專利名稱：用于緩解壓力的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于評估及治療壓力和壓力相關的失調。更具體來說， 本發(fā)明涉及用于通過提供關于呼吸性竇性心率失常模式的信息來增強 副交感神經的神經活動的生物反饋設備和方法。
背景技術：
雖然存在許多壓力減輕產品和服務，但是壓力以及壓力相關的失調 仍然導致令人吃驚的經濟和非經濟成本。據估計，單單在美國，在生產 力、曠工和失誤方面，工作壓力就導致每年接近3000億美元的成本。 除了直接的工作相關的成本之外，在治療壓力和壓力相關的失調方面的 嘗試在2002年導致超過170億美元的抗抑郁和抗焦慮藥物。這種藥理 治療的年度成本的上升趨勢仍在繼續(xù)。
此外，由于直接或間接從潛在的壓力失調導致的伴隨而來的健康問 題，壓力還導致顯著的但是不可計算的成本。例如，研究表明，壓力下 的人們更容易感染病毒性及非病毒性疾病。這發(fā)面的一個常見的公知例 子是壓力與呼吸感染之間的關系。此外，如果還處在壓力下的話，則患 病的人的恢復時間更長。
長期的壓力可能會損害自主神經系統(tǒng)(ANS)的平衡以及ANS的 功效，從而導致多種壓力相關的失調。ANS的損傷導致退化性疾病和過 早死亡。例如， 一項臨床研究調查了年齡在45到64歲之間的14,025名 健康男女的單次兩分鐘的ANS測量。八年之后，具有較低的副交感神
經測量的人的疾病和死亡的發(fā)生率要高得多。在其與"全死因死亡(all cause mortality)"的關系方面，三項其他研究(美國、丹麥和芬蘭)也 調查了ANS功能。在每項研究中，低副交感神經ANS都預示了疾病和 死亡。在其與各種單獨疾病(比如心臟病、糖尿病和中風)的關系方面， 實際上已經有數百項其他研究調查了 ANS功能。例如，英國政府委托 了 一項關于ANS功能和心臟病的研究。具有最低副交感神經ANS功能 的人在由于心臟病發(fā)作而導致的死亡率方面有超過1,000%的增加。非經 濟方面的壓力成本也是非常顯著的，并且包括對于與家人、朋友、鄰居 和同事的關系的有害影響。
壓力反應包括兩個基本系統(tǒng)自主神經系統(tǒng)和內分泌系統(tǒng)。所述 ANS通常使得內部器官的平滑肌肉受神經支配，并且包括交感神經和副 交感神經分系。簡單來說，交感神經分系負責調動能量以便對緊急情況 估文出反應("斗或逃")、表達感情或者進4亍劇烈活動，而副交感神經 分系則施加鎮(zhèn)靜影響并且從而平衡交感神經系統(tǒng)。隨著交感神經變得越 來越活躍，其會提高心率、血壓、呼吸速率、心理活動(從而激動大腦) 以及其他身體機能。因此，壓力由交感神經的高活性保持。
在所述壓力相關的過程中還涉及到內分泌系統(tǒng)。特別地，下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸在內分泌系統(tǒng)的壓力反應當中扮演主要角色。下 丘腦分泌肽類激素以刺激垂體腺，所述垂體腺又分泌其自身的荷爾蒙以 刺激其他內分泌腺。腎上腺分泌皮質醇，所述皮質醇調節(jié)新陳代謝以及 能量的產生，并且調節(jié)自主神經系統(tǒng)的交感神經分支和副交感神經分支
在1970年代早期，Dr. Herbert Benson記載了與"壓力反應"相反 的神經和生理狀態(tài)的存在。這一狀態(tài)被稱作"松弛反應"，其已經被其 他臨床研究所驗證。從自主神經系統(tǒng)的觀點來看，壓力反應由交感神經 分支的高活性所表征，而松弛反應則由副交感神經分支的高活性所表 征。通過定義，引發(fā)松弛反應會中斷活躍的壓力反應。因此，頻繁地激 活所述松弛反應可以防止應激源(stressor)產生持續(xù)的(即長期的)壓 力。此外，已經證明，頻繁地激活松弛反應可以逆轉由先前遇到的長期 壓力所導致的傷害(包括高血壓)。
自主神經系統(tǒng)的兩個分支(交感神經和副交感神經)的互動可以通 過調查每次相繼心跳之間發(fā)生的時間的小改變來表征。當個體休息時，
心跳到心跳時間的變化由副交感神經分支導致。該變化將根據個體的呼 吸模式而增大和減小。在吸氣過程中，副交感神經分支受到抑制，并且 心率將開始加快。在呼氣過程中，副交感神經分支開始起作用并且降低 心率。改變的心率與呼吸之間的這種關系#皮稱作呼吸性竇性心率失常
(RSA) 。 RSA測量是對心率提高和下降的程度的數學計算。當所述提 高和下降的程度較高時，副交感神經系統(tǒng)的活性也更高。換句話說，更 高的RSA表示更高的副交感神經活動性。如前所述，副交感神經活動 性的充分提高把身體移到松弛反應中，從而中斷任何先前存在的壓力反應。
已經進行了許多嘗試來激活松弛反應，以便治療或控制壓力，其中 包括侵入性和非侵入性的技術和過程。例如，在嘗試緩解或控制壓力的 過程中已經使用了針灸、處方和非處方藥理治療以及心理療法。然而， 每一種所述療法都涉及到很高的金錢和時間成本。此外，這些治療的效 力常常不那么完全，并且有時幾乎不存在。所述效力常常難以評估，并 且很多時候都僅僅是暫時的。此外，藥理治療常常具有副作用，并且有 些甚至可能具有上癮的危險。此外，盡管有所有這些可用替換方案，但 是壓力仍然對超過80%的就醫(yī)(直接或間接地)負有責任。
因此，很明顯地需要用于評估和治療壓力的方法和設備，其中這種 方法和設備是有效的、非侵入性的、易于使用并且便宜。此外，很明顯 地需要沒有所不希望的副作用并且不會帶來上癮的危險的方法和設 備。特別地，很明顯地需要這樣的方法和設備，其通過提供高水平的不 中斷的副交感神經活動來促進壓力減輕并且能夠立即停止壓力反應。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種易于使用的、成本有效的方法和設備，用于評估及 治療壓力從而評估及治療由壓力導致或加劇的失調。更具體來說，本發(fā) 明提供用于識別單個RSA波并且向對象提供RSA波信息的方法和設 備。該信息例如可以被用在生物反饋設置中以幫助對象降低壓力水平并 且獲得有節(jié)奏的呼吸。
身體和精神的方法和設備。對于根據本發(fā)明的方法和設備的規(guī)則使用允 許逆轉由于之前受到壓力所導致的生理傷害，其中包括長期壓力的累積
相應地，本發(fā)明的一個示例性實施例提供用于防止、減輕或消除人 類對象的壓力的便攜式、手持式生物反饋設備。
本發(fā)明的另 一個示例性實施例提供用于在 一持續(xù)時間段內保持基 本上持續(xù)的副交感神經高活動狀態(tài)的方法和設備。
本發(fā)明的另 一 個示例性實施例提供便攜式、手持式生物反饋設備，
其包含光體積描記(photoplethysmogmph, "PPG")傳感器以及用來 向對象提供關于其RSA波的信息的顯示屏。
本發(fā)明的另 一 個示例性實施例提供用于訓練對象通過達到接近每 分鐘6次呼吸的呼吸頻率來降低壓力水平的方法和設備。
本發(fā)明的另 一個示例性實施例提供促進壓力減輕的方法和設備，所 述方法和設備通過提供高水平的不間斷副交感神經活動連同關于這種 活動的實時反饋來促進壓力減輕。
本發(fā)明的另一個示例性實施例提供向用戶給出關于RSA波形中的 從上升點到下降點的過渡的信息的方法和設備，其中這種信息可以被用 來指導用戶的呼吸。
本發(fā)明的另一個示例性實施例提供用于檢測及校正與RSA波相關 的錯誤數據的方法以及利用這種方法的設備。
本發(fā)明的另 一個示例性實施例提供用于在便攜式生物反饋設備的 顯示屏上調節(jié)縮放比例(scaling)的方法以及利用這種方法的設備。
本發(fā)明的另一個實施例通過分析RSA波來識別呼吸模式(包括深 度、速率和容積)并且提供對其的顯示。


圖1示出了由呼吸性竇性心律失常(RSA)導致的典型的心率變異 性(HRV)模式。
圖2示出了示例性的一系列RSA波并且標識出幾個脈搏峰。
圖3示出了示例性的一系列RSA波并且計算出相繼的脈搏峰值之 間的心搏間期時間(interbeat interval times, IBI)。
圖4a-d分別標識出代表性頂點、底點、上升過渡點以及下降過渡點。
圖5示出了代表性的連續(xù)上升和下降過渡點。
圖6示出了用于識別頂點的示例性方法。
圖7示出了用于識別底點的示例性方法。
圖8 (a) - (b)示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于找到 數據集內的RSA波的示例性程序的示例性處理流程。
圖9示出了用于識別數據集內的RSA波的示例性程序。 圖IO示出了示例性雙頂波。
圖11示出了用于校正來自代表性雙頂波的數據的示例性方法。 圖12示出了壓力計的示例性顯示。
圖13示出了用于確定RSA波的長期方向的示例性方法。
圖14示出了用于確定波階段的示例性程序的示例性處理流程。
圖15示出了用于確定波側(wave side)的示例性程序的示例性處
理流程。
圖16 (a) - (b)示出了用于確定波結束的示例性方法。
圖17示出了用于描繪波邊界的示例性方法。
圖18示出了用于評估副交感神經活動的持續(xù)性的示例性方法。
圖19示出了用于評估副交感神經活動的持續(xù)性的示例性方法。
圖20示出了根據本發(fā)明的設備的一個示例性實施例，其標識了電
源開關的潛在位置。
圖21示出了 PPG傳感器的代表性位置，其可以從對象的手指收集數據。
圖22 (a) - (b)示出了使對象持握示例性設備同時該對象的手指 處在PPG傳感器中的備選方法。
圖23示出了倒數計的示例性顯示。
圖24示出了代表性的平均脈搏率以及脈搏率隨著時間的變化的示 例性顯示。
圖25示出了錯誤消息的示例性顯示。
圖26示出了倒數定時器的一個示例性實施例。
圖27提供了其呼吸隨著時間減慢的對象的RSA波的代表性圖示。
圖28提供了隨著時間進行了更深的呼吸的對象的RSA波的代表性 圖示。
圖29示出了與有節(jié)奏的呼吸相一致的代表性RSA模式。 圖30提供了波頻率為6的對象的代表性顯示。
圖31提供了波頻率為6的對象的另一種代表性顯示。
圖32示出了對象的RSA波歷史的示例性顯示。
圖33示出了其呼吸深度已經增大并且生成了分別具有大約10秒鐘 的持續(xù)時間的相對較大的波的對象的示例性顯示。
圖34示出了在本發(fā)明的示例性設備中激活受引導呼吸功能的受引 導呼吸開關的代表性位置。
圖35 (a) - (b)示出了利用呼吸條的受引導呼吸的示例性顯示，
該呼吸條增大以引導吸氣，并且減小以引導呼氣。 圖36示出了會話期概要屏幕的示例性顯示。
圖37示出了可以由根據本發(fā)明的代表性設備顯示的各種類型的
RSA信息的示例性顯示。
圖38示出了本發(fā)明的示例性設備的備選形狀因素。
圖39 (a) - (b)分別示出了具有足夠的尺寸既顯示正確數據又顯
示錯誤數據的顯示器以及其中只能夠辨別出錯誤數據的較小的便攜式設備。
圖40示出了 一系列代表性脈搏峰。
圖41 (a) - (b)分別示出了代表性的假陽性脈搏峰和代表性的假
陰性脈搏峰。
圖42示出了在代表性糾錯模式期間采用的示例性糾錯方法的示例 性處理流程。
圖43示出了可以被用來確定對象何時已經達到有節(jié)奏的呼吸的代 表性波特征。
圖44示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的其中可以實現軟件 處理的示例性系統(tǒng)。
圖45-46示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于與用戶進行 交互的示例性頂級程序的示例性處理流程。
圖47-51示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于處理所檢測 到的脈搏的示例性程序的示例性處理流程。
圖52-54示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于對所檢測到 的脈搏序列進行糾錯的示例性程序的示例性處理流程。
圖55-56示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于對所檢測到 的脈搏序列進行錯誤檢測的示例性程序的示例性處理流程。
圖57示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于為所檢測到的 脈搏初始化范圍的示例性程序的示例性處理流程。
圖58-59示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于處理所檢測 到的脈搏序列內的RSA波的示例性程序的示例性處理流程。
圖60-62示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于處理所檢測 到的脈搏序列內的RSA波長以便確定用戶的壓力水平的示例性程序的 示例性處理流程。
圖63示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的用于為RSA波分配 波長的示例性程序的示例性處理流程。
圖64-74示出了用于實時地確定RSA波的階段、使用階段改變來檢 測下落點(dr叩point)、使用階段改變來檢測波的結束以及確定新形成 的波的副交感神經強度的示例性程序的示例性流程處理。
圖75-83示出了用于確定波階段以及在逐脈搏的基礎上描繪波的示 例性程序的另 一種示例性流程處理。
圖84-87示出了用于實時地確定下落點和波的結束的示例性程序的 示例性流程處理。
具體實施例方式
研究已經表明，受控制的呼吸可以移動交感神經分支與副交感神經 分支之間的平衡。三種特定的呼吸分量交互地確定副交感神經的神經支 配(innervation )的數量。這三種分量包括頻率、呼吸容量(tidal volume ) 以及呼氣/吸氣比。 一般來說，可以通過降低呼吸頻率、增大呼吸容量以 及/或者增大呼氣/吸氣比來提高副交感神經活動性。因此，改變這三個 變量有可能提高副交感神經活動性，從而足以有效地以非侵入性、簡單 便宜的方式并且沒有負面副作用地引發(fā)松弛反應。
一般來說，生物反饋方法和設備涉及到訓練過程，所述訓練過程使 得對象能夠促進行為或活動的改變，以便改進或維持一項或多項生理功 能。隨著時間的過去，可以利用生物反饋方法和設備把對象訓練成能夠 對這些功能實施更高程度的控制。與向對象強加治療的其他形式的療法 相反，生物反饋方法和設備允許對象逐漸地把所述訓練過程融入到幾乎 自動的反應當中。
本發(fā)明涉及到可以為遭受壓力以及壓力相關的失調的對象提供生
物反饋信息和訓練的方法和設備。這種生物反饋信息和訓練可以基于對 呼吸性竇性心律不齊模式以及能夠影響這種模式的呼吸的分析。
沒有已知的方法在自發(fā)呼吸期間僅僅利用RSA數據集來識別單個 RSA波。為了把RSA波與呼吸相關，通常單獨地收集并繪制心率和呼 吸速率信息。本發(fā)明的一個方面包括在RSA數據集內識別單個波。本 發(fā)明的其他方面包括使用RSA波模式基于心率數據為對象提供實時呼
;空制壓力水平的i置:" ""？
此外，沒有已知的方法在自發(fā)呼吸期間僅僅利用RSA數據集來實 時地識別單個RSA波。本發(fā)明的另一方面允許進行這種實時識別，并 且使用該信息來促進產生高級別的不中斷的副交感神經活動性。
示例性的波模式識別方法
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，通過在逐個心跳地測量對象的脈 搏率，開始對呼吸性竇性心律不齊波模式的識別和分析。在醫(yī)學文獻中 明確記載，心率(從而脈搏率)按照波狀方式持續(xù)地上下波動(圖1 )。 這些波被稱作心率變異性(HRV )波。當 一個人物理地靜止并且休息時， 所述HRV波與一個人的呼吸有關。這些休息的HRV波在醫(yī)學上被稱作 呼吸性竇性心律不齊或RSA波，因為這些波的大小和形狀與一個人的 呼吸的速率、節(jié)奏和深度有關。只要人每分鐘呼吸4到15次，所述波 的頻率就將基本上與呼吸頻率相匹配。大多數人都在這個范圍內呼吸， 但是即使當 一個人在該范圍之外進行呼吸時，所述波頻率仍然與呼吸頻 率密切接近。
雖然已經通過視覺分析在醫(yī)學文獻中明確建立了波與呼吸之間的 相關性，但是還不存在用來在心跳數據集內識別單個波的自動化方法。 本發(fā)明的 一 個示例性實施例包括一種對于心跳數據集識別每個單獨的 波的新穎方法。
