精神壓力分析儀

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                    精神壓力分析儀生理信號進行實時監控

                  精神壓力分析儀生理信號進行實時監控


                    1.一種確定精神壓力分析儀方式的方法,其特征在于,包括:


                    a、對人體的生理信號進行實時監控;

                    b、實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    c、根據分析結果實時計算干預參數;

                    d、根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式。

                    2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,該方法還包括:

                    采用對應的精神壓力分析儀方式作用于人體設置的位置,繼續執行步驟a~d, 動態調整對應的精神壓力分析儀方式。

                    3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根據分析結果實時 計算干預參數之后,該方法還包括:

                    將計算得到的干預參數進行反饋;在實時分析所監控的人體生理信號時, 基于所反饋的干預參數進行實時分析,實時分析人體生理信號的變化,得到 分析結果。

                    4.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對人體的生理信號進 行實時監控為:針對人體的不同生理信號進行不用方式的實時監控,人體的 生理信號為:心電信號、或脈搏波信號、或由心電信號和脈搏信號生成的心 率信號。

                    5.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述實時分析所監控的人 體生理信號之前,對所監控的人體生理信號進行采集、濾波和模/數轉換。

                    6.如權利要求1所述的方法,其特征在于,實時分析所監控的人體生 理信號,得到分析結果為:

                    將人體的生理信號中的心電信號或脈搏信號的峰值序列信號進行提;

                    將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號后進行時域、頻域、及時頻域 動態分析后,匯總得到分析結果。

                    7.如權利要求6所述的方法,其特征在于,所述人體的生理信號中的 心電信號或脈搏信號的峰值序列信號進行提取為:對人體的心電信號或脈搏 信號進行干擾信號的刪除及錯誤波形的刪除后,對所設定時間段的人體的心 電信號或脈搏信號的峰值序列信號進行提;

                    將所述多峰值序列信號生成連續間期峰值信號為:基于每個時間段的峰 值序列信號分別計算各自的間期峰值信號,將得到的每段的間期峰值信號拼 接為連續間期峰值信號。

                    8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,所述進行時域分析為:針 對信號瞬間信號值或正常心動間期NN周期信號值,或是針對NN周期之差, 得到信號的時域結果;

                    所述進行頻域分析為:采用非參數功率譜密度分析或參數功率譜密度方 法,得到超低頻、極低頻、低頻和/或高頻信號;

                    所述非參數功率譜密度分析方法為快速傅里葉變換方法;所述參數功率 譜密度分析方法為ARMA模型方法;

                    所述進行時頻域動態分析采用時頻信號分析方法得到信號實時的各頻 段能量值。

                    9.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據分析結果計算干 預參數為:

                    根據分析結果,分析神經活性,根據交感神經和副交感神經活性以及二 者的比例,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    根據分析結果,分析身體壓力指數,根據身體壓力指數,設置干預的時 間、干預的頻率和干預的強度;

                    或者根據分析結果,分析精神壓力指數,根據精神壓力指數,設置干預 的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    或者根據分析結果,分析注意力集中度,根據注意力集中度,設置干預 的時間、干預的頻率和干預的強度。

                    10.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對應的精神壓力分析儀方式 包括精神壓力分析儀方法,精神壓力分析儀時間和精神壓力分析儀強度;

                  精神壓力分析儀生理信號進行實時監控


                    所述對應的精神壓力分析儀方法包括:呼吸調整、音樂信號干預、電刺激干預、 針刺激干預或艾灸干預。

                    11.一種確定精神壓力分析儀方式的系統,其特征在于,包括:采集單元、分 析單元、計算單元及干預單元,其中,采集單元,用于對人體的生理信號進 行實時監控;

                    分析單元,用于實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    計算單元,用于根據分析結果實時計算干預參數;

                    干預單元,用于根據干預參數實時得到非線性對應的精神壓力分析儀方式。

                    12.如權利要求11所述的系統,其特征在于,所述采集單元,還包括:

                    傳感器模塊,用于采集人體的生理信號;

                    濾波模塊,用于對所采集的人體的生理信號進行濾波;

                    模/數轉換模塊,用于對濾波后的人體的生理信號進行模/數轉換。

                    13.如權利要求11所述的系統,其特征在于,所述分析單元,還包括:

