生理反饋系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生理反饋系統(tǒng)，特別涉及一種結(jié)合生理信息實時反饋以及呼吸調(diào)控的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，越來越多的研宄著重于人體如何通過自我意識調(diào)控的方式而影響身體的運作系統(tǒng)，以達到改善身心健康的效果，例如，生理反饋(b1feedback)(包括神經(jīng)生理反饋(neurofeedback))、冥想(meditat1n)、呼吸訓(xùn)練(breath training)等皆是目前已獲大量研宄結(jié)果支持，且亦有越來越多人使用的方法。
[0003]其中，生理反饋是一種人體為了改善健康及效能等目的而學(xué)習(xí)如何改變生理活動的學(xué)習(xí)程序，在此程序中，人體中可通過意識，例如，思考、情緒、以及行為，改變的生理活動，例如，腦波，心率、呼吸、肌肉活動或皮膚溫度等，會通過儀器進行監(jiān)測，且儀器快速且準(zhǔn)確的將信息反饋給受試者，由于此信息與所欲實現(xiàn)的生理改變有關(guān)，因此，受試者在獲得信息后，就可據(jù)以而進行自我意識調(diào)控，加強所需的生理反應(yīng)。
[0004]另外，靜坐冥想的常見方式是:集中注意力、正念(mindfulness)以及慈悲心與愛，主要皆涉及自我意識控制。靜坐冥想的目的和臨床心理學(xué)、精神醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)以及教育的許多目標(biāo)一致，越來越多的研宄結(jié)果顯示，靜坐冥想可能有助于舒緩抑郁癥和慢性疼痛癥狀，并且有利于提升整體的幸福感。
[0005]此外，亦有越來越多的科學(xué)證據(jù)顯示，靜坐冥想期間進行的自我意識調(diào)控可以改變大腦的功能性回路，并產(chǎn)生對心靈、大腦以及整個身體都有益處的效果，許多神經(jīng)科學(xué)家亦已開始通過觀察靜坐冥想期間的大腦反應(yīng)而了解冥想對于人體所造成的影響。而這在某種程度上即類似于所謂的神經(jīng)生理反饋(neurofeedback)，只是，進行神經(jīng)生理反饋時，與進行生理反饋一樣，會實時地將腦部活動的信息提供予使用者。
[0006]由上可知，當(dāng)涉及通過人體自身的調(diào)控機制而達到改進身心健康的效果時，最重要地是使用者必須集中注意力，以幫助自我意識調(diào)控的進行，因此，當(dāng)注意力更容易集中時，自我意識調(diào)控所帶來的效果自然更容易實現(xiàn)。
[0007]一般在需要集中注意力的靜坐冥想過程中，通常會強調(diào)冥想者必須專注于呼吸的韻律，尤其在出現(xiàn)心思游移時，必須將注意力重新集中在一吸一吐的呼吸韻律上，因此，專注于呼吸韻律是已知可提升注意力的方法。
[0008]呼吸在一般沒有意識介入的情形下，呼吸是受自律神經(jīng)系統(tǒng)控制，會自動地根據(jù)身體需求而調(diào)節(jié)呼吸速率以及深度等，而另一方面，呼吸亦可受意識控制，在有限的范圍內(nèi)，人體可以自行控制呼吸速率以及深度等，故已有研宄顯示，可通過控制呼吸的方式而影響交感神經(jīng)以及副交感神經(jīng)的平衡，一般的情形是，呼氣期間會增加副交感神經(jīng)活性，減緩心跳，吸氣期間則相反。
[0009]因此，當(dāng)需要集中注意力而專注于呼吸韻律時，除了可因?qū)⒆⒁饬貧w到呼氣與吐氣的韻律而達到專心及穩(wěn)定的效果外，亦同時間會對自身的自律神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，此時，只要呼吸對自律神經(jīng)系統(tǒng)的影響與進行生理反饋、神經(jīng)生理反饋或冥想的目標(biāo)一致時，例如，放松身心，則就可很自然地由于增加對呼吸進行控制而讓生理反饋的效果更上一層樓，達到相輔相成的效果。
[0010]也由于呼吸介于意識與非意識控制間的特性，呼吸訓(xùn)練同樣被視為是一種可因影響人體運作而達到改善身心效果的程序。一般而言，呼吸訓(xùn)練是通過意識而調(diào)整自身呼吸的過程，舉例而言，常見的一種呼吸訓(xùn)練方式是布泰科呼吸訓(xùn)練(Buteyko breathingtechnique)，其主張通過進行鼻部呼吸、且以意識控制而使呼吸速率或呼吸量降低的呼吸方法，可對因呼吸速度增加或過度換氣所造成的疾病，例如，哮喘，或是其他呼吸相關(guān)疾病，例如，睡眠呼吸中止，具有治療效果。