例如。兩個連續(xù)的脈搏峰之間的時間量(峰-峰時間，以毫秒計)被 稱作pp間隔(pp)(圖2)。在本發(fā)明的一個示例性實施例中， 一個設 備記錄相繼的pp間隔。對pp間隔點的描述也適用于rr間隔(心電圖或 ECG中的連續(xù)的R波之間的間隔)、pp間隔的任何衍生物(比如脈搏 率點)以及rr間隔的任何衍生物(比如心率)。總體來說，這些間隔可 以被稱作"心率相關的間隔"。此外，從pp間隔提取RSA波的相同方
法也可以被直接應用于這些其他點。然而，本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例解 析PP間隔數據集內的波。
每次遇到新的脈搏峰時，可以在屏幕上顯示每個所記錄的pp間隔
的脈搏率(60,000/pp )。 相繼pp間隔之間的絕對時間差 (absolute(pp[n]-pp[n-l]))被稱作心搏間期時間(IBI)(圖3)。本發(fā)明
的一個方面使用所述pp間隔時間來識別單個RSA波。這里描述的方法 可以被用于自發(fā)的和受引導的呼吸。
可以通過檢查每個p-p與緊接在其之前的p-p (前一個pp)和緊接 在其之后的p-p (下一個p-p)的關系，來對每個p-p進行歸類。如果一 個p-p的前一個p-p等于或小于該p-p并且其下一個p-p也等于或小于該 p-p,則該p-p可以被浮見為一個頂點(tp)(圖4a)。如果一個p-p的前 一個p-p等于或大于該p-p并且其下一個p-p也等于或大于該P-P，則該 p-p可以被牙見為一個底點(bp)(圖4b)。如果一個p-p的前一個p-p 小于該p-p并且其下一個p-p大于該p-p,則該p-p可以祐j見為一個上升 過渡點(at)(圖4c)。如果一個p-p的前一個p-p大于該p-p并且其下 一個P-P小于該p-p,則該p-p可以被:枧為一個下降過渡點(dt)(圖4d)。 因此， 一個p-p可以被歸類為頂點(tp)、底點(bp)、上升過渡點(at) 或者下降過渡點(dt)。術語"過渡點"可以被用來在其不符合"上升" 或"下降"兩詞時，指代上升過渡點和下降過渡點。連續(xù)的過渡點指代 一系列連續(xù)的上升過渡點或下降過渡點(圖5)。
術語"頂級別(top level)，，可以被用來指代頂點的相對高度。頂 點的級別可以被如下計算。L^緊接在該頂點左側的小于或等于該頂點的 連續(xù)點的數目。Ry緊接在該頂點右側的小于或等于該頂點的連續(xù)點的數 目。如果L〈R，則所述頂級別等于L,否則所述頂級別等于R。圖6利 用三個例子示出如何能夠對頂點級別進行歸類。
術語"底級別(bottom level)"可以被用來指代底點的相對高度。底 點的級別可以被如下計算。L^緊接在該底點左側的大于或等于該底點的 連續(xù)點的數目。Ry緊接在該底點右側的大于或等于該底點的連續(xù)點的數 目。如果1XR,則所述底級別等于L,否則所述底級別等于R。圖7利 用三個例子示出如何能夠對底點級別進行歸類。
圖8 (a) - (b)提供了說明用于在數據集內找到RSA波的示例性 程序的示例性流程圖，而圖9則示出了如何能夠應用該程序。在本發(fā)明
的 一 個示例性實施例中，第 一 步驟是定位所述數據集內的連續(xù)過渡點 (ctp)的最大數目。在圖9中，連續(xù)過渡點的最大數目開始于點1。存 在2個連續(xù)過渡點。波深度等于這些過渡點的數目。因此，波深度在該
例中是2。在優(yōu)選實施例中，如果所述波深度大于4,則把波深度值向 下調節(jié)到4。
下一步驟是定位所述連續(xù)過渡點右側的底點，該底點的底級別等于
或大于所述波深度。這是RSA波的右谷點(v2)。在圖9的例子中，底 點no. 8的級別為3，從而大于所述波深度。下一步驟是定位所述連續(xù)過 渡點右側的底級別等于或大于所述波深度的底點。這是RSA波的左谷 點(vl)。在圖9中提供的例子中，底點no. 0的級別為4，從而大于所 述波深度。下一步驟是找到左谷點與右谷點之間的最高點。這是RSA 波的峰(p)。在圖9的例子中，點6是兩個谷點之間的最高點。從左 谷點(vl)到右谷點(v2)的所有數據都被認為是處理后的數據。對于 剩余的未處理的數據重復相同的程序，直到已經識別出所有可能的波。
上面描述的方法存在多種變型，其應當被視為處在本發(fā)明的范圍 內。例如，類似的方法可以被用來找到處在一個過渡點系列的每一側的 峰。因此，兩個峰點之間的谷將是這兩個峰之間的最低點。此外，波深 度可以基于過渡點的絕對數目或者是基于過渡點的數目的導出數目(例 如過渡點的lt目x75%)。此外，vl點可以在v2點之前^皮識別。
在優(yōu)選實施例中，每次在識別出新的底級別為4的點時使用上面討 論的波解析方法。因此，根據本發(fā)明的示例性實施例的設備"尋找"底 級別為4的點之間的RSA波。在其他示例性實施例中，設備可以被配置 成"尋找"每個點之后的RSA波，或者在經過特定時間段(例如每30 秒)之后的RSA波等等。示例性實施例使用底級別為4的點，這是因為 它們描繪RSA波的概率很高。也就是說，它們是RSA波的谷點(vl、 v2)的概率很高。
上面描述的基本RSA波解析方法可能不正確地描述RSA波的情況 有兩種。 一種可能在遇到雙頂波時發(fā)生。當一個人在已經呼氣之后等待 很長時間才吸氣時可能會形成雙頂波。另一種情況可能在形成雙底波時 發(fā)生。當一個人在吸氣之后屏住呼吸很長時間時可能會形成雙底波。通 過檢查兩個波的長度比可以很容易地識別出雙頂(圖10)。當(pl-v2) 遠小于(pl-vl)并且(p2-v2)遠小于(p2-v3)并且(pi-v2)非常接近(p2-v3) 時，則已經出現雙頂。在優(yōu)選實施例中，雙頂可以:故定義為如下情況
((pl-v2)/(pl-v2))<0.50并且((p2-v2)/(p2-v3))<0.50并且((pl-vl)/(p2-
v3 ))>0.75 。雙底可以 一皮定義為雙頂的相反情況。
兩個波可以被合并為一個波。點vl是新波的vl。點v3是新波的v2。 vl 與v3之間的最高值是新波的峰值點。這由圖11示出。
本發(fā)明的示例性實施例可以使用上面描述的RSA波信息來評估用 戶的精神壓力水平?？梢栽谧鳛閴毫τ嫷脑O備中給出該精神壓力度量 (圖12 (5))。例如，與無壓力狀態(tài)相對，當一個人受到壓力時，呼吸 通常變得快速并且不規(guī)則。這種快速、不規(guī)則的呼吸可能導致形成短
程度而實現的。這種方法和設備還可以計算用戶的波的不規(guī)則(心律不 壓力水平。
研究表明，當人們充分松弛時(比如處在深度冥想狀態(tài)下)，他們 往往會按照每分鐘約6次呼吸以穩(wěn)定的節(jié)奏呼吸。這種有節(jié)奏的呼吸導 致RSA波長變得曳引在(entrained on)呼吸頻率上。因此，每分鐘6 次呼吸的有節(jié)奏的呼吸將導致具有IO秒波長的一系列RSA波。因此， 在評估用戶的壓力水平時，本發(fā)明的示例性實施例使用10秒的波長作 為放松閾值。示例性實施例還包括計算最近五個波的平均波長以便確定 所述平均值如何成比例地偏離10秒的方法和設備。這是"波長分數 (wavelength score )" 的^~^個例子。
可以使用多個標準方差7>式來量化心律不齊波。本發(fā)明的示例性實 施例使用最近五個波中的每個連續(xù)波長的差的和來計算"方差分數 (variance score)"。示例性實施例還可以^吏用相繼波長之間的差的和， 并且可以使用等級次序加權的平均，從而使得最近的波的方差更具重要 性。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述壓力水平使用70%的"波長 分數"+30%的"方差分數"?？梢栽诿看巫R別出新的RSA波時重新計 算用戶的壓力水平。
壓力可以導致多種RSA波行為縮短的峰到峰時間、增加的峰到 峰頻率、減小的波長、提高的波頻率、減小的幅度、不規(guī)則的波長、不
規(guī)則的波頻率、不規(guī)則的幅度、不規(guī)則的峰到峰時間、不規(guī)則的峰到峰 頻率、不規(guī)則的峰值布置或減小的變化。任何一個前面的變量或其任意 組合可以被應用于RSA波，并且可以被用作壓力水平的指標。在本發(fā)
明的范圍內可以識別單個RSA波并且單獨地、^皮此組合地以及/或者與
其他變量相組合地使用任何前述變量來評估壓力，這在現有技術中還沒 有描述過。
除了使用所識別出的RSA波來確定壓力水平之外，根據本發(fā)明的 示例性實施例的設備和方法還可以使用RSA波信息來確定并且顯示平
平均心率。例如，每次識別出一個新的RSA波時，可以計算所述力永4專 率的平均值并且可以更新心率。還可以在每次識別出一個新的RSA波 時更新所述波頻率顯示。示例性實施例可以表達與每分鐘的波(呼吸) 有關的頻率。在示例性實施例中，可以把波頻率和心率取整到最近的整數。
示例性的實施波模式識別方法
技術領域：
本發(fā)明還提供了實時RSA波模式識別方法。在某些實施例中，這 種方法包括兩個主要中斷驅動的處理。
第 一 處理可以在每次由P P G傳感器檢測到新的脈搏時觸發(fā)。該處理 可以用于(1 )把所接收的脈搏轉換成脈搏率值(prv ) ; ( 2 )利用該 新的prv更新波顯示；(3 )確認新的prv是否標記新的波的開始(表明 前一個波剛剛結束)；(4 )描繪最近一個波的邊界(識別出谷-峰-谷點)； (5)評估該波的副交感神經活動性；(6)在該波下顯示適當的符號； (7)更新波歷史；以及(8)更新分數。
第二處理可以負責實時地#全測及標記下落點。該處理可以由時鐘中 斷來驅動。在優(yōu)選實施例中，該處理例如可以每250毫秒發(fā)生一次。當 該處理檢測到下落點的出現時，可以用下落點指示符(比如三角形)來 才示i己該下落點。
這兩個處理當中的任一個都可以用標準輪詢(polling)方法來實現。 或者，第二處理可以在每次檢測到脈搏時發(fā)生。示例性實施例使用時鐘 中斷，從而更加快速地檢測到下落點。然而，通過基于所接收的脈搏跳 動來標記下落點也可以提供合理的結果。
確表征的方法。這種方法包括在傳統(tǒng)上可以被稱作"波階段，，方法和"波 側"方法的那些方法。 確定波階段的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供確定波階段的方法以及利用這種方法的設備。在本發(fā) 明的示例性實施例中，每次新的脈搏到來時，可以評估長期波方向。在
圖13中示出了該處理。例如，可以使用最近六(6)個脈搏率點的斜率。 所得到的值例如可以被稱作"長斜率"?；蛘撸缈梢允褂没跁r間 的點滑動窗的斜率(例如最近12秒、最近5秒等等)，或者例如可以 使用另一種一般的方向指示物。
接下來，例如可以隨后計算長期改變的絕對數量。這樣做提供了改 變值的程度。在本發(fā)明的示例性實施例中，可以使用所述長斜率的絕對 值，其例如可以;故稱作"絕對長斜率"。或者，例如可以使用任何長期 波評估的絕對值或類似轉換。
接下來，例如可以確定波的短期方向。在本發(fā)明的示例性實施例 中，例如可以使用最近三(3)個脈搏率點的斜率。這例如可以被稱作 "短斜率"?；蛘?，例如可以使用比起對于長期方向評估所選擇的點來 說更小的點子集上的任何方向指示器。
隨后，例如可以使用所述短期方向指示器和所述絕對長期指示器來 評估波本身的實際方向。在本發(fā)明的示例性實施例中，例如可以把所述 短斜率與所述絕對長斜率進行比較。如果例如該短斜率大于該絕對長斜
率的30%,則例如可以把波方向視為向上(UP)。如果該短斜率小于該 絕對長斜率的(-1)*30%,則例如所述方向可以被視為向下(DOWN)。 如果這兩個測試都不滿足，則例如可以^巴所述方向一見為平坦(FLAT)。
在本發(fā)明的備選示例性實施例中，可以為這些確定選擇不同的百分 比。所述百分比可以基于所期望的副交感神經靈敏度的程度。較高的百 分比對于副交感神經中斷較不靈敏，而較低的百分比則可能更靈敏。30% 左右對于檢測主要中斷來說通常足夠靈敏，而對于把行為置于用戶的控 制之下來說又足夠寬大。
此外，在本發(fā)明的示例性實施例中，用于確定向上方向的百分比可 以不同于確定向下方向的百分比?；蛘?，例如可以使用短斜率與絕對長 斜率的其他數學比較來確定二者之間的相對關系，從而確定波方向?；?者，可以使用其他數學函數替換短斜率和絕對長斜率來例如評估短期方
向和長期改變程度。
接下來，例如可以使用所述波方向和長期方向來確定波的階段。在 本發(fā)明的示例性實施例中，可以檢查所述波方向和所述長斜率以便進行 該評估，這例如在圖14的示例性處理流程圖中做了說明。處理流程開 始于301，在該處評估"長斜率是否為正？，，這一詢問。如果例如在301 處長斜率為正，則處理流程移動到310，在該處評估"方向是否向上？"
這一詢問。如果在310處方向為向上，則處理流程繼續(xù)到311,并且階 段被確定為上升。例如如果在301處長斜率為正，但是在310處方向不 是向上，則處理流程繼續(xù)到312，并且階^殳;陂確定為到頂(cresting)。 例如如果在301處長斜率為負(即在301處對詢問"長斜率是否為正？" 返回"否")，其把處理流程移動到320,并且如果隨后在320處對詢 問"方向是否向上？"返回"是"，則處理流程繼續(xù)到330。如果在330 處方向為向下，則處理流程移動到331,并且階段被確定為下降?；蛘?， 如果在320處長斜率為負，但是在330處方向不是向下，則處理流程移 動到332,并且階段被確定為到谷(troughing)。在312、 311、 332、 331 當中的每一個處，結果被傳遞到350,在350可以把所確定的階段返回 到另 一 個處理以便進行進 一 步的處理或輸出。 確定波側的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供了確定波側的方法以及利用這種方法的設備。因此， 在本發(fā)明的示例性實施例中，可以實現 一 種確定所述波的所有四個階段 的替換方案。該替換方法例如可以利用范圍和方向的組合僅4又檢測波的 上升和下降階段。在圖15中示出了對應于該方法的示例性處理流程。 該處理流程開始于401,在該處例如可以獲得給定區(qū)間內的最高prv— "高"、給定區(qū)間內的最低prv—"低"以及從高到低的"范圍"的值。 所述"高"、"低"和"范圍"指評估一個滑動窗(例如最近12個點、 最近12秒等等)內的prv值。在本發(fā)明的示例性實施例中，可以使用最 近12秒的prv范圍。如上所述，可以在410處評估方向。
一旦計算出范圍和方向之后，就可以評估階段。這可以通過關于所 述范圍查看波方向和當前prv來實現。如果波方向在所述范圍的底部是 向上，則波階段已經改變到上升。或者，如果波方向在該范圍的頂部是 向下，則波階段已經改變到下降。波處于其范圍的頂部還是底部例如可 以通過選擇總范圍的一個部分或百分比來確定，如圖15中所示，其中
處于所述范圍的上25%之內被視為接近頂部，而不超過所述范圍的底部
之上25%被視為接近底部。在替換的示例性實施例中，可以使用其他的閾值。
參照圖15，例如在420處可以測試當前prv是否在所述范圍的上 25%之內。如果在420處最近一點接近所述范圍的頂部，即在420處為 "是"，則所述處理流程可以繼續(xù)到430，在該處分析波方向。如果在 430處波方向是向下，則所述處理流程移動到431，并且確定所述波階 段已經改變到下降，并且在460處退出所述處理。
然而，如果在420處當前prv不處在所述范圍的上25。/。內，則所述 處理流程移動到440。在440處，測試所述波是否處在所述范圍的下25% 內。如果是的話，則所述處理流程移動到450,例如可以在該處評估波 方向。如果例如在450處波方向是向上，則所述處理流程移動到451, 在該處確定波方向已經改變到上升，并且在460處退出所述處理。
如果在420處所述波不處在其范圍的上25%之內，并且在440處該 波不處在其范圍的下25%之內，則所述處理流程移動到460,并且退出 所述處理。如果在450處所述波方向不是向上或者在430處所述波方向 不是向下，則也退出所述處理。
