(57)【要約】  本発明は、人の睡眠状態を分析するためのモニタリング装置を提供する。上記装置は、少なくとも、第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを備える。上記第１および第２モーションセンサは、人のまぶたに配置され、目の動きを表す動作信号を上記プロセッサに伝達する。上記プロセッサは、上記動作信号から、上記睡眠状態を表す識別子を提供するようになっている。上記装置は、まぶたにおいて検知された筋肉の伸張に基づくテンション信号を提供するように構成されたテンションセンサを更に備えてもよい。上記モーションセンサは、ジャイロスコープ、加速度計またはひずみセンサを備えてもよい。
2015533549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の睡眠状態を分析するためのモニタリング装置であって、上記装置は、少なくとも、第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを備え、上記第１および第２モーションセンサは、上記人のまぶたに配置されると共に、目の動きを表す動作信号を上記プロセッサに伝達し、上記プロセッサは、上記動作信号に基づいて上記睡眠状態を表す識別子を提供することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、加速度計を有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、ジャイロスコープを有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、ひずみセンサを有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項５】
請求項２に記載のモニタリング装置において、
速度信号または加速度信号への上記動作信号の変換を可能にするタイマー手段を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１および第２モーションセンサは、土台に固定され、上記土台は、まぶたの方に面する下面を有すると共に、第１および第２モーションセンサが固定された反対側の上面を有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１および第２モーションセンサは、互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
少なくとも一つのテンションセンサを備え、上記テンションセンサは、上記まぶた上に配置されるようになっていると共に、上記まぶたにおける検知された筋肉伸張に基づくテンション信号を提供するようになっていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項９】
請求項８に記載のモニタリング装置において、
上記少なくとも一つのテンションセンサのうちの第１テンションセンサは、実質的に垂直方向の筋肉の伸張を検知し、上記少なくとも一つのテンションセンサのうちの第２テンションセンサは、実質的に水平方向の筋肉の伸張を検知することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサが、上記第１テンションセンサによって構成されることと、上記第２モーションセンサが、上記第２テンションセンサによって構成されることのうちの少なくとも一方を満足することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記プロセッサは、上記テンション信号と上記動作信号とに基づいて上記睡眠状態を表す識別子を提供するようになっていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記動作信号と上記テンション信号とのうちの少なくとも一方を記憶するためのデータストレージを備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のモニタリング装置において、
上記動作信号と上記テンション信号とのうちの少なくとも一方に基づく処理信号を提供するデータ処理ユニットを備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のモニタリング装置において、
上記動作信号、上記テンション信号および上記処理信号のうちの少なくとも一つを、送信するための送信器を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記モーションセンサおよび上記テンションセンサのうちの少なくとも一つは、上記まぶたへの付着が容易となるように少なくとも部分的に粘着性を有する下面を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
ストラップ構造を備え、そのストラップ構造は、そのストタップ構造を上記人に固定するときに、上記まぶたへの上記モーションセンサと上記テンションセンサとの少なくとも一つの位置決めを容易にするように構成されることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のモニタリング装置において、
上記まぶたに対する上記モーションセンサと上記テンションセンサとのうちの少なくとも一方の動きを容易にする距離調整構造を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１８】
睡眠状態を表す識別子を提供する方法であって、