                    峰值信號提取模塊,用于將人體的生理信號中的心電信號或脈搏信號的 峰值序列信號進行提;

                    生成間期序列模塊,用于將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號;

                    時域分析模塊,用于將將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號進行時 域分析;

                    時域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時域分析后,得到時域分 析結果;

                    頻域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行頻域分析后,得到頻域分 析結果;

                    時頻域動態分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時頻域動態分析后, 得到時頻域動態分析結果;

                    結果輸出模塊,用于將得到的時域分析結果、頻域分析結果及時頻域動 態分析結果,匯總為分析結果后輸出。

                    14.如權利要求13所述的系統,其特征在于,所述計算單元,還包括:

                    交感/副交感活性計算模塊,用于根據分析結果,分析神經活性,根據 交感神經和副交感神經活性以及二者的比例,設置干預的時間、干預的頻率 和干預的強度;

                    身體壓力指數計算模塊,用于根據分析結果,分析身體壓力指數,根據 精神壓力指數,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    精神壓力指數計算模塊,用于根據分析結果,分析精神壓力指數,根據 精神壓力指數,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    注意力集中度數計算模塊,用于根據分析結果,分析注意力集中度,根 據注意力集中度,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度。

                    15.如權利要求11所述的系統,其特征在于,干預單元,包括:

                    干預方式選擇模塊,用于選擇精神壓力分析儀方法;

                    干預參數設置模塊,用于設置精神壓力分析儀時間;

                    干預信號產生模塊,用于設置精神壓力分析儀強度后,所選擇的精神壓力分析儀方法、 精神壓力分析儀時間及精神壓力分析儀強度,產生干預信號。

                    說明書

                    一種確定精神壓力分析儀方式的方法及系統

                    技術領域

                    本發明生物醫學工程領域,特別涉及一種確定精神壓力分析儀方式的方法及系 統。

                    背景技術

                    人體是一個復雜的系統,人體中的心臟跳動、血液循環、瞳孔大小改變、 肺、胃和肝等各個器官的協調工作,都是在不斷地變化和協調下完成的工作。 從神經生理學角度來說,神經系統對人體機體功能的調節起主導作用。人類 神經系統是動物進化的產物,單細胞生物或多細胞動物沒有神經系統,細胞 對外界環境的刺激進行直接的反應,從脊椎動物開始,出現了管狀神經系統, 并有了中樞神經和周圍神經系統的區分。神經系統是人體內最高級和最復雜 的系統,它既能調節人體各系統的活動,維持內環境的相對恒定,使人體成 為一個完整的統一體,又能通過各種感受器接受外界刺激做出相應反應,使 人體與外界環境保持平衡和統一。

                    人體的自主神經系統一般指支配內臟器官的傳出神經,對內臟器件活動 起著重要的調節作用,控制呼吸、循環、消化、代謝、腺體分泌、體溫和生 殖等一些對生命十分重要的功能。自主神經系統可以分為交感神經系統和副 交感神經系統兩個部分。自主神經系統實現對內臟器官的調節,是一個復雜 的自組織系統。一般地,人們無法直接考察自主神經活動及引起的生理變化, 必須通過測量人體的各種生理信號以達到觀察生理變化,進而了解自主神經 活動的目的。對于身體健康的人來說,血壓、體溫、心電、脈搏、腦電和呼 吸等生理信號都具有一定的數值,有其正常變化的參數范圍。生命存在各種 復雜的節律變化,一個健康的生命體,其生理信號變化的規律是復雜的,這 種生物生理信號很少嚴格遵循周期性波動,而是大多數呈不規律的變化,并 且波動方式十分復雜。即使在休息或平靜狀態下依然如此。影響人體生理信 號發生變化的因素很多。首先,對于不同的生理狀態,如年齡、運動或睡眠 等,人體生理信號會反映出明顯的波動;其次,情緒變化也會引發生理變化; 再次,人體會對變化的環境產生應激反應,例如強烈的噪聲會影響人體生理 信號產生變化。最后,人體會對變化的環境產生應激反應,例如強烈的噪聲 會影響人體生理信號產生變化。