因此，在本發(fā)明的示例性實施例中，可以使用任一種方法，即波階 段方法(圖15)或波側方法(圖14)，來確定當前階段。在許多情境 中例如可以使用波側，因為使用所述范圍會提高精確度。然而，在期望 跟蹤所有四個階^爻的其他實施例中例如可以使用波階段，因為其還識別 出到底和到頂。
確定波結束的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供確定波結束的方法以及利用這種方法的設備。在本發(fā) 明的示例性實施例中，為了確定新波何時已經結束，可以例如使用上面 描述的階段確定方法逐心跳地跟蹤當前階段。如在圖16a中所示，在當 前階段改變到上升時，知道一個波最近已結束。或者，例如可以逐心跳 地跟蹤波側。如在圖16b中所示，當波側改變到左時，則知道一個新波 已經結束。
描繪波邊界的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供描繪波邊界的方法以及利用這種方法的設備。因此， 一旦已經確定新波已經結束之后，則如圖17中所示，可以獲得前一波
谷的開始與新波正在上升的點之間的點。前一 波谷中的最低點可以被稱 作左谷點。所述左谷與新上升點之間的最低點可以被稱作右谷點。在所 述左谷點與所述右谷點之間的最高點可以被稱作峰。
或者，例如可以利用從前 一 波的右側直到新形成的波的右側的末尾 的點來執(zhí)行波側分析。在前一 波的右側中的最低點可以被稱作左谷點。 在所述左谷點與新波的右側之間的最低點可以被稱作右谷點。在所述左 谷點與右谷點之間的最高點可以被稱作峰。
-評估副交感>^申經活動性的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供評估副交感神經活動性的方法以及利用這種方法的 設備。在示例性實施例中，可以在評估副交感神經活動性的過程中使用 波邊界。在本發(fā)明的某些實施例中，可以對于所得到的波測量兩個副交
感神經參數副交感神經反應的強度以及副交感神經活動性的連續(xù)性。 在一個實施例中，例如可以通過波長(右谷點的時間戳減去左谷點 的時間戳)來確定副交感神經反應的強度。如果所述波長例如小于6秒， 則強度可以被視為低。如果波長大于例如6秒并且小于例如9.5秒，則 強度可以被視為中等。如果該波長例如大于或等于9.5秒，則該波長可 以^皮纟見為高。
在替換實施例中，還可以利用傳統(tǒng)的RSA測量，比如連續(xù)心周期、 標準偏差、平均偏差等等，來評估副交感神經活動性水平。
可以分為兩個部分來評估副交感神經反應的連續(xù)性。首先，例如可 以通過從左谷點開始到峰來計算每三個連續(xù)點的斜率。如果例如任何所 述斜率逼近零或者變?yōu)樨摚瑒t副交感神經傳出在所述波的上升期間被中 斷(圖18)。同樣地，例如可以通過從峰開始到右谷點計算每三個連續(xù) 點的斜率。如果例如任何所述斜率逼近零或者變?yōu)樨?，則副交感神經傳 出在所述波的下降期間被中斷。例如如果所述波的左側的短期斜率保持 高且為正，以及所述波的右側的短期斜率保持高且為負，則認為副交感 神經傳出是連續(xù)的而沒有中斷(圖19)。
在示例性實施例中，所述短期斜率的閾值可以是可變的。例如，示 例性設備可以在最近5秒跟蹤最高正斜率。這種設備例如可以跟蹤最近 5秒的最高負斜率的絕對值。例如如果該最高負斜率的絕對值大于該最 高正斜率，則該值可以被用來表示"最快改變，，。否則，該最高正斜率 可以被用來表示"最快改變，，。
在某些實施例中，在檢查波的上升時，例如如果任何三點斜率小于 所述最快改變的30%,則認為副交感神經中斷。同樣地，在波的下將期
間，例如如果任何三點斜率大于(-l)x(最快改變)的30%，則認為副交感
神經中斷。
應當認識到，根據本發(fā)明可以使用其他算法來評估所述短期斜率在 波的上升或下降期間是否被中斷。 確定下落點的方法
技術領域：
本發(fā)明還提供檢測下落點的方法以及利用這種方法的設備。在示例
性實施例中，例如可以每250ms運行下落點檢測例程。例如每次所述 250ms時鐘中斷觸發(fā)時，所述設備可以把一個幻像值(phantom value )
插入到一組所接收的脈動中。在示例性設備中，幻像值例如被感知為在 所述中斷被觸發(fā)時新接收到的脈搏。所述例程隨后可以利用數據集中的 幻像值來應用階段確定方法。如果這種階段確定方法評估出階段隨著該 幻像值改變到下降，則已經檢測到下落點，這是因為下一個實際脈搏將 在該下落點之后發(fā)生。當檢測到該下落點時，可以由所述中斷例程立即 顯示一個符號，比如三角形。如果所述測試為假，則不顯示符號。利用 這種中斷例程的方法允許實時地檢測并且標記下落點。 示例性設備
下面的描述涉及到本發(fā)明的設備形式的示例性實施例，該設備可以 被用來評估及治療人的壓力。在這些實施例中，可以按照任何上述方式 來識別及表征RSA波，并且可以使用所述RSA波來向用戶提供生物反 饋。這種示例性設備包括這樣的設備，其實時地向用戶提供信息，以促 進在很長時間段內產生不中斷的高副交感神經輸出。除了下面描述的特 定實施例之外，應當認識到，在本發(fā)明的范圍內還應當有其他方法和設 備。在沒有明確描述替換實施例的情況下，申請人不意圖把本發(fā)明限制 到在本章節(jié)中提供的具體描述。特別地，應當認識到，下面描述的各種
特征組合可以被合并到單一設備中，并且這種設備將落在這里公開的本 發(fā)明的范圍內。很自然地，本發(fā)明的完全范圍是基于作為整體的說明書 中的公開內容。
本發(fā)明例如提供由電池供電的手持式便攜式設備，其可以包括PPG 傳感器、顯示屏、控制按鈕以及電源按鈕(圖20)。用戶可以通過按壓 電源按鈕來開啟這種設備。如果所述設備#皮用在暗室中，則用戶可以通
過第二次按壓所述電源按鈕并且保持按壓幾秒鐘來接通背光。在該設備 通電后不久，其可以提示用戶把手指插入到手指傳感器中(圖21)。用 戶隨后可以輕輕地持握該設備，其手指在整個會話期內停留在該傳感器
之上。該設備可以被很舒服地垂直持握，從而停留在拇指上(圖22a),
或者該設備可以以某 一 角度來持握，從而停留在持握該設備的手的彎曲
的手指上(圖22b)。
一旦把手指插入到手指傳感器中以后，該設備隨后可以校準所述 PPG傳感器。倒數計可以標記所述校準所需要的時間量(圖23)。在所 述PPG傳感器被校準之后，所述設備可以使用該PPG傳感器來檢測所 述手指中的血液的每次脈動。隨后可以在逐脈搏的基礎上在屏幕上繪制 所得到的脈搏率(60,000/兩個連續(xù)脈搏峰之間的毫秒數)的曲線(圖24 (2))。該顯示器還向用戶顯示出其平均脈搏率(圖24 ( 1 ))。
PPG傳感器對于手指壓力可能非常敏感。也就是說，如果用戶擠壓 所述設備，則所產生的手指壓力可能會使得該設備無法收集精確的脈搏 率信息。每當用戶施加過多壓力時，該設備可以顯示錯誤消息，警告用 戶停止擠壓該設備并且開始放松他或她的手指(圖25)。 一旦用戶成功
地放松了他的手指，他或她隨后可以將注意力返回到脈搏率顯示屏。
當所述設備識別出新的RSA波時，其可以使用該波信息來確定并
且顯示以下各項當中的一個或多個最近的波的頻率、該波中的所有脈
搏點的平均脈搏率、會話(session)分數、剩余的會話時間以及壓力指
數一用戶當前經受的精神壓力的程度。
在識別出每一個RSA波之后，所述設備可以更新會話倒數時鐘。
一次等等)。在這種實施例中，所述設備可以在每一個RSA波之后進 行更新，以避免在時鐘與所期望的行為之間進行無意識的關聯。換句話 說，如果所述時鐘在每秒的基礎上倒數，則用戶可能會有意識地或無意 識地使用秒作為在每分鐘6次呼吸的速率下進行呼吸的指導。這種關聯 可能會使得用戶無法在每當變得有壓力時無意識地學習如何在每分鐘6 次呼吸的速率下進行呼吸。如果用戶有意識地(或者甚至無意識地)使 用所述時鐘，則他或她可能會總是依賴于該設備。然而，通過基于每個 波更新所述時鐘，不僅可以避免這種可能的情況，而且所述時鐘可以強 化所述學習。用戶將通過時鐘遞減的數量看到每次呼吸的確切秒數。如
果所述時鐘要更緩慢地遞減(例如每三十秒一次)，則將會避免時間與 所期望的行為之間的無意識關聯的可能性。然而，在這種替換實現方式 中，所述時鐘將不會強化學習。
在示例性實施例中， 一旦識別出第一個波之后，會話倒數定時器可 以開始遞減，并且顯示數據(圖26)。然而，其他實施例可以在用戶開 始有節(jié)奏地呼吸時開始遞減所述計數器，或者只有在獲得良好的波時
(例如頻率低于六的波)才開始遞減所述計數器，或者只有在用戶正在 練習有節(jié)奏的呼吸時才開始遞減所述計數器。另一個替換方案是在使用
所述呼吸按鈕并且提供指導時不遞減所述計數器。
用戶可以通過改變其呼吸模式來改變所述波的行為，并且從而改變 所計算的他們的壓力水平。隨著用戶降低他或她的呼吸速率，波長增
大，并且波的幅度也增大(圖27)。當一個人呼吸得更深時，所述波的 幅度變得甚至更大(圖28)。當一個人在穩(wěn)定的速率下有節(jié)奏地呼吸時， 波長曳引在呼吸速率上(圖29)。
為了發(fā)起松弛，用戶可以通過深吸氣以及隨后緩慢地放出空氣并且 延長呼氣而開始。這將導致所述波長變得更長，從而導致所述波的頻率 降低。用戶可以繼續(xù)深吸氣并且進一步減慢呼氣，直到所述波頻率降到 大約為6 (圖30)。如果波頻率降到低于六，則用戶可以呼吸得更快一 點，也就是說下一次呼氣不那么長。
在某些實施例中， 一旦用戶把所述波頻率降低到大約6,他或她就 可以繼續(xù)在產生大約為6的頻率的同一速率和節(jié)奏下呼吸。如果用戶的 呼吸速率提高，則所述頻率將提高，從而表明下一個呼吸應當有更長的 呼氣。如果用戶的呼吸速率變得過慢，則所述頻率將會下降到低于大約 6，表明下一次呼吸的呼氣應當更快一點。通過注意所述波頻率數，用 戶可以很快地用長度為大約10秒(對應于大約每分鐘6次呼吸循環(huán)的 頻率)的有節(jié)奏的波填充所述屏幕(圖3)。
可以在識別出每個RSA波之后計算并且顯示會話分數。所述分數 可以基于用戶接近達到所期望的行為的程度。用戶可以累積分數點，并 且可以使用多種為所述會話打分的方法。在某些實施例中，如果所述波 的頻率為6或更低，則用戶例如可以接收3個點。對于7或8的波頻率 用戶可以接收兩點，對于9或10的波頻率接收一點，對于高于10的頻 率不接收點?？梢詳抵档仫@示所累積的會話分數?；蛘撸梢燥@示每個 單獨的分數。另一個替換方案是顯示當前分數連同一組先前分數(數值 地或圖形地)。某些優(yōu)選實施例可以圖形地顯示當前分數以及一組先前 分數(圖32)。按照這種方式，用戶可以辨明他或她何時正在有節(jié)奏地 呼吸。當所述分數顯示均勻時，用戶正在有節(jié)奏地呼吸。
一旦用戶用有節(jié)奏的波填充了所述屏幕之后，他或她可以集中于更 深一點地吸氣，更完全一點地呼氣。也就是說，用戶可以嘗試吸入及呼 出更多的空氣量(被稱作"呼吸容量")。隨著用戶逐漸地增大他或她
的呼吸深度，所述波的尺寸將增大(圖33)。用戶可以繼續(xù)用分別具有 大約10秒的波長的較大的波來填充所述屏幕，直到所述會話定時器走 完。用戶隨后可以發(fā)現他或她已經達到了非常深的完全的松弛狀態(tài)。
在某些實施例中，如果用戶難以在大約每分鐘6次呼吸的速率下有 節(jié)奏地深呼吸，則他或她可以通過激活呼吸指導功能來獲得指導(圖 34)。在這種實施例中， 一旦用戶按下呼吸按4丑，呼吸指導就可以出現 在顯示器上?？梢灾甘居脩綦S著呼吸條上升而吸氣(圖35a),并且隨 著呼吸條下降而呼氣(圖35b)。在示例性實施例中，所述呼吸指導把 用戶的呼吸步調定到大約每分鐘6次呼吸，例如以1:2的吸氣對呼氣定 額。在替換實施例中，所述呼吸指導可以被編程為在大約每分鐘6次呼 吸的速率下(例如4-8/分鐘)提供其他比值(例如1:3 )。所述呼吸指導 例如可以保持激活大約一分鐘，并且此后自動關閉。通過具有臨時的而 不是恒定的呼吸指導，可以鼓勵用戶使用生物反饋協議來達到大約每分 鐘6次呼吸的呼吸模式。如果用戶僅僅依賴于所述呼吸指導，則可能更 難學習如何自行達到所述模式。因此，通過使用戶脫離所述呼吸指導， 用戶能夠使用生物反饋來產生無意識的學習。替換的實施例提示用戶在 經過一定時間段之后關閉所述呼吸模式。也可以使用其他呼吸速率和節(jié)
根據本發(fā)明的設備可以在結束所述呼吸指導之后把用戶返回到常 規(guī)顯示。用戶隨后可以按照先前描述的方式調節(jié)他或她的呼吸，以便把 所迷波頻率降低到大約6、保持有節(jié)奏的呼吸以及通過更深地呼吸來增 大波的尺寸。用戶可以繼續(xù)這一過程，直到所述會話定時器達到0:00， 在該時刻可以顯示會話總結屏幕(圖36)。
示例性實施例還包括允許用戶使用上/下箭頭來選擇他或她想要在 會話期間產生的大波的數目的設備。例如，用戶可以選擇在會話內生成
10個大波。信用區(qū)(credit area)可以增大或減小以便容納所選的會話波數。
根據本發(fā)明的設備可以每次一個地連續(xù)識別單個RSA波。在識別 出新波的時刻可以例如將其歸類為"小"、"中等，，或"大，，。如果該 波為小，則例如可以顯示單一點，以將其標記為小波。如果該波具有中 等尺寸，則例如可以顯示兩個點，以將其標記為中等尺寸的波。如果該 波為大，則例如可以顯示三個點，以將其標記為大波。每次識別出一個 大波時，例如可以在所述信用區(qū)內給用戶一個信用，并且每次識別出一 個中等尺寸的波時，可以在所述信用區(qū)內給用戶半個信用。當然，可以 為不同尺寸的波分配其他值，只要向用戶提供了關于他或她正在產生的 波的性質的信息即可。
在某些示例性實施例中，在每個波的頂(峰)的開始，可以用蜂鳴 聲表明先前波的尺寸。如果前一波為小，則例如可以生成高音調蜂鳴。 如果前一波具有中等尺寸，則例如可以生成中等音調的聲音。否則，例 如可以生成低音調的聲音?？梢酝ㄟ^諸如"(o)"按鈕的開關來控制所述 聲音。這種按鈕可以例如在低音量、高音量以及關閉之間切換所述聲 音。呼吸特征可以暫時激活一呼吸節(jié)拍器，以向用戶表明他或她可以進 ^f亍呼吸以生成大波的一種方式。
在某些實施例中， 一旦用戶累積了足夠的信用點之后，則會話就可 以被—見為結束，并且可以顯示會話總結屏幕。此外，可以向跟蹤系統(tǒng)中 添加新的跟蹤條目。
在下面描述的本發(fā)明的某些實施例中，生物反饋信用基于實現兩個 同樣重要的目標高水平的副交感神經強度和持續(xù)的副交感神經傳出。 本發(fā)明可以實時地檢測副交感神經活動的每個波。當新的波結束時，所 述設備可以評估產生該波的副交感神經輸出的強度和連續(xù)性。如圖37 中所示，如果所述波由連續(xù)的中等強度水平的副交感神經活動產生，則 例如可以在該波下放置一個兩點符號(圖37a)。如果所述波由連續(xù)的 非常強水平的副交感神經活動產生，則例如可以在該波下放置三點的符 號(圖37b)。如果該波被中斷和/或較弱，則例如可以在該波下放置一 點的符號(圖37c)。并排的兩個正方形例如可以表示斷波(圖37d)。 這些符號可以反映一個人副交感神經系統(tǒng)(壓力恢復系統(tǒng))在所述波產 生時的活動性非?；钴S(長波)、活躍(中等波)、不活躍(短波)
以及被中斷(斷波)。這些表示可以實時地顯示，并且提供關于最近幾
個在前波的信息(圖37e)。例如，所述顯示可以示出最近二十個(或
者大得多的數或者小得多的數)波的表示。示例性實施例還調用和顯示 該呼吸會話的較早時候或者先前會話中的波的表示。
所述顯示還示出對應于特定時間量(例如24小時)的累積總分數 (圖37f)。例如可以通過為長波分配一點、為中等波分配半點以及不為 短波分配點來生成累積總分數。該顯示可以繼續(xù)更新累積總數，直到例 如達到預定目標、經過預設時間段或者所述累積總分數被重置。 一個對 象例如可嘗試達到比如實現每天100點的目標。
本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例還提供新穎形式的生物反饋信息，其可以 被用來通過獨特的呼吸練習引起所期望的生理狀態(tài)。這種實施例避免了 在每次呼吸的基礎上產生副交感神經分支的一個或多個中斷的技術的 缺陷。例如，這種呼吸技術涉及到把呼氣延長非常長的時間。 一般來說， 更長的呼氣是有益的；但是當其被延長較長時間段時，較長的呼氣可能 會緊接在波谷之后中斷副交感神經反應。等待吸氣太長時間可能會導致 恰好在波頂之前中斷。同樣地，屏住呼吸太長時間或者太長或太短的吸 氣，例如都可能會使得副交感神經系統(tǒng)緊張，從而導致暫時抑制副交感 神經傳出。