第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを用意するステップと、
人のまぶたに上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとを位置決めするステップと、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサのうちの少なくとも一つから目の動きを表す動作信号を提供するステップと、
上記動作信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号を処理するステップと
を備える方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、
更に、
少なくとも一つのテンションセンサを用意するステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサを上記まぶたに位置決めするステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサに基づいて検知された筋肉の伸張を表すテンション信号を提供するステップと、
上記テンション信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号と上記テンション信号とを一緒に処理するステップと
を備える方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の方法において、
上記識別子の使用によって鬱の症状を特定するステップを備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠状態を分析するためのモニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浅い睡眠状態が、最も重要な鬱の症状の一つであることが、複数の研究から明らかになっている。メンタル状態が改良されたとき、そのことを示唆することの一つに、改良された睡眠状態がある。同様に、浅い眠りの状態への戻りによって、再発を特定できる。
【０００３】
すなわち、睡眠状態を分析するための人のモニタリングは、鬱に関し重要なパラメータになる。しかし、睡眠状態は、精神的な健康（メンタルヘルス）と関係がない他の面で人に影響を与えるかもしれない。この発明は、精神的な健康に関する使用に限定されない。
【０００４】
睡眠状態のモニタリングは、伝統的に、クリニックで実行され、クリニックで、電極が、人の頭に付着される。これは、装置や、複数の電極の数や、手続きに必要な高い適正を有するスタッフに起因して高くつく。更に、モニタリングが、不愉快で心もとない経験であるのに加え、研究が家で実行されることに適さない、すなわち、誤差によって不確かになるという事実と、たくさんの電極を人の頭に付着しなければならないという事実とのうちの少なくとも一方が、かなり多くの人にとっては、モニタリングの結果に影響を及ぼすという異なる研究が明らかになっている。
【発明の記述】
【０００５】
本発明の目的は、睡眠状態を分析するための改良されたモニタリング装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の更なる目的は、家で使用されることが可能なモニタリング装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、複雑な装置を使用することもなく、また、モニタされる人の頭に多数の電極を付着させる必要もない、モニタリング装置を提供することにある。
【０００８】
第１の側面によれば、発明は、人の睡眠状体を分析するためのモニタリング装置を備え、上記装置は、少なくとも、第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを備え、上記第１および第２モーションセンサは、上記人のまぶたに配置されると共に、目の動きを表す動作信号を上記プロセッサに伝達し、上記プロセッサは、上記動作信号に基づいて上記睡眠状態を表す識別子を提供する。
【０００９】
人の目の動きは、睡眠の段階を指し示すので、モニタリング装置は、上記目の動きのモニタリング（監視）に基づいて睡眠状態を表す識別子を提供する。
【００１０】
上記モーションセンサは、ジャイロスコープ、加速度計およびひずみセンサ（ストレインセンサ）のうちの少なくとも一つを備えてもよい。本発明の一つの好適な実施形態では、モーションセンサの夫々が、ジャイロスコープを備える。他の好適な実施形態では、モーションセンサの夫々が、加速度計を備える。好適なサイズの加速度計としては、例えば、２０１３年２月３日に有効となった(http://maicromachine.stanford.edu/~kuanlinc/Professional/Mini%20Accelerometer.htmlで公開されている加速度計がある。加速度計およびジャイロスコープは、“Measuring orientation of human body segments using miniature gyroscope and accelerometers”, Medical & Computing 2005, Vol. 43, pp. 273 - 282, H. J. Luinge et al.に公開されている原理に対応するように実行されてもよい。本発明の更なる好適な実施形態では、モーションセンサの夫々は、歪みセンサを備える。歪みセンサは、伸張（テンション）のような変形を検知可能なセンサとして理解されるべきである。歪みセンサは、ピエゾセンサであってもよく、水晶、ファイバ、液体等に基づくセンサであってもよい。
