結合光以調節子宮收縮的睡眠面罩的制作方法
相關申請的交叉引用
本文是基于2014年11月4日提交的美國pct專利申請第pct/us2014/063877號的pct申請，其全部內容結合于此作為參考。
本發明涉及妊娠領域，并且更具體地涉及調節和抑制妊娠的人類女性的子宮收縮的方法。
背景技術：
在西方社會，12％以上的孕婦發生未足月分娩。未足月分娩依然是圍生期胎兒發病的主要原因并且與70％的新生兒死亡相關。根據美國國家科學院醫學研究所，美國早產的經濟負擔每年超過260億美元(每名嬰兒超過100,000美元)。盡管這個醫學挑戰不斷增加，但是在過去20年中，在了解啟動無論是足月分娩還是未足月分娩的過程方面均已取得相對較小的進展。
沒有準確預測未足月分娩的測試。防止早產的主要目標是消除新生兒死亡率和新生兒并發癥(特別就肺和腦功能而言)的高風險。用于治療未足月分娩的主要藥理學方法是催產素受體阻拮抗劑
顯然，這個重要的社會醫學問題遠未解決。因此，了解分娩的分子機制應該在生物醫藥方面處于高度優先地位。有證據表明褪黑激素受體活化和催產素誘導的信號傳導之間的協同作用可能在分娩開始時提供關鍵的激素事件。這些研究結果對產科實踐的影響可能是戲劇性的。例如，阻止褪黑激素受體活性在預防未足月分娩并且從而延長妊娠以提高新生兒的最佳生存機會方面可能具有巨大價值。
全部內容結合于此作為參考的同一發明人的美國專利第8,445,436號公開了腦激素褪黑激素和催產素在促進人類子宮肌層平滑肌細胞的收縮中使用相似的細胞內機制。催產素類似物是產科實踐中的重要工具，例如，催產素類似物的輸注通常用于誘導分娩，而催產素拮抗劑用于在未足月分娩的情況下延長妊娠(盡管它們效果甚微)。褪黑激素和催產素在體外對人的子宮肌層細胞收縮存在顯著的積極協同作用，使得在褪黑激素存在下，即使通常最大收縮所需的僅僅1％的催產素劑量也是完全有效的。這些研究結果可能導致用于引產的新褪黑激素加低劑量催產素組合的發展，而沒有提及高催產素水平的副作用。
通過子宮褪黑激素受體的信令可以通過用于暫時“入圍”事件，積極地促成分娩導致夜晚子宮收縮。內源性褪黑激素通常可以與催產素(和潛在的其他親收縮因子)協同作用，以促進足月分娩所必需的妊娠子宮的協調和有力的收縮。通過擴展，這些受體在妊娠婦女的子宮肌層中的不成熟的表現可能促成不足月的分娩。還發現曝露于明亮的光會影響褪黑激素。
技術實現要素：
本發明內容旨在介紹在下面詳細描述中進一步描述的概念的選擇。本發明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵或基本特征，也不旨在用于幫助限制所要求保護的主題的范圍。
睡眠面罩包括柔性眼罩，被配置為由后期妊娠女性佩戴并且配置成覆蓋和屏蔽佩戴者的眼睛免受環境光的影響。至少一個光源被柔性眼罩承載并定位成當佩戴者睡覺時向佩戴者的眼瞼上發射具有450nm至570nm的波長的光并且眼瞼閉合時光穿透眼瞼。控制器連接至至少一個光源并且被配置為開啟至少一個光源以減少內源性褪黑激素水平并且幫助抑制后期妊娠女性的子宮收縮。
從至少一個光源發射的光可以在約450nm至500nm之間。從至少一個光源發射的光輻照度可以在約0.1w/m2至0.5w/m2之間。控制器可以被配置為在預定時間段增加從至少一個光源發射的光的照明。可以在約5秒至30秒之間的時間段增加照明。控制器可以被配置為在離散的開和關循環中脈沖從至少一個光源發射的光。每分鐘光可以被脈沖約1秒至3秒并且持續約30分鐘至約60分鐘。
光源可以包括由柔性眼罩承載的發光二極管(led)，并且被定位在當佩戴者睡覺時led可以向佩戴者的眼瞼上發光的位置。控制器可以被配置為控制至少一個光源在一段時間內向眼睛間歇地引導光并以一個波長改變人類女性的生物時鐘。
睡眠面罩包括柔性眼罩，被配置為由后期妊娠女性佩戴并且被配置成覆蓋和屏蔽佩戴者的眼睛免受環境光的影響。至少一個光源被柔性眼罩承載并定位成當佩戴者睡覺時向佩戴者的眼瞼上發射具有450nm至570nm的波長的光并且在眼瞼閉合時光穿透眼瞼。至少一個傳感器由柔性眼罩承載并定位成接合佩戴者的皮膚并測量emg(肌電圖)、eeg(腦電圖)和溫度中的至少一種。控制器連接至至少一個光源和至少一個傳感器并且被配置為激活至少一個光源以減少內源性褪黑激素水平并有助于抑制后期妊娠女性的子宮收縮，并且基于感測的emg、eeg和溫度中的至少一種，控制從光源發射的光的持續時間、波長和強度中的至少一種。
