RU2425659C1

RU2425659C1 - Method of interrupting snoring

Info

Publication number: RU2425659C1
Application number: RU2010105507/14A
Authority: RU
Inventors: Ирина Дмитриевна Егорова (RU); Ирина Дмитриевна Егорова
Original assignee: Ирина Дмитриевна Егорова
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-08-10

Abstract

FIELD: medicine. ^ SUBSTANCE: invention relates to medicine. Method of interrupting snoring includes reception of sound signal from sleeping in bed person, its transformation into electric signal which is subjected to electronic processing, ensuring isolation from it of constituent, whose parameters coincide with preliminarily set characteristic parameters of snoring pulse chains. After detection of snoring in received signal, discrete turning of back section of bed relative to horizontal transverse axis is performed to the side of increase of angle of back section inclination until it takes position in which snoring stops. Change of angle of back section inclination towards its increase is performed by carrying out the following sequence of operations of detection of snoring in received signal and operations of turning back section at angle, corresponding to step of discretisation of angle of turning of back section which is made with head. If snoring does not start again during set time interval, discrete change of angle of back section inclination towards its reduction up to its initial position with set time interval between turnings at angle which corresponds to step of discretisation of turning angle. ^ EFFECT: method ensures convenience of pose, which corresponds to stop of snoring without waking up sleeping person. ^ 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам воздействия во время сна на храпящего человека, приводящим к прекращению храпа.The invention relates to medical equipment, and in particular to methods of exposure to a snoring person during sleep, leading to the cessation of snoring.

Из достигнутого уровня техники известны не только средства, препятствующие храпению, но и две группы способов прерывания храпения спящего человека в случае его возникновения. В способах прерывания храпения, относящихся к первой группе, осуществляют прием звукового сигнала от спящего человека, преобразование принятого звукового сигнала в электрический сигнал, который подвергают электронной обработке, обеспечивающей обнаружение в принятом сигнале храпа, а после обнаружения (распознавания) храпа вплоть до его прекращенная осуществляют с помощью средств, управляемых по проводной или беспроводной линии связи, различное воздействие на храпящего человека, ощутимое им в степени, достаточной для его пробуждения, которое сопровождается изменением им самостоятельно своего положения на кровати до тех пор, пока его голова не примет положения, при котором храп прекратится. При осуществлении способов прерывания храпения, относящихся к первой группе, наиболее часто используются следующие воздействия на храпящего человека: воздействие электрическими импульсами, осуществляемое с помощью двух электродов, размещаемых предварительно на теле человека и подключенных к выходу управляемого генератора импульсов (см., например, заявки FR - A1 - №2510884, 1982, DE - A1 - №3842123, 1990, патенты US - A - №3480010, 1969; №4715367, 1987; №5123425, 1992; №5265624, 1993); воздействие соответствующим звуковым сигналом, которое осуществляется с помощью наушника, размещаемого предварительно перед сном в ухе человека (см., например, заявки DE - A1 - №3529936, 1987; WO - A1 - №5494, 1987; патенты US - A - №3696377, 1972; DE - C2 - №4406860, 1997), или с помощью громкоговорителя (см., например, патенты US - A - №4220142, 1980; EP - B1 - №664995, 1995); вибрационное воздействие (см., например, патенты US - A - №3089130, 1963; №5458105, 1995; EP - B1 - №171321, 1985; заявку WO - A1 - №2577, 1987); воздействие вспышками видимого света (см. патент EP - B1 - №493719, 1991); а также воздействие или одновременно вспышками видимого света, электрическими импульсами, звуковым сигналом и вибрацией, или в любом их сочетании (см. патент DE - C3- №2646643, 1979).From the achieved level of technology, not only anti-snoring agents are known, but also two groups of methods for stopping the snoring of a sleeping person in case of occurrence. In the methods of interrupting snoring related to the first group, the sound signal is received from a sleeping person, the received sound signal is converted into an electrical signal, which is subjected to electronic processing to detect snoring in the received signal, and after detecting (recognizing) the snoring until it is stopped by means of means controlled by a wired or wireless communication line, the various effects on a snoring person, perceptible to them to a degree sufficient to awaken him, to which is accompanied by a change in his own position on the bed until his head assumes a position in which the snoring stops. In the implementation of methods for stopping snoring related to the first group, the following effects on a snoring person are most often used: exposure to electric pulses, carried out using two electrodes placed previously on the human body and connected to the output of a controlled pulse generator (see, for example, FR applications - A1 - No. 2510884, 1982, DE - A1 - No. 3842123, 1990, US-A patents No. 3480010, 1969; No. 4715367, 1987; No. 5123425, 1992; No. 5265624, 1993); exposure to an appropriate sound signal, which is carried out using an earphone placed before bedtime in the ear of a person (see, for example, applications DE - A1 - No. 3529936, 1987; WO - A1 - No. 5494, 1987; US patents - A - No. 3696377 , 1972; DE - C2 - No. 4406860, 1997), or using a loudspeaker (see, for example, patents US - A - No. 4220142, 1980; EP - B1 - No. 664995, 1995); vibration exposure (see, for example, US - A patents No. 3089130, 1963; No. 5458105, 1995; EP - B1 - No. 171321, 1985; application WO - A1 - No. 2577, 1987); exposure to flashes of visible light (see patent EP - B1 - No. 493719, 1991); as well as exposure to either flashes of visible light, electrical pulses, an audible signal and vibration, or in any combination thereof (see DE patent - C3 No. 2646643, 1979).

Общий недостаток описанных выше способов прерывания храпения заключается в том, что при их использовании возникают неудобства в ночное время, связанные с пробуждением спящего человека всякий раз, когда он начинает храпеть, которое в большинстве случаев сопровождается периодом бессонницы той или иной длительности. Кроме того, за счет фрагментации сна человек после пробуждения утром в большинстве случаев не ощущает ни должного отдыха, ни полного восстановления физических сил. Как правило, ощущение человеком разбитости утром отрицательно сказывается на его самочувствии и в дневное время.A common disadvantage of the methods of stopping snoring described above is that during their use there are inconveniences at night associated with the awakening of a sleeping person whenever he begins to snore, which in most cases is accompanied by a period of insomnia of one or another duration. In addition, due to the fragmentation of sleep, a person after waking up in the morning in most cases does not feel either proper rest or complete restoration of physical strength. As a rule, a person's feeling of being broken in the morning negatively affects his well-being in the daytime.

