專利名稱：用于使用兩個(gè)或更多波長(zhǎng)段的電磁輻射給受試者提供光療的系統(tǒng)的制作方法
用于使用兩個(gè)或更多波長(zhǎng)段的電磁輻射給受試者提供光療
的系統(tǒng)本發(fā)明涉及使用睡眠面罩作為遞送機(jī)構(gòu)、通過受試者的眼瞼給受試者遞送光療。已知將輻射引導(dǎo)到受試者影響晝夜節(jié)律和/或處理與受試者中褪黑素和/或血清素水平相關(guān)的受試者的障礙。通常，這些處置包括當(dāng)患者清醒時(shí)直接朝向患者的眼睛閃光，以減輕或治療光缺乏癥，其包括季節(jié)性情感障礙(SAD)、與時(shí)差和換班工作相關(guān)聯(lián)的晝夜節(jié)律睡眠障礙和晝夜節(jié)律失調(diào)。盡管可以將一些系統(tǒng)配置成在受試者睡眠時(shí)給予受試者光照療法，但是這些系統(tǒng)趨向于只發(fā)射單波長(zhǎng)段的電磁輻射。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種被配置成給受試者提供光療的睡眠面罩。在一個(gè)實(shí)施例中，睡眠面罩包括護(hù)罩、第一組一個(gè)或多個(gè)輻射源、第二組一個(gè)或多個(gè)輻射源以及控制器。護(hù)罩被配置成覆蓋佩戴睡眠面罩的受試者的眼睛，從而使得護(hù)罩在周圍輻射和受試者的眼睛之間提供屏障。第一組一個(gè)或多個(gè)輻射源由護(hù)罩?jǐn)y載，并被配置成在受試者正佩戴睡眠面罩時(shí)將第一波長(zhǎng)段的輻射發(fā)射到受試者的眼瞼上，其中，第一波長(zhǎng)段包括影響受試者的睡眠周期的電磁輻射的波長(zhǎng)。第二組一個(gè)或多個(gè)輻射源由護(hù)罩?jǐn)y載，并被配置成在受試者正佩戴睡眠面罩時(shí)將第二波長(zhǎng)段的輻射發(fā)射到受試者的眼瞼上，其中，第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁輻射的波長(zhǎng)?？刂破鞅慌渲贸?i )控制由第一組輻射源對(duì)輻射的發(fā)射，從而使得第一組輻射源以脈沖方式發(fā)射輻射，并(ii )控制由第二組輻射源對(duì)輻射的發(fā)射，從而使得第二組輻射源在由第一組輻射源發(fā)射的輻射脈沖之間發(fā)射預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在由第一組輻射源發(fā)射的輻射的脈沖期間的第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的輻射。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種給受試者提供光療的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上，其中，第一波長(zhǎng)段包括影響受試者的睡眠周期的電磁輻射波長(zhǎng)；并將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上，其中，第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁輻射的波長(zhǎng)，其中，將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖期間的第一波長(zhǎng)段的電磁輻射。本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種被配置成給受試者提供光療的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括用于將第一波長(zhǎng)段的電磁輻射脈沖發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上的器件，其中，第一波長(zhǎng)段包括影響受試者的睡眠周期的電磁輻射的波長(zhǎng)；和用于將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上的器件，其中，第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁輻射的波長(zhǎng)，并且其中，將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到受試者的閉合眼瞼上預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖期間的第一波長(zhǎng)段的電磁輻射。本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的操作方法和功能以及部件組合和制造經(jīng)濟(jì)性將在參考附圖理解本發(fā)明和權(quán)利要求后變得更加明顯，所有附圖形成說明書的一部分，其中，各個(gè)附圖中同樣的附圖標(biāo)記指代對(duì)應(yīng)的部件。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所圖示出的結(jié)構(gòu)部件按照比例繪制。但是，應(yīng)清楚地理解，附圖僅出于圖示說明目的，并不是限制本發(fā)明。此外，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到，本文任何一個(gè)實(shí)施例所圖示或描述的結(jié)構(gòu)特征亦可用在其他實(shí)施例中。但是，應(yīng)清楚地理解，附圖僅出于圖示說明目的，并不意圖定義本發(fā)明的限制。如在說明書和權(quán)利要求書中所使用的，除非上下文以其他方式清楚表明，“一”、“一個(gè)”以及“該”的單數(shù)形式包括指代物的復(fù)數(shù)。