一種減少后期妊娠女性子宮收縮的方法包括提供由妊娠女性佩戴的覆蓋并屏蔽妊娠女性的眼睛免受環境光影響的柔性眼罩。該方法包括從由柔性眼罩承載的至少一個光源向睡覺時的后期妊娠女性的眼瞼上發射具有450nm至570nm的波長的光以在眼瞼閉合時穿透眼瞼并且開啟至少一個光源以減少內源性褪黑激素水平以幫助抑制妊娠女性的子宮收縮。
附圖說明
圖1是顯示妊娠志愿者整夜經歷的每小時的收縮次數以及當燈被開啟持續約1小時時次數如何變化的柱狀圖。
圖2是顯示另一妊娠志愿者整夜經歷的每小時的收縮次數以及當燈被開啟持續約1小時時次數如何變化的柱狀圖。
圖3是顯示當燈被開啟持續約一小時時，五名妊娠志愿者的褪黑激素水平的復合結果的線形圖。
圖4是用戶佩戴在夜間時分可以由妊娠女性佩戴以在其睡覺時調節子宮收縮的一副護目鏡/眼鏡的部分透視圖。
圖5是形成為可被妊娠女性佩戴并且包括如led的光源和的以降低內源性褪黑激素水平的方式開啟燈以幫助調節妊娠女性的子宮收縮的處理器的柔性眼罩的睡眠面罩的局部后視圖。
圖6是睡眠面罩的局部正視圖，其示出了形成柔性眼罩的織物的一部分，并且被分離以顯示處理器和電池的位置以及led的相對定位，并且還示出了單獨的無線電源和可與睡眠面罩配合使用的控制器。
圖7是根據非限制性實例的一名女性佩戴包括至少一個傳感器的另一實施例的睡眠面罩的局部立體圖。
圖8是根據非限制性實例的圖7中示出的睡眠面罩中使用的組件的框圖。
圖9是根據非限制性實例的用于治療妊娠的人類女性的場所的系統的局部平面圖。
具體實施方式
在上面的發明內容中和在具體實施方式中，參考本發明的特定特征(包括方法步驟)。在本發明的特定方面或實施例的上下文中公開特定特征，該特征也可以在可能的范圍內結合在本發明的其它特定方面和/或實施例的上下文中使用，并且大體地在本發明中。
如上所述，本發明的各個方法方面旨在通過將妊娠女性曝露于光來調節子宮收縮。當妊娠女性在沒有光的情況下發生子宮收縮時，在上下文中的術語“調節”意味著減少在給定時間段的子宮收縮的次數、減少子宮收縮的強度、和/或阻止子宮收縮發生。這些方法對，例如，延長妊娠、預防早產、或者，如果早產是不可避免的，推遲早產是有用的。
為了表明去除褪黑激素對妊娠子宮肌層的驅動可以在妊娠期間降低子宮收縮，臨床研究已經完成39周以上的妊娠志愿者的招募。在昏暗的燈光下，從晚上七點至早上七點持續監測志愿者的子宮收縮。在晚上11點，離頭部1米處開啟10,000勒克司全光譜燈并持續1小時以抑制褪黑激素分泌。該研究在由同一發明人的美國專利申請第8,992,589號中公開，該公開內容結合于此作為參考。
如圖1至圖3(代表被評估的18名志愿者)所示，在夜晚早期，夜間收縮頻率升高，僅通過曝露于明亮光而被抑制。一旦內源褪黑激素水平恢復到高夜間水平(2小時至3小時后)，子宮收縮再次接近最大。這些結果支持褪黑激素對分娩的子宮收縮發揮關鍵作用的觀點。如果發光裝置可以用于治療未足月分娩，并且適合妊娠女性在夜晚睡覺期間使用，將是有利的。
產程是一種生理過程，其發生在妊娠女性分娩時。其特點在于子宮收縮越來越頻繁，子宮頸脫垂，最終導致后代的分娩。產程是一個復雜的生理和分子生物過程，由于每個物種的獨特的環境和時間生態位，產程在不同的物種中已經被不同地演化。大多數哺乳動物通過發展出晝間活動階段或夜間活動階段已經適應選擇性壓力，諸如食物的可獲得性和掠食者的普遍性。妊娠女性已經適應于在他們的巢穴或家庭營地誕下他們的后代，而不是在田野上，這提高了他們的安全、安保和出生成功。
在白天階段或夜間階段進入產程的選擇性優勢反映在許多夜間嚙齒動物和晝夜哺乳動物的物種(諸如，綿羊和靈長類動物)在這個事件的不同時間。例如，大鼠主要在日間進入產程，即使在光暗循環相反時也是如此。[1-3]同樣地，金倉鼠在日間展開強烈的子宮收縮和誕下它們的幼崽。[4]另一方面，人類傾向于在深夜和清晨時分進入分娩[5-9]，通常產程在其后的12小時至24小時，至少在初產婦中如此。[7]由于自發性早產，處于危險中的未足月婦女的子宮收縮的頻率在晚上顯著增加。[10]
