[发明专利]用于从脑电图确定睡眠/觉醒状态的概率以及睡眠和觉醒的质量的方法和软件

说明书

技术领域

本发明涉及从脑电图确定睡眠/觉醒状态的概率以及睡眠和觉醒的质量。

背景技术

确定病人/个人是觉醒还是睡着是在睡眠故障的调查期间获得的睡眠记录的分析中的必要的第一步骤。在一些情况下，这样的调查仅要求了解病人是否睡着或觉醒。一个示例是对于睡眠呼吸暂停的家庭监控。在此，如果病人未显示睡眠呼吸暂停的征兆(例如，血氧饱和度逢低、鼾声中断)，则在下述方面出现产生诊断困境：不知道负面研究是否是因为病人未睡眠。在其他情况下，需要具有睡眠的更综合的说明，诸如在不同的睡眠阶段的每一个中花费的时间量，其反映迅速边缘移动的类型(REM对非REM)和睡眠的深度(阶段N1、N2、N3)。需要该信息来评估睡眠质量，并且在过度嗜睡和失眠的情况下特别有益。在后面的情况下，将睡眠状态与觉醒状态区分是确定病人在哪个阶段中的第一步骤。通常，一旦清楚病人睡着，则判定病人在哪个睡眠阶段是基于除了其他之外的脑电图(EEG)、眼动(EOG)、下颌肌肉活动的强度(下巴EMG)中的特定特征的存在。

除了正式的睡眠记录的分析之外，相当重要的是，能够确定在要求高的警醒水平的情况中的警觉水平，该情况例如是在长距离驾驶、诸如空中交通管制的操作关键特性的重型机械或设备期间。公知的是，例如，作为无聊、酒精、毒品或剥夺睡眠的结果的降低的警觉是许多驾驶和职业事故的原因。对于什么被看作觉醒有不同的水平。这些范围从完全警醒到犯困得有微睡眠的时间段(几秒)。当警惕水平降低时，减少了认知和运动表现，即使主体在技术上仍然醒着。据我所知，当前没有识别觉醒的不同水平的方法。

本发明处理一种用于开发连续定量量度的方法，该连续定量量度描述了在从完全警醒到最深睡眠的整个谱上的警觉/清醒的水平。当被嵌入适当的设备中时，该方法可以用于：A)评估在要求警醒的情况下的警觉的水平，B)确定主体是醒着还是睡着，C)确定在睡眠研究中的睡眠质量，并且，D)作为在详细睡眠中的初始步骤，进行评分，并且随后的步骤依赖于使用在现有技术中很好地描述的手段的任何一种来识别另外的特征。当前的方法未涵盖用于将睡眠分类为其各种传统阶段的步骤。而是，当前的处理产生了值(醒着的概率(Pw)；比值比乘积(ORP))，其反映了EEG记录的任何给定部分落在将被有经验的评分者或被验证的自动评分系统分阶段为醒着的时间段中的概率。我已经建立了在这个值(P_w,ORP)和由传统可视准则测量的睡眠深度之间的清楚的负相关的存在。如此一来，P P_w/ORP可以被用作描述在记录的某些部分中的觉醒或睡眠的质量的连续的量度或被用作整个夜晚的集总平均。每一个睡眠技术专家认识到，在任何给定的传统睡眠阶段内，存在睡眠质量的连续体。例如，现在根据传统标准被分类为阶段N1的EEG图案可以很接近在谱的一端上的醒着图案或很接近在另一端上的更深阶段2。同样，在现在被分类为醒着状态的部分中存在大量的图案，范围从完全觉醒到很觉醒，到被微睡眠时间段中断的觉醒等等。该指标(P_w ORP)的使用允许在连续的量度上表达睡眠质量，而与传统分类无关。其也可以用于以一个数字反映睡眠的整体质量。这比不同阶段对时间的传统直方图(睡眠结构图)更容易明白和解释。

用于将睡眠记录评分的当前接受的实践是由技术专家进行人为评分。这耗时，并且通过扩展而相当昂贵。人为评分也高度主观，不同的专家产生不同的结果。如上所述，在时间段(通常在长度上为30秒)的许多中的EEG图案在两个阶段(例如，醒着对N1)之间的边界上。一些人可能以一种方式将这些时间段评分，而其他人可能以另一个方式将其评分。而且，在专家如何解释经常是模糊的指南上存在大的差别。人为评分也是极其乏味的任务，并且经常与严重错误相关联，该严重错误与不注意相关。因此，自动化如果其能够表明是精确的就具有很多潜在的优势。