本發(fā)明的實施例克服了上述缺點，這例如是通過指導用戶找到產生 較強水平的持續(xù)副交感神經傳出的呼吸速率和節(jié)奏而實現的。由根據本 發(fā)明的方法和設備提供的反饋允許用戶保持基本上連續(xù)的副交感神經 傳出狀態(tài)，從而抑制交感神經活動性。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例還可以向用戶表明RSA波從到頂過渡到下降 的點。例如可以通過以用戶很容易看到的標記來標記這種下落點，來標 識出這種下落點。這種可見指示符例如可以具有三角形的形式(圖 37g)。所述可見指示符還可以具有其他形狀。所述下落點是開始延長 的呼氣的理想時間。所述指示符或者可以是可聽的。
通過組合下落點的反饋與復合副交感神經測量，用戶可以很快地學 會把呼氣延長到適當的長度，以便產生打分最高的波(例如三點的波)。 用戶還可以收到指導，該指導表明呼氣何時延長得過長，因為波將中斷 從而導致打分低的波(例如一點的波)。因此，根據本發(fā)明的某些實施 例的方法和設備允許用戶找到其獨特的呼氣長度窗口 ，所述獨特的呼氣
長度窗口產生強副交感神經活動的持續(xù)傳出。在使用中用戶可以簡單地 在每次出現新的指示符(比如可見三角形)時呼氣，并且隨后吸氣，直 到出現下一個指示符。通過調節(jié)呼氣的長度，用戶學會生成在持續(xù)的強 副交感神經活動性生理狀態(tài)期間出現的完美波。
在另一個示例性實施例中，所述顯示可以提供呼氣數，其對應于用 戶可以在呼氣的同時計數的數字。 一旦呼吸會話開始之后，對象可以吸 氣，直到例如指示了下落點，并且隨后在計數(優(yōu)選地是平靜地并且沉 默地)到呼氣數的同時呼氣。定時器條可以在呼氣數列中下降固定時間
量內(例如30秒、60秒等等)。該呼氣數列例如可以顯示從1到9的
分數，其對應于該對象在所述固定時間長度內在該呼氣數下進行呼吸的
效果。相比較短波，4交長的波表明更有效的呼吸，從而較長的波可以4妄
收更高的分數。所述分數可以基于單個波、來自所有波或者來自所述波 的子集。所述顯示還允許選擇作為替換的呼氣數，從而允許所述對象試 驗不同的呼氣數，以便找到一個或多個提供最佳分數的呼氣數。如上面 所討論的那樣，在一個示例性實施例中，最長的波產生最佳分數。 在某些實施例中，根據本發(fā)明的手持式便攜式設備可以被如下使
用對象通過按壓電源按鈕來開啟設備；當得到提示時，對象例如把他 或她的左食指插入到該設備的脈搏檢測部分中；在該對象感到舒服的同 時(例如對象直坐，其雙腳平放在地板上)，傳感器調節(jié)到該用戶的脈 搏率；該對象選擇目標長波數(取決于該對象所感到的壓力水平，例如 是5到100);在該對象以自然且不費力的步調呼吸時，他或她在該設 備的顯示器上觀察脈搏率波；在緩慢地深呼吸的同時(優(yōu)選地通過鼻 子)，該對象可以觀察呼吸深度和頻率對波模式的影響；該對象通過緩 慢地呼氣(持續(xù)時間大約兩倍于吸氣)，來產生長波；在該設備的顯示 器上對長波記分(tally)，而對于不長的波則不計分；初學者可以-接壓 該設備上的呼吸按鈕，以便幫助調整該對象的步調以產生長波(例如對 于特定數目的呼吸(可以是被記分的或不記分的)，可以出現一個定步 器(pacer));中等程度的用戶可以在監(jiān)視器中觀看下落點指示符，并 且在下落點處呼氣，并且在下一個波的上升期間吸氣；高級用戶可以按 壓聲音按鈕并且在閉眼的情況下使用該設備，每次在該設備于下落點處 發(fā)出特定聲音時呼氣，該聲音的音調進一步表明前一個波是否被計分并 且蜂皮添加到所述記分?？梢园驯景l(fā)明的幾個方面組合在一起以^更產生多個替換示例性實 施例。例如，所述設備可以配備有可以被用作幅度反饋計而不是壓力計 的儀表。該儀表還可以具有目標條。因此，該設備可以圖形地顯示一個 人的呼吸深度，從而他可以學習進行更深的呼吸。如果使用目標條，則 用戶可以嘗試在每次呼吸時足夠深地呼吸，以使得該儀表上升到高于該 目標條。幅度的任何數值或圖形反饋(視覺的或其他方式的)都將落在 該替換實施例的范圍內。
其他替換實施例可以使用波信息(例如波長、幅度和峰位置)來確
定并提供關于用戶遵循規(guī)定的呼吸協議(例如每分鐘6次呼吸，吸氣: 呼氣比為1:3)的程度的反4t?；蛘撸梢韵蛴脩艚o出呼吸指導，同時 向用戶提供關于其符合所指導的呼吸模式的程度的聽覺或視覺反饋。此 外，可以顯示一個目標水平，如果用戶高于該目標水平，則他將被視為 服從所述呼吸協議，而如果他或她低于該水平，則將被一見為不服從該呼 吸協議。
替換實施例還可以使用 一 個或多個波參數的方差來檢測有節(jié)奏的 呼吸。隨后，可以通過數值方式、圖形方式或某種其他方式來視覺地顯 示有節(jié)奏呼吸的程度?？蛇x地，可以提供可聽反饋。例如，在一個示例 性實施例中，音調可以隨著呼吸變得更加無節(jié)奏而升高，并且隨著呼吸 變得更加有節(jié)奏而降低。或者，單蜂鳴可以表示有節(jié)奏的呼吸，雙蜂鳴 可以表示接近有節(jié)奏的呼吸，并且三蜂鳴可以表示無節(jié)奏的呼吸。很自 然地，可以獨立地使用任何前面提到的反饋技術或者這些技術的衍生 物，或者可以將其彼此組合地使用，或者可以將其與其他技術組合地使
例如可以被用來練習瑜珈風格的有節(jié)奏呼吸模式。例如，如果瑜珈學員 正以1:1:1的吸氣:屏氣:呼氣比練習有節(jié)奏呼吸時，他或她可以使用所述 設備來確保有節(jié)奏呼吸得到保持。
在本發(fā)明的其他實施例中，可以在所述設備上提供預先編程的呼吸 指導，從而用戶可以遵循該呼吸指導，同時接收關于其呼氣節(jié)奏的視覺 和/或聽覺反饋。此外，所述呼吸指導可以是可編程的?？蛇x地，不僅可 以提供關于呼吸節(jié)奏的反饋，而且還可以提供關于速率的反饋。例如， 如果用戶想要在每秒5次呼吸的速率下練習1:1:1比值的呼吸，則視覺 和/或聽覺反饋可以表明用戶以每分鐘五次呼吸的速率有節(jié)奏地呼吸的
程度。在另一個頻率下和/或無節(jié)奏地呼吸將降低分數。
另 一 個示例性實施例提供關于呼吸深度的反饋。在有節(jié)奏呼吸期 間，可以使用上述方法測量的一個現象，即波幅度的主要差異，是呼吸 容量(呼吸深度)。因此，幅度測量可以被用于視覺和/或聽覺反饋以表 明一個人的呼吸深度。如前所述，深呼吸是減輕壓力的一種有用的方
用戶如何深呼吸并且從而減輕壓力。
簡而言之，本發(fā)明的示例性實施例可以提供以下各項的聽覺和/或視 覺反饋呼吸速率、呼吸節(jié)奏、呼吸深度、呼吸與規(guī)定的速率/節(jié)奏的一 致性、從到頂到下降的過渡點(例如下落點)等等。可以單獨地或者按 照任意組合對這些內容當中的每一項進行評估?？梢蕴峁╆P于這些評估 當中的一項或多項的反饋。任何識別出兩個或多個RSA波并且導出速 率、節(jié)奏、深度和/或一致性的實現方式都落在本發(fā)明的范圍內。
示例性形狀因素(form factor)
本發(fā)明的示例性實施例合并了除上述特征之外的多個特征。 一個這 種特征是設備形狀因素的設計。在本發(fā)明之前，生物反饋程序使用通過 導線附連到計算機的手指PPG傳感器、耳朵PPG傳感器和/或心率ECG 傳感器。雖然PPG傳感器對于移動和手指壓力很靈敏，但是先前的設備 不需要處理由移動或過度的壓力所產生的許多人為信號，這是因為它們 使用通常放置在桌上或臺上的手指PPG傳感器。在這種情況下，用戶可 以將其手和手指停放在桌上，這可以使手和手指穩(wěn)定，從而防止過多的
移動和手指壓力。
由于外部導線通常在社交方面(以及在其他方面)是不可接受的， 因此本發(fā)明的示例性實施例把PPG傳感器直接集成到便攜式設備中，并 且消除了外部導線。結果，根據本發(fā)明的示例性實施例設備可以在公共 設置中被舒服地使用。然而，把PPG傳感器集成到便攜式設備中需要新 穎的形狀因素。例如，由于會話時間的范圍可能是從5到15分鐘，或 者所述設備的用戶將在較長時間段內持握該設備而沒有諸如桌子的穩(wěn) 定結構。相應地，本發(fā)明提供可以被舒服地抓握的設備，同時允許用戶 輕輕地將其手指停放在該手指傳感器上。
本發(fā)明還提供這樣的形狀因素，其在提供舒適的同時最小化在較長 時間段(例如10-15分鐘)內的移動和壓力所導致的人為信號。兩種示
例性形狀因素實現了這些目的。在第一種中，手指傳感器可以在一個邊 緣附近位于設備頂部。在人體工程學上，從所述設備的底部到頂部的高
度可以在大約1.5英寸到大約3.5英寸之間，并且優(yōu)選地是大約2.5英 寸。這允許在垂直持握該設備時用拇指支撐該設備(圖22a)，或者在 傾斜該設備時用彎曲的手指支撐該設備(圖22b)。在第二種中，手指 傳感器位于該設備的圓背上，并且顯示器位于正面，從而例如允許該設 備在使用過程中停留在手掌中(圖38)。特別優(yōu)選的形狀因素是上述的 第一種，其允許以科學及醫(yī)療的外觀和感覺來設計產品。 錯誤檢測和校正方法
這種方法的設備。八雖然上述的任一種形狀因素都會最小化人為信號，但 是所述硬件形狀因素可能無法去除每一種可能的人為信號。由于沒有諸 如臺子或桌子之類的支撐結構，因此手和手指將在整個會話期間的不同 時間移動。在本發(fā)明的示例性實施例中，剩余的人為信號將由軟件解 決，所述軟件不僅可以檢測何時發(fā)生錯誤，而且可以校正錯誤。
一般來說，小的便攜式設備上的顯示器對于錯誤要敏感得多，這是 因為這種顯示器與例如臺式計算機的顯示器相比非常小。當在臺式計算 機上出現錯誤時，所述顯示器具有足夠的分辨率來同時顯示正確的數據 和錯誤(圖39a)。然而，在較小的便攜式設備上，由于其低分辨率， 一個錯誤可能會導致所有正確的數據都變得不可辨別(圖39b)。
在現有技術中存在多種用于檢測數據流中的錯誤的統(tǒng)計方法。然 而，這些方法在提供高精度之前需要大量的數據采樣。如上所述，即使 是單個錯誤也可能會對具有小顯示器的設備產生負面影響。因此，應當 快速準確地檢測錯誤并且隨后校正之。根據本發(fā)明的一個示例性實施例 的設備實現了 一種新穎的錯誤檢測和校正方法，其在變得高度精確之前 只需要少量數據(大約10秒)。
為了便于進一步理解本發(fā)明的錯誤檢測和校正方法，提供了關于如 何使用PPG傳感器在理想的無錯誤條件下獲得脈搏信息的簡要解釋。 PPG傳感器連續(xù)地檢測手指中的血壓量。心臟每次跳動時，相應的血液 脈搏導致手指中的血壓的快速升高，其隨后快速平息。所述PPG傳感器 連續(xù)地嘗試識別血壓到達峰值的時間(圖40)。這是脈搏峰值。如前面 所討論的那樣，兩個連續(xù)脈搏峰值之間的時間量(以毫秒計)被稱作pp
間隔(PP)。根據本發(fā)明的設備可以記錄每一個相繼的PP間隔?？梢?在每次遇到新的脈搏峰值時在所述屏幕上顯示每個所記錄的pp間隔的 脈搏率(60,000/pp )。相繼的pp間隔之間的絕對時間差 (absolute(pp[n]-pp[n-l]))被稱作心跳間期時間或IBI。
在PPG傳感器嘗試正確地識別下一個脈搏峰值時會發(fā)生兩種類型 的錯誤(圖41 )。 一種類型的錯誤可能在PPG傳感器錯誤地把人為信 號識別為脈搏峰值時發(fā)生。也就是說，所述PPG傳感器在實際上不存在 脈搏峰值時確定出現脈搏峰值(圖41a)。這種類型的錯誤被稱作假陽 性錯誤。第二種類型的錯誤在PPG傳感器沒有識別出實際存在的脈搏峰 值時發(fā)生(圖41b)。這被稱作假陰性錯誤。假陰性和假陽性都導致大 IBI。無錯誤數據可能導致或者可能不導致大IBI。然而，錯誤數據總是 產生大IBI。因此，每當存在大量連續(xù)不包含大IBI的數據時，可以安全 地假設該數據沒有錯誤。在出現大IBI時，這可能是由于錯誤或者可能 是良好數據；所述設備將需要確定是哪一種情況。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，錯誤檢測策略中的第一步驟是等待特定 數目的心率相關的間隔(例如10個pp間隔)，其中每個IBI時間少于 200ms。這些數據點被視為是無錯誤的。連續(xù)間隔的數目可以小于10, 但是需要至少是2,優(yōu)選地是至少3個，并且更為優(yōu)選地是至少5個。 另一個替換方案是等待一組連續(xù)數據點，其中在該連續(xù)數據集(例如5 個連續(xù)pp間隔)中每個IBI時間少于最低心率相關間隔(比如pp間隔) 的1/3?？梢杂嬎氵@些數據點的范圍。這里使用的"范圍"可以指代絕 對范圍(即最小pp到最大pp)、該范圍的衍生物(例如(最小pp-腦)-(最 大pp+10。/。))或者作為所計算的變化(例如平均偏差、標準偏差等等)。 可以使用對所述范圍的任何適當的數學描述。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例 使用最小pp-((最大pp-最小pp))x25。/o)作為所述范圍的底部。優(yōu)選實施 例使用最大pp+((最大pp-最小pp))x25。/。)作為所述范圍的頂部。該范圍 可以從整個數據集導出或者從所述數據集的子集導出。
一旦確立所述范圍之后，就測試每個新的p-p,以便確定其是否"在 范圍內"。在示例性實施例中，如果新的pp值大于所述底部值并且小 于所述頂部值，則將其一見為"在范圍內"。然而，"在范圍內"還可以 指當前p-p密切接近由所選擇的范圍計算確定的范圍的任何數學確定。 例如，如果利用標準偏差計算了所述范圍，則"在范圍內"可以指當前
p-p具有80%或更高的概率處在所計算的變化之內的統(tǒng)計確定。
在新的pp間隔到達時，還可以計算新的IBI (絕對新pp-前一個 pp)。該新的IBI可以被測試，以便確定其是否為"大"。在優(yōu)選實施 例中，所述設備測試該IBI是否大于所述范圍的底部值的一半。如果是 的話，則IBH皮-見為大。在其他示例性實施例中，可以計算該新pp間隔 減去前一間隔的IBI時間?？梢蕴鎿Q地4吏用其他IBI時間，比如4巴新的 p-p的IBI與最近n個pp間隔的平均p-p相比較。此外，不同的實現方 式可以使用不同的閾值來區(qū)分大IBI與非大IBI。根據本發(fā)明的實施例， 可以使用任何使用pp間隔的差或者pp間隔的導出量(比如平均值)的 差以便檢測錯誤的實現方式。
作為對上述內容的總結，當根據本發(fā)明的示例性實施例的設備開始 時，其可以不進入錯誤檢測模式，直到定位了所有IBI時間都少于200ms 的10個連續(xù)pp間隔。隨后，該設備可以計算這些pp間隔的范圍，并 且啟動錯誤檢測模式。在所述錯誤檢測模式中，該設備可以測試每一個 新的pp以便確定其是否"在范圍內，，，并且該設備測試每個新的IBI 時間以便確定其是否為"大"。在錯誤檢測中用于確定這兩個屬性當中 的任一個或二者的任何其他適當方法都在本發(fā)明的范圍內。
如果下一個p-p "在范圍內"，并且IBI不為"大"，則該新的p-p 可以被視為無錯誤。如果該p-p不"在范圍內，，，并且IBI不為"大，，， 則該新的p-p可以被視為無錯誤的，并且可以重新計算所述范圍以便包 括該新找到的pp值。如果該新的p-p "在范圍內"，但是IBI為"大"， 則該新的p-p可以被一見為無錯誤。然而，當該新的p-p "在范圍外"并且 IBI為"大"時，則該新的p-p可以被視為是錯誤的結果。 一旦檢測出錯 誤，就應當校正該錯誤。因此，在錯誤檢測模式下每次檢測到錯誤時， 所述設備就改變到錯誤校正模式。該設備可以保持在錯誤校正模式中， 直到已經解決錯誤狀況。
圖42提供了示出在錯誤校正模式期間采用的示例性錯誤校正方法 的流程圖。錯誤校正包括把每個連續(xù)pp間隔在其被識別出時加在一起， 直到這些pp間隔的總和"在范圍內"，或者直到該總和可以被整數除 從而使得所述除法的結果"在范圍內"。當該總和本身"在范圍內"時， 形成該總和的所有pp間隔可以被一起組合成等于該總和的單個值。當 除以 一整數后的總和在范圍內時，可以利用等于所述除法的結果的n個 值(其中『所述整數分母)來替換所述錯誤的值。
下面的討論提供關于如何可以根據本發(fā)明的示例性實施例校正錯
誤的例子。例如，如果所述范圍是600ms到l,OOOms，所述錯誤pp間隔 時間是200ms。下一個pp間隔是100ms?，F在，總和是300ms。其不"在 范圍內"。下一個pp間隔是400ms。因此，總和現在是？00ms。其"在 范圍內"，因此，700ms是校正后的值。這三個pp間隔(200ms, 100ms, 以及400ms )將被組合成一個700ms的值。所述設備隨后返回到錯誤斗企 測模式。