[0011]另外，呼吸訓(xùn)練亦可在具有外部導(dǎo)引信號的情形下進行，通常，導(dǎo)引信號的作用在于導(dǎo)引使用者的呼吸，例如，導(dǎo)引呼吸速率，及/或呼氣與吐氣時間比等，而根據(jù)目的的不同，導(dǎo)引信號的內(nèi)容亦可有所改變，例如，在進行布泰科呼吸訓(xùn)練時，導(dǎo)引信號可提供較慢的呼吸速率，以符合其訓(xùn)練目標(biāo)。
[0012]一般在呼吸訓(xùn)練過程中，使用者多只專注于進行呼吸的調(diào)整，但既然呼吸訓(xùn)練的目的亦在于改善身心健康，因此，若可在呼吸訓(xùn)練過程中提供使用者有關(guān)其生理狀態(tài)的實時信息，以讓使用者知道呼吸調(diào)整的進行是否朝向預(yù)期的目標(biāo)前進，相信將可有助于進一步提升呼吸訓(xùn)練的效率，達到事半功倍的效果。
[0013]因此，確實有需要發(fā)展出一種新穎的系統(tǒng)，可在使用者通過自我意識控制而進行生理反饋、冥想、或神經(jīng)生理反饋時，提供進一步進行呼吸調(diào)整的依據(jù)，以使呼吸對改善身心健康的影響可同時被展現(xiàn)出來，進而相輔相成地讓可實現(xiàn)的效果更上層樓。
[0014]另外，當(dāng)以呼吸訓(xùn)練為基礎(chǔ)時，同樣可通過讓使用者實時得知自身的生理狀態(tài)的方式，而讓使用者可在進行呼吸訓(xùn)練的同時通過自我意識的調(diào)控而改變其呼吸行為或其他生理狀態(tài)，進一步提升訓(xùn)練的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一目的在于提供一種生理反饋系統(tǒng)，其通過單一個可感知信號產(chǎn)生源提供實時的自律神經(jīng)活動信息以及呼吸導(dǎo)引信號，以讓使用者在進行生理反饋程序期間，可通過跟隨呼吸導(dǎo)引信號而達到進一步提升生理反饋的效果。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種神經(jīng)生理反饋系統(tǒng)，其通過單一個可感知信號產(chǎn)生源提供實時的腦部活動信息以及呼吸導(dǎo)引信號，因此，使用者可通過跟隨呼吸導(dǎo)引信號而提高專注力，進一步提升神經(jīng)生理反饋所實現(xiàn)的效果。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種生理反饋系統(tǒng)，其通過單一個可感知信號產(chǎn)生源提供實時的心跳變異率以及呼吸導(dǎo)引信號，以讓使用者在進行生理反饋程序期間，可根據(jù)得自心跳變異率的信息而進行自我意識調(diào)整，并通過跟隨呼吸導(dǎo)引信號，而讓生理反饋對自律神經(jīng)活動的影響效果獲得進一步的提升。
[0018]本發(fā)明的另一目的在于提供一種呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)，其通過單一個可感知信號產(chǎn)生源提供呼吸導(dǎo)引信號以及相關(guān)的呼吸行為的信息，以讓使用者可在得知自身的呼吸行為的情形下進行呼吸調(diào)控，有效地提升訓(xùn)練的效果。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提供一種呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)，其通過單一個可感知信號產(chǎn)生源而提供呼吸導(dǎo)引信號以及相關(guān)呼吸時胸部/腹部起伏動作的信息，以讓使用者了解其否通過腹式呼吸的方式而進行呼吸訓(xùn)練。
[0020]本發(fā)明的另一目的在于提供一種影響生理狀態(tài)的系統(tǒng)，其通過單一發(fā)光體的發(fā)光強度提供使用者真實的呼吸模式以及發(fā)光顏色提供相關(guān)使用者生理狀態(tài)的信息，以作為使用者進行自我意識調(diào)控的基礎(chǔ)，進而達到影響生理狀態(tài)的效果。
[0021]本發(fā)明的在一目的在于提供一種影響生理狀態(tài)系統(tǒng)，其通過獨立發(fā)光體的發(fā)光強度變化提供呼吸導(dǎo)引信號，以及發(fā)光顏色變化提供相關(guān)使用者生理活動信息，以讓使用者在訓(xùn)練區(qū)段中，可方便地通過單一視覺產(chǎn)生源而獲得兩種信息。
【附圖說明】
[0022]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)測量腦電信號時的可能實施實例；
[0023]圖2A-2D顯示本發(fā)明系統(tǒng)中，可感知信號產(chǎn)生源的可能實施實例；