圖I圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖2圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖3圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖4圖示出示出了自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對(duì)波長(zhǎng)的響應(yīng)的曲線。圖5圖示出人類眼瞼的透光率(在對(duì)數(shù)標(biāo)尺上)對(duì)波長(zhǎng)的曲線。 圖6圖示出睡眠周期敏感度的曲線、白晝視覺響應(yīng)的曲線以及對(duì)于已通過受試者眼瞼的電磁輻射的視覺系統(tǒng)的相對(duì)敏感度的曲線。圖6圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩。圖7圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的光療計(jì)劃。圖8圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的在光療計(jì)劃期間發(fā)射的電磁輻射的所感知的亮度。

圖1-3圖示出一種被配置成給受試者提供光療的睡眠面罩10。睡眠面罩10可提供用于光療的舒適的遞送機(jī)構(gòu)，并可在受試者睡眠時(shí)、入睡過程中和/或從睡眠中蘇醒的過程中給受試者遞送光療。在一個(gè)實(shí)施例中，睡眠面罩10包括護(hù)罩12、帶子14、第一照明模塊16和/或第二照明模塊18中的一個(gè)或多個(gè)。如圖I中所見，護(hù)罩12被配置成覆蓋佩戴睡眠面罩10的受試者的眼睛。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12包括第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22。第一護(hù)罩部分20被配置成覆蓋受試者的第一只眼睛。第二護(hù)罩部分22被配置成覆蓋受試者的第二只眼睛。為了舒適地覆蓋受試者的第一只眼睛和第二只眼睛，第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22基本大于受試者眼睛的眼開口。在一個(gè)實(shí)施例中，第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22是通過連接護(hù)罩部分24聯(lián)接的。連接護(hù)罩部分24被配置成當(dāng)受試者正在佩戴睡眠面罩10時(shí)擱在受試者的鼻子的至少一部分上(例如，橫跨鼻梁)。在一些實(shí)例中(未不出)，連接護(hù)罩部分24可比圖1-3中所繪示的實(shí)施例更窄或更厚。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12由柔性材料形成。護(hù)罩12的柔韌性可提升護(hù)罩12給受試者的舒適度。在圖3中可見的護(hù)罩12的那側(cè)在使用期間面向受試者。在該側(cè)上，可以形成基本不能滲透液體的基面46。例如，不滲透的基面26可由諸如聚碳酸酯、聚酯和/或其他材料的柔性塑料材料形成。基面26的抗?jié)B性可使護(hù)罩12內(nèi)攜載的睡眠面罩10的電子組件防潮。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12包括置于基面26上的緩沖層28。緩沖層28由柔軟的回彈材料形成。例如，緩沖層28可由泡沫、織物、織物/泡沫壓層板和/或其他材料形成。在使用期間，緩沖層28給受試者提供最內(nèi)側(cè)表面，并與受試者的面部接合。如此，緩沖層28的柔軟度為受試者的面部提供緩沖，并提升睡眠面罩10給受試者的舒適度。
如從前述和圖1-3中領(lǐng)會(huì)到的，在使用期間，護(hù)罩12在周圍輻射和受試者的眼睛之間提供屏障。在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩12是不透明的，并阻擋(至少可見光譜內(nèi)的)周圍輻射，由此保護(hù)受試者的眼睛不受周圍輻射的影響。帶子14被配置成將護(hù)罩12保持在受試者身上的適當(dāng)位置。在圖1-3所示的實(shí)施例中，帶子14附接到第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22的每個(gè)，并環(huán)繞受試者的頭部以保持睡眠面罩10在受試者的頭部上的適當(dāng)位置。帶子14可以調(diào)整長(zhǎng)度(例如，以適應(yīng)不同大小的頭部)。帶子14可由伸展以適應(yīng)用戶的頭部并將護(hù)罩12保持在適當(dāng)位置的回彈材料(例如，彈性的)形成。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到，在圖1-3所示的睡眠面罩10的實(shí)施例中包括帶子14并不旨在進(jìn)行限制?？梢灶A(yù)見到用于將護(hù)罩12保持在受試者身上的適當(dāng)位置的其他機(jī)構(gòu)。例如，可以實(shí)施更加精心設(shè)計(jì)的頭盔、可將粘附表面應(yīng)用于護(hù)罩12(其可移動(dòng)地粘附在受試者的皮膚上以使護(hù)罩12保持在適當(dāng)位置)、可以實(shí)施剛性或柔性框架(例如，眼鏡)和/或用于保持護(hù)罩12在適當(dāng)位置的其他機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)在參考圖3，第一照明模塊16和第二照明模塊18在使用期間面向受試者面部的 護(hù)罩12那側(cè)上分別被安裝到第一護(hù)罩部分20和第二護(hù)罩部分22。第一照明模塊16和第二照明模塊18是背光式的，并被配置成將輻射發(fā)射到受試者面部上和/或受試者的眼睛周圍。