作為另一個例子，如果所述范圍是700ms到l,OOOms,錯誤pp間隔 是l,300ms。沒有可以整除1,300從而得到"在范圍內"的值的整數。因 此，下一個pp間隔(300ms)被加在一起，以便產生1,600ms。此時， 存在可以被用在除法中以便產生"在范圍內"的值的整數。整數2導致 "在范圍內"的值(1600/2=800ms)。因此，將用兩個(該整數)800ms 的值(所述除法的結果)來替換所述兩個錯誤值(1,300ms和300ms)。
在示例性實施例中，根據本發(fā)明的設備將能夠在 一 個或兩個附加的 pp間隔內生成校正后的值。然而，設備有可能無限期地進入錯誤校正模 式。因此，本發(fā)明可以包括一種安全機制以在發(fā)生這種情況時解決這種 情況。例如，如果所述設備保持在錯誤校正模式中的時間過長，則該設 備通過對所遇到的所有原始數據點應用統(tǒng)計方法來重新計算所述范 圍。也就是說，使用接收自所述PPG傳感器的每一個未經處理的pp間 隔。隨后利用基于統(tǒng)計的范圍計算(例如標準偏差公式)來計算所述范 圍。在示例性實施例中，從所遇到的所有未經處理的pp間隔(不管是 真實的還是錯誤的)確定中值pp間隔。所述范圍被定義成在該中值以 下每分鐘15次心跳，直到該中值以上每分鐘15次心跳。根據該新范圍 對錯誤隊列中的pp間隔進行重新處理。應當注意到，還可以利用所述 未經處理的數據點的子集(例如最近的50個數據點)來計算所述范圍。 本發(fā)明還可以包括重新計算所述范圍以便解決持續(xù)的錯誤狀況的任何 方法。
如前所述，PPG傳感器對于移動和手指壓力很敏感。它們對于亮光 和冷手指也很敏感。因此，有很多可能導致多個錯誤的因素。在本發(fā)明 的某些實施例中，每當十秒的信噪比下降到低于25%時，所述設備可以 循環(huán)顯示錯誤消息(比如圖18中所示)，直到該設備從錯誤校正模式
中退出。因此，將向用戶提供關于可以做出改變以幫助該設備收集正確 的脈搏信息的信息。
本發(fā)明還包括用于檢測及校正心率間隔數據集中的錯誤的備選方 法。例如，有多種允許隨著檢測到新的心率間隔值動態(tài)地改變所述范圍 和/或IBI閾值的實現方式。這種實現方式在某些情況下可以提供精度的
邊際增力口 ( marginal increase )。
例如，可以利用滾動窗口連續(xù)地評估所述范圍?？梢栽诮邮盏角癐O 秒的pp間隔之后初始化所述范圍，從而使得每個連續(xù)的IBI少于 200ms。此后，可以利用最近IO秒的可靠數據的滾動窗口來不斷地重新 評估所述范圍。所述最近10秒的可靠數據可以是或者可以不是連續(xù)的。 例如，所述范圍的頂部(rj叩)可以是最近10秒的可靠數據中的最高 p-p,并且所述范圍的底部(r—bottom)可以是最近10秒的可靠數據中 的最低p-p。
另一個替換方案是減緩所述范圍能夠動態(tài)地擴張及收縮的速率。例 如，每次檢測到新的pp值時，可以在三個步驟中更新所述范圍。首先， 從最近10秒的可靠數據中識別出數據集頂部(ds—t叩)和數據集底部 (ds—bottom)。其次，調節(jié)所述ds_top和ds—bottom,從而使得它們不 會與前一個ds—top ( p—ds—top )和前一個ds—bottom ( p—ds—bottom )發(fā)生 顯著改變。例如，如果p—ds—top大于ds—top,則可以4巴ds—top重置到 p dstop-((p—ds—top-ds—top)/25+l)。 ^口果p—ds—top小于ds一top，貝寸可以 才巴ds—top重置到p—ds一top+((ds一top畫p—ds—top)/4+l)。如果p—ds一bottom大 于ds—bottom,貝'J可以才巴ds—bottom重置到p—ds—bottom隱((p—ds—bottom-ds—bottom)/2+l)。 ^口果p一ds bottom小于ds bottom,則可以才巴ds—bottom 重置到((ds—bottom-p—ds—bottom)/25+l)。因此，r—top將等于調節(jié)后的 ds—top,并且r—bottom將等于調節(jié)后的ds—bottom。如果p-p處在r—bottom 與r—top之間，則其將被視為"在范圍內"。
上述方法可以實現三個目標。首先，其允許動態(tài)地增大或減小所述 范圍。其次，所述范圍的擴張可以快于其收縮。第三，所述范圍的底部 的擴張可以快于該范圍的頂部。存在多種實現這些方法的實現方式，并 且實現這三個目標當中的任何一個的實現方式都應落在本發(fā)明的范圍 內。
另 一個替換方案包括把所計算的pp范圍轉換到脈搏率值(prv )范
圍，并且把每個新檢測到的prv ( 60,000/pp)與該脈搏率范圍進行比較。 將通過該新的prv是否小于最大prv (max_prv)并且大于最小prv (min—prv)來確定是否"在范圍內，，。或者"在范圍內"可以指該新的 prv與所述prv值的范圍是否足夠4妄近。例如，可以通過確定數目的心跳 來擴張范圍頂部和范圍底部(即max_prv=max—prv+9 , 并且 min—prv=min—prv-9)。因此，處在所述數據集范圍的9bpm內的任何新 prv都可以被一見為"在范圍內"。
與pp范圍一樣，prv范圍計算也可以是動態(tài)的。也就是說，隨著新 prv到達，如果該新的prv纟皮一見為可靠的(例如IBI不太大)，則可以重 新計算所述范圍。
用于提高錯誤檢測能力的另 一種方法是使用兩個閾值來確定新的 IBI與前一個IBI的接近程度。例如，如果該新的IBI小于下限閾值，則 其可以被一見為"小跳躍"。如果該新的IBI處在兩個閾值之間，則其可 以被視為"顯著跳躍，，。并且如果該新的IBI高于第二闞值，則其可以 被視為"大跳躍"。因此，隨著新值到來，可以就該新值是"在范圍內" 還是"在范圍外，，，以及新的IBI是小跳躍、顯著跳躍還是大跳躍對它 們進行評估。關于是否顯示所述值、是否使用該值更新所述范圍以及/ 或者是否校正該值的決定可以基于這種評估。
任何心率相關的間隔都可以用于確定IBI水平的重要性。例如，在 評估新的脈搏值與先前的脈搏值的接近程度時可以使用兩個prv的心搏 間期差(prv IBI)。因此，可以對于pp間隔、prv值、rr間隔、hr值等 等計算IBI。
另一個替換方案包括使用IBI改變的方向來確定所述跳躍是小、顯 著還是大。當一個人物理地靜止時，脈搏率可能按照不同的速率上升或 下降。因此，根據改變方向可以使用不同的閾值。例如，如果大于前一 個prvIBI的prvIBI小于8bpm,則其可以被視為向上小跳躍，如果其在 8-15bpm之間，則其可以被一見為向上顯著跳躍，并且如果其大于15bpm, 則其可以被視為向上大跳躍。如果小于前一個prv IBI的prv IBI小于 8bpm,則其可以被視為小跳躍，如果其在8-12bpm之間，則其可以被視 為顯著跳躍，并且如果其大于12bpm則其可以被一見為大跳躍。
另 一個示例性實施例包括將prv IBI閾值基于前一個prv在所述范圍 中的位置。如果該前一 prv已經向著該范圍的頂部，則可以把所述閾值
設置得更小，這是因為在理論上不希望下一個prv跳到該范圍之外太 遠。同樣地，如果該前一 prv已經向著該范圍的底部，則可以減小用于 向下跳躍的prv閾值。因此，基于前一個prv在所述范圍中位置的prvIBI 閾值的例子可以包括對應于向上小跳躍的((r—t叩-prev—prv)(1/3)) +10， 對應于大向上跳躍的((r—top-prev_pr)(2/3》+15，對應于小向下跳躍的 ((prev一prv-r—bottom)( 1/2))+10, 以及對應于大向下跳3夭的((prev—prv-r—bottom)x(2/3))+15。
另 一個示例性實施例是在確定是否需要校正新的心率間隔點時添 加比如方向的第三測試。例如，如果該點沒有通過所述IBI和范圍測試， 但是比起前一個心率間隔點更加靠近所述范圍，則其可以被視為可接受 的。
在某些情況下和實現方式中，可以通過組合所述動態(tài)范圍方法、具 有基于方向的不同閾值的雙IB I閾值方法以及所述心率間隔方向方法來 獲4尋邊際改進(marginal improvement)。下面是這種組合的一個例子。 在計算每個新的prv時(60,000/pp),可以首先評估其是否是"立即可 顯示的"。如果該prv是小向上跳躍或小向下跳躍(使用適當的閾值)， 則其是"立即可顯示的，，，因此被立即顯示。如果其是顯著跳躍但是"在 范圍內"，則其是"立即可顯示的"，因此被立即顯示。否則，可以通 過方向重新對其進行評估，看其是否是可顯示的。如果當前prv比起前 一個prv更接近所述范圍，則其仍然被顯示。否則，其不被顯示，并且 必須被校正。
還可以使用上述方法的組合來確定一個值何時是"可靠的，，或不是 "可靠的"。也就是說，這些方法可以被用來確定是否應當在重新計算 所述動態(tài)范圍的過程中使用新的prv。例如，如果該新的prv是小跳躍， 則其可以被視為"可靠的"。如果該新prv是顯著跳躍，但是"在范圍 內，，，則其可以被視為"可靠的"。如果該新prv是顯著跳躍并且"在 范圍外"，但是比起前一個prv更接近所述范圍，則其可以被視為"可 靠的"。
在決定采用哪些方法來檢測及校正數據集中的錯誤時，應當考慮硬 件穩(wěn)定性、使用環(huán)境以及其他因素來確定復雜組合方法的潛在的統(tǒng)計優(yōu) 勢程度是否提供優(yōu)于基本IBI/范圍方法的更高實用性。在大多數情況 下，所述基本IBI/范圍策略就足夠了。然而，如果預期存在顯著移動、陽光、壓力以及類似因素，則可以實施上面描述的附加統(tǒng)計方法在檢測 及校正數據集中的錯誤方面提供更高的精度。
定標(scaling)問題的解決以及有節(jié)奏呼吸的識別 上面描述的方法和設備還可以使用RSA波信息來創(chuàng)造性地定標顯 示器的示出波的區(qū)域。
RSA波的幅度在不同的人之間可能會有顯著的變化。如前所述， RSA幅度取決于個體的年齡、性別、健康水平、呼吸模式等等。大顯示 屏可以容納大波或小波，而便攜式設備上的小顯示屏需要復雜的定標。 因此，如果小顯示屏上的比例尺(scale)太小，則大波將不適用于該顯 示器上。如果所述比例尺太大，則小波的形狀和尺寸將變得不可辨識。 如果所述比例尺過于動態(tài)并且調節(jié)得過于頻繁，則大波和小波看起來將 具有相同的尺寸，并且用戶將無法辨識其呼吸模式是否已經改變或者何 時改變。
根據本發(fā)明的示例性實施例的設備可以通過在兩個階段期間不同 地調節(jié)顯示器定標來解決所述定標問題。第 一 階段從設備通電時持續(xù)到 用戶開始有節(jié)奏地呼吸。第二階段從設備檢測到有節(jié)奏的呼吸時持續(xù)到 設備被關斷。在階段l期間，可以實施非常基本的定標技術。在階段2 期間，可以采用一種創(chuàng)新的方法，從而用戶可以精確地評估其呼吸何時 變得更淺(沒有那么深)。
例如，當所述設備第一次被接通時，優(yōu)選地把所述縮放比例縮放到 一個較小的預設值。隨后，每當遇到一個大于利用當前縮放水平所能繪 制的最高值或者小于利用當前縮放水平所能繪制的最低值的脈搏率點 時，所述設備就縮小顯示(zoom out)。所述比例尺被縮小，從而在該 設備的顯示區(qū)域的邊緣處繪制出該新的脈搏點。為了向用戶給出比例尺 概念，所述設備在開始時僅僅縮小(而不是放大)。在大波退出屏幕之 后，所述顯示放大回原來的狀態(tài)，從而使用顯示器的從頂部到底部的完 全高度。所述顯示不斷地放大、縮小，從而使得所示出的數據點在所有 時間都占用所述顯示器的完全范圍，直到用戶開始有節(jié)奏的呼吸。
一旦用戶開始有節(jié)奏地呼吸之后，所述設備嘗試鼓勵用戶深呼吸。 如果該設備在小波出現時繼續(xù)自動放大，則由淺呼吸產生的小波看起來 將與由深呼吸產生的大波具有相同的尺寸。這將不允許用戶從波的尺寸 一見覺地辨識其呼吸深度。
根據本發(fā)明的示例性實施例的設備使用所述波信息來檢測有節(jié)奏 的呼吸。有節(jié)奏的呼吸產生的波具有均勻波長、頻率、幅度、峰峰時間、 以及峰位置時間(圖43)。通過測量這些波特征參數的當中的一個或多 個的方差，可以識別出有節(jié)奏的呼吸。示例性實施例計算最近三個波的 波長和幅度的變化。當這兩個變化都較低時，則認為有節(jié)奏的呼吸已經 開始。
一種確定方差、乂人而確定方差何時較小的方法可以基于百分比相對 偏差。當比較兩個或更多個值(例如峰峰時間、波長、頻率等等)的變 化時，該方法是有用的。這可以如下所述地進行。首先可以確定所述值 的均值(平均值)。隨后可以計算每個值與該平均值的差的總和
(sum一dif)?？梢詫⒃摽偤统运銎骄祒值數目。例如，考慮四個 波長10、 8、 10、 8秒。平均值是9，與該均值的差的總和是4 ( 10是 差1,加上8是差1，加上10是差1,加上8是差1 )。因此，用4除 以均值x值數目(4/(9x4))。因此，百分比相對平均偏差是11.1%。考 慮四個幅度30、 28、 30、 28 bpm。雖然所述偏差與前一個例子中一樣 也是4，但是所述百分比相對平均偏差僅僅是3.4%。因此，百分比相對 平均偏差自動將其自身定標到正分析的值范圍。
差。優(yōu)選實施例采用百分比相對平均偏差。所得到的百分比越大，所述 方差越大。可以設置一方差閾值，以便確定有節(jié)奏的呼吸是否開始。例 如，如果三個或多個波的一波特征的變化小于20%,則可以推斷出有節(jié) 奏的呼吸已經開始。在一個優(yōu)選實施例中，當最近三個波的波長和幅度 的變化分別小于10%時，可以視為有節(jié)奏的呼吸已經開始。
一旦有節(jié)奏的呼吸已經開始之后，就可以跟蹤由所得到的有節(jié)奏的 波形成的最大的幅度(最大幅度)。所述設備繼續(xù)使用例如每一個波確 定用戶是否仍然在有節(jié)奏地呼吸。只要用戶繼續(xù)有節(jié)奏地呼吸，所述設 備就將尋找最大的幅度(最大幅度)。如果新形成的有節(jié)奏的波具有高 于當前最大幅度的幅度，則可以重新調節(jié)所述最大幅度，以使其等于該 新的幅度。 一般來說，所述顯示不會放大超過該最大幅度。也就是說， 所述顯示尺度可以被設置成使得幅度等于所述最大幅度的波將從頂部 到底部完全占據所述屏幕?？梢园芽s放水平設置成不超過該設置點。結 果，所述設備可以縮小顯示(zoom out)，但是其不能》文大超過由所述
最大幅度決定的設置點。這樣，用戶將注意到他們何時較淺地呼吸，這 是因為他們將在屏幕上看到相對較小的波(相對于所述最大幅度)。
有些時候錯誤的波(被錯誤地重建的具有校正后的錯誤的波)可能 具有最大的幅度。該大幅度可能錯誤地較高。此外， 一個人的最大可能 幅度可能會隨著時間而降低，直到他們的肺變得習慣于有節(jié)奏的呼吸。 也就是說，隨著其肺變累，他們將不能夠再產生幅度等于所述最大幅度 的波。由于所述設備不應當令用戶感到挫折，而是應當鼓勵其在舒服的 情況下產生最大的波，因此如果相繼的 一 系列波與所述最大幅度不夠 近，則所述設備可以隨著時間減小所述最大幅度值。在優(yōu)選實施例中，
如果三個連續(xù)的有節(jié)奏的波的幅度小于所述最大幅度的80%，則可以利 用下面的公式重新調節(jié)所述最大幅度(最近三個波的最大的幅 度)x(100/85)。另一種替換方案是連續(xù)地減小所述最大幅度，直到所述波 足夠接近占據所述顯示器的頂部到底部。例如，每當新形成的有節(jié)奏的 波的幅度小于當前最大幅度的80%時，就可以把所述最大幅度減5%。 另一種使用幅度的方式將是取最高平均幅度。例如，每次遇到新的波時 可以計算最近三個波的平均幅度。所述最高平均幅度可以被用作最小設 置點。
使用在有節(jié)奏的呼吸中出現的高幅度來建立設置點是所公開的發(fā) 明的一個新穎且有用的組成部分?；诜取⒎秶?、方差或偏差的任何 定標都應落在本發(fā)明的范圍內。例如，可以確定數據集或者數據子集的 標準偏差。最大縮放水平可以被設置成使得相對于所述偏差具有特定概 率的值占據所述屏幕。例如，具有80%的概率處在所述標準偏差內的所 有值都將從頂部到底部填滿所述屏幕。
另外的示例性系統(tǒng)和軟件處理