В способах прерывания храпения, относящихся ко второй группе, так же как и в описанных выше способах первой группы, осуществляют прием звукового сигнала от спящего человека, преобразование принятого звукового сигнала в электрический сигнал, который подвергают электронной обработке, обеспечивающей выделение из него составляющей, параметры которой совпадают с заранее установленными характеристическими параметрами звуковых импульсов при храпе, а после распознавания в принятом сигнале храпа, вплоть до его прекращения (в отличие от описанных выше способов первой группы), осуществляют или воздействие на лежащего на спине и храпящего человека (например, воздушным потоком на его ухо, как описано в авторском свидетельстве SU - A1 - №1553119, 1990), либо колеблющейся вуалью, легко касающейся его лица (как описано в заявке FR - A1 - №2651120, 1990), вынуждающее его самостоятельно без пробуждения перевернуться на бок, или воздействие на ложе (как описано в заявке WO - A1 - №1912, 1990), либо на подушку (как описано в патенте US - A - №4941478, 1990), приводящее к изменению положения головы, а следовательно, и положения языка в полости рта относительно гортани спящего человека без его пробуждения.In the methods of stopping snoring related to the second group, as well as in the methods of the first group described above, the sound signal is received from a sleeping person, the received sound signal is converted into an electrical signal, which is subjected to electronic processing, which provides the extraction of a component from it, the parameters of which coincide with predetermined characteristic parameters of sound impulses during snoring, and after recognition in the received signal, snoring, until its termination (in contrast to the description above the methods of the first group), they either carry out an effect on a person lying on his back and snoring (for example, an air stream in his ear, as described in the copyright certificate SU - A1 - No. 1553119, 1990), or an oscillating veil that easily touches his face ( as described in the application FR - A1 - No. 2651120, 1990), forcing him to roll onto his side without awakening, or acting on the bed (as described in the application WO - A1 - No. 1912, 1990), or on a pillow (as described in the patent US - A - No. 4941478, 1990), leading to a change in the position of the head, and hence the position of the ulcer A tongue in the oral cavity relative to the larynx of a sleeping person without his awakening.

В качестве прототипа взят способ прерывания храпения, относящийся ко второй группе способов и характеризующийся совокупностью признаков, наиболее близкой к совокупности существенных признаков патентуемого изобретения (см. патент US - A -№4941478, 1990). Согласно прототипу осуществляют прием звукового сигнала от спящего человека и преобразование его в электрический сигнал с помощью микрофона, установленного на нижней, неподвижной части подушки, верхняя часть которой выполнена с возможностью поворота посредством управляемого привода относительно горизонтальной оси, расположенной в продольной вертикальной плоскости симметрии подушки и фиксации в требуемых положениях. Электрический сигнал подвергают электронной обработке, обеспечивающей выделение из него составляющей, параметры которой совпадают с заранее установленными характеристическими параметрами звуковых импульсов при храпе, а после распознавания в принятом сигнале храпа осуществляют дискретный поворот верхней части подушки относительно упомянутой выше горизонтальной оси до тех пор, пока голова спящего человека (а следовательно и язык в полости его рта относительно гортани) не примет положение, при котором храп прекратится, при этом каждый очередной поворот верхней части подушки на дискретный угол осуществляют через интервал времени, достаточный для достоверного распознавания продолжающегося храпа, и во время очередной звуковой посылки храпящего человека, следующей по окончанию упомянутого выше интервала времени. Согласно прототипу при электронной обработке электрический сигнал сначала ограничивают снизу с пороговым уровнем, достаточным для подавления воздействующих на микрофон посторонних (фоновых) шумов, а затем выделяют из него импульсы с амплитудой, превышающей упомянутый вше пороговый уровень, и с длительностью в пределах границ первого заданного заранее диапазона длительностей, измеряют интервал времени между этими импульсами, а обнаружение в обрабатываемом сигнале последовательности из заданного числа выделенных ранее импульсов, следующих друг за другом с интервалом, не выходящим за пределы второго заранее заданного диапазона длительностей, соответствует окончанию очередного цикла процесса распознавания храпа. После этого формируют управляющий сигнал, который во время длительности следующего импульса, соответствующего очередной звуковой посылке храпящего человека, подают на управляемый привод верхней части подушки.As a prototype, a method of interrupting snoring related to the second group of methods and characterized by a combination of features that is closest to the set of essential features of the patented invention is taken (see US patent A-No. 4941478, 1990). According to the prototype, an audio signal is received from a sleeping person and converted into an electric signal using a microphone mounted on the lower, fixed part of the pillow, the upper part of which is rotatable by a controlled drive relative to the horizontal axis located in the longitudinal vertical plane of symmetry of the pillow and fixation in the required provisions. The electric signal is subjected to electronic processing, which ensures the isolation of a component whose parameters coincide with the pre-set characteristic parameters of sound pulses during snoring, and after recognition in the received signal, snoring discretely rotates the upper part of the pillow relative to the above horizontal axis until the head is sleeping a person (and therefore the tongue in his oral cavity relative to the larynx) will not take a position in which snoring will stop, with each the next rotation of the upper part of the pillow at a discrete angle is carried out through a time interval sufficient for reliable recognition of ongoing snoring, and during the next sound sending a snoring person following the end of the above-mentioned time interval. According to the prototype, in electronic processing, the electrical signal is first limited from below with a threshold level sufficient to suppress extraneous (background) noise acting on the microphone, and then pulses are emitted from it with an amplitude exceeding the threshold level mentioned above and with a duration within the boundaries of the first predetermined a range of durations, the time interval between these pulses is measured, and the detection in the processed signal of a sequence of a given number of previously selected pulses is then uyuschih successive intervals without going beyond the second predetermined range of durations, corresponds to the end of the next cycle of snoring recognition process. After that, a control signal is generated, which, during the duration of the next pulse corresponding to the next sound transmission of a snoring person, is fed to a controlled drive of the upper part of the pillow.