在非人的靈長類動物中，后期子宮肌層收縮和子宮對催產素的收縮作用的敏感性已被證明在夜晚階段最高。[11-13]另外，在非人類的靈長類動物中，夜間分娩的階段被顯示為通過光/暗循環的反轉而改變[14]，指向了產程下的光敏鐘控機制。由于人類和非人類的靈長類動物均顯示在妊娠后期，夜間出現子宮收縮高峰[15-17]，令人感興趣的問題是：驅動后期的人類妊娠的夜間子宮活動的晝夜節律信號是什么？
在外周組織中維持適當的晝夜節律需要通過神經通路、節律性內分泌和/或代謝信號與大腦的視交叉上核(scn)中的中心晝夜節律振蕩器耦合的授時因子(夾帶誘因)。對于許多外周鐘，諸如肝臟、心臟、胰腺等，諸如褪黑激素和糖皮質激素的自主驅動的神經內分泌輸出誘因被認為起關鍵作用。[18]證據繼續累積表明這兩種激素對各種外周組織中的內源性晝夜節律發條裝置有顯著影響。[19-24]
眾所周知，一般人的內源性褪黑激素水平從約上午9點逐漸上升在大約凌晨2點左右至最大。在約凌晨2點以后，內源性褪黑激素水平逐漸下降直至早晨并且全天保持很低。然后，這個循環在第二天晚上重復。因為內源性褪黑激素水平在晚上達到其高峰，這是褪黑激素刺激最多收縮的這段時間段期間。通過將妊娠女性曝露于具有足夠強度的光源來抑制內源性褪黑激素水平，子宮收縮被抑制。在上下文中，“抑制”內源褪黑激素水平是指或從正常減少內源性褪黑激素水平或，因為通常在夜間，防止內源性褪黑激素水平升高。
已經對實際人類妊娠女性患者進行了臨床實驗。研究妊娠期超過38周的人類妊娠女性志愿者，以確定是否在夜晚時分期間將她們曝露于可見光將會抑制她們的子宮收縮，以及可能由于曝露于光引起的子宮收縮的抑制是否與她們的內源性褪黑激素水平的減少相關。在實驗中，通過在昏暗的光下從晚上7:00至早上7:00持續監測她們的子宮收縮，對婦女進行研究。在晚上11時，每名婦女都曝露于距離該婦女的眼睛約1米處的10,000勒克斯全光譜光療燈。約1小時后，燈被關閉。由注冊產科護士記錄這些收縮。在獲得適當機構審查委員會批準后在醫院進行該研究。
這些實驗的結果在圖1至圖3中示出。兩名不同女性每小時經歷的收縮次數在圖1和圖2中顯示。圖3顯示了被研究婦女的褪黑激素水平的復合結果。每幅圖表中的箭頭表示燈被開啟的時間。
結果表明，當在晚上11點左右打開燈時，女性每小時經歷的收縮次數明顯減少。當燈在大約1小時后被熄滅時，并在清晨時分最終減少之前，婦女每小時經歷的收縮的次數逐漸上升。圖3顯示了婦女的內源性褪黑激素水平，直到晚上11點當燈被打開前，逐漸升高，并且在燈被開啟的1小時內下降約45％。一旦燈被關閉，在清晨時分期間下降之前，她們的褪黑激素水平在整個晚上逐漸上升。當被結合時，結果表明褪黑激素水平與子宮收縮之間確實存在直接相關性。
結果表明，常規的夜間收縮可以在這些條件下通過曝露于明亮的光被抑制。這一發現支持褪黑激素是關鍵的授時因子，調節人類分娩和產程開始，并且光可用于調節褪黑激素水平，并且從而調節子宮收縮的主張。
因此，調節子宮收縮的方法和裝置涉及通過在夜間，諸如使用眼鏡、睡眠面罩或其他裝置將妊娠女性曝露于發射可見光的光源來抑制正在經歷子宮收縮的妊娠女性的夜間內源性褪黑激素水平。可見光的強度足以抑制妊娠女性的內源性褪黑激素水平。在夜間通過將正在經歷未足月分娩的妊娠女性曝露于光源以在未足月分娩期間調節夜間的子宮收縮也是可能的，其中，光源發射對抑制妊娠女性的內源性褪黑激素水平有效的可見光。
光源應具有足夠的強度和顏色以能夠抑制內源性褪黑激素水平。在所述的實驗中，光源是距離妊娠女性的眼睛約1米處設置的全光譜10,000勒克斯光療燈。盡管這樣產生了良好的效果，但其他光源也是適用的。光源的合適的強度范圍是在約1,000勒克司至大約10,000勒克司。
可以調整光源光譜以優化褪黑激素抑制的量。一個優選的光源主要發射藍光。在約450nm至約500nm的波長范圍內的藍光被發現是有利的。在一個實例中，妊娠女性在典型的夜間或夜間時分期間曝露于光，優選在約晚上9點至約早上6點之間。妊娠女性可能會在整個夜晚或在夜晚期間的更小的時間增量中曝露于光源。