上面描述的方法和設備例如可以被實現為存儲在數據處理設備(例 如計算機)的存儲器中的處理。這種處理例如可以具有軟件的形式，并 且例如可以由數據處理器或CPU執(zhí)行，并且結果被顯示在顯示器上， 比如本領域中已知的CRT、等離子體或其他計算機顯示器。因此，例如 這種軟件可以被實現在一系統(tǒng)上，該系統(tǒng)包括CPU、存儲器和顯示器， 它們都通過一條或多條總線或數據路徑連接起來。圖44描繪了這種示 例性系統(tǒng)。
參照該圖，提供了 1/0或輸入/輸出接口 5501、 CPU 5505以及存儲器5510。該示例性系統(tǒng)的三個部件通過系統(tǒng)總線5520可通信地連接。 如圖所示，系統(tǒng)總線5520是邏輯部件，其在任何給定實施例中都可以 包括各系統(tǒng)元件之間的多個互連。給定這種示例性系統(tǒng)，可以把軟件處 理加載到存儲器5510中并且在CPU 5505中執(zhí)行。此外，用戶可以通過 I/O 5501向所述處理提供輸入，并且通過視覺的、聽覺的、觸覺的方式 向用戶提供輸出，或者還可以利用所述1/0向用戶提供其他裝置。這種 I/O可以包括物理接口設備(其包括一個或多個傳感器)，或者例如可 以包括一個或多個麥克風和一個或多個揚聲器、鍵盤、鼠標和視覺顯示 器以及觸覺輸入和輸出機制。
此外，例如可以利用已知的技術，使用任何適當的計算機語言或者 語言組合來表示這種軟件處理，并且例如可以利用已知的技術將其實現 為嵌入式系統(tǒng)或者傳統(tǒng)存儲的指令程序。這種軟件處理例如可以被實現 在這樣一個設備上，該設備可以被用來如上所述地評估人的壓力。
這種示例性軟件處理例如可以具有頂層處理，其通過向用戶顯示消 息以及例如持續(xù)尋找各種用戶動作并對之做出響應來與用戶進行交 互，所述用戶動作例如是用戶按壓呼吸指導按鈕或者從用戶的手指發(fā)出 的脈搏。在圖45-63中描繪了這種示例性軟件處理，正如下面將描述的 那樣。應當注意，上面描述的圖8 (a) - (b)與該示例性軟件處理結合 在一起，從而下面結合圖58描述的"處理波(process_waves)"子例 程調用在圖8 (a) - (b)中描繪的"獲得波(get—waves)"子例程。
圖45-46描繪了示例性頂層處理，其可以控制被顯示給用戶的內 容，并且例如可以對用戶動作估支出響應。該頂層處理基本上初始化變 量，并且隨后等待要做出響應的中斷。參照圖45,可以在3W1處初始 化變量。該初始化例如可以包括把設備模式設置成"自發(fā)"，并且把以 下變量的值設置到0:未處理時間步的數目，時間步的數目，pp間隔的 數目，心搏間期的數目，錯誤總和(error—sum),波數，pp間隔的數目 和pp間隔時間步的數目，以及把變量狀態(tài)設置到RAW。該初始化例如 可以才艮據下面的偽代碼實現n—rt=0; n—ts=0; n—pp=0; n—ibi=0; state=RAW; err—sum=0; n—waves=0; n—val4=0; n—ppts=0。
繼續(xù)參照圖45,在3602處，例如可以向用戶顯示"插入手指"這 一消息。在3603處，所述處理等待中斷，并且不采取任何動作，直到 發(fā)生一個中斷。在3604處，如果用戶插入手指，則所述設備例如在3610
處開始校準，更新所述顯示消息，并且清除中斷，返回到3602。
對應于該示例性頂層處理的處理流程如圖37所示繼續(xù)。參照圖 46，在3710處，如果用戶按壓呼吸按鈕，則如上所述，這可能觸發(fā)呼 吸按鈕按壓中斷。處理流程隨后移動到3720，例如，設備模式在該處被 設置到"Guided (受指導)，，，變量Start被設置到當前時間，并且清除 中斷。處理流程隨后可以移動到3721,在該處例如可以把時鐘中斷設置 到IOO毫秒。處理流程隨后可以移動到3730,在該處可以向用戶呈現受 指導模式顯示。處理流程隨后通過圖37中的斷點2返回到圖45的 3603,在該處所述頂層處理再次等待另一個中斷的發(fā)生。這把所述處理 流程通過斷點1帶回到圖46，其中，例如在3711處，如果發(fā)生時鐘中 斷，則處理流程移動到3703，并且測試從用戶在3710處按壓所述呼吸 按鈕并進入受指導模式的時間開始是否已經過去了少于兩分鐘。如果仍 然少于兩分鐘，則處理流程可以通過3731移動到3730，在該處例如可 以更新受指導模式顯示。例如，如果在3703處自從用戶按壓了呼吸按 鈕之后已經過去了長于兩分鐘，則處理流程可以移動到3702，在該處所 述Mode (模式)變量被重置到"Spontaneous (自發(fā))"，并且處理流 程移動到3701,例如在該處恢復自發(fā)模式顯示。
最后，參照圖46，如果在3721處檢測到脈搏，則發(fā)生脈搏檢測的 中斷，并且處理流程例如移動到3713,在該處調用處理脈搏子例程。這 結束了在圖45和46中描繪的示例性頂層處理。圖47-51描繪了根據本 發(fā)明的 一 個示例性實施例的示例'性主例程的處理流程，其被稱作處理脈 搏。處理脈搏調用以下子例程錯誤校正(error—correction )(圖52-54 )、 4普誤片企測(error一detection)(圖55-56 )、初始化范圍(initialize—range)(圖 57)以及處理波(process—waves)(圖58-59 )。隨后，處理波又調用以下 子例程獲得波(get—waves)(圖8( a)-( b ))以及確定壓力(determine—stress) (圖60-62 )。因此，所有子例程都被處理脈搏直接或間接調用。
參照圖47，在3802處，作為在圖45的3601處^^出初始化的未處 理時間步rt[n_rt](即rt
)被設置到當前時間(以毫秒計)，并且n—rt (或 者未處理時間步的數目)被預先遞增。隨后，例如在3803、 3804和3805 處，可以測試變量狀態(tài)是RAW (未處理)、DETECTION (檢測)還是 CORRECTION (校正)，以便確定認為所述數據是無錯誤的、可疑的還 是錯誤的，以及相應地確定處理流程將沿著那條路徑繼續(xù)。如果
state=CORRECTION,則將采取開始于3805的數據路徑，從而在3805 處調用錯誤校正子例程。如果state=DETECTION，則將采取開始于3804 的數據路徑，從而最終在圖48的3910處調用錯誤檢測子例程。這兩條 數據路徑最終到達圖49的4011。如果state=RAW,則處理流程可以直 接繼續(xù)到圖48的3901并且通過3902,在3901處初始化定時變量，其 中包括預先遞增n一ts，其是跟蹤時間步的數目的變量，在3902處檢驗 n—ts是否大于一。如果是的話，則例如可以在3903處^^將纟皮分配的pp 間隔的數目n—val設置成等于1，并且處理流程可以通過斷點9繼續(xù)到 圖49的4010,并且繼續(xù)到4011。當處理流程到達4011時，有一個或 多個pp值需要被分配。因此，在4011處，每個pp值被分配一個值， 并且如果有多于一個pp值(即n—val>l ),則可以生成實際的時間步， 并且顯示瞬時脈搏率，其是確定當前pp間隔的頻率(60000/pp[n—pp-l])。 處理流程從4011繼續(xù)到4110，在該處如果有多于一個pp值，則計算心 搏間期(IBI)是可能的。在4110處，所述處理測試該條件，如果是的 話，則例如可以在4111處計算IBI值。如果不是的話，則處理流程可以 循環(huán)回到4010。在4111處， 一旦計算了IBI值之后，處理流程移動到 4201,以便測試有多少pp值。如果有超過8個，即至少9個，則有足 夠的數據來識別出級別為4的谷。 一旦有至少兩個級別為4的谷點，即 在4212處有num—val4〉l ，則所述示例性處理可以如上所述地尋找RSA 波。因此，在4212處的"是，，例如可以導致處理流程在4213處調用處 理波子例程。
圖52-54描繪了用于錯誤校正子例程的示例性處理流程。如在上面 結合示例性處理脈搏例程所描述的那樣，在圖38的3805處，調用錯誤 校正子例程。參照圖52,處理流程開始于4301，所述子例程在該處開 始。在4302處，例如累積當前pp間隔時間的變量err—sum 4巴最近的pp 間隔添加到其中。此外，變量n一val被設置到0。處理流程在4303處繼 續(xù)，在該處測試err—sum的新值是否在范圍內。如果其在范圍內，則處 理流程例如可以移動到4310，在該處變量n一val 一皮設置到1，從而表示 識別出正確的pp間隔，并且該pp間隔的值,皮i殳置成等于err—sum中的 毫秒數，并且處理流程在4320處返回到處理脈搏。另一方面，如果在 4303處該試驗性的pp間隔時間不在范圍內，則處理流程可以移動到 4304，在該處例如所述子例程測試當前pp間隔時間是否在所述范圍以
下。如果是的話，則處理流程返回到4302，并且向變量err—sum添加附 加的pp間隔時間。如果不是的話，則當前總和被^見為過高，并且可以 找到適當的整數，利用該整數去除當前總和，以便產生兩個或多個"在 范圍內"的pp間隔。處理流程隨后從4304通過斷點20繼續(xù)到圖53的 4401。在該處，testjntege產2被設置成測試除數，并且處理流程例如可 以移動到4402，在該處設置一個臨時變量tmp—val，以便保存 err—sum/test—integer的商，其表示一個可能的實際校正后的pp間隔。處 理流程隨后可以移動到4403,在該處例如測試tmp—val是否高于所述范 圍。如果是的話，則例如在4410處增加該test—integer變量，并且所才是 出的除法在4402處再發(fā)生一次。另一方面，如果在4403處tmp—val不 在所述范圍之上，則例如在4404處可以再次測試tmp_val是否在所述范 圍內，如果是的話，則處理流程可以(通過斷點2)移動到圖54的4501。
在圖54的4501處，可以把計數變量設置到1，并且例如在4502處， 所述子例程可以查詢計數是否小于test—integer的當前值。如果不是的 話，則處理流程例如可以移動到4510,并且例如可以在4520處4巴變量 n—val設置到test—integer,并且在圖47的斷點6處返回到處理月永4辱。另 一方面，如果在4502處計數小于testjnteger,則處理流程例如可以通 過4503、4504和4502循環(huán)，其中每次循環(huán)都增加所述計數的值(在4504 處)，直到該計數等于test_integer ，此時，處理流程可以返回到處理脈 搏。下面將參照圖55-56描述示例性錯誤檢測子例程。
參照圖55，處理流程開始于4601,并且繼續(xù)到4602,在該處把當 前pp間隔加載到臨時(在試^驗性正確的意義下)pp間隔tmp—pp中。在 4603處，測試tmp一pp是否在范圍內。如果是的話，則在4610處把n_val 設置到l,并且把val[O]設置成等于tmp_pp，并且處理流程在4620處返 回到發(fā)出調用的程序，即處理脈搏，特別是返回到圖48的3911。然而， 如果在4603處發(fā)現tmp一pp在范圍外，則在4604處生成臨時心搏間期 變量tmp—ibi，以便用于如上所述地;險測任何4晉誤。處理流程隨后可以 (通過斷點22)繼續(xù)到圖56的4701,在該處測試tmp一ibi是否大于所述 范圍的低端的一半，如上所述，這是針對過大的測試實現的。如果是的 話，則認為存在錯誤，并且處理流程繼續(xù)到4702，在該處把變量err一sum 設置成等于tmp_pp( err_sum是到上述錯誤校正子例程的輸入)，"state" 被設置成CORRECTION,并且處理流程例如可以移動到4703,在該處 n—val被設置到0，并且處理流程返回到處理脈搏，并且隨后可以基于 n—val=0和state=CORRECTION而在圖48的3911處返回到圖47的 3820,并且最終在3805處到達錯誤校正子例程。
如果在4701處tmpjbi不大于所述范圍的低端的一半，在這種情況 下，其不被視為大，因此在所述pp間隔數據中不存在錯誤，處理流程 可以繼續(xù)到4710,并且例如測試tmp一pp是否大于所述范圍的頂部。由 于在4701處發(fā)現tmp—ibi不大，因此認為不存在錯誤，如果在4710處 tmp—pp間隔仍然大于所述范圍的現有頂部，則需要利用新的pp間隔作 為max—pp來重新計算所述范圍，max—pp保存不是所述數據中的錯誤的 結果的最大可能pp間隔的值。例如，在4711處可以把max一pp設置成 等于tmp一pp,并且利用該新值，例如在4712處重新計算所述范圍的高 端和低端。處理流程例如隨后可以繼續(xù)到4713，在該處將n—val設置成 等于l，并且將val[O]設置成等于當前pp間隔tmp—pp。例如在4714處， 處理流程可以返回到發(fā)出調用的例程，處理脈搏。如果在4710處當前 pp間隔不大于所述范圍的現有高端，則例如在4720處把最小可能pp間 隔設置成等于當前pp間隔。隨后處理流程如上所述地通過4712、 4"3 和4714繼續(xù)，在這些地方處理流程返回到發(fā)出調用的程序。
參照圖57，接下來描述對應于子例程-初始化范圍-的處理流程。 該子例程可以被用在本發(fā)明的示例性實施例中，以便計算對應于pp間 隔的范圍，在所述范圍內，認為數據是無錯誤的，以便用在錯誤檢測及 校正例程中。開始于4801處的子例程調用，處理流程例如移動到4802， 在該處利用下面的^M戈石馬來i殳置變量min—pp和max—pp: min一pp二教:才居 集中的最低pp; maxjp-數據集中的最高pp。隨后，例如在4803處， 所述數據點的范圍的高端和低端被用于如上所述的錯誤檢測和校正。這 例如可以利用下面的偽4戈>5馬來實現mnge—high=max—pp+((max—pp畫 min—pp)*0.25); range—low=min—pp-((max—pp- min—pp)*0.25)。 使用這些 示例性值，所述范圍現在被設置，并且在4804處，處理流程返回到發(fā) 出調用的例程，即處理脈搏。特別地，處理流程返回到圖50中的4102。
圖58-59描繪了對應于波處理子例程的示例性處理流程。在本發(fā)明 的一個示例性實施例中，這種子例程例如可以由諸如處理脈搏的力永4專采 集處理例程調用，正如上面所描述的那樣。在4901處調用該子例程之 后，例如處理流程可以在4902繼續(xù)，在該處可以調用上面描述的獲得
波子例程，以便輸入從脈搏數據中識別出的波。處理流程例如繼續(xù)到 4卯3,在該處可以在給定所采集的波的情況下利用一個示例性確定壓力
(determine—stress )子例程來分配一分數，該分數表示在所識別出的波中 反映出來的用戶的壓力水平。處理流程隨后可以例如繼續(xù)到4904,在該 處對所述波進行分類，并且利用表達式 frequency=60000/(ppts[v2[n—waves-l]]-ppts[vl [n—waves-l]])基于當前pp 間隔來計算瞬時頻率，其中ppts[v]是在數據點v處的脈搏點時間戳。處 理流程例如可以從該處繼續(xù)到圖59上的5001,在該處可以基于當前波 的頻率向用戶分配在0-3之間的分數，其中高分表示較低的壓力水平。 例如在5002處，該子例程例如可以向用戶顯示以下各項當中的每一項 (i)壓力水平(從在4903處對確定壓力子例程的調用獲得)；(ii)頻 率(從4904);以及(ill)分數(從5001 )。此時，例如在5003處， 處理流程可以返回到發(fā)出調用的例程，即處理脈搏。