Недостаток прототипа заключается в том, что его использование не только создает неудобства для спящего человека, но и может привести даже к осложнениям при заболеваниях позвоночника. Действительно, наклон верхней части подушки относительно ее горизонтальной продольной оси приводит к тому, что прекращение храпа происходит в результате поворота головы спящего на спине человека на бок. Поскольку эта вынужденная поза спящего человека не является удобной, поэтому она не может длительно сохраняться во время сна. Прототип имеет также существенные ограничения по использованию, поскольку лица, страдающие шейным остеохондрозом или сосудистыми заболеваниями шейной области в большинстве случаев вообще, не могут принять позу, сопутствующую прототипу и соответствующую прекращению храпа во время сна. Кроме того, используемая в прототипе электронная обработка электрического сигнала не обеспечивает высокой помехозащищенности от импульсных помех. Это приводит к необходимости согласования не только момента формирования управляющего сигнала, но и его длительности с моментом появления и длительностью импульсов, соответствующих звуковым посылкам храпящего человека.The disadvantage of the prototype is that its use not only creates inconvenience to a sleeping person, but can even lead to complications of diseases of the spine. Indeed, the inclination of the upper part of the pillow relative to its horizontal longitudinal axis leads to the fact that the cessation of snoring occurs as a result of turning the head of a sleeping person on his back on his side. Since this forced posture of a sleeping person is not convenient, therefore, it cannot be stored for a long time during sleep. The prototype also has significant restrictions on use, since people suffering from cervical osteochondrosis or vascular diseases of the cervical region in most cases generally cannot accept the pose accompanying the prototype and corresponding to stop snoring during sleep. In addition, the electronic signal processing used in the prototype does not provide high noise immunity from impulse noise. This leads to the need to coordinate not only the moment of formation of the control signal, but also its duration with the moment of appearance and the duration of the pulses corresponding to the sound transmissions of a snoring person.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по устранению указанных выше недостатков. Техническим результатом, достигаемым при использовании патентуемого изобретения, являются повышение удобства поз, соответствующих прекращению храпа во время сна, отсутствие осложнений и травматизма, а также возможность использования патентуемого способа лицами, страдающими шейным остеохондрозом, сосудистыми заболеваниями шейной области и т.п. Кроме того, патентуемый способ обеспечивает повышение помехозащищенности от импульсных помех.The present invention is directed to solving the technical problem of eliminating the above disadvantages. The technical result achieved by using the patented invention is to increase the convenience of postures corresponding to stopping snoring during sleep, the absence of complications and injuries, as well as the possibility of using the patented method by people suffering from cervical osteochondrosis, vascular diseases of the cervical region, etc. In addition, the patented method provides increased noise immunity from impulse noise.

Поставленная задача решена тем, что в способе прерывания храпения, включающем прием с помощью микрофона звукового сигнала от спящего на ложе человека и преобразование его в электрический сигнал, который подвергают электронной обработке, обеспечивающей выделение из него составляющей, параметры которой совпадают с заранее установленными характеристическими параметрами импульсных посылок храпа, а после обнаружения в принятом сигнале храпа осуществляют дискретный поворот части ложа, согласно изобретению, ложе содержит, по крайней мере, неподвижную, горизонтально расположенную секцию и выполненную с изголовьем спинную секцию, которая установлена с обеспечением возможности дискретного изменения в диапазоне от 0° до 50° угла φ ее наклона относительно горизонтальной плоскости за счет поворота относительно горизонтальной, поперечной оси, а после обнаружения в принятом сигнале храпа осуществляют дискретный поворот спинной секции относительно горизонтальной, поперечной оси в сторону увеличения угла φ до тех пор, пока спинная секция не примет положения, при котором храп прекратится, при этом изменение угла наклона спинной секции в сторону увеличения угла φ осуществляют путем выполнения в чередующейся последовательности операций обнаружения в принимаемом звуковом сигнале храпа и операций поворота спинной секции на угол, соответствующий шагу дискретизации угла поворота, а при невозобновлении храпа в течение заданного интервала времени осуществляют дискретное изменение угла наклона спинной секции в сторону уменьшения угла φ до ее первоначального положения с заданным интервалом времени между поворотами на угол, соответствующий шагу дискретизации угла поворота.The problem is solved in that in the method of interrupting snoring, which includes receiving, with a microphone, an audio signal from a person sleeping on a bed and converting it into an electrical signal, which is subjected to electronic processing, which isolates a component from it, the parameters of which coincide with predetermined pulse characteristics parcels of snoring, and after detection in the received signal of snoring carry out discrete rotation of part of the bed, according to the invention, the bed contains at least a fixed, horizontally located section and a back section made with a head, which is installed with the possibility of discrete changes in the range from 0 ° to 50 ° of the angle φ of its inclination relative to the horizontal plane due to rotation relative to the horizontal, transverse axis, and after detection of snoring in the received signal carry out discrete rotation of the back section relative to the horizontal, transverse axis in the direction of increasing the angle φ until the back section takes a position at which snoring multiplies, while changing the angle of inclination of the back section in the direction of increasing the angle φ is carried out by performing an alternating sequence of detection operations in the received sound signal of snoring and operations of turning the back section by an angle corresponding to the step of discretizing the angle of rotation, and if snoring is not renewed for a predetermined time interval carry out a discrete change in the angle of inclination of the back section in the direction of decreasing the angle φ to its original position with a predetermined time interval between turns by the angle corresponding to the step of discretization of the angle of rotation.