任選地，光源適于在離散的開/關循環或脈沖中發射光。調節脈沖的持續時間和連續脈沖之間的分隔以獲得內源性褪黑激素抑制所期望的量。
睡眠的自然與科學，2013年5卷，133頁至141頁，其全部內容結合于此作為參考的由figueiro等人編著的“穿過閉合的眼瞼傳遞的藍光脈沖串抑制褪黑激素并相移人類晝夜節律系統”教導了穿過閉合的眼瞼傳遞的藍光脈沖串抑制褪黑激素并相移人類晝夜節律系統。[25]
為處于未足月分娩風險的婦女使用個人發光裝置是可能的。諸如護目鏡或其它眼鏡之類的發光裝置已經被構造并且為了諸如在紐約特洛伊的倫斯勒大學工業學院進行睡眠研究，與非妊娠志愿者進行測試。光面罩包括具有加工的鋁散熱器的護目鏡，以消散光源產生的熱量。由面罩產生的光由一個程序控制，該程序在兩分鐘內將光等級從零點逐漸增加到規定的光等級，假設臨時的提升將避免當受試者睡覺時光劑量“驚嚇”受試者。本研究在bmc研究手記，2012年5卷第221頁,http://www.biomedicaicentral.eom/1756-0500/5/221，marianag.figueiro和marks.rea的名為“穿過眼瞼的光可以抑制褪黑激素和相移暗光褪黑激素發作的初步證據”的開放獲取簡報中描述，該公開內容結合于此作為參考。
圖4示出了與諸如妊娠女性的受試者一起使用的優選光源100的實例。在本實例中，光源形成為眼鏡101，包括支撐一對透明透鏡104的框架102。兩盞燈106附接至每個透鏡104并且被定向成向著佩戴者的w眼睛照射它們的光。透鏡104上的光擴散器108擴散光，使得光不會表現為是向佩戴者w的光的強點源。擴散器108由半透明材料制成。在該實例中，可以修改標準眼鏡。
一個實例中的電線110將led106連接至對燈106供電和控制的控制器112。控制器112打開和關閉燈106，控制發射的光的強度，并且如果需要，在以離散的開/關循環或脈沖中打開和關閉燈106。控制器112還被配置為逐漸地向燈106供電，使得燈106隨著時間逐漸照亮。此特征旨在防止佩戴者在燈106打開時醒來。燈106優選地是led。
一個實例中的控制器包括諸如電池的電源。控制器可以直接安裝在框架102上，其所在位置不會打擾佩戴者，諸如從耳朵和透鏡之間的框架側向外延伸的位置。在另一實例中，控制器可以由無線電源供電。在又另一實例中，可以使用無線電源，并將能量直接供至可以形成如包括無線功率接收器的led的燈。
在夜間時分，光源100可以由妊娠女性佩戴以調節她的子宮收縮，即使妊娠女性在睡覺時。在一個實施例中，光在離散的開/關循環中脈沖。一個脈沖循環是每分鐘光脈沖持續1秒至3秒之間并且至少持續約60分鐘。另一脈沖循環是每分鐘光脈沖持續約2秒并且至少持續約60分鐘。示例性波長在450nm至500nm之間，在一個實例中，為約470nm至約490nm或約480nm。光輻照度優選為在約0.1w/m2至0.5w/m2，并且在另一實例中為約0.2w/m2至0.4w/m2，并且在另一實例中，平均值為約0.3w/m2。光的范圍可以在約490nm或500nm至570nm的綠光內，并且因此，光的范圍可以在從450nm至570nm。
圖5是可以根據非限制性實例使用的睡眠面罩200的實例。應當理解，睡眠面罩200的組件可以用于眼鏡或護目鏡上。睡眠面罩200包括柔性眼罩202，其可以由各種不同的柔性材料制成，包括不同的織物和材料，但通常將是阻擋光的同時對使用者輕便且舒適的材料。它可以包括眼腔或者可以形成而沒有眼腔，并且在一個實例中，其被成形為如所示的更常規的睡眠面罩。它可以由不同類型的織物制成，包括聚酯、棉花或其他天然或人造材料。睡眠面罩200形成為覆蓋眼睛并且在另一個實例中，睡眠面罩200可以由還能夠符合臉部輪廓的柔軟的可模制材料形成。可以使用彈性帶204或其他類型的帶將睡眠面罩固定在臉部上。
柔性眼罩202被配置成由妊娠女性佩戴并且配置成覆蓋和屏蔽佩戴者的眼睛免受環境光的影響。光源由柔性眼罩202承載并定位成在佩戴者睡著時向佩戴者的眼瞼上發射光并且在眼瞼閉合時穿透眼瞼。在優選的實例中，光源在約450nm至500nm之間并且光輻照度在約0.1w/m2至0.5w/m2之間。如前所述的柔性眼罩可以由織物形成，如圖所示的光源形成為由柔性眼罩承載的并位于led能夠向睡覺時的佩戴者的眼瞼上發射光的位置的兩個發光二極管(led)206和208。