如下討論，當(dāng)根據(jù)有效的光療計(jì)劃遞送由第一照明模塊16和第二照明模塊18發(fā)射的輻射時(shí)，這些輻射具有對(duì)受試者治療影響的(一個(gè)或多個(gè))波長(zhǎng)。光療計(jì)劃的目標(biāo)是自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是視網(wǎng)膜中不直接參與視覺的一類神經(jīng)細(xì)胞。相反，自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞是非圖像形成的，并提供周圍光強(qiáng)度的穩(wěn)定表示。結(jié)果，自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞參與至少三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域(I)其通過提供日長(zhǎng)、夜長(zhǎng)以及夜到日和日到夜過渡信息而在使晝夜節(jié)律與光/暗周期同步中起作用，(2)有助于調(diào)整瞳孔大小，以及(3)其有助于對(duì)荷爾蒙褪黑素釋放的光調(diào)整和急性光抑制。為了方便，在本公開內(nèi)，術(shù)語“睡眠周期”將用于指代受試者的晝夜節(jié)律，和/或褪黑素的產(chǎn)生、抑制和/或釋放。圖4提供示出了自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對(duì)波長(zhǎng)的響應(yīng)的曲線30。如圖4中可見，自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的敏感度峰值大約為450nm，并在大約550nm處顯著降到拐點(diǎn)。借助于該敏感度分布曲線(profile),常規(guī)光療系統(tǒng)和計(jì)劃集中在450nm和475nm之間給受試者的眼睛提供電磁輻射。特別是直接給受試者睜開的眼睛提供電磁輻射的光療系統(tǒng)和計(jì)劃。圖5提供人類眼瞼的透光率(在對(duì)數(shù)標(biāo)尺上)對(duì)波長(zhǎng)的曲線32。如圖5中可見，通過眼瞼的透光率基于波長(zhǎng)有點(diǎn)顯著變化。如此，盡管450nm的電磁輻射可能是當(dāng)將電磁輻射對(duì)準(zhǔn)睜開的眼睛時(shí)用于影響自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以轉(zhuǎn)換睡眠周期的最有效輻射，但是當(dāng)將電磁輻射通過眼瞼提供給受試者的眼睛時(shí)(例如，如圖1-3中所示由睡眠面罩10所做的)450nm的電磁輻射的衰減可降低該波長(zhǎng)的效率。如圖5中所示，當(dāng)光通過眼瞼時(shí)，在約為450_550nm范圍內(nèi)的晝夜修改光范圍內(nèi)的光相比于較長(zhǎng)波長(zhǎng)(例如,波長(zhǎng)大于575nm)的光以十(10)或更大的因子衰減?；氐綀D3，在一個(gè)實(shí)施例中，為提升提供給受試者的光療的效率，第一照明模塊16和第二照明模塊18被配置成發(fā)射第一波長(zhǎng)段的電磁輻射，該第一波長(zhǎng)段被移位以解決受試者眼瞼引起的衰減。例如，第一波長(zhǎng)段可包括介于約475nm和約530nm之間的波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)段介于約490nm和約530nm之間。在一個(gè)實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)段介于約500nm和約525nm之間。圖6圖示出照明模塊40。照明模塊40可實(shí)施在與(圖1_3所示的)睡眠面罩10類似或相同的睡眠面罩中，并可充當(dāng)與第一照明模塊16類似或相同的第一照明模塊，和/或充當(dāng)與第二照明模塊18類似或相同的第二照明模塊(如圖1-3所示)。照明模塊40可包括外殼42、第一組一個(gè)或多個(gè)輻射源44、第二組一個(gè)或多個(gè)輻射源46和/或其他組件中的一個(gè)或多個(gè)。外殼42被配置成容納和/或攜載第一組輻射源44和第二組輻射源46。外殼42可(永久或暫時(shí)地)附接到睡眠面罩以供用戶使用。如此，外殼42可由剛性材料形成，或者為了給受試者提供舒適度，外殼42可由帶有一些回彈彈性的材料形成。如圖6可見，在一個(gè)實(shí)施例中，外殼42被配置成安置攜載第一組輻射源44和/或第二組輻射源46的底層48。外殼42可被進(jìn)一步配置成在第一組輻射源44和/或第二組輻射源46的外側(cè)上攜載光漫 射器。這將有助于漫射由所述源44和/或46發(fā)射的電磁輻射，并在受試者的眼瞼上提供具有基本統(tǒng)一分布的電磁輻射。這可在受試者休息和/或睡眠期間提升照明模塊40的舒適感和/或可用性。第一組輻射源44可被配置成發(fā)射第一波長(zhǎng)段的電磁輻射。第一組輻射源44被布置在照明模塊40中，從而使得如果當(dāng)照明模塊40被安裝在睡眠面罩中時(shí)，由第一組輻射源44發(fā)射的第一波長(zhǎng)段的電磁輻射被引導(dǎo)到受試者的眼瞼上。電磁輻射中的一些然后通過眼瞼并進(jìn)入受試者的眼睛，其中，這些電磁輻射撞擊受試者的自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，并有對(duì)受試者的睡眠周期有治療影響(例如，轉(zhuǎn)換睡眠周期、延長(zhǎng)睡眠時(shí)期等)。以不變的方式給受試者睜開的眼睛提供電磁輻射的常規(guī)光療計(jì)劃趨向于隨著時(shí)間變得不再那么有效。這是因?yàn)樽灾鞲泄庖暰W(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在延長(zhǎng)的不間斷暴露期間變得對(duì)電磁輻射的敏感度下降。