一种具有闭环个性化实时声学刺激的大规模睡眠追踪与改善设备研究

从药物到高科技定制方案的各种干预疗法，已可用于治疗现代生活中常由失眠引起的入睡困难。然而，由于当前技术缺乏精确的实时睡眠追踪、对疗法的及时反馈、让人在夜间保持睡眠的能力以及大规模有效性评估，它们大体上仍不合适、无效且不可靠。在此，我们介绍一种名为 Earable 的新型睡眠辅助系统，它能够持续感知多种基于头部的生理信号，同时实现闭环听觉刺激以适时调控脑活动从而促进有效睡眠。我们将该系统开发为一款轻量、舒适且用户友好的头带，配备一套全面的算法和专门自行设计的音频刺激。我们开展了多项方案，对 377 名受试者（241 名女性，119 名男性）进行了 883 项睡眠研究，受试者佩戴金标准设备（PSG）、Earable 或同时佩戴两者。我们证明我们的系统实现了：（1）Earable 获取的生理信号与金标准 PSG 的信号之间强相关性（0.89 ± 0.03）；（2）使用我们的自动实时睡眠分期算法得出的睡眠评分与三名睡眠技术员共识评分之间 87.8 ± 5.3% 的一致性；（3）一种成功的非药物刺激替代方案，有效将入睡时长缩短 24.1 ± 0.1 分钟。这些结果表明，Earable 在促进快速入睡、准确追踪睡眠状态以及实现基于实时闭环个性化神经调控的居家睡眠护理的高社会接受度方面的功效超越现有技术。