觀察腦波而得知呼吸模式,另外,由于心臟的竇房節(jié)及血管系統(tǒng)受自律神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控,而且,自律神經(jīng)系統(tǒng)亦會(huì)通過(guò)壓力受器系統(tǒng)(baroreceptor system)將心率及血壓的改變而反饋給腦部,進(jìn)而影響腦部的功能與運(yùn)作,例如,影響大腦皮質(zhì),并可由腦電圖測(cè)得,再加上有意識(shí)地控制呼吸可因影響自律神經(jīng)而造成心率改變,因此,三者間存在著彼此影響的關(guān)系,是故,三者間良好的同步性即可代表人體處于較為放松的狀態(tài),據(jù)此,此相關(guān)同步性的分析結(jié)果同樣可作為提供使用者進(jìn)行自我意識(shí)調(diào)整的信息,以進(jìn)行神經(jīng)生理反饋。
[0084]因此,如圖6所示,就可將光傳感器結(jié)合于圖1中的頭戴式腦電檢測(cè)裝置上,例如,通過(guò)耳戴結(jié)構(gòu)14而設(shè)置于耳朵上,例如,耳夾結(jié)構(gòu),或是設(shè)置于頭帶內(nèi)側(cè)而由額頭取得心率序列等,如此一來(lái),通過(guò)更多種的生理信號(hào),將可對(duì)使用者的生理狀態(tài)有更精準(zhǔn)的評(píng)估,自然能夠提供更貼近實(shí)際生理狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息,而讓使用者可更容易地朝目標(biāo)生理狀態(tài)前進(jìn)。
[0085]另外,除了常見(jiàn)通過(guò)呼吸訓(xùn)練而達(dá)到放松身心的目的外,亦可通過(guò)調(diào)控呼吸而達(dá)到其他的目的,舉例而言,由于RSA振幅相關(guān)于副交感神經(jīng)活動(dòng),較大的RSA振幅代表較佳的副交感神經(jīng)活動(dòng),而當(dāng)副交感神經(jīng)活動(dòng)的增加足夠多時(shí),就可觸發(fā)人體的放松反應(yīng)(Relaxat1n Response),解除累積的壓力,因此,可通過(guò)觀察使用者的心率變化模式,并在心率開(kāi)始加速時(shí),通過(guò)呼吸導(dǎo)引告知使用者可以開(kāi)始吸氣,以及在心率開(kāi)始減緩時(shí),通過(guò)呼吸導(dǎo)引告知使用者可以開(kāi)始吐氣,以達(dá)到增大RSA振幅的效果,所以,可通過(guò)這樣的方式而提供使用者有助于觸發(fā)人體放松反應(yīng)的呼吸導(dǎo)引信號(hào);此時(shí),再配合上,例如,發(fā)光顏色表示使用者的呼吸是否與呼吸導(dǎo)引信號(hào)相吻合的信息、或是副交感神經(jīng)活動(dòng)是否增加的信息等,將可進(jìn)一步讓呼吸導(dǎo)引的效果獲得提升。此外,由于RSA的波峰與波谷所取得振幅的大小,亦即,在一呼吸周期中,心率的極大值與極小值間的差值,會(huì)相關(guān)于自律神經(jīng)的活性高低,因此,同樣可將此信息實(shí)時(shí)地提供予使用者,以作為使用者調(diào)節(jié)生理活動(dòng)的基礎(chǔ)。
[0086]再進(jìn)一步,當(dāng)取得心率序列后,還可進(jìn)行HRV(Heart Rate Variability,心率變異率)分析,而HRV分析則是得知自律神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的常見(jiàn)手段的一方法,例如,可進(jìn)行頻域分析(Frequency domain),以獲得可用來(lái)評(píng)估整體心率變異度的總功率(Total Power,TP),可反應(yīng)副交感神經(jīng)活性的高頻功率(High Frequency Power,HF),可反應(yīng)交感神經(jīng)活性、或交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)同時(shí)調(diào)控結(jié)果的低頻功率(Low