結(jié)果，減少了這種電磁輻射在改變受試者睡眠周期方面的影響。在常規(guī)睜開眼睛的光療中為補(bǔ)償這一效果，可以將450nm處或附近的電磁輻射以脈沖方式提供給受試者睜開的眼睛。脈動(dòng)可具有規(guī)律或不規(guī)律的周期，并且脈沖可具有規(guī)律或不規(guī)律的脈沖長(zhǎng)度。為了進(jìn)一步減少自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對(duì)由第一組輻射源44發(fā)射的治療有效的電磁輻射的敏感度下降，照明模塊40中的第二組輻射源46被配置成發(fā)射不同于第一波長(zhǎng)段的第二波長(zhǎng)段的電磁輻射。例如，第二波長(zhǎng)段可包括具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)的電磁輻射(例如，黃綠或紅電磁輻射)，該輻射在治療有效的電磁輻射脈沖之間被應(yīng)用在受試者的眼睛上。第二波長(zhǎng)段的電磁輻射的較長(zhǎng)波長(zhǎng)可預(yù)處理自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以用于治療有效的電磁輻射。換言之，對(duì)較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的較長(zhǎng)暴露可重置自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對(duì)第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的敏感度。通過第二波長(zhǎng)段的電磁輻射對(duì)自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理可增加第一波長(zhǎng)段的電磁輻射是治療有效的頻率，可增加第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖對(duì)于治療目的有效的持續(xù)時(shí)間，和/或可增加由照明模塊40施加的光療在以治療方式調(diào)整受試者睡眠周期方面的總效率。由第二組輻射源46發(fā)射的電磁輻射亦可被配置成在脈沖之間維持輻射的視亮度的水平。在如照明模塊40的系統(tǒng)中，其被設(shè)計(jì)成當(dāng)受試者休息或睡眠時(shí)給受試者的閉合眼瞼遞送電磁輻射，電磁輻射的視亮度的變化是不舒服的。另一方面，顏色的變化對(duì)于受試者的睡眠和/或休息的干擾較少。因而，由第二組輻射源46遞送的第二波長(zhǎng)段的電磁輻射既可提升光療的效率，又可(或取而代之)提升治療對(duì)于受試者的舒適感和/或方便性。簡(jiǎn)短地回到圖4和圖5，可從曲線30和32中評(píng)估到，必須通過受試者眼瞼的電磁福射將在約475nm和約530nm之間最有影響。在一個(gè)實(shí)施例中，使用介于約490nm和約530nm之間的光。在一個(gè)實(shí)施例中，使用介于約500nm和約525nm之間的光。事實(shí)上,如上所述，由于由受試者眼瞼的衰減(和波長(zhǎng)范圍之間的相對(duì)感知)，具有眼瞼外側(cè)發(fā)射的約500nm的電磁輻射的強(qiáng)度約1/10的眼瞼外側(cè)發(fā)射的約600nm的電磁輻射將被受試者感知為基本具有相同的視売度?；氐綀D6，在一個(gè)實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)段包括介于575nm和650nm之間的電磁輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)段包括介于約530nm和約700nm之間的電磁輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)段包括介于約590nm和約675nm之間的電磁輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)段包括介于590nm和約630nm之間的電磁輻射。在一個(gè)實(shí)施例中，第二波長(zhǎng)段包括介于約600nm和約620nm之間的電磁輻射。如上參考圖6所述，這意味著由第二組輻射源46發(fā) 射的(第二波長(zhǎng)段的)電磁輻射的強(qiáng)度可比由第一組輻射源44發(fā)射的(第一波長(zhǎng)段的)電磁輻射的強(qiáng)度弱約10倍，并仍為受試者(眼睛閉合)維持相同的視亮度。對(duì)由第二組輻射源46發(fā)射的電磁輻射的這一減少的強(qiáng)度可在照明模塊40內(nèi)提供節(jié)能。對(duì)第二波長(zhǎng)段的電磁輻射的較低強(qiáng)度要求可使得第二組輻射源46相比第一組輻射源44為較少和/或強(qiáng)度更少的輻射源，如圖6中所示。由第二組輻射源46發(fā)射電磁輻射的較低強(qiáng)度可進(jìn)一步使得照明模塊40 (和/或其所附接的部件)在由第一組輻射源44發(fā)射的電磁輻射脈沖之間冷卻。因而，如上所述的第二波長(zhǎng)段的選擇可用于(I)預(yù)處理受試者的自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以用于第一波長(zhǎng)段的電磁福射，(2)在第一波長(zhǎng)段的電磁脈沖之間維持福射給受試者的視亮度，(3)由于相對(duì)高的通過眼瞼的透光率因此提供提升的功率效率，和/或(4)使得照明模塊40在第一波長(zhǎng)段的電磁輻射脈沖之間冷卻。圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的睡眠面罩10的示意圖。