                    因此,對復雜的人體生理信號進行深入研究具有重要的理論意義,根據 研究結果對人體進行干預用于醫學保健,有著重要的實用價值。

                    發明內容

                    有鑒于此,本發明實施例提供一種確定精神壓力分析儀方式的方法,該方法能 夠準確地基于人體生理信號確定精神壓力分析儀方式,從而使得用戶準確獲取病癥 對應的精神壓力分析儀方式,易于實施。

                    本發明實施例還提供一種基于人體生理信號確定精神壓力分析儀方式的系統, 該系統能夠準確地基于人體生理信號確定精神壓力分析儀方式,從而使得用戶準確 獲取病癥對應的精神壓力分析儀方式,易于實施。

                    根據上述目的,本發明是這樣實現的:

                    一種確定精神壓力分析儀方式的方法,包括:

                    a、對人體的生理信號進行實時監控;

                    b、實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    c、根據分析結果實時計算干預參數;

                    d、根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式。

                    一種確定精神壓力分析儀方式的系統,包括:采集單元、分析單元、計算單元 及干預單元,其中,采集單元,用于對人體的生理信號進行實時監控;

                    分析單元,用于實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    計算單元,用于根據分析結果實時計算干預參數;

                    干預單元,用于根據干預參數實時得到非線性對應的精神壓力分析儀方式。

                    由上述方案可以看出,本發明實施例首先實時監控人體生理信號;然后 實時分析所監控的人體生理信號后,得到分析結果;再次,根據分析結果實 時計算干預參數;最后,根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式,采用 對應的精神壓力分析儀方式作用于人體,這個過程循環進行,從而根據人體生理信 號動態調整精神壓力分析儀方式。由于本發明實施例實時對人體生理信號進行分析, 分析準確,最終基于分析確定精神壓力分析儀方式也準確,所以可以準確地基于人 體生理信號確定精神壓力分析儀方式,并動態調整,從而使得用戶準確獲取病癥對 應的精神壓力分析儀方式,易于實施。

                    附圖說明

                    圖1為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的方法流程圖;

                    圖2為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的系統結構示意圖;

                    圖3為本發明實施例當人體的生理信號為脈搏波信號時的采集單元結 構示意圖;

                    圖4為本發明實施例提供的所采集的脈搏波信號的示意圖;

                    圖5為本發明實施例當人體的生理信號為心電信號時的采集單元結構 示意圖;

                    圖6為本發明實施例提供的所采集的心電信號的示意圖;

                    圖7為本發明實施例提供的實時智能分析的系統結構示意圖;

                    圖8為本發明實施例提供的峰值提取方法流程圖;

                    圖9為本發明實施例提供的將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號 的方流程圖;

                    圖10為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的方法具體例子流程圖;

                    圖11為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的系統詳細結構示意圖。

                    具體實施方式

                    為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下參照附圖并舉 實施例,對本發明作進一步詳細說明。

                    為了準確地基于人體生理信號確定精神壓力分析儀方式,并可以根據人體生理 信號的變化進行精神壓力分析儀方式的動態調整,從而使得用戶準確獲取病癥對應 的精神壓力分析儀方式,易于實施,本發明實施例首先實時監控人體生理信號;然 后實時分析所監控的人體生理信號后,得到分析結果;再次,根據分析結果 實時計算干預參數;最后,根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式。采 用對應的精神壓力分析儀方式作用于人體,這個過程循環進行,從而根據人體生理 信號動態調整精神壓力分析儀方式。由于本發明實施例實時對人體生理信號進行分 析,分析準確,最終基于分析確定精神壓力分析儀方式也準確。

                    圖1為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的方法流程圖,其具體步 驟為:

                    步驟101、對人體的生理信號進行實時監控;

                    步驟102、實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    步驟103、根據分析結果實時計算干預參數;

                    步驟104、根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式。

                    在本發明實施例中,還包括:

                    將得到對應的精神壓力分析儀方式作用于人體設置的位置,也就是采用所得到 對應的精神壓力分析儀方式治療人體上的穴位,比如耳朵上的穴位等等,然后繼續 執行步驟101~步驟104,動態調整對應的精神壓力分析儀方式。