[0024]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)測量腦電信號時的另一可能實施實例；
[0025]圖4A-4C顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實施例，采用呼吸動作感測元件的生理反饋系統(tǒng)的實施不意圖；
[0026]圖5A-5C顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)測量心電信號測量時可能實施實例；
[0027]圖6顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)測量腦電信號以及心率序列時的可能實施實例；以及
[0028]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)測量皮膚電活動時的可能實施實例。
[0029]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0030]10頭戴式腦電檢測裝置
[0031]12發(fā)光體
[0032]14耳戴結(jié)構(gòu)
[0033]20呼吸動作感測元件
[0034]22發(fā)光源
[0035]24心電電極
[0036]30穿戴式生理感測裝置
[0037]31 電極
[0038]32 殼體
[0039]34智能手機
【具體實施方式】
[0040]本發(fā)明系統(tǒng)的目的在于，將通過自我意識調(diào)整而影響生理狀態(tài)的程序以及呼吸調(diào)控兩者融和在同一個訓(xùn)練區(qū)段中，并通過與使用者間互動形成一反饋回路的方式而實現(xiàn)加成影響生理狀態(tài)的技術(shù)效果，故可廣泛應(yīng)用于生理反饋、神經(jīng)生理反饋、冥想、及/或呼吸訓(xùn)練等各種通過自我意識調(diào)控而影響生理狀態(tài)的程序，以讓該程序所實現(xiàn)的成效進一步獲得提升。
[0041]在此原則下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)具有一穿戴式生理感測裝置以及一可感知信號產(chǎn)生源，其中，該穿戴式生理感測裝置用以在該訓(xùn)練區(qū)段中，取得因生理活動發(fā)生改變而受影響的生理信號，以及該可感知信號產(chǎn)生源則用以在該訓(xùn)練區(qū)段中，通過使用者可感知信號，例如，視覺可感知信號、及/或聽覺可感知信號，以向使用者提供呼吸導(dǎo)引以及有關(guān)生理活動的信息，例如，實時生理狀態(tài)，呼吸行為的改變，及/或訓(xùn)練執(zhí)行的成效等。
[0042]請參閱圖1，其顯示根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一較佳實施例，此實施例在于提供有關(guān)神經(jīng)生理反饋系統(tǒng)融入呼吸訓(xùn)練的實施內(nèi)容，因此，在此，該穿戴式生理感測裝置是實施為一頭戴式腦電檢測裝置10，以及該可感知信號產(chǎn)生源是實施為一發(fā)光體12。
[0043]當(dāng)使用者利用本發(fā)明的此神經(jīng)生理反饋系統(tǒng)而執(zhí)行一神經(jīng)生理反饋程序時，如圖所示地，將該頭戴式腦電檢測裝置設(shè)置于頭上，以通過設(shè)置于頭帶內(nèi)側(cè)的腦電電極取得使用者的腦波，在此，腦電電極的設(shè)置位置沒有限制，只要是可取得腦波的特定大腦皮質(zhì)位置的相對應(yīng)取樣點即可，例如，常見的取樣點包括Fpl、Fp2、01、02等、或是任何根據(jù)10-20系統(tǒng)所定義的位置，并且，腦電電極的設(shè)置位置以及數(shù)量可根據(jù)所進行的神經(jīng)生理反饋的目的而決定，例如，可增加電極的數(shù)量而進行多通道腦電信號的測量，或可在耳朵上設(shè)置電極以作為參考點等，因此，沒有限制。
[0044]之后，再將該發(fā)光體12設(shè)置于身體前方眼睛可自然看見的位置，并使頭上的腦電檢測裝置與該發(fā)光體進行溝通，例如，通過如藍牙、WiFi等的一般無線通信方式，即可開始進行呼吸生理反饋程序。
[0045]在此，由于結(jié)合了呼吸訓(xùn)練以及神經(jīng)生理反饋，因此，基于呼吸訓(xùn)練的進行，需提供使用者呼吸導(dǎo)引信號，而基于神經(jīng)生理反饋，則需提供使用者反應(yīng)執(zhí)行神經(jīng)生理反饋而發(fā)生改變的生理活動的信息及/或其他相關(guān)的信息，而該發(fā)光體即是提供的媒介。
[0046]在此實施例中，該