【００１１】
二つのモーションセンサは、好ましくは、患者の一つのまぶたに固定される。複数のモーションセンサは、上まぶた上に配置されてもよく、または、下まぶたの位置に配置されてもよい。代わりに、一つのモーションセンサが、上まぶたに配置される一方、第２のモーションセンサが、対応関係がある下まぶたに配置されてもよい。二つのモーションセンサで動作をモニタリングすることによって、それらの相互の動作または移動を決定してもよく、それによって、目の動作の測定をもたらしてもよい。少なくとも、モーションセンサおよび第２モーションセンサは、人のまぶたに配置されるようになっている。このことは、個人的になされてもよく、他の人のたすけによってなされてもよい。また、複数のモーションセンサのサイズは、非常に小さいので、各モーションセンサ自身が、殆どモニタリングに影響を及ぼすことはない。ただ一つのモーションセンサが、使用されたならば、モニタされた（監視された）動きが、目の動きによって生じたか、人の頭の動きによって生じたかを、決定することができないだろう。二つのモーションセンサの使用によって、それらの相互の動きまたは配置が決定され、それによって、頭の動きを取り除くことができ、目の動きの測定を行うことができる。
【００１２】
モーションセンサは、プロセッサと無線通信してもよく、そのようにすると、モニタリングの妨げになるかもしれないワイヤを使用することがなく、動作信号をプロセッサに伝達することが可能になる。
【００１３】
人の頭に付着された電極を使用する伝統的なモニタリングに対し、モーションセンサは、電気的な電位を測定せず、本発明にしたがったモニタリングは、それ故に、電気回路に起因する影響を受けにくいか、または、周囲の電気信号からの影響を受けない。
【００１４】
モーションセンサは、まぶたの背後の目の動きを検知する。これは、角膜が目の外側に配置されている他は、目が実質的に丸い、すなわち、円形／球であることから可能である。目が動いたとき、この動作は、角膜から生じるまぶたでの膨らみの動作によってまぶたで観測されるかもしれない。この動きは、第１および第２モーションセンサの少なくとも一つによって検知されることができる。この検知された動きは、電気的な動作信号の形式で、プロセッサに伝達される。上記プロセッサは、この動作信号に基づいて睡眠状態を表す識別子を提供する。
【００１５】
仮に、第１および第２モーションセンサの両方が動作を検知したのであれば、プロセッサは、動作信号を結びつけるかもしれず、それによって、両モーションセンサによって検知された動きに基づく識別子を提供する。
【００１６】
睡眠は、異なるステージ、すなわち、目が覚めている状態、眠りが浅い状態、眠りが深い状態、ＲＥＭ睡眠（素早い目の動き）の状態に分類される。異なるステージは、異なるレベルの目の動作によって特徴づけられるが、モニタリング装置は、人の睡眠状態を異なる状態に分類するのに使用されることができる。
【００１７】
下の表に、睡眠の互いに異なる各段階の特徴を示す。
【表１】
2015533549.tif 000003
【００１８】
記録可能なパラメータの例としては、次のものがある。例えば、人が睡眠を取ろうと考えたとき、眠りにつくのにどれくらい時間を要したか、浅い眠りの時間がどれくらいだったか、深い眠りの時間はどれくらいだったか、ＲＥＭ睡眠の時間は、どれくらいだったか、モニタリングしている期間の間、例えば、夜間の間に、人がどれくらい長い時間起きていたかを記録してもよい。
【００１９】
上の表１に示すように、人が起きている状態では、目の動きはなく、眠りに入ろうとする。しかし、人が、睡眠に入ると、目は、一方の側から他方の側にゆっくり転がることを始める。
【００２０】
上述のパラメータを評価することを可能にするために、例えば、目の動きの速度を評価するために、モーションセンサがジャイロスコープおよび歪みセンサのうちの少なくとも一つを備える本発明の装置の実施形態は、その装置の実施形態が動作信号を速度信号または加速度信号に変換することを可能にするタイマー（計時機構）またはそれと同様な構造を備えてもよい。
【００２１】
第１および第２モーションセンサのまぶたへの付着を容易にするために、上記第１および第２モーションセンサを、土台（ベース）に付着してもよい。上記土台は、まぶたに面する下面と、上記第１および第２モーションセンサを付着する反対側の上面とを有してもよい。
【００２２】
目の動きを検知することが可能であるまぶたの領域を増大させるために、第１および第２モーションセンサを、互いに間隔をおいて配置すると好ましい。例えば、第１モーションセンサは、人の鼻の側のまぶたに配置されることができると共に、第２モーションセンサは、耳側のまぶたに配置されることができ、または、それらは逆に配置されることができる。
【００２３】
第１および第２モーションセンサの使用によって記録されることができるＲＥＭ睡眠での変化は、鬱の尺度となりえる。例えば、鬱に苦しめられていない人との比較において、鬱に苦しめられている人は、より早くレム睡眠状態になる。
【００２４】
しかし、人が眠りに入るときの尺度を有すると好ましく、例として、このことは、テンションセンサの使用によってモニタされてもよい。
【００２５】
モニタ装置は、さらに、少なくとも一つのピエゾセンサ（圧力センサ）のようなテンションセンサを備えてもよい。テンションセンサは、まぶた上に配置されるように構成されてもよく、まぶた上で検知された筋肉伸張に基づく伸張信号を提供するように構成されてもよい。テンションセンサは、第１および第２モーションセンサと独立に配置されることができる独立なセンサであってもよい。代わりに、少なくとも一つのテンションセンサは、第１および第２モーションセンサが付着される土台（ベース）に付着されてもよい。