Кроме того, в предпочтительном воплощении электронной обработки электрический сигнал с выхода микрофона сначала усиливают в полосе частот 600 Гц, центрированной относительно частоты 800 Гц, и выделяют огибающую импульсов, а затем выделяют импульсы с амплитудой, превышающей заданный пороговый уровень, и с длительностью, не выходящей за пределы границ первого диапазона длительностей, измеряют интервал времени между выявленными импульсами, а после обнаружения в анализируемом электрическом сигнале последовательности из заранее заданного числа импульсов с длительностью, не выходящей за пределы границ первого диапазона длительностей, и следующих друг за другом с интервалом, не выходящим за пределы границ второго диапазона длительностей, формируют сигнал об окончании очередного цикла процесса обнаружения в принятом сигнале храпа.In addition, in a preferred embodiment of electronic processing, the electrical signal from the microphone output is first amplified in a frequency band of 600 Hz centered on a frequency of 800 Hz, and an envelope of pulses is extracted, and then pulses with an amplitude exceeding a predetermined threshold level and with a duration not output beyond the boundaries of the first range of durations, measure the time interval between the detected pulses, and after detecting in the analyzed electrical signal a sequence of a predetermined hour weakly pulses with a duration of not going beyond the boundaries of the first range of durations, and following each other at intervals of not going beyond the boundaries of the second range of durations, form signal the end of the next cycle of the discovery process in the received signal snoring.

В другом предпочтительном воплощении изобретения микрофон размещают вблизи основания, на котором размещено ложе.In another preferred embodiment of the invention, the microphone is placed near the base on which the bed is placed.

Преимущество патентуемого способа перед прототипом заключается в том, что обеспечение прекращения храпения за счет изменения наклона выполненной с изголовьем спинной секции ложа относительно горизонтальной плоскости, не приводит к изменению положения головы спящего человека относительно верхней части его туловища. В результате обеспечивается удобство (оптимальность) позы, соответствующей прекращению храпа без пробуждения спящего человека и не приводящей к осложнениям и травматизму лиц, в том числе и страдающих шейным остеохондрозов и сосудистыми заболеваниями шейно-воротниковой области.The advantage of the patented method over the prototype is that the cessation of snoring due to a change in the inclination of the back section of the bed with the head of the bed relative to the horizontal plane does not lead to a change in the position of the head of the sleeping person relative to the upper part of his body. As a result, the convenience (optimality) of the posture corresponding to the cessation of snoring without awakening a sleeping person and not leading to complications and injuries of persons, including those suffering from cervical osteochondrosis and vascular diseases of the cervical-collar region, is ensured.

Кроме того, за счет повышения помехозащищенности от импульсных помех обеспечивается уменьшение времени, необходимого для прерывания храпения, что особенно важно для лиц с синдромом обструктивного апноэ сна.In addition, by increasing the noise immunity from impulse noise, the time required to stop snoring is reduced, which is especially important for people with obstructive sleep apnea.

Остальные преимущества патентуемого способа будут ясны из дальнейшего изложения,The remaining advantages of the patented method will be clear from the following.

В дальнейшем настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения указанных выше технических результатов патентуемой совокупностью существенных признаков.Further, the present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the above technical results with a patentable combination of essential features.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления патентуемого способа прерывания храпения, которое содержит основание 1, например в виде рамы, на котором размещено ложе, содержащее расположенные в продольном направлении основания 1, по крайней мере, неподвижную, горизонтально расположенную секцию 2 и выполненную с изголовьем спинную секцию 2, которая шарнирно соединена с неподвижной секцией 2 с обеспечением возможности изменения угла φ ее наклона в диапазоне от 0 до 60 градусов относительно горизонтальной плоскости за счет поворота ее относительно горизонтальной, поперечной (относительно основания 1) оси 4 посредством соответствующего механизма. Механизм изменения угла наклона спинной секции S относительно горизонтальной плоскости выполнен, например, в виде рычага 5, который механически связан с управляемым приводом 7 (предпочтительно электрическим) и снабжен опорным роликом 6.The drawing shows a schematic diagram of a device for implementing the patented method of interrupting snoring, which contains a base 1, for example in the form of a frame on which is placed a bed containing located in the longitudinal direction of the base 1, at least a fixed, horizontally located section 2 and made with a head the back section 2, which is pivotally connected to the stationary section 2 with the possibility of changing the angle φ of its inclination in the range from 0 to 60 degrees relative to the horizontal plane due to its rotation relative to the horizontal, transverse (relative to the base 1) axis 4 by means of a corresponding mechanism. The mechanism for changing the angle of inclination of the back section S relative to the horizontal plane is, for example, in the form of a lever 5, which is mechanically connected to a controllable drive 7 (preferably electric) and is equipped with a support roller 6.

Устройство содержит также последовательно соединенные между собой микрофон 8, устанавливаемый вблизи основания 1, например на тумбочке или стуле, усилитель-фильтр 9, обеспечивающий усиление и фильтрацию в полосе 600 Гц, центрированной относительно частоты 800 Гц, блок 10 выделения огибающей импульсов, соответствующих импульсным посылкам храпящего человека, компаратор 11, выделяющий импульсы, амплитуда которых превышает заданное, пороговое значение V_п. Выход компаратора 11 соединен с входом блока 12 обнаружения сигнала, соответствующего храпу. Выход блока 12 соединен с входом блока 13 управления приводом 7.The device also includes a microphone 8 connected in series to each other, mounted near the base 1, for example, on a bedside table or a chair, an amplifier filter 9, which provides amplification and filtering in a 600 Hz band centered relative to a frequency of 800 Hz, a pulse envelope extraction unit 10 corresponding to pulse transmissions snoring person, comparator 11, emitting pulses whose amplitude exceeds a predetermined threshold value V _p . The output of the comparator 11 is connected to the input of the signal detection unit 12 corresponding to snoring. The output of block 12 is connected to the input of drive control unit 13.