Frequency Power,LF),以及可反應(yīng)交感/副交感神經(jīng)的活性平衡的LF/HF(低高頻功率比)等,另外,亦可在進(jìn)行頻率分析后,通過(guò)觀察頻率分布的狀態(tài)而得知自律神經(jīng)運(yùn)作的和諧度;或者,也可進(jìn)行時(shí)域分析(Time Domain),而獲得可作為整體心率變異度的指標(biāo)的SDNN,可作為長(zhǎng)期整體心率變異度的指標(biāo)的SDANN,可作為短期整體心率變異度的指標(biāo)的RMSSD,以及可用來(lái)評(píng)估心率變異度之中高頻變異的R-MSSD、NN50、及PNN50等。
[0087]因此,亦可通過(guò)發(fā)光顏色的變化而實(shí)時(shí)提供予使用者有關(guān)HRV分析的結(jié)果,以作為讓使用者得知自律神經(jīng)的活動(dòng)情形的信息,在此,由于HRV分析是對(duì)一段時(shí)間內(nèi)心率序列進(jìn)行分析,因此,實(shí)時(shí)HRV分析的進(jìn)行可通過(guò)移動(dòng)時(shí)間窗格(Moving Window)的概念而實(shí)施,亦即,先決定一計(jì)算時(shí)間區(qū)段,例如,I分鐘、或2分鐘,之后,通過(guò)不斷將此時(shí)間區(qū)段向后推移的方式,例如,每5秒計(jì)算一次,就可持續(xù)地得到HRV分析結(jié)果,例如,每5秒獲得一 HRV分析結(jié)果,因而實(shí)現(xiàn)提供實(shí)時(shí)HRV分析結(jié)果的目的,另外,亦可采用加權(quán)計(jì)算(weighting)的概念,適度地增加較接近分析時(shí)間的生理信號(hào)的計(jì)算比重,以讓分析結(jié)果更貼近實(shí)時(shí)的生理狀況。
[0088]再者,根據(jù)本發(fā)明再一方面的構(gòu)想,通過(guò)可檢測(cè)使用者呼吸行為的生理傳感器,根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)亦可實(shí)施為提供使用者其自身呼吸行為模式,以讓使用者知道自己的實(shí)際呼吸情形,例如,可通過(guò)該發(fā)光強(qiáng)度的連續(xù)變化而提供使用者的實(shí)際呼吸速率、以及呼氣期間/吸氣期間變化等。此時(shí),通過(guò)發(fā)光顏色而提供的實(shí)時(shí)生理狀態(tài)信息,根據(jù)所使用者的生理傳感器的不同,可以有不同的可能,舉例而言,可以同樣是相關(guān)呼吸行為的信息,例如,可以是呼吸速率的變化,呼吸穩(wěn)定度,呼氣與吸氣期間的比例,通氣量的大小,是否符合腹式呼吸行為,口部/鼻部氣流量變化等各種可能;另外,也可以是其他的生理信息,例如,當(dāng)通過(guò)取得心率序列而進(jìn)行分析時(shí),就可一方面取得使用者的呼吸行為模式,以及另一方面獲得如前述的自律神經(jīng)活動(dòng)情形以及RSA相關(guān)信息等其他生理狀態(tài)信息;或者,也可再通過(guò)另一種生理感測(cè)元件而取得生理狀態(tài)信息,例如,同時(shí)取得腦電信號(hào)而得知腦部活動(dòng)的情形等,因此,沒(méi)有限制。
[0089]而除了上述的各種可能外,還可實(shí)施為提供使用者的實(shí)際呼吸模式與呼吸導(dǎo)引信號(hào)間的差異與一預(yù)設(shè)分級(jí)表格的比對(duì)結(jié)果,舉例而言,該預(yù)設(shè)分級(jí)表格可提供作為呼吸速率間的差異比對(duì)基準(zhǔn),例如,將差異度分為藍(lán)色:0-20%,綠色:20-40%,黃色:40-60%,紅色:60-80%,因此,使用者就可通過(guò)呈現(xiàn)出來(lái)的顏色而知道自己的呼吸與呼吸導(dǎo)引信號(hào)之間的差異,進(jìn)而進(jìn)行呼吸調(diào)整。