【００２６】
一実施形態では、少なくとも一つのテンションセンサのうちの第１テンションセンサが、実質的に垂直方向の筋肉の伸張を検知するように配置される一方、少なくとも一つのテンションセンサのうちの第２テンションセンサが、実質的に水平方向の筋肉の伸張を検知するように配置され、それによって、水平方向の筋肉の伸張と、垂直方向の筋肉の伸張との差別化が可能になる。
【００２７】
テンションセンサがまぶたに配置されたならば、目が閉じられたとき、筋肉が、垂直方向では緩む一方、水平方向では、緩まない。筋肉は、目が閉じた状態を保持するために伸張する。この状態を、筋肉伸張をモニタリングするときの基準としてもよい。
【００２８】
浅い眠りの間には、目が閉じた状態が維持され、垂直方向の筋肉の伸張は、記録されない。しかし、浅い眠りの間、筋肉は緩み、水平方向の筋肉の伸張を検知するテンションセンサは、この緩みを検知する。
【００２９】
人が起きているとき、両テンションセンサは、目が開いていることに基づく筋肉の伸張を検知する。
【００３０】
少なくとも一つのテンションセンサにおける第１テンションセンサを、実質的に垂直方向の筋肉の伸張を検知するように配置する一方、少なくとも一つのテンションセンサにおける第２テンションセンサを、実質的に水平方向の筋肉の伸張を検知するように配置するように、少なくとも二つのテンションセンサを使用することによって、人が眠りについたときを記録すること可能にしてもよく、深い眠りに陥ったときを記録することを可能にしてもよく、仮に人がモニタリングの期間の間、起きているのであれば、その起きている期間の長さ（時間）を記録してもよい。
【００３１】
モーションセンサの少なくとも一つが、歪みセンサを備える実施形態では、第１モーションセンサは、第１テンションセンサと、第２テンションセンサとの少なくとも一方によって構成されてもよく、この実施形態での、一以上のモーションセンサが、伸張のモニタリングに基づく動作信号を伝達するようにしてもよい。
【００３２】
第１モーションセンサ、第２モーションセンサ、および、水平方向および垂直方向の筋肉の伸張を検知するようになっている少なくとも二つのテンションセンサからのモニタリング結果を結合することによって、睡眠に関係する多数の要素をモニタすることができる。
【００３３】
下記の表２に、異なる要素と、関係する特性を示す。
【表２】
2015533549.tif 000004
【００３４】
プロセッサは、伸張信号（テンション信号）と、伸張信号（テンション信号）とコンビとなった動作信号（伸張信号と結合した動作信号）とに基づいて、睡眠状態を表す識別子を提供するようになっている。
【００３５】
テンションセンサの使用の替わりに、第３モーションセンサを、人が眠りにつくときの記録を容易にするために設けてもよい。第３モーションセンサは、人の頭の任意の位置に配置されてもよい。頭が動いたとき、全ての三つのセンサは、実施的に同一の影響をうける。しかし、個人が眠りについたとき、目の動きは停止し、第１および第２モーションセンサの記録は、第３モーションセンサの記録と異なる。それによって、人が眠りについたときの指標（兆候）が提供される。
【００３６】
モニタリング装置は、更に、動作信号とテンション信号とのうちの少なくとも一つを記録するためのデータストレージを備えてもよい。動作信号およびテンション信号のうちの少なくとも一つは、全モニタリング期間の間に記録されてもよく、それにより、後の信号のデータ処理を行ってもよい。
【００３７】
少なくとも一つの信号のデータ処理は、モニタリング装置によって実行されてもよく、モニタリング装置は、動作信号とテンション信号とのうちの少なくとも一つに基づいて処理信号を提供するためのデータ処理ユニットを備えてもよい。
【００３８】
モニタリング装置は、更に、動作信号、テンション信号および処理信号のうちの少なくとも一つを伝達するようになっている送信器（トランスミッタ）を備えてもよい。動作信号、テンション信号および処理信号のうちの少なくとも一つは、例えば、伝達された信号を評価し、その後、モニタされた人を調査した後、報告する睡眠分析者によって処理されてもよい。モーションセンサおよびテンションセンサのうちの少なくとも一つは、まぶたへの付着を容易にするために、少なくとも一部分が粘着性を有する下面を備えてもよい。替わりに、土台の下面は、まぶたへの付着を容易にするために、少なくとも一部分が粘着性を有する下面を備えてもよい。
【００３９】
第１および第２モーションセンサと、テンションセンサとを保護するために、モニタリング装置が、更に、モーションセンサとテンションセンサとを覆うようになっているカバーを備えてもよい。
【００４０】
替わりの実施形態では、モニタリング装置は、ストラップ構造を備え、そのストラップ構造を、人に固定したとき、まぶたにおけるモーションセンサとテンションセンサとのうちの少なくとも一つの位置決めが容易になるようにしてもよい。これは、例えば、モーションセンサおよびテンションセンサの少なくとも一つを、人の目の前に配置されるかもしれないマスク状構造に付着することによって実現してもよく、その上に、まぶたにおけるモーションセンサとテンションセンサとのうちの少なくとも一つの正確な位置決めを保証するためにストラップ構造を締め付ける。
【００４１】