Основание 1 может быть выполнено в виде кроватного каркаса, а именно снабжено четырьмя опорами 14, например роликовыми, а также торцевыми стенками (на чертеже не показаны). В принципе, при осуществлении патентуемого способа могут быть использованы и известные из уровня техники функциональные кровати (см., например, патент RU - С1 - №2261695, 2005), ложе которых, кроме упомянутых выше секций, дополнительно содержит промежуточную и ножную секции, которые шарнирно соединены между собой, а промежуточная секция шарнирно соединена также и с неподвижной (тазобедренной) секцией. Следовательно, при использовании в настоящем изобретении известных из уровня техники функциональных кроватей необходимо установить промежуточную и ножную секции этих кроватей в нижнее горизонтальное положение. В принципе, спинная секция 3 может быть шарнирно соединена непосредственно с основанием 1.The base 1 can be made in the form of a bed frame, namely it is equipped with four supports 14, for example, roller, as well as end walls (not shown). In principle, when implementing the patented method, functional beds known from the prior art can be used (see, for example, patent RU - C1 - No. 2261695, 2005), the bed of which, in addition to the above sections, additionally contains intermediate and foot sections, which pivotally connected to each other, and the intermediate section is pivotally connected also to the fixed (hip) section. Therefore, when using functional beds known from the prior art in the present invention, it is necessary to set the intermediate and foot sections of these beds in a lower horizontal position. In principle, the back section 3 can be pivotally connected directly to the base 1.

Проведенные исследования спектрального составе импульсных посылок храпа различных людей показали, что спектр мощности этих импульсных посылок сосредоточен в диапазоне от 500 до 1100 Гц, а его максимум - в области от 720 до 900 Гц. На основании этих результатов были заданы частотные характеристики усилителя-фильтра 9. В описанном выше устройстве используются хорошо известные из уровня техники функциональные блоки, а именно усилитель-фильтр (см. патенты ЕР №145160, 1989; №664995, 1998), компаратор (см. патент US №5458105, 1995). Блок 12 обнаружения сигнала, соответствующего храпу, выполнен в виде микроконтроллера, иными словами, аналогично тому, как в прототипе. В простейшем случае в качестве блока 10 выделения огибающей импульсных посылок храпящего человека может быть использован амплитудный детектор (см. Автоматизация производства и промышленная электроника, т.1, ГНИ “Советская энциклопедия”, М.: 1962, с.311). Верхняя граница диапазона угла φ, а именно 60°, обусловлена тем, что при углах наклона, превышающих 60°, имели место случаи пробуждения спящего человека.Studies of the spectral composition of the pulse bursts of snoring of various people have shown that the power spectrum of these pulse bursts is concentrated in the range from 500 to 1100 Hz, and its maximum is in the range from 720 to 900 Hz. Based on these results, the frequency characteristics of the filter amplifier 9 were set. The device described above uses function blocks well known from the prior art, namely the filter amplifier (see EP Patents No. 145160, 1989; No. 664995, 1998), a comparator (see US patent No. 5458105, 1995). Block 12 detection of the signal corresponding to snoring is made in the form of a microcontroller, in other words, similarly as in the prototype. In the simplest case, an amplitude detector can be used as a block 10 for extracting the envelope of the pulse bursts of a snoring person (see Automation of Production and Industrial Electronics, Vol. 1, GNI Sovetskaya Encyclopedia, Moscow: 1962, p. 311). The upper limit of the angle range φ, namely 60 °, is due to the fact that at tilt angles exceeding 60 °, there have been cases of awakening of a sleeping person.