[0090]更進(jìn)一步地,在此情形下,還可再通過(guò)一聽(tīng)覺(jué)可感知信號(hào)而提供呼吸導(dǎo)引信號(hào),例如,聲音或語(yǔ)音,以在通過(guò)發(fā)光顏色而呈現(xiàn)的生理狀態(tài)信息之外,亦作為使用者調(diào)整自身的呼吸行為模式的基礎(chǔ),及/或讓使用者了解自己的呼吸(透過(guò)發(fā)光強(qiáng)度所展現(xiàn)者)與呼吸導(dǎo)引信號(hào)(透過(guò)聽(tīng)覺(jué)可感知訊號(hào)所展現(xiàn)者)間是否相互吻合,而進(jìn)一步使得呼吸訓(xùn)練的效果獲得提升。在此,需注意的是,該聽(tīng)覺(jué)可感知信號(hào)可由該可感知信號(hào)產(chǎn)生源產(chǎn)生,亦可由該穿戴式生理感測(cè)裝置產(chǎn)生,沒(méi)有限制。
[0091]此外,根據(jù)再一方面的構(gòu)想,本發(fā)明的系統(tǒng)亦可通過(guò)檢測(cè)與自律神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)相關(guān)的生理信號(hào)而了解使用者在生理反饋程序期間的生理狀態(tài),以作為實(shí)時(shí)反饋予使用者信息,及/或作為調(diào)整呼吸導(dǎo)引信號(hào)的基礎(chǔ)。如圖7所示,在根據(jù)本發(fā)明的呼吸生理反饋系統(tǒng)中,該穿戴式生理感測(cè)裝置30實(shí)施為通過(guò)設(shè)置于兩個(gè)手指上的電極31而檢測(cè)使用者的皮膚電活動(dòng)(EDA,Electrodermal Activity),這是因?yàn)?,皮膚電活動(dòng)與汗腺的活動(dòng)有關(guān),而汗腺的分泌僅受交感神經(jīng)影響,且當(dāng)交感神經(jīng)活性增加時(shí),汗腺活動(dòng)增加,因此可通過(guò)測(cè)量皮膚電活動(dòng)的方式得知交感神經(jīng)的活性增減。另外,在此系統(tǒng)中,該可感知信號(hào)產(chǎn)生源則是實(shí)施一智能手機(jī)34,以通過(guò)聽(tīng)覺(jué)可感知信號(hào)而將呼吸導(dǎo)引信號(hào)以及進(jìn)行生理反饋所需的信息提供予使用者,而當(dāng)實(shí)施為采用聽(tīng)覺(jué)方式時(shí),具優(yōu)勢(shì)地是,使用者將可選擇于生理反饋期間合上雙眼,尤其當(dāng)生理反饋的目標(biāo)是放松身體,將更為有利。
[0092]需要注意地是,除了指尖外,皮膚電活動(dòng)亦可由其他位置取得,例如,手掌、手腕等亦都是常見(jiàn)取得皮膚電活動(dòng)的位置,其中,當(dāng)以手腕為取得位置時(shí),較佳地是,則電極可實(shí)施為設(shè)置在如圖7中用以設(shè)置殼體32的帶體的內(nèi)側(cè),以接觸手腕的皮膚,如此一來(lái)還可降低接線的復(fù)雜度。
[0093]所以,在利用圖4的系統(tǒng)而進(jìn)行生理反饋程序時(shí),使用者將電極設(shè)置于兩個(gè)手指上,以取得皮膚電信號(hào),放松身體,并通過(guò)手機(jī)所呈現(xiàn)的聲音呼吸導(dǎo)引信號(hào)以及生理反饋信息而調(diào)整自身的呼吸并進(jìn)行生理反饋。
[0094]在此,用以表現(xiàn)呼吸導(dǎo)引信號(hào)的聽(tīng)覺(jué)可感知信號(hào)可包括,但不限于,舉例而言,可利用產(chǎn)生聲音信號(hào)的時(shí)間間隔而作為起始吸氣與吐氣的導(dǎo)引;可利用聲音頻率或音量的改變來(lái)代表吸氣與吐氣的連續(xù)變化;或者可由不同的聲音種類(lèi)代表吸氣及吐氣,例如,不同的音樂(lè)曲目,或具有周期性變化的聲音文件,例如,海浪聲等,以讓使用者隨其變換而調(diào)整呼吸;或者也可通過(guò)語(yǔ)音而告知使用者該進(jìn)行吸氣或吐氣,例如,通過(guò)符合吸氣與吐氣的時(shí)間點(diǎn)的「吸氣」及「吐氣」語(yǔ)音指示而導(dǎo)引使用者的呼吸模式。