マスク状の構造は、更に、モーションセンサとテンションセンサとのうちの少なくとも一つの、まぶたに対する動きを容易にする距離調整構造を備えてもよい。これは、まぶたへのモーションセンサおよびテンションセンサのうちの少なくとも一つの位置決めの前に、ストラップ構造の固定をも含んだ、マスク状構造の正確な位置決めを可能とする。距離調整構造は、マニュアルで操作されてもよく、その結果、モニタリング期間を開始する準備ができたとき、人（彼ら自身／彼女ら自身）は、距離を調整することができ、それによって、まぶたにおけるモーションセンサとテンションセンサとのうちの少なくとも一つの位置を調整することができる。代替的に、調整は、目が閉じられたことを表す信号に対応して自動的に実行されてもよく、例えば、まぶたに配置された一つのテンションセンサによって提供されてもよい。モーションセンサとテンションセンサとのうちの少なくとも一方は、目が閉じているときに、まぶたに配置されてもよく、目が開いたときに、取り除かれてもよい。
【００４２】
第２の側面に従えば、この発明は、睡眠状態を表す識別子を提供する方法を提供し、その方法は、
第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを用意するステップと、
人のまぶたに上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとを位置決めするステップと、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一つに基づいて目の動きを表す動作信号を提供するステップと、
上記動作信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号を処理するステップと
を備える。
【００４３】
当業者は、本発明の第１の側面で記述された任意の構成（特徴）と、本発明の第２の側面とを結びつけることができることを容易に理解できるし、また、その逆も成立することを容易に理解できるだろう。
【００４４】
本発明の第１の側面に従うモニタリング装置は、本発明の第２の側面に従う方法のステップを実行するのに相応しい。それゆえに、モニタリング装置に関して上で説明された所見は、方法に関しても同様に適用可能である。
【００４５】
方法は、更に、
少なくとも一つのテンションセンサを用意するステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサを上記まぶたに位置決めするステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサに基づいて検知された筋肉の伸張を表すテンション信号を提供するステップと、
上記テンション信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号と上記テンション信号とを一緒に処理するステップと
を備えてもよい。
【００４６】
特に、方法は、上記識別子の使用によって鬱の症状を特定するのに使用されてもよい。これは、鬱の症状である睡眠不足状態を特定することによってなされる。
【００４７】
モーションセンサを提供するステップと、少なくとも一つのテンションセンサとを結び付けてもよいことは理解されるべきであり、モーションセンサを位置決めするステップと、上記テンションセンサとを同様に結び付けてもよい。モーションセンサとテンションセンサとは、共通のユニットに装備されてもよく、その共通のユニットは、睡眠状態を分析されている人（彼または彼女）のまぶたに配置されてもよい。
【００４８】
特別な実施形態では、モーションセンサは、テンションセンサによって構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
本発明の実施形態を、下記の複数の図を参照して、更に記述することにする。
【図１】まぶたに配置された、第１モーションセンサ、第２モーションセンサおよびテンションセンサを示す図である。
【図２ａ】二つのモーションセンサが配置されたまぶたの後側の目の動きを示す図である。
【図２ｂ】二つのモーションセンサが配置されたまぶたの後側の目の動きを示す図である。
【図２ｃ】二つのモーションセンサが配置されたまぶたの後側の目の動きを示す図である。
【図３】水平方向および垂直方向の筋肉の伸張を示す図である。
【図４ａ】水平方向および垂直方向の筋肉の伸張に対応するテンションセンサの変形を示す図である。
【図４ｂ】水平方向および垂直方向の筋肉の伸張に対応するテンションセンサの変形を示す図である。
【図４ｃ】水平方向および垂直方向の筋肉の伸張に対応するテンションセンサの変形を示す図である。
【図５】第１モーションセンサおよび第２モーションセンサを備えるモニタリング装置の一実施形態を示す図である。
【図６】第１および第２モーションセンサと、二つのテンションセンサとを備えるモニタリング装置の一実施形態を示す図である。
【図７】人のまぶたに固定されたモニタリング装置の一実施形態を示す図である。
【図８】人のまぶたに固定されたモニタリング装置の一実施形態を示す図であり、センサが、カバーを備える実施形態を示す図である。
【図９ａ】モニタリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図９ｂ】モニタリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図９ｃ】モニタリング装置の他の実施形態を示す図である。
【図１０ａ】モニタリング装置の更なる実施形態の一部を示す図である。
【図１０ｂ】モニタリング装置の更なる実施形態の一部を示す図である。
【図１１】監視（モニタリング）データの一例を示す図である。