如圖7中可見，除了圖1-3所示和如上所述的一個(gè)或多個(gè)部件之外，睡眠面罩10可包括電源50、電子存儲(chǔ)52、用戶界面54和/或控制器56中的一個(gè)或兩個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50、用戶界面54和/或控制器56中的一個(gè)或多個(gè)被攜載在睡眠面罩10的護(hù)罩12和/或帶子14上。在該實(shí)施例中，電源50、電子存儲(chǔ)52、用戶界面54和/或控制器56中的一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)地附接到護(hù)罩12和/或帶子14上，并是可從睡眠面罩10的其余部分解脫開。這將使得電源50、電子存儲(chǔ)器52、用戶界面54和/或控制器56能夠從給定護(hù)罩12和/或帶子14移除，并附接到另一個(gè)護(hù)罩12和/或帶子14上，這對(duì)于護(hù)罩12和/或帶子14隨時(shí)間和/或由于使用退化并必須更換而言是有益的。類似地，在一個(gè)實(shí)施例中，第一照明模塊16和第二照明模塊18在護(hù)罩12上亦是可移除/可替換的。電源50、電子存儲(chǔ)52、用戶界面54和/或控制器56可控制與第一照明模塊16和/或第二照明模塊18相關(guān)聯(lián)的輻射源的操作，如下所述。電源50提供操作與第一照明模塊16和第二照明模塊18相關(guān)聯(lián)的輻射源，和/或?yàn)殡娮哟鎯?chǔ)52、用戶界面54和/或控制器56供電所必需的功率。電源42可包括便攜電源(例如，電池、燃料電池等)，和/或非便攜電源(例如，壁上插座、大型發(fā)電機(jī)等)。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50包括可再充電的便攜電源。在一個(gè)實(shí)施例中，電源50包括便攜電源和非便攜電源兩者，并且受試者能夠選擇使用哪種電源為睡眠面罩10提供功率。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)52包括電子存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。電子存儲(chǔ)52的電子存儲(chǔ)介質(zhì)可包括與睡眠面罩10集成(即，充分不可移動(dòng)地)提供的系統(tǒng)存儲(chǔ)和/或可移除存儲(chǔ)中的一個(gè)或兩個(gè)，可移動(dòng)存儲(chǔ)通過例如端口(例如，USB端口、火線端口等)或驅(qū)動(dòng)器(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器等)可移除地連接到睡眠面罩10。電子存儲(chǔ)44可包括光學(xué)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤等)、磁性可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁帶、磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，閃存驅(qū)動(dòng)器等)和/或其他電子可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)。電子存儲(chǔ)52可存儲(chǔ)軟件算法、由控制器56確定的信息、通過用戶界面54接收的信息和/或使得睡眠面罩10能夠適當(dāng)運(yùn)作的其他信息。電子存儲(chǔ)52可包括作為睡眠面罩10內(nèi)獨(dú)立部件提供的介質(zhì)。電子存儲(chǔ)52可包括與睡眠面罩10的一個(gè)或多個(gè)部件(例如，控制器56)集成提供的介質(zhì)。用戶界面54被配置成在睡眠面罩10和受試者(和/或護(hù)理員)之間提供界面，通過該界面受試者(和/或護(hù)理員)可向睡眠面罩10提供信息并從睡眠面罩接收信息。這使得能夠在受試者和控制器56之間通信統(tǒng)稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其 他可通信項(xiàng)。適合在用戶界面54中包括的界面設(shè)備的示例包括鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、桿、顯示屏、觸摸屏、擴(kuò)音器、麥克風(fēng)、指示燈、聲響警報(bào)以及打印機(jī)。在下面進(jìn)一步討論其功能性的一個(gè)實(shí)施例中，用戶界面54實(shí)際包括多個(gè)獨(dú)立界面，包括攜載在睡眠面罩10上的一個(gè)界面，和為審閱和/或管理已經(jīng)從睡眠面罩10取回(例如，主機(jī)提供的從睡眠面罩10接收該信息的)的存儲(chǔ)信息的獨(dú)立界面。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也預(yù)見到硬線連接或無線的其他通信技術(shù)亦可作為用戶界面54。例如，本發(fā)明預(yù)定到，用戶界面54可與由電子存儲(chǔ)52提供的可移除存儲(chǔ)界面相集成。在該示例中，信息可從可移除存儲(chǔ)(例如，智能卡、閃存驅(qū)動(dòng)器、可移除磁盤等)被載入到睡眠面罩10中，這使得(一個(gè)或多個(gè))用戶能夠自定義睡眠面罩10的實(shí)施方式。適合于與睡眠面罩10 —起使用作為用戶界面54的其他示范性輸入設(shè)備和技術(shù)包括(但不局限于)RS-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜或其他)。簡(jiǎn)言之，本發(fā)明預(yù)見用于與睡眠面罩10通信信息的任何技術(shù)作為用戶界面54?？刂破?6被配置成在睡眠面罩10中提供信息處理和/或系統(tǒng)控制能力。如此，控制器56可包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或用于電子處理信息的其他機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)。