如圖5所示，柔性眼罩202的背面210接合佩戴者的臉部。在通常柔性眼罩接合眼睛的區域中的每個位置的背面上形成袋212。在該實例中，袋212是縫合至通常眼罩接合眼睛的區域中的圓形布片，但是可以使用許多不同的技術形成。led206和208定位在每個袋212內，并且可在袋內運動，以允許其被定位成在佩戴者睡覺時向佩戴者的眼瞼上發射光。在如圖所示的實例中，袋被示出為部分切除212a以示出袋的內部，并且led206和208位于各自的袋內。例如，如圖6的正視圖所示，led可以在袋212內運動并且通過調節器構件214定位并且示出了作為調節器構件的短桿構件，從袋處的柔性眼罩的正面220向外延伸并且被配置成被佩戴者抓住以在各自的袋內移動或手動地操縱各自的led至與眼睛鄰近的位置以確保在佩戴者睡覺時來自led的光被發射至佩戴者的閉合的眼瞼上。
形成袋212的布或其他材料的正面可以包括諸如精細切口224的導軌，以允許調節構件214垂直或水平移動，并將led定位在適合于使用者或妊娠女性使用的期望位置中，以允許光照射至眼瞼上的最佳位置。袋212可以位于柔性眼罩的正面或背面上，并且在所示的實例中示出在背面上，但可以在正面上。袋布可以由與用于柔性眼罩的材料不同的材料制成，并且可以變得更加干凈，以允許led光更容易地穿過材料。
處理器230或其他控制器通過有線或無線連接連接至每個led206和208并且被配置為以降低內源性褪黑激素水平并幫助調節妊娠女性的子宮收縮的方式開啟led206和208。處理器230可以以與袋212相似地方式被承載在如圖6所示的該實例中形成的另一個袋232中。其示出在局部切除232a中，并且可以包括連接至處理器230的電池234或無線功率電感器或接收器236，處理器230通過單獨的無線電源238接收無線功率。led206和208可以包括接收無線功率的小型無線功率模塊206a和208a，以使無線功率本身以預定方式利用功率和強度和脈沖的上升驅動led。當然，可以使用有線連接。處理器的編程可以通過所示的諸如無線裝置240的另一個控制器，諸如蜂窩電話，或者當睡眠面罩被購買以供用戶使用時被編程或由醫療專家特別為如妊娠女性的用戶預編程。
圖6示出可以用于使用可以在作為實例的蘋果手機上下載的特殊應用程序對處理器進行編程的無線裝置240的實例。如圖6所示，示出無線電源238。在一個實例中，處理器被編程以使照明在約5秒至30秒之間的時間段增加。如上所述，光可以在離散的開啟和關閉循環中被脈沖，例如在每分鐘1秒至3秒之間并且持續約30分鐘至約60分鐘。
作為控制器的處理器230可以在夜晚的特定時間發射脈沖并且持續特定的時長。處理器230可以是經由單獨的無線裝置240用戶可編程的，或者由用戶購買時被預編程。在一個實例中，諸如蜂窩電話、蘋果手機或其他無線裝置的移動裝置被用作控制器，以向處理器發送信息以用于交替定時和光強度分布。如使用的任何電池234對于led致動將是較小的，并且在一個實例中是可以通過充電端口可再充電的。白光將是困難的，因為尤其是在用戶附近有睡覺的伙伴，可能是不可行的，并且其可能干擾用戶。藍光是更好的光，并且與白光一樣有效，并且被發現有效地抑制褪黑激素。此外，和藍光一樣，白光不會穿透眼瞼。作為實例，循環在10秒內可以從零功率增加到全功率，并且可以保持一分鐘或半分鐘，然后在整晚再次斷開。可以用相位響應曲線來操作面罩，以根據給出光的時間將時鐘向東或向西改變預定的小時數。如果在傍晚時分提供光，那么與在清晨提供的光相反地縮短時間以為自然的低點縮短。加速時鐘是可能的。在一個實例中，在每個夜晚和早晨提供光脈沖每次持續半小時至一小時，并且間歇性上升和間歇操作以減少縮短。這些時間可能會改變。