【図１２】目の水平方向の動きに関する実験データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
発明の実施形態を指し示す、詳細な記載と、特定の例とが、例示のみの目的で与えられる。発明の精神および範疇の範囲における様々な変形例および修正は、以下の詳細な記載から当業者に明白となるだろう。
【００５１】
図１は、人の睡眠状態を分析するためのモニタリング装置１の要素を例解する図である。例示された実施形態のモニタリング装置１は、第１モーションセンサ２と、第２モーションセンサ３と、プロセッサ（図示せず）とを備える。第１および第２モーションセンサ２,３は、人のまぶた４に配置され、目の動きを表す動作信号をプロセッサに伝達する。プロセッサは、動作信号に基づいて、睡眠状態を表す識別子を提供するようになっている。目５の断面を示す図１において、第１モーションセンサ２、第２モーションセンサ３およびテンションセンサ６は、まぶた４に配置される。
【００５２】
図２ａ−２ｃは、第１および第２センサ２,３が配置されたまぶた４の背後の目５の動きを示す。図２ａでは、角膜７が、中心に配置される一方、図２ｂおよび図２ｃでは、各々、角膜７は、左および右に配置されている。二つのモーションセンサ（動作センサ）２,３からの動作信号を比較したとき、目５の動作の測定が実行される。
【００５３】
まぶたの上方の外表面に、患者の鼻の方に、ジャイロスコープや加速度計のような第１モーションセンサ２を備えることによって、また、眼角（目尻）の方に、ジャイロスコープや加速度計のような第２モーションセンサ３を備えることによって、実施形態のシステムが、目の動作を決定するために備えられる。目を、眼角の方へ向けたとき、眼角に最も近いモーションセンサが、持ち上げられる。鼻に最も近いモーションセンサもまた動くが、その動きまたは転移は、眼角に最も近いモーションセンサの動きまたは転移よりも小さい。全ての動作が、二つのモーションセンサによって決定されるとき、各信号は、互いから差し引かれ、二つのセンサの間の相対的な動き（相対動作）のみが、モニタ（監視）され、相対動作は、目の動作の直接的な測定を提供する。
【００５４】
図３は、水平方向の筋肉の伸張（張力）と、鉛直方向の筋肉の伸張（張力）を示す。左のまぶた４’における水平方向の矢印８は、水平方向の筋肉の伸張（張力）を示す一方、右のまぶた４’’における鉛直方向の矢印９は、鉛直方向の筋肉の伸張（張力）を示す。第１テンションセンサ１０’が実質的に垂直方向の筋肉の伸張を感知するために配置され、第２テンションセンサ１０’’が実質的に水平方向の筋肉の伸張を感知するために配置されるのであれば、水平方向と垂直方向との間の筋肉の伸張の差別化が可能になる。
【００５５】
図４ａ−図４ｃは、水平方向および垂直方向の筋肉の伸張に反応する、圧力センサのようなテンションセンサ１０の変形を示す。テンションセンサ１０は、まぶた４上に配置され、まぶたにおいて感知した筋肉のテンション（伸張）に基づくテンション信号を提供する。
【００５６】
図４ａでは、テンションセンサ１０は、閉じられたまぶた４に配置されている。筋肉は、水平方向に関して緩んでいないが、垂直方向に関して緩んでいる。筋肉は、目が閉じた状態であるのを維持するために、ピンと張られている。この状態は、筋肉伸張（張力）の監視のベース（基礎）となる。
【００５７】
図４ｂでは、テンションセンサ１０は、目が開いていることに起因して、垂直方向と水平方向での両方の筋肉伸張を感知する。
【００５８】
図４ｃでは、目は睡眠によって閉じられ、垂直方向の筋肉の伸張は、見られない。しかし、浅い睡眠では、筋肉は、緩み、水平筋肉テンションを検知するテンションセンサは、この緩みを検知する。
【００５９】
図５は、第１モーションセンサ２および第２モーションセンサ３を備えるモニタリング装置１の実施形態を示す。第１および第２モーションセンサ２,３は、土台１１に固定される。土台１１は、まぶたに面するより低い面を有し、反対側の上面に、第１および第２モーションセンサが固定されている。モーションセンサの位置決めを容易にするために、土台１１の低い面は、部分的に粘着性を有する。
【００６０】
目の動作の検知を可能にするまぶたの領域を増加させるために、第１および第２モーションセンサ２,３は、お互いに遠ざけられて配置されている。
【００６１】
図６は、第１および第２モーションセンサ２,３と、二つのテンションセンサ１０’,１０’’とを備えるモニタリング装置１の一実施形態を示す図である。第１テンションセンサ１０’は、実質的に垂直方向の筋肉の伸張を感知するように配置され、第２テンションセンサ１０’’は、実質的に水平方向の筋肉の伸張を感知するように配置されている。
【００６２】
図７は、個人のまぶた４に固定されたモニタリング装置１の一実施形態を示す。モニタリング装置１は、第１および第２モーションセンサ２,３およびテンションセンサ１０を備える。
【００６３】
図８では、カバー１２は、複数のモーションセンサおよびテンションセンサのトップ上に配置され、それらを保護している。
【００６４】
図９ａ−９ｃは、モニタリング装置１０１の他の実施形態を示す。モニタリング装置１０１は、ストラップ構造１３を有し、このストラップ構造１３は、人の頭（図示せず）の回りにまかれ、まぶた４における第１および第２モーションセンサ２,３の位置決めを容易にする。これは、複数のモーションセンサ２,３を、マスク状構造１４に固定することによって実現し、マスク状の構造１４は、まぶた４における複数のモーションセンサ２,３の正確な位置決めを保証するように、締め付けられ、人の目５に対向するように配置される。モニタリング装置１０１は、更に、データ処理ユニット１５および送信器１６を備える。