為了提供本文屬于控制器56的功能，控制器56可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)模塊。所述一個(gè)或多個(gè)模塊可在軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某些組合；和/或其他方式執(zhí)行。盡管控制器56在圖I中示為單一實(shí)體，但是這僅出于說明目的。在一些實(shí)施方式中，控制器48可包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可物理上位于相同設(shè)備內(nèi)(例如，睡眠面罩10)，或控制器56可表示協(xié)調(diào)操作的多個(gè)設(shè)備的處理功能。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器56根據(jù)預(yù)定的光療算法控制第一照明模塊16和第二照明模塊18。所述預(yù)定的光療算法可指示由第一照明模塊16和第二照明模塊18向受試者的面部上或受試者眼睛周圍發(fā)射的輻射的時(shí)序、強(qiáng)度和/或波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定的光療算法被存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)52中，并被提供給控制器56以通過第一照明模塊16和第二照明模塊18的控制運(yùn)行。在一些情況下，預(yù)定的光療算法的一個(gè)或多個(gè)方面可針對(duì)受試者進(jìn)行調(diào)節(jié)或定制。對(duì)預(yù)定的光療算法的調(diào)節(jié)和/或定制可通過用戶界面54被輸入到睡眠面罩
10。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)52存儲(chǔ)多個(gè)不同的預(yù)定的光療算法，并且受試者(和/或護(hù)理員)通過用戶界面46選擇適合該受試者的預(yù)定的光療算法。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定的光療算法可指示通過睡眠面罩10給受試者施予輻射的時(shí)序。如此，在該實(shí)施例中，控制器56包括時(shí)鐘。該時(shí)鐘能夠監(jiān)測(cè)從給定事件流逝的時(shí)間和/或監(jiān)測(cè)一天的時(shí)間。使得受試者(和/或護(hù)理員)能夠通過例如用戶界面54校正控制器56的時(shí)鐘產(chǎn)生的時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，第一照明模塊16和/或第二照明模塊18被配置成發(fā)射第一波長(zhǎng)段的電磁輻射并發(fā)射第二波長(zhǎng)段的電磁輻射。第一波長(zhǎng)段的電磁輻射在影響受試者的睡眠周期方面是治療有效的。第二波長(zhǎng)段的電磁輻射預(yù)處理受試者的非視覺系統(tǒng)(例如，自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞)以接收第一波長(zhǎng)段的電磁輻射。例如，第一照明模塊16和/或第二照明模塊18可單獨(dú)包括分別與第一組輻射源44和第二組輻射源46類似或相同的第一 組一個(gè)或多個(gè)輻射源和第二組一個(gè)或多個(gè)輻射源(如圖6所示和如上所述)。在該實(shí)施例中，控制器56被配置成控制第一波長(zhǎng)段和第二波長(zhǎng)段的電磁輻射的時(shí)序和/或強(qiáng)度。由控制器56根據(jù)光療計(jì)劃控制時(shí)序和/或強(qiáng)度。作為非限制性示例，圖8圖示出示出了根據(jù)時(shí)間的電磁輻射的強(qiáng)度的光療計(jì)劃。所述光療計(jì)劃包括多個(gè)第一波長(zhǎng)段的電磁脈沖的脈沖56，和在脈沖58之間的休息期60期間發(fā)射第二波長(zhǎng)段的電磁輻射。如上述討論的原因，在休息期60期間的第二波長(zhǎng)段發(fā)射電磁輻射的強(qiáng)度顯著低于在脈沖58期間第一波長(zhǎng)段發(fā)射的電磁福射的強(qiáng)度。例如，在脈沖58期間發(fā)射的電磁福射的強(qiáng)度可比在休息期60期間的電磁輻射的強(qiáng)度大約為十倍。脈沖58的持續(xù)時(shí)間可介于約5毫秒和約20分鐘之間。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖58的持續(xù)時(shí)間介于約20毫秒和約50毫秒之間。在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖58的持續(xù)時(shí)間介于約2分鐘和約20分鐘之間。休息期60的持續(xù)時(shí)間可介于約30秒和約90分鐘之間。在一個(gè)實(shí)施例中，休息期60的持續(xù)時(shí)間介于約30秒和約I分鐘之間。在一個(gè)實(shí)施例中，休息期60的持續(xù)時(shí)間介于約5分鐘和約90分鐘之間。圖9圖示出在圖8所示的光療計(jì)劃期間由受試者接收的電磁輻射的感知。由于受試者眼瞼對(duì)電磁輻射的衰減，在脈沖58期間發(fā)射的電磁輻射和在休息期60期間發(fā)射的電磁輻射之間的強(qiáng)度差別被減小和/或完全消除。根據(jù)對(duì)用于第一源和第二源的光的波長(zhǎng)段的選擇(存在跨越任何給定顏色的認(rèn)知感知的亮度的光譜的變化，這影響總的感知)，第一光源的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度(例如，更短更快速變化的脈沖是更加視覺干擾的)，第二源強(qiáng)度被設(shè)計(jì)成最小化對(duì)睡眠者的干擾。