Патентуемый способ осуществляется следующим образом. В случае необходимости (например, в соответствии с индивидуальными пожеланиями пользователя) устанавливают первоначальный наклон φ=φ_o спинной секции 3 относительно горизонтальной плоскости. Во время сна с помощью микрофона 8, установленного вблизи основания 1, предпочтительно выполненного в виде кроватного каркаса, осуществляют прием звукового сигнала от человека, спящего, например, как показано на чертеже, на двухсекционном ложе. Установка микрофона 8 вблизи (вне) основания 1 позволяет, по сравнению с прототипом, исключить искажения при приеме импульсных посылок храпящего человека. Принятый микрофоном 8 звуковой сигнал преобразуют в электрический, который подвергают электронной обработке, обеспечивающей выделение из него составляющей, параметры которой совпадают с заранее установленными характеристическими параметрами звуковых импульсных посылок храпа. После обнаружения с соответствующей достоверностью в принятом сигнале храпа осуществляют с помощью снабженного управляемым приводом 7 механизма изменения угла наклона спинной секции 3 относительно горизонтальной плоскости дискретный (но без рывков) поворот (с шагом дискретизации угла поворота в диапазоне от 1 до 5 градусов, предпочтительно от 1,5° до 3°) спинной секции 3 относительно оси 4 в сторону увеличения угла φ до тех пор, пока спинная секция 3 не примет углового положения, при котором храп прекратится вследствие изменения под действием гравитации положения расслабленного во время сна языка относительно гортани. При этом изменение угла наклона спинной секции в сторону увеличения угла φ осуществляют путем выполнения в чередующейся последовательности операций обнаружения в принимаемом звуковом сигнале храпа и операций поворота спинной секции 3 на угол, соответствующий шагу дискретизации угла поворота. Иными словами, каждый очередной поворот спинной секции 3 на дискретный угол осуществляют только после обнаружения с соответствующей достоверностью продолжающегося храпа. После прекращения храпа угловое положение спинной секции 3 остается неизменным в течение заданного интервала времени, например от 5 до 25 минут. Если за указанный выше интервал времени храп не возобновится, то осуществляют дискретный (с шагом дискретизаций угла поворота от одного до пяти градусов) поворот спинной секции 3 относительно оси 4 в сторону уменьшения угла φ с интервалом времени между дискретными поворотами от 5 до 25 минут вплоть до начального положения спинной секции 3, а именно: φ=0 или φ=φ_о. В случае возобновления храпа вновь осуществляют поворот спинной секции 3 относительно оси 4 в сторону увеличения угла φ вплоть до прекращения храпа. Здесь необходимо отметить, что при шаге дискретизации угла поворота, меньшем 1°, неоправданно увеличивается время, необходимое для прерывания храпения, которое, в большинстве случаев, имеет место при φ=35-48°. При шаге дискретизации угла поворота, превышающем 5°, имели место случаи пробуждения храпящего человека.The patented method is as follows. If necessary (for example, in accordance with the individual wishes of the user) establish the initial inclination φ = φ _{o of the} back section 3 relative to the horizontal plane. During sleep, with the help of a microphone 8 installed near the base 1, preferably made in the form of a bed frame, the sound signal is received from a person sleeping, for example, as shown in the drawing, on a two-section bed. The installation of the microphone 8 near (outside) the base 1 allows, in comparison with the prototype, to eliminate distortion when receiving pulse transmissions of a snoring person. The sound signal received by the microphone 8 is converted into an electric signal, which is subjected to electronic processing, which ensures the separation of a component from it, the parameters of which coincide with the predetermined characteristic parameters of the sound pulse packages of snoring. After detection with appropriate reliability in the received signal, snoring is carried out using a mechanism equipped with a controlled drive 7 to change the angle of inclination of the back section 3 relative to the horizontal plane, a discrete (but without jerking) rotation (with a step of sampling the angle of rotation in the range from 1 to 5 degrees, preferably from 1 5 ° to 3 °) of the dorsal section 3 relative to axis 4 in the direction of increasing the angle φ until the dorsal section 3 has an angular position at which snoring will stop due to a change in effect gravity position relaxed during sleep language regarding the larynx. The change in the angle of inclination of the back section in the direction of increasing the angle φ is carried out by performing an alternating sequence of detection operations in the received sound signal of snoring and operations of turning the back section 3 by an angle corresponding to the step of discretizing the rotation angle. In other words, each subsequent rotation of the dorsal section 3 at a discrete angle is carried out only after detection with the corresponding reliability of ongoing snoring. After the cessation of snoring, the angular position of the back section 3 remains unchanged for a predetermined time interval, for example from 5 to 25 minutes. If snoring does not resume within the above time interval, then the discrete section (with a step of discretization of the angle of rotation from one to five degrees) of the back section 3 relative to axis 4 is carried out in the direction of decreasing the angle φ with a time interval between discrete turns of 5 to 25 minutes up to the initial position of the dorsal section 3, namely: φ = 0 or φ = φ _about . In the case of the resumption of snoring, the back section 3 is again rotated about axis 4 in the direction of increasing the angle φ until the snoring stops. It should be noted that with a step of discretization of the angle of rotation less than 1 °, the time required to interrupt snoring unnecessarily increases, which, in most cases, occurs at φ = 35-48 °. With a step of discretization of the angle of rotation exceeding 5 °, there have been cases of awakening of a snoring person.

Для осуществления электронной обработки электрического сигнала с выхода микрофона 8 могут быть использованы различные известные из уровня техники технические решения (см. ссылки, приведенные выше, как аналоги). Согласно патентуемому способу предварительно задают следующие характеристические параметры импульсных посылок храпа, которые заносят в память блока 12 через вход 121. Нижнюю границу (от 0,3 до 0,9 сек) и верхнюю границу (от 1,0 до 8,0 сек) первого диапазона длительностей, соответствующих длительности импульсных посылок храпа, предпочтительно в диапазоне от 0,3 до 4,0 сек. Нижнюю границу (от 0,3 до 0,9 сек) и верхнюю границу (от 1,0 до 8,0 сек) второго диапазона длительностей, соответствующих интервалу времени между импульсными посылками храпа (предпочтительно в диапазоне от 0,3 до 4,0 сек) или, иными словами, соответствующих длительности выдоха спящего человека. Число N≥2 импульсов с длительностью, не выходящей за границы первого диапазона длительностей, и следующих друг за другом с интервалом, не выходящим за границы второго диапазона длительностей. Предпочтительно N выбирается в диапазоне от 5 до 10, причем чем больше N, тем достоверность обнаружения храпа выше.To carry out electronic processing of the electrical signal from the microphone output 8, various technical solutions known from the prior art can be used (see references cited above as analogs). According to the patented method, the following characteristic parameters of pulse snoring packages are preliminarily set, which are stored in the memory of block 12 through input 121. The lower boundary (from 0.3 to 0.9 sec) and the upper boundary (from 1.0 to 8.0 sec) of the first a range of durations corresponding to the duration of the bursts of snoring, preferably in the range of 0.3 to 4.0 seconds. The lower limit (from 0.3 to 0.9 seconds) and the upper limit (from 1.0 to 8.0 seconds) of the second range of durations corresponding to the time interval between bursts of snoring (preferably in the range from 0.3 to 4.0 sec) or, in other words, the corresponding duration of exhalation of a sleeping person. The number N≥2 pulses with a duration not exceeding the boundaries of the first range of durations, and following each other with an interval not exceeding the boundaries of the second range of durations. Preferably, N is selected in the range of 5 to 10, the larger the N, the higher the reliability of snoring detection.