圖60-62描繪了用于確定壓力分數的示例性子例程。所測量的是給 定用戶不放松的程度，這是通過對他或她的RSA波的波長進行操作而 實現的。參照圖60,在5104處，所述確定壓力子例程調用分配的波長 (assigned—wavelengths ), 其向每一個波分酉己一個處在wl一lo到wl—high (在5102處設置)之間的波長。使用這些波長以及有多少波(即n—waves 的值)，圖60-61描繪了對應于1到4之間的n—waves的每個值的處理 流程。在5110、 5201、 5202和5203當中的每一個處確定scorel,其是 每個波長與wljo之間的差的加權和，其測量該特定波遠離基線的程 度。因此，完美的放松分數將有對應于所有的n的a—w[n}= w—lo,并且 每個scorel將等于0。在本發(fā)明的替換示例性實施例中，可以在不對所 述差的和進行加4又的情況下計算scorel,并且這是如上所述的方法。 Scorel被描述為"波長"分數。可以在5110、 5201、 5202和5203當中 的每一個處看到，還計算"方差"分數score2?？梢岳?0/30的相對 貢獻因數在5302處組合scorel和score2，以便獲得score3。在可能發(fā)現 有用的情況下，在根據本發(fā)明的替換示例性實施例中可以使用其他相對 權重。score3可以被用來利用等式stress Jevel=(score3-21 )*( 100/( 100-21)) 來計算壓力水平(stress—level)。壓力水平在4卯3處一皮返回到處理波。
參照圖63，其中描繪了用于向所采集的波分配波長的示例性子例 程。該子例程例如可以被用在圖60_62中所描繪的示例性確定壓力例程
中，其取波長作為輸入。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，處理流程可
以利用對該子例程的調用在5401處開始。在5402處，把計數器變量n 設置成等于0，并且例如在5403處通過從當前vl的時間戳中減去當前 v2的時間戳來計算當前波長wl,其中利用表達式wl=ts[v2[n〗]-ts[vl[n]]。在5404和5405處，例如把wl的值與wl—lo和wl—high的值 進4亍比較，所述wl—lo和wl—high的值可以如在圖60的5102處所看到 的那樣在發(fā)出調用的子例程中設置(其中，它們例如分別被設置為3和 10 )。如果wl小于wl—lo或者高于wl—high,則在wl—lo或wl—high處截 斷a一wl[n],并且處理流程在5407處繼續(xù)，在該處n的值被預先增加。 然而，如果wl的值處在wl一low與wl—high之間，則例如在5406處把 a—wl[n]設置到wl，并且處理流程繼續(xù)到5407。在5408處，把n的值與 n—waves的值進行比較，以便確保每個所采集的波都已經被分配了波 長。如果它們是相等的，則處理流程例如在5410處結束該子例程，并 且返回到圖60中的5105。如果它們不相等，則處理流程對于每個所采 集的波循環(huán)通過5403,直到所有采集的波都被分配了波長。
本發(fā)明的示例性實施例例如還提供可以實時地確定RSA波的階段 的方法和設備，其中利用階段改變來檢測下落點，利用階段改變來檢測 波的結束，以及確定新形成的波的副交感神經強度。
圖64到74描繪了用于在逐脈搏的基礎上確定RSA波的階段的示例 性程序的示例性處理流程，其中利用階段改變來檢測下落點，利用階段 改變來檢測波的結束，以及確定新形成的波的副交感神經強度。該示例 性實施例描述了在每次接收到新脈搏時執(zhí)行的單個中斷驅動的處理。
出于說明性的目的，給出了在圖64到74中示出的所述示例性處理 和處理流程，以及實現這種處理的任何示例性函數，其中包括由這種示 例性流程處理調用或利用的任何輔助函數和/或處理。本領域技術人員將 認識到，每個示例性處理或函數，不管其是處在所調用的函數或處理 層，還是處在對應于整個頂層處理的總體層，其都可以用多種功能上等 效的方式來實現，并且下面對圖64到74的描述不應被理解成限制實際 系統(tǒng)或設備中的可能實現方式的多樣性，或者要求完全遵循所述說明性 示例性處理流:程。
應當記住，出于表達的簡短性以及說明的精確性，接下來將在不持 續(xù)提到處理流程中的每一個階段或步驟的示例性質的情況下描述圖64
到74當中的每一個內的處理流程，應當理解，在本發(fā)明的示例性實施
例中，功能上等效的實現方式例如可以使用不同的處理以及不同的處理
序列和處理流程組織(如在圖64到74中示出)來實現等效的功能。應 當理解，所有這種替換實施例和等效功能實現方式都落在本發(fā)明的方法 和技術的范圍之內。
該示例性處理開始于6000 (圖64)。該處理中的第一步6001是清 零所有計數器num—points (其跟蹤所接收的脈搏數)，num—valley (其 跟蹤所識別出的波谷數)，num—peaks (其跟蹤所識別出的波峰數)， prev—phase (其5艮蹤前一個波階4爻)，prev—direction (其3艮蹤前一個波 方向)，prev—side (其跟蹤前一個波側)，以及wave_size (其跟蹤最近
一個波的長度)。
該處理流程隨后繼續(xù)到6002，在該處其等待下一個脈跳到達。當檢 測到新的脈搏時，該處理流程繼續(xù)到6003，在該處處理脈搏。在所述脈 搏被處理后，處理流程返回到6002，在該處其等待另一個脈搏到達。
圖65描述了用于處理脈搏的示例性處理。該處理開始于6004。該 處理中的第一步是在6005處獲得并且記錄每個新脈跳的時間戳(以ms 計)，其凈皮存卡者為point[num—points].ts。隨后，處理流程繼續(xù)到6006, 在該處其評估在所述記錄內是否有至少兩個點。如果不是的話，則處理 流程返回到6007,在該處增加num_points計數器。該處理進一步繼續(xù) 到6012，并且返回。然而，如果在所述記錄中有至少兩個點，則處理流 程繼續(xù)到6008。
在6008處，計算最近兩個點的峰峰(pp)時間，并且將其記錄為 point[num—points].pp?！坟跋Σ?，還i十算由pp時間表示的月永4辱率j直，并JM尋 其記錄為point[num_points].prv。隨后處理流禾呈繼續(xù)到6010。
在6010處，該處理評估在所述記錄中是否有至少8個點。如果不 是的話，則處理流程繼續(xù)到6011，并且增加num—points計數器。該處 理進一步繼續(xù)到6012并且返回。然而，如果在所述記錄中至少有8個 點，則處理流程繼續(xù)到6009,其調用處理波處理。在所述處理波處理返 回之后，圖65中的處理流程繼續(xù)到6012并且返回。
圖66描述了用于處理波信息的處理。該處理開始于6013。在6014 處的第 一 步包括計算并存儲long—slope 、 absjong—slope 以及 short_sk>pe。處理流程隨后繼續(xù)到6015，在該處通過獲得方向(Get
Direction)處理來確定方向。在該獲得方向處理返回之后，處理流程繼 續(xù)到6016，在該處通過獲得階段(Getphase)處理來確定波的階段。在該 獲得階段處理已經返回之后，處理流程繼續(xù)到6017，在該處通過獲得側 (GetSide)處理來確定波側。在該獲得側處理返回之后，處理流程繼續(xù)到 6018。
在6018處，所述處理確定是否已經有側改變。如果所述波尚未改 變側，則處理流程繼續(xù)到6020。否則，處理流程繼續(xù)到6019，在該處 通過獲得峰和谷處理(Get Peaks and Valleys)來評估峰和谷。在該處理返 回之后，處理流程繼續(xù)到6020。
在6020處，所述處理設置一個標志，其通過檢查波是否已經結束 處理來指示波是否剛剛結束。在該處理返回之后，流程繼續(xù)到6021,在 該處檢查波結束標志。如果一個波剛剛結束，則流程繼續(xù)到6023。否則， 流程繼續(xù)到6022。在6022處，標記波的副交感神經強度的處理描繪新 形成的波，評估其副交感神經活動性，并且利用視覺符號標記在該波下 的活動性。在該處理返回之后，流程繼續(xù)到6023。
在6023處，設置一個標志，其表示是否剛剛通過下落點。檢查是 否正在發(fā)生下落點(Check to See ifDrop Point is Occurring)處理做出該 確定，并且相應地設置該標志。在該處理返回之后，流程繼續(xù)到6024， 在該處分析所述標志。如果該下落點標志尚未被設置，則流程繼續(xù)到 6026。否則，處理流程繼續(xù)到6025。在6025處，標記下落點(Mark Drop Point)處理在下落點處把一個視覺符號放置在波上，并且提供該下落點 的聽覺提示。在該處理返回之后，流程繼續(xù)到6026。
在6026處,分酉己prev—phase、 prev—side禾口 prev—direction才示^己。P逸 后處理流程繼續(xù)到6027,在該處，處理波函數返回。
圖67描述了所述獲得方向處理。在6029處的第一步檢查短期斜率 是否大于絕對長斜率的30%。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6030。否 則處理流程繼續(xù)到6032。
在6030處，方向被記錄為向上。隨后，處理流程繼續(xù)到6034。
在6032處，該處理一全查短斜率是否小于-lx絕對長斜率的30%的 倍。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6033。如果不是的話，處理流程繼 續(xù)到6031。
在6033處，方向被記錄為向下。隨后處理流程繼續(xù)到6034。
在6031處，方向被記錄為平坦。隨后處理流程繼續(xù)到6034。 在6034處，該處理檢查prev—direction是否從未被設置。如果其尚
未被設置，則處理流程繼續(xù)到6035。否則，處理流程繼續(xù)到6036,在
該處，所述處理返回。
在6035處，prev—direction ^皮i己錄為當前方向(方向)。處理流牙呈
繼續(xù)到6036，在該處，所述處理返回。
圖68描述了示例性的獲得階段處理。在6038處的第一步檢查長斜
率是否為正。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6040。如果不是的話，則
處理流程繼續(xù)到6044。
在6040處，該處理檢查方向是否為向上。如果是的話，處理流程
繼續(xù)到6039。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6041。
在6039處，階段被記錄為上升。處理流程隨后繼續(xù)到6045。 在6041處，階段被記錄為到頂。處理流程隨后繼續(xù)到6045。 在6044處，該處理檢查方向是否為向下。如果是的話，處理流程
繼續(xù)到6042。否則，處理流程繼續(xù)到6043。
在6042處，階段被記錄為下落。隨后，處理流程繼續(xù)到6045。 在6043處，階段被記錄為到谷。隨后，處理流程繼續(xù)到6045。 在6045處，該處理檢查prev—phase是否尚未被記錄。如果還沒有
記錄的話，則處理流程繼續(xù)到6046。如果已經記錄，則處理流程繼續(xù)到
6047。
在6046處，prev_phase被記錄為當前階段(階段)。隨后，處理流 程繼續(xù)到6047。
在6047處，該獲得階段處理返回。
圖69描述了所述獲得側處理。在6049處，該處理檢查階段是否為
下降。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6050。如果不是的話，則處理流
程繼續(xù)到6052。
在6050處，所述側被記錄為右。處理流程繼續(xù)到6053。
在6052處，該處理檢查階段是否為上升。如果是的話，則處理流
程繼續(xù)到6051。否則，處理流程繼續(xù)到6053。
在6051處，所述側被記錄為左。處理流程繼續(xù)到6053。
在6O53處，該處理檢查prev—side是否尚未被記錄。如果尚未記錄，
則處理流程繼續(xù)到6054。否則，處理流程繼續(xù)到6055。
在6054處，prev—side被記錄為當前側(側)。處理流程隨后繼續(xù) 到6055。在6055處，該獲得側處理返回。
圖70描述了示例性的獲得峰和谷處理。在6058處的第一步中，該 處理檢查波當前是否正在形成右側。如果是的話，處理流程繼續(xù)到 6059。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6057。
在6057處，峰值被識別為在先前的上升和到頂階段期間的最高prv 值。該值被記錄為peak[num—peaks]。隨后，處理流程繼續(xù)到6060。在 6060處，增加num—peaks計數器。隨后，處理流程繼續(xù)到6062。
在6059處，谷被識別為在先前的下落和到谷階段期間的最低prv 值。該值被記錄為valley[num—valleys]。隨后，處理流程繼續(xù)到6061。 在6061處，增加num—valleys計數器。然后，流程繼續(xù)到6062。在6062 處，該獲得峰和谷處理返回。
圖71描述了檢查波是否已經結束這一處理。在6064處的第一步 中，該處理檢查當前階段是否為上升。如果是的話，處理流程繼續(xù)到 6066。否則，處理流程繼續(xù)到6065。
在6065處，把波結束標志設置為假。處理流程繼續(xù)到6069。
在6066處，該處理檢查前一個階段(previous—phase )是否為到谷。 如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6067。否則，處理流程繼續(xù)到6068。
在6067處，把波結束標志設置為真。處理流程隨后繼續(xù)到6069。
在6068處，該處理檢查前一個階段是否為下降。如果是的話，處 理流程繼續(xù)到6067。否則，處理流程繼續(xù)到6069。在6069處，該;險查 波是否已經結束處理返回。
圖72描述了示例性標記波的副交感神經強度這一處理。在6071處
的第一步中，該處理檢查在記錄中是否有至少兩個谷。如果不是的話， 處理流程繼續(xù)到6077。如果是的話，處理流程繼續(xù)到6072。
在6072處，計算波長，并且將其記錄為wave—length。隨后，處理 流程繼續(xù)到6074。在6074處，該處理檢查波長是否小于6秒。如果是 的話，處理流程返回到6073。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到8000。
在6073處，波尺寸被確定為小。這表明在形成該波時有非常小的 副交感神經活動性。該處理隨后可以用表示副交感神經活動性的適當符 號^L覺地標記該波。在優(yōu)選實施例中， 一點符號一皮;故置在該波下方。處 理流程隨后繼續(xù)到6077。
在8000處，檢查波長是否小于9秒的長度。如果是的話，處理流 程繼續(xù)到6075。否則，處理流程繼續(xù)到6076。
在6075處，波尺寸被標記為中等。中等水平的副交感神經活動性 很可能形成了該波。該處理隨后可以用表示副交感神經活動性的適當符 號^f見覺地標記該波。在優(yōu)選實施例中，兩點符號祐:;改置在該波下方。處 理流程隨后繼續(xù)到6077。
在6076處，波尺寸被標記為大。這種波表示高副交感神經活動性。 該處理隨后可以用表示副交感神經活動性的適當符號—見覺地標記該 波。在優(yōu)選實施例中，三點符號被放置在該波下方。處理流程隨后繼續(xù) 到6077。
在6077處，該標記波的副交感神經強度處理返回。 圖73描述了示例性的檢查是否正在發(fā)生下落點(Check to See if Drop Point is Occurring)處理。在6080處的第一步中，該處理檢查當前 階段是否為到頂。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6082。否則，處理流 程繼續(xù)到6079。
在6079處，下落點標志被設置為假。處理流程隨后繼續(xù)到6083。
在6082處，該處理檢查前一個階段是否為上升。如果是的話，處 理流程繼續(xù)到6081。否則，處理流程繼續(xù)到6079。
在6081處，下落點標志被設置為真。處理流程隨后繼續(xù)到6083。 在6083處，該檢查是否正在發(fā)生下落點處理返回。
圖74描述了示例性的標記下落點(Mark Drop Point)處理。在6085 處的第一步，在該波上方放置一個三角。隨后，處理流程繼續(xù)到6086， 在該處，該處理檢查聲音是否為開。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到 6087。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6092。
