，其特征在于所述的聚酯涂有银。
8.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的电导线由不锈钢制成。
9.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于所述的壳体进一步包括(a)用于存储电荷的高压电容器；(b)用于给所述的高压电容器充电的电压调压器；(c)用于释放电脉冲的电调节器。
10.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于该装置进一步包括一个用于将所述的电脉冲预设在预定的强度值的一个调节按钮。
11.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于该装置进一步包括用于显示所述的预定强度值、显示释放所述的电脉冲结果或显示该两个值的一个发光二极管。
12.根据权利要求1所述的防打鼾装置，其特征在于该装置进一步包括用于测试所述的电脉冲的强度预设值的一个测试按钮。
13.根据权利要求7所述的防打鼾装置，其特征在于该装置进一步包括一个用于将所述的电脉冲预设在预定的强度值的一个调节按钮。
14.一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于它包括以下步骤(a)在一种环境下检测一系列的声音并传送所述的声音至一个微控制单元；(b)确定是否所述的一系列声音超过预定的极限值；(c)在超过所述的极限值后传送电激到所述的人的穴位以减弱或消除打鼾。
15.根据权利要求14的一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于所述的穴位为肺穴。
16.根据权利要求15的一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于所述的肺穴为LU7(列缺)。
17.根据权利要求14的一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于所述的极限值可被调整。
18.根据权利要求14的一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于所述的极限值超过3倍时，传送所述的电激。
19.根据权利要求14的一种减弱或消除人的打鼾的方法，其特征在于所述的(b)步骤中进一步包括通过无线装置传送所述的声音值。
全文摘要
一种停止人打鼾的防打鼾的装置和方法。该装置包括包含一个微控单元的壳体并适于戴在人的肢体上。该壳体连接到一个具有内表面和外表面的一个带，并且该带包括两个电导线。每一个电导线有一端露于带的内表面并且另一端从壳体导出。该装置还包括一个用于检测打鼾声并与微控制单元通讯的扩音器。该装置可以检测打鼾声并将电激发送到人的一个穴位以减轻或消除打鼾声。
文档编号A61F5/56GK101088477SQ20061013783
公开日2007年12月19日 申请日期2006年11月3日 优先权日2005年11月4日
发明者汪国成, 钟慧仪, 樊家伦, 周永良, 吴少鸾, 陶肖明 申请人:香港理工大学