在一個(gè)實(shí)施例中，其中第一波長(zhǎng)段脈沖58具有大于5秒的上升或下降轉(zhuǎn)換，根據(jù)圖5中的衰減差別加上所感知的顏色亮度的差別而設(shè)定第二光60，從而使得兩種顏色以大體相同的亮度出現(xiàn)，如圖9所示。在另一個(gè)實(shí)施例中，其中脈沖58的上升或下降轉(zhuǎn)換小于5秒，特別是如果這種轉(zhuǎn)換基本小于I秒，則第二光60可被增加至使第一光58的強(qiáng)度的眼瞼衰減校正比更大(甚至多倍)的強(qiáng)度，以降低較小或更迅速變化脈沖58的干擾質(zhì)量。在該第二個(gè)實(shí)施例中，第二光60必須足夠亮以使視覺系統(tǒng)適應(yīng)，從而使得有效抑制由快速第一光58導(dǎo)致的干擾。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到，圖8中脈沖58和/或休息期60期間發(fā)射第一和第二波長(zhǎng)段的電磁輻射的頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖形狀、強(qiáng)度以及其他特性看作規(guī)律的和/或統(tǒng)一的并不旨在進(jìn)行限制。這些和/或其他特性中的一個(gè)或多個(gè)可在各脈沖間和/或在各休息期間變化。變型可是為使治療對(duì)受試者更加舒適的部分策略，和/或提升光療的效率的部分策略。作為非限制性示例，強(qiáng)度可隨時(shí)間逐漸增大，時(shí)序(例如，脈沖持續(xù)時(shí)間、休息期持續(xù)時(shí)間、周期等)可為隨機(jī)的和/或變化的以免受試者針對(duì)給定模式定制，和/或可以改變其他特性。回到圖6，在一個(gè)實(shí)施例中，控制器56被配置成控制第一照明模塊16和/或第二照明模塊18，從而使得以第一波長(zhǎng)段遞送的電磁輻射的脈沖具有相對(duì)高的頻率(例如，每分鐘10次)和相對(duì)短的脈沖(例如，25ms到I秒)。該技術(shù)可影響睡眠周期調(diào)節(jié)，部分由于眼睛內(nèi)椎體感受器反應(yīng)(不只是自主感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞)，該技術(shù)可包括發(fā)射第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的短的重復(fù)的閃光。在這樣的實(shí)施例中，在脈沖之間的休息期期間發(fā)射第二波長(zhǎng)段的電磁輻射用于維持系統(tǒng)的視亮度在恒定或相對(duì)恒定的水平。這可提升給受試者的舒適度，并可減少受試者被電磁輻射喚醒的情況。另外，在該實(shí)施例中，以相對(duì)低強(qiáng)度(相比于以第一波長(zhǎng)段發(fā)射的電磁輻射)發(fā)射第二波長(zhǎng)段的電磁輻射所允許的冷卻可進(jìn)一步提升治療給受試者的舒適度，和/或減少過度加熱引起的器材故障。盡管出于說明性的目的已經(jīng)基于當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)描述了本 發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這種細(xì)節(jié)僅出于該目的，并且本發(fā)明不受所公開的實(shí)施例的限制，相反，本發(fā)明旨在涵蓋落在權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的修改或等同布置。例如，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明預(yù)見到，在可能的范圍內(nèi)，任何實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可與任何其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.一種被配置成給受試者提供光療的睡眠面罩，所述睡眠面罩包括 護(hù)罩，其被配置成覆蓋佩戴所述睡眠面罩的受試者的眼睛，從而使得所述護(hù)罩在周圍輻射和所述受試者的眼睛之間提供屏障； 由所述護(hù)罩?jǐn)y載的第一組一個(gè)或多個(gè)輻射源，所述第一組輻射源被配置成在所述受試者正佩戴所述睡眠面罩時(shí)將第一波長(zhǎng)段的輻射發(fā)射到所述受試者的眼瞼上，其中，所述第一波長(zhǎng)段包括影響所述受試者的睡眠周期的電磁輻射的波長(zhǎng)； 由所述護(hù)罩?jǐn)y載的第二組一個(gè)或多個(gè)輻射源，所述第二組輻射源被配置成在所述受試者正佩戴所述睡眠面罩時(shí)將第二波長(zhǎng)段的輻射發(fā)射到所述受試者的眼瞼上，其中，所述第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁福射的波長(zhǎng)；以及 控制器，其被配置成(I)控制由所述第一組輻射源對(duì)輻射的發(fā)射，從而使得所述第一組輻射源以脈沖方式發(fā)射輻射，并且(ii)控制由所述第二組輻射源對(duì)輻射的發(fā)射，從而使得所述第二組輻射源在由所述第一組輻射源發(fā)射的輻射的脈沖之間發(fā)射預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在由所述第一組輻射源發(fā)射的輻射的脈沖期間的所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的輻射。