具有根據非限制性實例可以實現不同類型的無線功率系統。可以使用磁場的電感耦合，磁場是通過導線的當前移動的自然部分。例如，當電流通過導線移動時，其在導線周圍產生圓形磁場并將導線彎曲成放大磁場的線圈。線圈具有的環路越多，將產生的場越大。當第二線圈的導線被放置在磁場中時，該場可以包括導線中的電流。當線圈周圍的電磁場以相同的頻率共振時，使用共振和無線功率傳導發生不同也是可能的。電感器可以形成為導線的彎曲線圈，并且電容板可以容納電荷并附著到線圈的每個端部。當電穿過線圈時，它共振并且共振頻率是線圈的電感和板的電容的乘積。如果兩者具有相同的共振頻率，則電可以沿著電磁波行進從一個線圈隧穿到另一個線圈。電磁感應與導體中的電流強度和電壓成比例，導致場和頻率。可以使用其他無線功率技術。
現在參照圖7，示出了根據非限制性實例的睡眠面罩300的另一實施例。睡眠面罩300由柔性材料形成以形成如圖5和圖6的實施例中的柔性眼罩302并且限制環境光進入佩戴者的眼睛。它包括彈性帶303和接合佩戴者的臉部和前額的背面310。彈性帶303安裝到支撐件303a。睡眠面罩300的該實施例可以包括袋、led調節器和類似于圖5和圖6中所示的睡眠面罩的其它組件。睡眠面罩300被配置成由使用者佩戴，在這個實例中為后期妊娠女性。由睡眠面罩300承載光源，并且在該實例中，光源304a和306a由睡眠面罩300承載以將光導向如圖所示的每只眼睛。光源304a和306a被配置為優選地引導光穿過睡覺時的后期妊娠的人類女性的眼瞼，以減少在后期妊娠的人類女性在夜晚發生的子宮收縮并抑制正在經歷子宮收縮的后期妊娠的人類女性的正常夜間內源性褪黑激素分泌。在一個實例中的光源304a和306a配置成在夜間向妊娠的人類女性的眼睛引導具有約450nm至570nm的波長和約0.1w/m2至0.5w/m2的輻照度的光。在另一個實例中，光可以是約1,000勒克司至10,000勒克司的強度。該波長范圍包括優選的藍色并且在綠色內。睡眠面罩功能可以由安裝在彈性帶303的外部上或其他位置的控制器330來控制。睡眠面罩300包括周邊334和接合前額的頂部周邊部分332。
在該實例中，傳感器陣列340沿著頂部周邊部分334承載并且被定位成接合佩戴者的前額，佩戴者通常可以是后期妊娠女性。當然，睡眠面罩300的使用不限于后期妊娠女性，并且其他佩戴者可以使用睡眠面罩300并且利用傳感器陣列340和其他功能的優勢，諸如使用發射的光來幫助改變佩戴者的生物鐘。因此，睡眠面罩300可以被在長距離飛行中的或者如下論述的時差可能是問題的其它情況中的其他人使用。示出了便攜式無線裝置350，例如蜂窩電話，以及可以與睡眠面膜300互操作的無線功率裝置354，如下所述。
在該實例中并且如下面更詳細地論述的，傳感器陣列340可以包括用于確定不同身體功能的單獨的傳感器，包括eeg、emg、eog、溫度、身體運動或用作血氧感測的血氧計。可以包括其他傳感器。這些傳感器與控制器330互操作并且可以是有線或無線的。
已經發現，綠光也可以有效地減少內源性褪黑激素水平和調節或減少子宮收縮。綠光具有約495nm或500nm至570nm的波長和約575thz至525thz的頻率。綠色之間是在可見光的光譜中的藍色和黃色之間。雖然綠光可能不如藍光一樣有效，但仍然可以使用它。如前所述，用于每只眼睛的光源304a和306a可以在晚上9:00至早上6:00之間被定時以用于曝光，并且可以被配置為在夜間向妊娠人類女性的眼睛中間歇性地引導光。450nm至500nm或450nm至490nm的藍光被優選地向妊娠的人類女性的眼睛中引導。控制器330由睡眠面膜300承載，并且在圖7所示的實例中，由在彈性帶303的支撐件303a處承載，但是可以在睡眠面罩300的其它區域處承載。
如圖8所示，控制器330包括處理器360和存儲器362。控制器330通過有線或無線連接連接至每個光源304a和306a，并被配置為控制從光源發射的光的時間、波長和輻照度。它可以控制強度。示例性光源是用于每個光源的led或多個led，其可以在其開/關時間方面進行控制，諸如間歇的開/關操作，并且使其波長和強度改變以允許諸如可見光、藍光、綠光或任何組合的波長范圍。
控制器330包括處理器362和與其耦合的存儲器364，并且被配置為存儲關于傳感器陣列340的操作的指令，或者配置光源304a和306a，以使能夠控制從光源發射的光的時間、波長和輻照度。它可以控制強度。