В предпочтительном воплощении патентуемого изобретения электронная обработка электрического сигнала включает не только известные из прототипа действия над электрическим сигналом, но и дополнительные действия, обеспечивающие повышение эффективности подавления импульсных помех, создаваемых не только находящимися в помещении бытовыми приборами, но и приводом 7. Согласно настоящему изобретению электрический сигнал с выходе микрофона 8 сначала с помощью усилителя-фильтра 9 усиливаем в полосе частот 600 Гц, центрированной относительно частоты 800 Гц, с помощью блока 10 выделяют огибающую импульсов и только после этого (аналогично тому, как в прототипе), с помощью компаратора 11 выделяют импульсы с амплитудой, превышающей заданный пороговый уровень - V_п, из которых с помощью блока 12 выделяют импульсы с длительностью, не выходящей за пределы границ первого диапазона длительностей, и измеряют интервал времени между выделенными импульсами, а после обнаружения в анализируемом электрическом сигнале последовательности из N, предпочтительно N=(5÷10), импульсов с длительностью, не выходящей за пределы границ первого диапазона длительностей, и следующих друг за другом с интервалом, не выходящим за пределы границ второго диапазона длительностей, формируют сигнал об окончании очередного цикла процесса обнаружения (распознавания) в принятом сигнале храпа, а затем осуществляют поворот спинной секции 8 в направлении увеличения угла φ на угол, соответствующий выбранному шагу, например 2°, дискретизации угла поворота, путем подачи упомянутого выше сигнала на вход блока 13 управления приводом 7, обеспечивающего длительность работы привода 7, необходимую для поворота спинной секции 3 на угол, соответствующий выбранному шагу дискретизации угла поворота.In a preferred embodiment of the patented invention, the electronic processing of an electric signal includes not only the actions on the electric signal known from the prototype, but also additional actions that increase the efficiency of suppressing impulse noise caused not only by household appliances, but also by the drive 7. According to the present invention, the electric the signal from the output of the microphone 8 is first amplified in the frequency band 600 Hz, centered around the hour using the amplifier-filter 9 currents of 800 Hz, using the block 10 select the envelope of pulses and only after that (similarly to the prototype), using the comparator 11 select pulses with an amplitude exceeding a predetermined threshold level - V _p , of which using block 12 emit pulses with duration not exceeding the boundaries of the first range of durations, and measure the time interval between the selected pulses, and after detecting in the analyzed electrical signal a sequence of N, preferably N = (5 ÷ 10), pulses with a duration without leaving going beyond the boundaries of the first range of durations, and following each other with an interval not exceeding the boundaries of the second range of durations, they generate a signal about the end of the next cycle of the detection (recognition) process in the received signal of snoring, and then rotate the back section 8 in the direction increasing the angle φ by an angle corresponding to the selected step, for example 2 °, discretizing the rotation angle, by supplying the above signal to the input of the drive control unit 13, which ensures the duration of operation s actuator 7 required to rotate the back section 3 by an angle corresponding to the selected sampling step angle of rotation.

Введение упомянутых выше дополнительных (по сравнению c прототипом) признаков, с одной стороны, за счет усиления и фильтрации в полосе пропускания, соответствующей ширине (от 500 до 1100 Гц) спектра мощности импульсных посылок храпа, обеспечивает эффективную передачу энергии преимущественно импульсов, соответствующих импульсным посылкам храпа, а следовательно, увеличение соотношения: полезный сигнал/помеха. С другой стороны, выделение огибающей импульсов, соответствующих импульсным посылкам храпа, обеспечивает преобразование полезного сигнала в форму (в последовательность видеоимпульсов), которая (благодаря возможности выбора соответствующей величины постоянной времени) в существенно меньшей степени зависит от таких параметров, как прерывистость импульсных посылок храпа, неравномерность амплитуды в пределах каждой импульсной посылки. В результате при последующей амплитудной дискриминации обеспечивается эффективное подавление импульсных помех, создаваемых находящимися в помещении бытовыми приборами и приводом 7. Кроме того, при осуществлении в блоке 12 селекции импульсов по длительности уменьшается вероятность пропуске импульса полезного сигнала (вследствие прерывистости звуковой импульсной посылки или сильной неравномерности громкости), а следовательно, уменьшается время, затрачиваемое на обнаружение храпа.The introduction of the above additional (compared with the prototype) features, on the one hand, due to amplification and filtering in the passband corresponding to the width (from 500 to 1100 Hz) of the power spectrum of the pulse bursts of snoring, provides efficient energy transfer mainly of pulses corresponding to the burst bursts snoring, and therefore an increase in the ratio: useful signal / interference. On the other hand, the selection of the envelope of the pulses corresponding to the pulse bursts of snoring provides the conversion of the useful signal into a form (into a sequence of video pulses), which (due to the possibility of choosing the appropriate value of the time constant) is much less dependent on parameters such as the intermittence of the burst of snoring, uneven amplitude within each pulse transmission. As a result, with subsequent amplitude discrimination, it is possible to effectively suppress impulse noise caused by household appliances located in the room and drive 7. In addition, when pulse duration selection is performed in block 12, the probability of missing a useful signal pulse is reduced (due to intermittent sound pulse transmission or strong volume unevenness ), and therefore, the time taken to detect snoring is reduced.

Повышение помехозащищенности позволяет осуществлять дискретное изменение наклона спинной секции 3 (как в сторону увеличения угла φ, так и в сторону его уменьшения) или с заданным постоянным шагом, или с шагом, изменяющимся по заданному закону, иными словами, отпадает необходимость, как в прототипе, в синхронизации работы привода механизма поворота с моментом появления и длительностью импульсной посылки храпа.Increasing the noise immunity allows a discrete change in the inclination of the back section 3 (both in the direction of increasing the angle φ, and in the direction of decreasing it) or with a given constant step, or with a step changing according to a given law, in other words, there is no need, as in the prototype, in synchronization of the operation of the drive of the rotation mechanism with the moment of occurrence and the duration of the pulse sending of snoring.

Клинические испытания патентуемого способа проводились в Отделении восстановительного сна ФГУ “Клинический санаторий “Барвиха” Управления делами Президента РФ. Исследовалась группа добровольцев обоих полов в возрасте от 32 до 65 лет, хранящих во время сна, в том числе и с синдромом обструктивного апноэ сна. Исследование включало три этапа, а именно, адаптационный, диагностический без прерывания храпения и диагностический с прерыванием храпения.Clinical trials of the patented method were conducted at the Restorative Sleep Department of the Clinical Sanatorium Barvikha of the Presidential Administration of the Russian Federation. We studied a group of volunteers of both sexes aged 32 to 65 years, kept during sleep, including those with obstructive sleep apnea syndrome. The study included three stages, namely, the adaptation, diagnostic without interruption of snoring and diagnostic with interruption of snoring.