                    在本發明實施例中,還包括:將實時計算得到的干預參數進行反饋,在 實時分析所監控的人體生理信號時,基于所反饋的干預參數進行實時分析, 實時分析人體生理信號的變化,得到分析結果。這樣,后續根據分析結果計 算干預參數時,就是得到變化調整的干預參數后,再得到對應的精神壓力分析儀方 式。整個過程是一個子反饋系統,其特點是:實時監測生理信號,實時分析, 實時干預,根據干預反饋,調整干預參數,繼續干預。

                    可以看出,本發明實施例是實時監控人體生理信號,實時分析及實施進 行精神壓力分析儀。

                    圖2為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方式的系統結構示意圖,包括: 采集單元、分析單元、計算單元及干預單元,其中,

                    采集單元,用于對人體的生理信號進行實時監控;

                    分析單元,用于實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果;

                    計算單元,用于根據分析結果實時計算干預參數;

                    干預單元,用于根據干預參數實時得到對應的精神壓力分析儀方式。

                    在該系統中,還包括反饋單元,用于將計算單元計算的干預參數反饋給 分析單元;

                    分析單元,還用于在實時分析所監控的人體生理信號時,基于所反饋的 干預參數進行實時分析,實時分析人體生理信號的變化,得到分析結果。

                    在該系統中,還包括治療單元,用于采用對應的精神壓力分析儀方式作用于人 體設置的位置。

                    以下對圖1所述的每個步驟進行詳細說明

                    對人體的生理信號進行實時監控

                    對人體的生理信號進行實時監控的方式有很多,對不同的人體生理信號 可以采用不同的實時監控方法,比如血壓、體溫、心電、脈搏波、腦電和呼 吸等不同的人體生理信號,分別實時監控心電信號、或脈搏波信號、或由心 電信號和脈搏信號生成的心率信號。

                    以下以脈搏波信號的實時監控為例進行說明,但是本發明實施例對人體 的生理信號實時監控不限于此。

                    圖3為本發明實施例當人體的生理信號為脈搏波信號時的采集單元結 構示意圖,包括:

                    脈搏波傳感器,用于采集人體的脈搏波信號;

                    濾波器,用于將所采集的人體的脈搏波信號進行濾波;

                    模/數轉換模塊,用于將濾波后的人體的脈搏波信號進行模數轉換后, 發送給分析單元。

                    在這里脈搏波傳感器可以采用光電式脈搏波傳感器,或壓力式脈搏波傳 感器,在采集時,壓力式脈搏波傳感器可以放在手臂橈動脈處進行采集,光 電式脈搏波傳感器可以放置到人體的全省各處采集,如手掌、手指或腦門等 各個位置。

                    圖4為本發明實施例提供的所采集的脈搏波信號的示意圖。

                    以下以心電信號的實時監控為例進行說明,圖5為本發明實施例當人體 的生理信號為心電信號時的采集單元結構示意圖,包括:

                    心電傳感器,用于采集人體的心電信號;

                    濾波器,用于將所采集的人體的心電信號進行濾波;

                    模/數轉換模塊,用于將濾波后的人體的心電信號進行模數轉換后,發 送給分析單元。

                    在這里心電傳感器采用肢體導聯方式,不限制是二導聯、三導聯以及其 他數目的電極導聯方式。

                    圖6為本發明實施例提供的所采集的心電信號的示意圖。

                    實時分析所監控的人體生理信號,得到分析結果

                    實時分析時,采用實時智能分析方法,如圖7所示,圖7為本發明實施 例提供的實時智能分析的系統結構示意圖,包括:

                    信號輸入模塊,用于將人體的生理信號輸入。即將生理信號中的心電信 號或脈搏信號進行輸入;

                    峰值提取模塊,用于將人體的生理信號中的心電信號或脈搏信號的峰值 序列信號進行提;

                    生成間期序列模塊,用于將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號;

                    時域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時域分析后,得到時域分 析結果;

                    頻域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行頻域分析后,得到頻域分 析結果;

                    時頻域動態分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時頻域動態分析后, 得到時頻域動態分析結果;

                    結果輸出模塊,用于將得到的時域分析結果、頻域分析結果及時頻域動 態分析結果,匯總為分析結果后輸出。

                    在該實施例中,圖8為本發明實施例提供的峰值提取方法流程圖,其具 體步驟為:

                    步驟801、對所設定時間段的人體的生理信號被輸入;

                    在本步驟中,人體的生理信號就是人體的心電信號或脈搏信號;