[0095]而當(dāng)聽(tīng)覺(jué)可感知信號(hào)同時(shí)被用來(lái)表現(xiàn)進(jìn)行生理反饋所需的信息時(shí),其同樣有許多選擇,舉例而言,可利用聲音頻率或音量的逐漸變高或變低來(lái)表示越來(lái)越趨向目標(biāo),或者,可由特定的聲音種類(lèi)、或樂(lè)曲來(lái)代表尚未達(dá)到、或已達(dá)到目標(biāo);或者,也可通過(guò)語(yǔ)音而告知使用者生理反饋的進(jìn)行是否逐漸趨向目標(biāo)。因此,只要能與呼吸導(dǎo)引信號(hào)做出區(qū)別即可,沒(méi)有限制。
[0096]所以,當(dāng)生理反饋的目標(biāo)為放松身心時(shí),其中一種實(shí)施方式是,利用間隔產(chǎn)生的嗶嗶聲來(lái)導(dǎo)引使用者開(kāi)始進(jìn)行吸氣或吐氣,并利用聲音頻率的高低來(lái)代表身體的放松程度,例如,音頻越高表示越緊張,而音頻越低則表示越放松,因此,當(dāng)使用者聽(tīng)到高頻的嗶嗶聲時(shí),就可在跟隨進(jìn)行吸氣與吐氣的同時(shí),得知自己仍太過(guò)緊張,需要想辦法放松身心,所以,即使通過(guò)單一個(gè)聲音信號(hào),同樣可以清楚地讓使用者同時(shí)了解兩種信息內(nèi)容。
[0097]或者,另一種實(shí)施方式可以是,利用聲音音量的強(qiáng)弱代表吸氣與吐氣的連續(xù)變化,并利用不同的聲音種類(lèi)來(lái)表示身體的放松程度,例如,以鳥(niǎo)叫聲表示緊張程度較高,而以海浪聲表示較為放松,同樣是可以清楚表達(dá)的方式。
[0098]而除了通過(guò)檢測(cè)皮膚電活動(dòng)以進(jìn)行生理反饋外,其他受自律神經(jīng)活動(dòng)影響的生理信號(hào)亦為可行,舉例而言,心率因受到交感神經(jīng)與副交感神經(jīng)兩者的調(diào)控,且當(dāng)交感神經(jīng)活性增加時(shí),心率變快,當(dāng)副交感神經(jīng)活性增加時(shí),心率則變慢,因此可通過(guò)觀察心率序列而得知兩者間的活性消長(zhǎng)情形;另外,因?yàn)閭魉椭林w末端皮膚的血管僅受交感神經(jīng)影響,且當(dāng)交感神經(jīng)活性降低時(shí),血管收縮減少,管徑變大,血流增加,皮膚表面溫度上升,因此也可通過(guò)溫度傳感器測(cè)量肢體末稍皮膚溫度而推知交感神經(jīng)相對(duì)于副交感神經(jīng)的活性增減;此夕卜,肌肉緊張度亦與自律神經(jīng)的活動(dòng)有關(guān),也可利用肌電電極取得肌電信號(hào),以檢測(cè)肌肉的張力,而得知肌肉放松狀態(tài);再者,血壓的高低也與自律神經(jīng)有關(guān),因此,可以通過(guò)血壓值的變化或是通過(guò)取得脈波傳遞時(shí)間(PTT)而計(jì)算出參考血壓值的方式,而得知自律神經(jīng)的活動(dòng)情形。所以,只要能夠反應(yīng)出自律神經(jīng)活動(dòng)的生理信號(hào)皆適用,沒(méi)有限制。
[0099]并且,在生理反饋程序中,提供予使用者的有關(guān)生理狀態(tài)的信息,除了如上所述地直接表現(xiàn)出身體放松、緊張的狀態(tài)外,還可有其他選擇,例如,可以是用來(lái)表現(xiàn)經(jīng)過(guò)計(jì)算或比較的結(jié)果,生理反饋的效果,或是直接表現(xiàn)所測(cè)得的生理信號(hào)。
[0100]舉例而言,可以是EDA數(shù)值的上升或下降,交感神經(jīng)活動(dòng)是否降低及/或降低程度等;或者,進(jìn)一步地,該實(shí)時(shí)生理狀態(tài)也可實(shí)施為是與未進(jìn)行呼吸生理反饋前的生理狀態(tài)的比較結(jié)果,也就是,將呼吸生理反饋進(jìn)行前的生理狀態(tài)作為一基準(zhǔn),而該實(shí)時(shí)生理狀