【００６５】
図１０ａ−１０ｂは、モニタリング装置１０１の更なる実施形態の一部を示す。モニタリング装置１０１は、距離調整構造１６を備え、その距離調整構造１６は、まぶたに対するモーションセンサ２,３のうちの少なくとも一つの動きを容易にする。これは、マスク状構造（図９ａ−９ｃ参照）の正確な位置決めを可能とし、また、ストラップ構造のまぶたにモーションセンサ２,３を位置決めする前での、ストラップ構造１３の固定が可能になる。
【００６６】
距離調整構造１６は、マニュアルで操作されてもよく、その場合、人は、距離、すなわち、位置を調整し、まぶた４でのモーションセンサは、モニタリングを開始する準備が整うことになる。代わりに、調整は、目が閉じていることを示す信号に対応して自動的に実行されることができ、調整は、例えば、まぶたに配置された一つのテンションセンサによって提供されることができる。
【００６７】
図１１は、監視データの一例を示す図である。この例では、動作信号が、時間の関数として表される。Ａで示す期間では、人は、起きた状態で、目は、開かれている。Ｂで示す期間では、人は、起きた状態で、目は、閉じられ、如何なる目の動きも記録されていない。Ｃ、ＤおよびＥで示す期間では、人は、眠っている。期間Ｃは、浅い眠りの期間であり、期間Ｄは、深い眠りの期間であり、期間Ｄは、レム睡眠（REM sleep）の期間である。
【００６８】
図１２は、目が、左側方向（Ｘ１）を見たとき、目が、まっすぐな方向（Ｘ２）を見たとき、目が、右側方向（Ｘ３）を見たときの、目の水平方向の動きを示す図である。Ｘ軸に沿って、異なる実験結果が示されている。すなわち、各目のトータル（合計）１００の動作の異なる実験結果が示されている。６ｇ加速度計であるところのモーションセンサは、実験の間、人のまぶたの右側に配置されている。
【００６９】
実験データ
人の睡眠状態を分析するモニタリング装置は、モーションセンサとしての加速度計を備え、その加速度計が分析される。
【００７０】
加速度計は、０−５度の範囲での角度を測定可能であってもよく、例えば、０−４度や、０−３度や、０−２度の範囲の角度を測定可能であってもよい。実験データを獲得するために使用される特定の加速度計は、６ｇ加速度計であり、０−１.７６度の範囲での角度を測定可能である。
【００７１】
一実験例では、一加速度計は、人のまぶたの右側に配置され、人は、目を動かすことを依頼される。目の水平方向の動作の記録は、加速度計によって実行される。この実験では、ただ一つのモーションセンサが使用され、人は起きた状態にされ、頭を動かさないように依頼される。
【００７２】
図１２は、目が、左側方向（Ｘ１）を見たとき、目が、まっすぐな方向（Ｘ２）を見たとき、目が、右側方向（Ｘ３）を見たときの、目の水平方向の動きを示す図である。Ｘ軸に沿って、異なる実験結果が示されている。すなわち、各目のトータル（合計）１００の動作の異なる実験結果が示されている。人のまぶたの右側に加速計を配置したときの、目の平均的な動きが、下記のテーブルに示されている。
【００７３】
【表３】
2015533549.tif 000005
【００７４】
図１２でのデータおよび上記テーブルに示される平均値から、測定が、意義があることが明確であり、加速度計は、この発明にしたがったモニタ装置でのモーションセンサとして使用されることができることが明確である。より正確な加速度計、例えば、１ｇ加速度計が適用されるならば、より正確な測定がされることになる。
【図１】
2015533549.tif 000006
【図２ａ−２ｃ】
2015533549.tif 000007
【図３】
2015533549.tif 000008
【図４ａ】
2015533549.tif 000009
【図４ｂ】
2015533549.tif 000010
【図４ｃ】
2015533549.tif 000011
【図５】
2015533549.tif 000012
【図６】
2015533549.tif 000013
【図７】
2015533549.tif 000014
【図８】
2015533549.tif 000015
【図９ａ】
2015533549.tif 000016
【図９ｂ】
2015533549.tif 000017
【図９ｃ】
2015533549.tif 000018
【図１０ａ】
2015533549.tif 000019
【図１０ｂ】
2015533549.tif 000020
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月2日(2015.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の睡眠状態を分析するためのモニタリング装置であって、上記装置は、少なくとも、第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを備え、上記第１および第２モーションセンサは、上記人の一つのまぶたに配置されると共に、目の動きを表す動作信号を上記プロセッサに伝達し、上記プロセッサは、上記動作信号に基づいて上記睡眠状態を表す識別子を提供することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、加速度計を有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、ジャイロスコープを有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとのうちの少なくとも一方は、ひずみセンサを有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項５】