                    步驟802、對人體的生理信號進行濾波;

                    步驟803、判斷人體的生理信號中是否包括干擾信號,如果是,則執行 步驟804;如果否,則直接執行步驟805;

                    步驟804、對人體的生理信號的干擾進行剔除后,執行步驟805;

                    步驟805、判斷人體的生理信號的波形是否錯誤,如果是,執行步驟806; 如果否,執行步驟807;

                    步驟806、將人體的生理信號中的錯誤波形刪除后,執行步驟807;

                    步驟807、對人體的生理信號的峰值進行提;

                    步驟808、輸出當前所設定時間段的人體的生理信號中的峰值序列信號 后,設置下一時間段,返回步驟801循環執行。

                    在該實施例中,圖9為本發明實施例提供的將多峰值序列信號生成連續 間期峰值信號的方流程圖,其具體步驟為:

                    步驟901、得到多峰值序列信號;

                    步驟902、判斷多峰值序列信號的分段數目;

                    步驟903、對于每段的峰值序列信號,計算各自的間期峰值信號;

                    步驟904、將得到的每段的間期峰值信號拼接為連續間期峰值信號。

                    在該實施例中,對連續間期峰值信號進行時域分析可以采用多種方法, 其中采用時域測量分析是最易實施的方法。以人體的生理信號為心電信號為 例,該方法將連續間期峰值信號換算出在時間軸上的任何一點信號值并記錄, 探測每個磁共振血管造影(QRS)波群,逐個確定正常的瞬時信號值?傻 到的時域分析結果有:平均正常心動間期(NN)周期、平均心率、最長最 短NN間期之差、日夜心率之差、瞬間心率跟隨呼吸值、深吸氣后屏氣再用 力做呼氣(Valsalva)動作的變化、NN周期的標準差及短時程測量均估量心 率的高頻變異成分等等?梢缘玫降臅r域分析有兩類,一類是直接針對瞬間 信號值或NN周期信號值,另一類是針對NN周期之差。這兩類變量即可以 對較長的時間段,比如24小時進行分析,也可以分析某一小時間段,分析 某一小時間段便于比較各類日;顒,如吃飯及睡覺時不同時間段的人體的 生理變化。

                    在該實施例中,對連續間期峰值信號進行頻域分析,即對連續間期峰值 信號進行功率譜密度分析,反應信號主要的譜成分。在這里,功率譜密度分 析有兩種方法:第一種方法為非參數方法,采用快速傅里葉變換(FFT), 算法簡單且處理快速;第二種方法為參數方法,處理快速且可自動計算,如 采用自回歸(AR)算法等。對于信號短時程,信號時間長度在2分鐘到5 分鐘,可以辨別出三個主要的譜成分:極低頻(VLF)、低頻(LF)及高頻 (HF)。LF和HF的功率譜分布隨著神經活性的改變對心臟周期調節的變 化而改變,通常分析結果中,VLF、LF和HF采用其功率譜的絕對數值,單 位為ms2。LF和HF也可以用其校正單位(n.u.),校正單位表達了各功率 成分占總功率減去VLF成分的相對比例。當信號采用長時程時,比如信號 的時間長度在小時量級時,還可以分析得到超低頻(ULF)成分。

                    在該實施例中,對連續間期峰值信號進行時頻域動態分析可以采用時頻 信號分析方法,比如可以采用小波分解技術,通過比較分析不同時刻的峰值 信號,比如脈搏波峰值信號的瞬間頻率和能量值,得到不同狀態下的人體生 理信號的變化。小波變化的多分辨率分析和對信號進行時頻分解時,能夠為 信號提供精密的分析方法,在全頻帶對信號多層次劃分,提高了頻率分辨率, 將信號無冗余、無疏漏、正交分解到獨立的頻帶內,每個頻帶內的信號能量 都蘊含了信號的信息。

                    具體地說,小波分解技術為:

                    分辨率分析關系,得到小波子空間中的分解關系 <math> <mrow> <msubsup> <mi>W</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mi>j</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>n</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&CirclePlus;</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mi>j</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>Z</mi> <mo>;</mo> </mrow> </math>

                    小波分解一般表達式為:

                    <math> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mi>k</mi> </mrow> <msup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> </msup> </msubsup> <mo>&CirclePlus;</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> </msup> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>&CirclePlus;</mo> <mn>...</mn> <mo>&CirclePlus;</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mn>2</mn> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>Z</mi> </mrow> </math>

                    該表達式可以轉換為:<math> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&CirclePlus;</mo> <mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <msup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> </msup> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mrow> <msup> <mn>2</mn> <mi>k</mi> </msup> <mo>+</mo> <mi>m</mi> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mo>&Element;</mo> <mi>Z</mi> </mrow> </math>

                    式中,j=1,2,…;k=1,2,…,j;m=0,1,…2k-1。

                    對于信號x(t)的小波分解,分解信號屬于子空間若j=0,則 k=0和m=0,表示在分辨率為j水平下的原始信號x(t),記為x1。如果x1分 解1次,即k=1,小波分解第一層得到信號x2和x3。如果x1分解兩次,則得 到x4、x5、x6、x7。以此類推。

                    具體計算步驟如下:對一段信號x,數據長度為N,采樣頻率為fs。進 行小波分解;對所設定的頻帶進行小波重構;其中要正確定義小波分解的節 點號來確定所設定的頻帶;計算所設定的頻帶能量值;將各頻帶能量歸一化。

                    也就是說,峰值位置計算,得到間期信號,將多段間期信號拼接后換算, 得到心率隨時間變化的信號。對這個信號進行時頻小波變換,從而得到在特 定時間窗口內的頻率分量的能量值,反映人體狀況的變化。

                    根據分析結果實時計算干預參數

                    在本發明實施例中,根據分析結果計算的干預參數包括:計算控制干預 的時間、干預信號的頻率及干預信號的強度。

                    根據分析結果,分析神經活性,根據交感神經和副交感神經活性以及二 者的比例,設置干預的時間、頻率和干預信號的強度。

                    根據分析結果,分析身體壓力指數,根據身體壓力指數,設置干預的時 間、頻率和干預信號的強度。

                    根據分析結果,分析精神壓力指數,根據精神壓力指數,設置干預的時 間、頻率和干預信號的強度。

                    根據分析結果,分析注意力集中度,根據注意力集中度,設置干預的時 間、頻率和干預信號的強度。

                    具體地說,分別由所設置的函數f計算出干預參數。

                    1)神經活性:交感神經活性:LF功率譜的絕對數值,單位為ms2。

                    2)副交感神經活性:HF功率譜的絕對數值,單位為ms2

                    3)身體壓力指數a1=g1(LF,HF);

                    4)精神壓力指數a2=g2(LF,HF)

                    5)注意力集中指數a3=g3(sdnn)

                    具體的函數g1g2g3,可以采用統計學習的方法得到函數模型。

                    本發明實施例還可以根據a1a2a3計算干預信號強度。

                    如果a1屬于[a1TL,a1TH],則干預,干預信號強度為f1(a1)。如果不屬 于[a1TL,a1TH]之間,則不進行干預。

                    如果a2屬于[a2TL,a2TH],則干預,干預信號強度為f2(a2)。如果不屬于 [a2TL,a2TH]之間,則不進行干預。

                    如果a3屬于[a3TL,a3TH],則干預,干預信號強度為f3(a3)。如果不屬于 [a3TL,a3TH]之間,則不進行干預。

                    f1f2f3是根據病人身體實驗獲得的經驗函數。

                    根據干預參數得到對應的精神壓力分析儀方式,在這里,對應的精神壓力分析儀方式 包括:精神壓力分析儀方法、精神壓力分析儀時間及精神壓力分析儀強度。

                    其中,精神壓力分析儀方法具體包括:呼吸調整、音樂信號干預、電刺激干預、 針刺激干預或艾灸干預。

                    針對的問題主要包括:疲勞、專注力不夠、精神壓力大、失眠等亞健康 問題。

                    以下舉一個具體實施例說明本發明實施例的方案,如圖10所示,圖10 為本發明實施例提供的確定干擾治療方式的方法具體例子流程圖,其具體步 驟為:

                    步驟1001、對人體的心電信號實時采集;

                    步驟1002、對所采集的心電信號去干擾及分段峰值提;

                    步驟1003、將所提取的心電信號分段峰值進行拼接,得到心電信號的 連續間期信號;