На адаптационном этапе пациенты привыкали спать на кровати, предназначенной для осуществления патентуемого способа, а именно с выполненной с изголовьем спинной секцией, которая установлена с возможностью дискретного изменения в диапазона от 0 до 60° угла ее наклона относительно горизонтальной плоскости за счет поворота относительно горизонтальной, поперечной (относительно кроватного каркаса) оси. На этом этапе определялась также необходимость для каждого пациента установки начального угла наклона спинной секции ложа относительно горизонтальной плоскости.At the adaptation stage, patients got used to sleeping on a bed designed for the implementation of the patented method, namely, a back section made with a headboard, which is installed with the possibility of discrete changes in the range from 0 to 60 ° of its angle of inclination relative to the horizontal plane due to rotation relative to the horizontal, transverse (relative to the bed frame) axis. At this stage, the need was also determined for each patient to set the initial angle of inclination of the back section of the bed relative to the horizontal plane.

На диагностическом этапе без прерывания храпения у пациентов проводился кардио-респираторный мониторинг, который включал в себя: мониторирование храпа, остановок дыхания во сне, насыщение, крови кислородом, пульс. На этом этапе патентуемый способ не использовался.At the diagnostic stage, without interrupting snoring, patients underwent cardio-respiratory monitoring, which included monitoring of snoring, respiratory arrest in sleep, saturation, blood oxygen, and pulse. At this stage, the patented method was not used.

На третьем этапе исследований проводился такой же, как и на втором этапе, кардио-респираторный мониторинг, но с прерыванием храпения путем дискретного с шагом 2° увеличения угла наклона спинной секции относительно горизонтальной плоскости до момента прекращения храпа. В случае невозобновления храпа в течение 10 мин осуществляли дискретное изменение (с шагом 2°) угла наклона спинной секции в сторону уменьшения упомянутого выше угла до ее первоначального положения с интервалом времени 10 мин между каждыми поворотами на угол, равный 2°.At the third stage of the studies, the same cardio-respiratory monitoring was carried out as at the second stage, but with interruption of snoring by a discrete increment of 2 ° increments in the angle of inclination of the dorsal section relative to the horizontal plane until the end of snoring. In case of non-resumption of snoring for 10 min, a discrete change was made (in increments of 2 °) of the angle of inclination of the back section in the direction of decreasing the aforementioned angle to its original position with a time interval of 10 minutes between each rotation by an angle equal to 2 °.

Уже во время первой диагностической ночи, соответствующей третьему этапу исследований, была отмечена положительная динамика у пациентов, а именно уменьшение представленности храпа, снижение тяжести нарушений дыхания во сне, улучшение показателей насыщенности крови кислородом. Все пациенты не испытывали субъективных неудобств, связанных с неоднократно повторяющимися изменениями угла наклона спинной секции от начального (0÷16°) до 36÷48°, при котором храп прекращался. По окончанию третьего этапа исследований только у одного пациента (со средней степенью тяжести апноэ сна) не было выявлено существенной динамики состояния. Таким образом, патентуемый способ может быть рекомендован для пациентов с храпом и синдромом обструктивного апноэ сна с целью уменьшения звукового феномена храпа и облегчения нарушений дыхания во сне.Already during the first diagnostic night, corresponding to the third stage of the studies, there was a positive dynamics in patients, namely a decrease in the presence of snoring, a decrease in the severity of respiratory disorders in sleep, and an improvement in blood oxygen saturation. All patients did not experience subjective inconvenience associated with repeatedly repeated changes in the angle of inclination of the dorsal section from the initial (0 ÷ 16 °) to 36 ÷ 48 °, at which the snoring stopped. At the end of the third stage of studies, only one patient (with a moderate severity of sleep apnea) did not reveal significant dynamics of the state. Thus, the patented method can be recommended for patients with snoring and obstructive sleep apnea syndrome in order to reduce the sound phenomenon of snoring and alleviate respiratory disturbances in sleep.

Промышленная применимость патентуемого способа подтверждается также возможностью его осуществления с использованием известных из уровня техники средств как в клинической практике, так и в домашних условиях.The industrial applicability of the patented method is also confirmed by the possibility of its implementation using means known from the prior art both in clinical practice and at home.

Claims

1. A method of interrupting snoring, which includes receiving, with a microphone, an audio signal from a person sleeping on a bed and converting it into an electrical signal, which is subjected to electronic processing to isolate a component from it, the parameters of which coincide with the predetermined characteristic parameters of the pulse transmissions of snoring, and after detection in the received signal of snoring carry out discrete rotation of part of the bed, characterized in that the bed contains at least a horizontal position the section and the back section made with the head, which is installed with the possibility of discrete changes in the range from 0 to 60 ° of the angle φ of its inclination relative to the horizontal plane due to rotation relative to the horizontal transverse axis, and after detection of snoring in the received signal, discrete rotation of the back section is carried out relative to the horizontal transverse axis in the direction of increasing the angle φ until the dorsal section has taken a position at which the snoring will stop, while changing the angle of inclination and the back section in the direction of increasing the angle φ is carried out by performing an alternating sequence of detection operations in the received sound signal of snoring and operations of turning the back section by an angle corresponding to the step of discretizing the angle of rotation, and when snoring is not renewed for a specified time interval, a discrete change in the angle of inclination of the back section in the direction of decreasing the angle φ to its original position and with a given time interval between rotations by an angle corresponding to the discrete step angle of rotation.

2. The method according to claim 1, characterized in that, when electronically processing, the electrical signal from the microphone output is first amplified in a frequency band of 600 Hz, centered relative to a frequency of 800 Hz, and an envelope of pulses is isolated, and then pulses with an amplitude exceeding a predetermined threshold level are isolated , and with a duration not exceeding the boundaries of the first range of durations, the time interval between the selected pulses is measured, and after the sequence from a predetermined number is detected in the analyzed electric signal a pulse with a duration of not going beyond the boundaries of the first range of durations, and following each other at intervals of not going beyond the boundaries of the second range of durations, form signal the end of the next cycle of the discovery process in the received signal snoring.

3. The method according to claim 1, characterized in that the microphone is placed near the base on which the bed is placed.