請求項２に記載のモニタリング装置において、
速度信号または加速度信号への上記動作信号の変換を可能にするタイマー手段を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１および第２モーションセンサは、土台に固定され、上記土台は、まぶたの方に面する下面を有すると共に、第１および第２モーションセンサが固定された反対側の上面を有することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記第１および第２モーションセンサは、互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
少なくとも一つのテンションセンサを備え、上記テンションセンサは、上記まぶた上に配置されるようになっていると共に、上記まぶたにおける検知された筋肉伸張に基づくテンション信号を提供するようになっていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項９】
請求項８に記載のモニタリング装置において、
上記少なくとも一つのテンションセンサのうちの第１テンションセンサは、実質的に垂直方向の筋肉の伸張を検知し、上記少なくとも一つのテンションセンサのうちの第２テンションセンサは、実質的に水平方向の筋肉の伸張を検知することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のモニタリング装置において、
上記第１モーションセンサが、上記第１テンションセンサによって構成されることと、上記第２モーションセンサが、上記第２テンションセンサによって構成されることのうちの少なくとも一方を満足することを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記プロセッサは、上記テンション信号と上記動作信号とに基づいて上記睡眠状態を表す識別子を提供するようになっていることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記動作信号と上記テンション信号とのうちの少なくとも一方を記憶するためのデータストレージを備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載のモニタリング装置において、
上記動作信号と上記テンション信号とのうちの少なくとも一方に基づく処理信号を提供するデータ処理ユニットを備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のモニタリング装置において、
上記動作信号、上記テンション信号および上記処理信号のうちの少なくとも一つを、送信するための送信器を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
上記モーションセンサおよび上記テンションセンサのうちの少なくとも一つは、上記まぶたへの付着が容易となるように少なくとも部分的に粘着性を有する下面を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一つに記載のモニタリング装置において、
ストラップ構造を備え、そのストラップ構造は、そのストタップ構造を上記人に固定するときに、上記まぶたへの上記モーションセンサと上記テンションセンサとの少なくとも一つの位置決めを容易にするように構成されることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のモニタリング装置において、
上記まぶたに対する上記モーションセンサと上記テンションセンサとのうちの少なくとも一方の動きを容易にする距離調整構造を備えることを特徴とするモニタリング装置。
【請求項１８】
睡眠状態を表す識別子を提供する方法であって、
第１モーションセンサと、第２モーションセンサと、プロセッサとを用意するステップと、
人の一つのまぶたに上記第１モーションセンサと上記第２モーションセンサとを位置決めするステップと、
複数のモーションセンサからその複数のモーションセンサの相互の動きを決定することを含む目の動きを表す動作信号を提供するステップと、
上記動作信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号を処理するステップと
を備える方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、
更に、
少なくとも一つのテンションセンサを用意するステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサを上記まぶたに位置決めするステップと、
上記少なくとも一つのテンションセンサに基づいて検知された筋肉の伸張を表すテンション信号を提供するステップと、
上記テンション信号を上記プロセッサに伝達するステップと、
上記識別子を提供するために上記プロセッサを使用して上記動作信号と上記テンション信号とを一緒に処理するステップと
を備える方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の方法において、
上記識別子の使用によって鬱の症状を特定するステップを備えることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2015533549.tif 000023
2015533549.tif 000024
2015533549.tif 000025