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述第一組輻射源、所述第二組輻射源以及所述控制器被配置成使得由所述第一組輻射源發(fā)射的所述第一波長(zhǎng)段的輻射的脈沖的強(qiáng)度比在由所述第一組輻射源發(fā)射的輻射的脈沖之間由所述第二組輻射源發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)段的輻射的強(qiáng)度大至少約10倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述第一組輻射源、所述第二組輻射源以及所述控制器被配置成使得由所述第一組輻射源發(fā)射的通過所述受試者的眼瞼后的所述第一波長(zhǎng)段的輻射的視亮度基本等同于由所述第二組輻射源發(fā)射的通過所述受試者的眼瞼后的所述第二波長(zhǎng)段的輻射。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的睡眠面罩，其中，所述第一波長(zhǎng)段介于約475nm和約530nm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的睡眠面罩，其中，所述第二波長(zhǎng)段介于約530nm和約700nm之間。
6.—種給受試者提供光療的方法,所述方法包括 將第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上，其中，所述第一波長(zhǎng)段包括影響所述受試者的睡眠周期的電磁輻射的波長(zhǎng)；并且 將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上，其中，所述第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁輻射的波長(zhǎng)，并且其中，將所述第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖期間的所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖的強(qiáng)度比在所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖之間發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)的輻射的強(qiáng)度大至少約10倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過所述受試者的眼瞼后的所述第一波長(zhǎng)段的輻射的視亮度基本等同于通過所述受試者的眼瞼后的所述第二波長(zhǎng)段的輻射的視亮度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第一波長(zhǎng)段介于約475nm和530nm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第二波長(zhǎng)段介于約530nm和約700nm之間。
11.一種被配置成給受試者提供光療的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于將第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上的器件，其中，所述第一波長(zhǎng)段包括影響所述受試者的睡眠周期的電磁輻射的波長(zhǎng)；以及 用于將第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上的器件，其中，所述第二波長(zhǎng)段包括預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的電磁輻射的波長(zhǎng)，并且其中，將所述第二波長(zhǎng)段的電磁輻射發(fā)射到所述受試者的閉合眼瞼上預(yù)處理所述受試者的非視覺系統(tǒng)以接收在所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖期間的所述第一波長(zhǎng)段的電磁福射。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖的強(qiáng)度比在所述第一波長(zhǎng)段的電磁輻射的脈沖之間發(fā)射的所述第二波長(zhǎng)段的輻射的強(qiáng)度大至少約10倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，通過所述受試者的眼瞼后的所述第一波長(zhǎng)段的輻射的視亮度基本等同于通過所述受試者的眼瞼后的所述第二波長(zhǎng)段的輻射的視亮度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述第一波長(zhǎng)段介于約475nm和約530nm之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述第二波長(zhǎng)段介于約530nm和約700nm之間。
全文摘要
通過睡眠面罩給受試者提供光療。所述睡眠面罩被配置成在受試者的閉合眼瞼上在兩種不同的波長(zhǎng)段內(nèi)遞送電磁輻射。所述第一波長(zhǎng)段對(duì)調(diào)節(jié)受試者的睡眠周期有治療影響。所述第二波長(zhǎng)段預(yù)處理受試者以遞送第一波長(zhǎng)段的電磁輻射，在整個(gè)治療期間維持電磁輻射的視亮度，使得在睡眠面罩內(nèi)冷卻，提升睡眠面罩的功率效率，和/或提供其他益處?；谟墒茉囌哐鄄€對(duì)電磁輻射的衰減選擇所述第一波長(zhǎng)段和所述第二波長(zhǎng)段。
文檔編號(hào)A61N5/06GK102905750SQ201180023817
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者M·E·科爾鮑 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司