如圖所示，處理器362和存儲器364與rf收發器366互操作，rf收發器366可以發送和接收不同的指令和數據。例如，rf收發器366可以向光源304a和306a中的一個發送指令，以改變其關于間歇照射、持續時間，輻照度、強度和/或波長的操作。在一個實例中，這可以使用rf模塊304b和306b、處理器304c和306c、以及具有存儲的指令的存儲器304d和306d并配置每個光源304a和306a來完成。每個光源304a和306a可以包括無線功率模塊304e和306e，并且可以與控制器330處的無線功率電感器模塊368一起操作，并且從無線電源350接收電感功率。替代地，在控制器330處可以使用電池370。電池可以用在睡眠面罩以用于led和其他組件。傳感器陣列340還可以包括處理器374、存儲器376、和rf模塊378，并且與控制器330互操作。它還可以包括無線功率模塊380或電池。應當理解，每個光源304a和306a可以由一個或多個發光裝置(諸如發光二極管)形成，其可以被控制，使得可以控制的不僅是發射的光的波長，而且可以控制發射的光的強度。如果使用多個發光裝置，波長和強度的組合和范圍可以針對特定的人而變化。例如，每個光源304a和306a可以由led的陣列形成，每個led具有一個波長范圍和可變的強度。因為從傳感器陣列340獲取數據，可以記載和分析記錄和數據。
控制器330可以被配置為在晚上的一段時間向眼睛中間歇地引導光并且以足以改變人類女性的生物時鐘的波長。例如，光源304a和306a可以被配置為具有在對應于可見光的400nm至700nm范圍內的波長。不同的間歇操作或光的相位可以被定時以相移佩戴者的生物時鐘。在另一個實例中，對于藍/綠或藍光，光輻照度在約0.1w/m2至0.5w/m2之間。使用無線功率電感器模塊368或電池370是可能的。結果，處理器362和rf收發器366、光源304a和306a以及其他組件可以接收從無線電源350發送的無線功率，在該實例中，該無線電源是外部的，或者甚至是控制器的一部分。電池370可以用于為電感模塊368供電。作為替代，傳感器陣列340、光源304a和306a、或其它組件可各自包括電池。光的照明可以在預定時間段增加，并且在約5秒至30秒之間的時間段增加。光可以在離散的開啟和關閉循環中被脈沖，并且在一個實例中，每分鐘被脈沖約1秒至3秒并持續約30分鐘至約60分鐘。在一個實例中，光源形成為在每個光源處的發光二極管或一系列發光二極管。
可以從無線移動裝置354對控制器330進行編程，并進行如圖8所示的用于編程、數據記錄和記錄保持的通信。
作為一個實例，移動無線裝置354可以用于使用可以在裝置上下載的特殊應用程序來編程控制器330中的處理器362。在一個實例中，處理器362被編程以使光源304a和306a的照明在約5秒至30秒之間的時間段增加。如上所述，光可以在離散的開啟和關閉循環中被脈沖，例如在每分鐘1秒至3秒之間并持續約30分鐘至約60分鐘。
作為控制器330的一部分的處理器362可引導光源304a和306a在夜晚的一定時間內發射脈沖并且持續預定的時長。處理器362可以是經由單獨的無線裝置354用戶可編程，或者由用戶購買時被預編程。在一個實例中，諸如蜂窩電話、蘋果手機或其他無線裝置的移動無線裝置354可以用作控制器330，以經由rf收發器366向處理器362發送信息或者甚至經由其rf模塊378直接向傳感器矩陣340發送信息或直接向光源304a和306a發送信息，以用于交替定時和光強度或輻照度分布和傳感器配置。任何電池(如果使用)對于led或其他光源致動均較小，并且在一個實例中是通過充電端口可再充電的。白光可能是不可行的，尤其是有伙伴睡在用戶附近，并且其可能干擾用戶。藍光是更好的光，并且與白光一樣有效或更有效，并且已經發現藍光對抑制褪黑激素和泛音有效，可以使用綠光。此外，和藍光一樣，白光不會穿透眼瞼。作為實例，循環在10秒內可以從零功率增加到全功率，并且可以保持一分鐘或半分鐘，然后在整晚再次斷開。可以用相位響應曲線來操作睡眠面罩300，以根據提供光的時間將時鐘向東或向西改變預定的小時數。如果在傍晚時分提供光，那么與在清晨提供的光相反地縮短時間以為自然的低點縮短。加速時鐘是可能的。在一個實例中，在晚上和早晨提供光脈沖每次持續半小時至一小時，并且間歇性上升和間歇操作以減少縮短。這些時間可能會改變。