                    步驟1004、對該心電信號進行時域、頻域和時頻動態分析;

                    步驟1005、分析得到人體的精神壓力指數a;

                    步驟1006、判斷a是否屬于設定的人體精神壓力的正常區間[an,am],如 果是,返回執行步驟1001;否則,則執行步驟1007;

                    步驟1007、對人體進行電刺激干預啟動,電刺激作用位置為耳朵迷走 神經區,刺激信號強度f(a)。

                    采用本發明實施例提供的方法及系統可以制作得到一些產品,比如頭戴 式穿戴設備,將該穿戴設備固定到頭上,與終端無線連接,將采集到的生理 信號發送給終端處理,終端根據該生理信號,采用本發明提供的方法得到干 預治療方法后,將該精神壓力分析儀方法的治療信號反饋給該穿戴設備,由該穿戴 設備根據該治療信號,進行經顱直流電刺激,在5到20分鐘內能改變人體 的情緒狀態。

                    或者還可以制作耳帶式穿戴設備,將該耳帶式穿戴設備固定在耳朵處, 形狀類似于助聽器,但不限于此,該耳帶式穿戴設備具有采集人體生理信號 功能,比如通過耳后采集,以及執行干預治理方式的功能,比如通過對耳朵 上特定穴位的振動來實現。另外,該耳帶式穿戴設備還具有通信功能,可以 與終端進行無線通信,該終端能夠根據從耳帶式穿戴設備發送的人體生理信 號,根據本發明實施例提供的方法,得到對應的精神壓力分析儀方式,并發送給耳 帶式穿戴設備執行。

                    在本發明實施例中,基于圖2所述的系統中的每個單元中,還具有多個 功能模塊實現,如圖11所示,圖11為本發明實施例提供的確定精神壓力分析儀方 式的系統詳細結構示意圖,其中的采集單元和干預單元可以集成在穿戴設備 中,而分析模塊和計算模塊集成在終端中,穿戴設備和終端通過無線通信系 統進行交互。具體地說,

                    所述采集單元,可以采用圖3和圖6的結構,總的來說還包括:

                    傳感器模塊,用于采集人體的生理信號;

                    濾波模塊,用于對所采集的人體的生理信號進行濾波;

                    模/數轉換模塊,用于對濾波后的人體的生理信號進行模/數轉換。

                    所述分析單元,可以采用圖7所述的結構,還包括:

                    峰值信號提取模塊,用于將人體的生理信號中的心電信號或脈搏信號的 峰值序列信號進行提;

                    生成間期序列模塊,用于將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號;

                    時域分析模塊,用于將將多峰值序列信號生成連續間期峰值信號進行時 域分析;

                    時域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時域分析后,得到時域分 析結果;

                    頻域分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行頻域分析后,得到頻域分 析結果;

                    時頻域動態分析模塊,用于對連續間期峰值信號進行時頻域動態分析后, 得到時頻域動態分析結果;

                    結果輸出模塊,用于將得到的時域分析結果、頻域分析結果及時頻域動 態分析結果,匯總為分析結果后輸出。

                    所述計算單元,還包括:

                    交感/副交感活性計算模塊,用于根據分析結果,分析神經活性,根據 交感神經和副交感神經活性以及二者的比例,設置干預的時間、干預的頻率 和干預的強度;

                    身體壓力指數計算模塊,用于根據分析結果,分析身體壓力指數,根據 精神壓力指數,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    精神壓力指數計算模塊,用于根據分析結果,分析精神壓力指數,根據 精神壓力指數,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度;

                    注意力集中度數計算模塊,用于根據分析結果,分析注意力集中度,根 據注意力集中度,設置干預的時間、干預的頻率和干預的強度。

                    所述干預單元,包括:

                    干預方式選擇模塊,用于選擇精神壓力分析儀方法;

                    干預參數設置模塊,用于設置精神壓力分析儀時間;

                    干預信號產生模塊,用于設置精神壓力分析儀強度后,所選擇的精神壓力分析儀方法、 精神壓力分析儀時間及精神壓力分析儀強度,產生干預信號。

                  精神壓力分析儀生理信號進行實時監控


                    以上舉較佳實施例,對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳 細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以 限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換和 改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。


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