控制器330可以控制光發射，以允許通過光的人造黎明或喚醒，如通過對夜晚的某些部分或如前所述的小睡定時是可能的。控制器330可以控制睡眠的定時階段，以用于較短或較長的有效的小睡，或者甚至進入深度睡眠，以在白天或晚上有利于身體和頭腦清醒。
傳感器陣列340具有如前所述的各種傳感器。一個實例是測量用于肌肉活動的emg(肌電圖)的emg傳感器390，包括在睡覺期間發生的臉部的不同的抽搐和運動以及甚至磨牙。這可以幫助確定是否有適當的rem睡眠。eeg傳感器392可以測量腦波的eeg(腦電圖)并確定不同的睡眠階段。可以包括血氧飽和度傳感器394以確定脈搏率和血氧水平。可以使用不同的傳感器，包括發射兩個不同波長的兩個傳感器或電極，諸如紅色和近紅外，并測量每個波長的光吸收的變化。例如，更多的紅外光被氧化血紅蛋白吸收，其允許紅光通過。任何脫氧血紅蛋白都會吸收更多的紅光，但允許紅外光通過。因此可以確定血氧水平和心率。
可以使用溫度傳感器396在夜間測量體溫并確定褪黑激素濃度。可以在eeg傳感器392處使用單通道eeg電極。可以使用干電極和其他電極作為eog傳感器398來測量eog(眼電圖)來記錄眼睛運動并幫助確定rem睡眠狀態是否已建立。可以使用其他運動傳感器399。可以以比任何eeg信號更高的頻率發射emg信號以確定差異并防止信號干擾。控制器330可以使用不同的處理技術來在emg偽像和eeg信號中區分。脈搏血氧飽和度測量可用于診斷睡眠呼吸暫停。可以使用不同的血氧計傳感器，包括基于反射率的傳感器。可以使用包含微針以穿透皮膚層的干電極。mems技術可以與電極結合使用。可以使用包括半導體處理技術的不同處理技術來形成包括干電極的不同電極。
圖9是根據非限制性示例的，作為形成系統的妊娠門診的場所410的部分平面圖，其可以在該后期妊娠的人類女性訪問該場所時減少其正在發生的子宮收縮。例如，場所的不同區域，例如產房412、候診室區域414或檢查室416可以各自包含光源418。控制器420可以連接至光源418并且被配置為控制光源以向后期妊娠的人類女性的眼睛中引導環境光，以減少妊娠后期的人類女性的子宮收縮，以及抑制正在經歷子宮收縮的后期妊娠的人類女性的常規內源性褪黑激素分泌。當患者走進這些房間時，患者曝露于藍色或藍色/綠色的環境光。控制器420被示出為在辦公室之一中包含了處理器422、存儲器424和rf模塊426，并且被配置為控制光源418向妊娠的人類女性的眼睛中引導環境光，該環境光具有約450nm至570nm的波長，并且在一個實例中，具有約1,000勒克斯至10,000勒克斯的強度或約0.1w/m2至0.5w/m2的光輻照度。可以使用從控制器420到光源418的無線rf或有線連接。盡管公開了較寬范圍的環境光，但是可以使用具有約450nm至500nm或45nm0至490nm的波長的藍色環境光。如圖6中示出的示例，產房412、候診室414和三個檢查室416各自將具有光源418，以向妊娠人類女性的眼睛中引導環境光，并且優選地波長為約450nm至570nm，并且在一個實例中，藍色波長為約450nm至500nm。
大廳430和其他辦公室432可能包括發射環境光以操作和減少子宮收縮的光源。在特定情況下，可能在特定被修改的區域中使用光源，因此不會發射即約450nm至570nm的頻率范圍的藍光或綠光，使得子宮收縮不會減少并發生收縮并且發生分娩而不延遲。
以上參考優選實施例描述了本發明。除非另有定義，本文使用的所有技術和科學術語旨在具有與本發明所屬領域以及其提交時所通常理解的相同含義。盡管與本文描述的那些類似或等同的各種方法和材料可用于本發明的實踐或測試中，但是描述了合適的方法和材料。
然而，技術人員應該理解，所使用和描述的方法和材料是實例，并且可能不是僅適用于本發明的那些。在不背離如上所述和如所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對這里描述的實施方式進行各種修改。
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