在6087處，該處理檢查波尺寸是否為小。如果是的話，處理流程 繼續(xù)到6088。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6090。
在6088處，所述設備生成高音調蜂鳴。其聽覺地表明已經遇到下 落點，并且聽覺地表明前一個波由^[氐水平的副交感神經活動形成。處理 流程隨后繼續(xù)到6092。
在6090處，該處理檢查波尺寸是否為中等。如果是的話，處理流 程繼續(xù)到6089。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6091。
在6089處，該設備生成中等音調蜂鳴。其聽覺地表明已經遇到下
落點，并且聽覺地表明前一個波由中等水平的副交感神經活動形成。處
理流程隨后繼續(xù)到6092。
在60W處，該設備生成低音調蜂鳴。其聽覺地表明已經遇到下落 點，并且聽覺地表明前一個波由高水平的副交感神經活動形成。處理流 程隨后繼續(xù)到6092。在6092處，該標記下落點處理返回。
還可以利用下面的偽代碼實現用于例如實時地確定RSA波的階段 的示例性程序，利用階段改變來檢測下落點，利用階段改變來檢測波的 結束以及確定新形成的波的副交感神經強度，所述偽代碼基本上對應于 圖64到74中描繪的處理流程。
mim』oints = 0) num—valley = 0; num_peaks =
prev_phase = NUIX; prev一direction = NULL; prev—side = NULL;
wave—size = NULL;
Function Process一Pulse
point[num_points].ts = current time in mc
if (num_points < 1) then
H"num_points;
return;
point[num_points].pp = point[num_points].ts — point[num_points-l].ts pointfnumjoint^.prv = 60000/point[num_points].pp
if (num_points < 7) then 卄mimjoints; return;
long—slope = slope of the last 6 point.prv's abs一Tong一slope = absolute (long—slope) shoTt一slope = slope of th last 3 point.prv's if (short—slope > (0.3 0)*(abs_long—slope)) then direction = UP
else if (short—slope < (-0.30"(abs一long一slope)) th幼direction = DOWN
else direction = f LAT;
if (prev—direction = NULL) then prev一direr'tion = direction
if (long—slope > 0) then { 一
if (direction = UP) then phase = RISING else phase - CRESTING;
else
if (direction = DOWN) then phase = FALLING else phase = TROUG膽G;
if (prev_phase = NULL) then prev_phase = phase;
if (phase = FALLING) then side = RIGHT; else if (phase = RISING) then side = LEFT;
if (prev一side = NULL) then prev一side = side;
If (prev一side side)
if (side = RIGHT) then
valley[num一valleys] = index of lowest point.prv during the previous FALL畫TROUGH訓;hases
++num—valleys;
}. — else
peaklnum_peaks] = index of Vighest point,prv during the previous RISING/CRES頂G phases
if ((phase = RISING) && ((previousj)hase = TROUGHING) | | (previous_phase = FALLING)) then
if (num—valleys >= 2) then
{ 一
wave—length = point[valley[num一valleys-l]].ts - point[valley[num valleys-2]〗.ts; 一 一
<formula>formula see original document page 53</formula>本發(fā)明的示例性實施例還提供在無需首先識別TD4段的情況下實 時地識別峰和谷。因此，可以對^直進4于順序地處理(例如一個纟妾一個)。
圖75-83描述了用于在逐脈搏的基礎上確定波階段以及描繪波的示 例性程序。該示例性實施例使用全局方向指示符和各點在范圍中的位置 來例如提供階段確定和波描繪的更高精度。
出于說明性的目的，給出了在圖75到83中示出的所迷示例性處理 和處理流程，以及實現這種處理的任何示例性函數，其中包括由這種示 例性流程處理調用或利用的任何輔助函數和/或處理。本領域技術人員將 認識到，每個示例性處理或函數，不管其是處在所調用的函數或處理 層，還是處在對應于整個頂層處理的總體層，其都可以用多種功能上等 效的方式來實現，并且下面對圖75到83的描述不應被理解成限制實際 系統(tǒng)或設備中的可能實現方式的多樣性，或者要求完全遵循所述說明性 示例性處理流程。
應當記住，出于表達的簡短性以及說明的精確性，接下來將在不持 續(xù)提到處理流程中的每一個階段或步驟的示例性質的情況下描述圖75 到83當中的每一個內的處理流程，應當理解，在本發(fā)明的示例性實施 例中，功能上等效的實現方式例如可以使用不同的處理以及不同的處理序列和處理流程組織(如在圖75到83中示出)來實現等效的功能。應 當理解，所有這種替換實施例和等效功能實現方式都落在本發(fā)明的方法 和技術的范圍之內。
如圖75中所示，所述處理開始于6093。第一步是6094。在6094 處，該處理把向上百分比(UP PERCENT )設置成30,并且把向下百分 比(DOWNPERCENT)設置成15。隨后，處理流程繼續(xù)到6095,在該處 初始化計數器和標記。隨后，處理流程繼續(xù)到6096,在該處該處理等待 15秒脈搏信息到達。隨后，處理流程繼續(xù)到6097,在該處該處理等待 下一個脈跳。在接收到下一個脈跳之后，處理流程繼續(xù)到6098,在該處 由獲得快速信息(Get Fast Information)處理確定全局方向指示符。
當該處理返回時，處理流程繼續(xù)到6099，在該處計算并記錄當前斜 率。隨后，處理流程繼續(xù)到6100，在該處計算并記錄最近12秒的最低 prv和最近十二秒的最高prv。從而提供了最近12秒的prv值的范圍。
處理流程隨后繼續(xù)到6101。在6101處，確定方向處理確定波的方 向。當該處理返回時，處理流程繼續(xù)到6102，在該處計算并且記錄當前 點峰峰(pp)值、脈搏率值(prv)、時間戳(ts)、方向和點索引。
隨后，處理流程繼續(xù)到6103，在該處所述獲得點位置處理確定當前 點位于所述范圍的哪個部分內。100的位置意味著該點非?？拷敳炕?者在所述范圍之上。0的位置意味著該點非?？拷撞炕蛘咴谒龇秶?以下。0到IOO之間的值表示該點在所述范圍內的百分比高度。
當所述獲得點位置處理返回時，處理流程繼續(xù)到6104。在6104處， 在顯示器上更新波繪制。也就是說，在顯示器上繪制最近接收的prv值。 隨后，處理流程繼續(xù)到6105。
在6105處，所述處理檢查在接收到最近的prv時，方向是否已改變。 如果方向沒有改變，則處理流程繼續(xù)到6097，在該處所述處理等待下一 個脈搏。如果方向確實改變，則處理流程繼續(xù)到6106,在該處由處理方 向改變處理來處理方向的改變。當該處理返回時，處理流程繼續(xù)到 6097，在該處該處理等待下一個脈搏到達。
圖76描述了示例性獲得快速信息處理。在6108處的第一步中，最 近5秒期間的最高正斜率被記錄為fast—nse (快速上升)。隨后，處理 流程繼續(xù)到6109。在6109處，最近5秒期間的最高負斜率被記錄為 fast—dr叩(快速下落)。隨后，處理流程繼續(xù)到6111。
在6111處，所述處理4企查fast—rise是否大于fast—drop的絕對值。 如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6110。如果不是的話，則處理流程繼續(xù) 到6112。
在6110處，fastjise被記錄為fastest—change (最快改變)。隨后， 處理流程繼續(xù)到6113。
在6112處，fast—drop的纟色乂t^f直^皮i己錄為fastest—change 。 隨后，處 理流程繼續(xù)到6113。在6113處，所述獲得快速信息處理返回。
圖77描述了示例性確定方向處理。在6115處的該處理的第一步 中，該處理檢查當前斜率是否大于最快改變的向上百分比％ (UP PERCENT%)。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6116。如果不是的話， 則處理流程繼續(xù)到6117。
在6116處，當前方向被記錄為向上。隨后，處理流程繼續(xù)到6123。
在6117處，該處理檢測當前斜率是否小于最快改變的-lx向下百分 比％ (DOWN PERCENT%)。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6119。如 果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6118。
在6118處，當前方向被記錄為向下。隨后，處理流程繼續(xù)到6123。
在6119處，該處理檢查當前反響是否是向上。如果是的話，則處 理流程繼續(xù)到6120。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6121。
在6120處，當前方向被記錄為PEAK—PLATEAU (峰穩(wěn)定狀態(tài))， 也被稱作頂峰。隨后，處理流程繼續(xù)到6123。
在6121處，該處理檢查當前方向是否是向下。如果是的話，則處 理流程繼續(xù)到6122。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6123。
在6122處，當前方向被記錄為VALLEY—PLATEAU(谷穩(wěn)定狀態(tài))， 其還被稱作波谷。隨后，處理流程繼續(xù)到6123。在6123處，所述確定 方向處理返回。
圖78描述了示例性的確定點位置處理。在6125處的第一步中，該 處理檢查當前點的prv是否小于所述范圍內的最低prv。如果是的話，則 處理流程繼續(xù)到6126。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6127。 在6126處，點位置被記錄為0。隨后，處理流程繼續(xù)到6130。 在6127處，該處理檢查當前點的prv是否大于所述范圍內的最高 prv。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6128。如果不是的話，則處理流 程繼續(xù)到6129。在6128處，點位置為記錄為100。隨后，處理流程繼續(xù)到6130。
在6129處，計算并且記錄該點在所述范圍內的相對位置。隨后， 處理流程繼續(xù)到6130。在6130處，所述確定點位置處理返回。
圖79描述了示例性處理方向改變處理。在6134處的第一步中，該 處理檢查當前方向是否是向上。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6135。 如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6138。
在6135處，該處理檢查先前方向是否是向下。如果是的話，則處 理流程繼續(xù)到6136。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6132。
在6132處，該處理;險查先前方向是否曾^f皮記錄。如果尚未 ^皮記錄， 則處理流程繼續(xù)到6133。如果已經記錄，則處理流程繼續(xù)到6144。
在6133處，由處理空向上擺動(Process Null Up Swing )處理來處 理波的向上擺動。在該處理返回后，處理流程繼續(xù)到6144。
在6136處，所述處理檢查當前點位置是否處在所述范圍的底部25% 內。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6137。如果不是的話，則處理流程 繼續(xù)到6144。
在6137處，由處理規(guī)則向上擺動處理(Process Regular Up Swing ) 來處理波的向上擺動。在該處理返回后，處理流程繼續(xù)到6144。
在6138處，所述處理檢查當前方向是否是向下。如果是的話，則 處理流程繼續(xù)到6139。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6144。
在6139處，該處理檢查先前方向是否是向上。如果是的話，則處 理流程繼續(xù)到6140。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6143。
在6140處，該處理4全查當前點的位置是否在所述范圍的頂部75% 內。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6141。如果不是的話，則處理流程 繼續(xù)到6144。
在6141處，由處理規(guī)則向下擺動(Process Regular Down Swing)
處理來處理波的向下擺動。在該處理返回后，處理流程繼續(xù)到6144。 在6143處，該處理檢查先前方向是否曾被記錄。如果尚未被記錄，
則處理流程繼續(xù)到6142。如果已被記錄，則處理流程繼續(xù)到6144。
在6142處，由處理空向下擺動處理來處理波的向下擺動。當該處
理返回時，處理流程繼續(xù)到6144。在6144處，所述處理改變方向(Process
Change Direction)處J里返回。
圖80描述了示例性的處理規(guī)則向上擺動處理。在6146處的第一步
中，自從先前方向開始以來的最低prv被記錄為最新谷點。隨后，處理 流程繼續(xù)到6147。
在6147處，該處理檢查在所述記錄上是否有至少兩個谷點。如果 是的話，則處理流程繼續(xù)到6148。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到 6150。
在6148處，計算并且記錄最近一個波的波長。隨后，處理流程繼 續(xù)到6149。在6149處，計算壓力指數，并且計算分數。此外，在屏幕 上顯示壓力指數、波長、歷史、分數和其他基于波的量度。隨后，處理 流程繼續(xù)到6150。
在6150處，先前方向被記錄為向上。隨后，處理流程繼續(xù)到6151。 在6151處，先前方向指數被記錄為發(fā)生在兩點之前。隨后，處理流程 繼續(xù)到6152,在該處，所述處理規(guī)則向上擺動處理返回。
圖81描述了示例性的處理規(guī)則向上擺動處理。在6154處的第一步 中，自從最近方向改變開始以來的最高prv被記錄為下一個峰值點。隨 后，處理流程繼續(xù)到6155。
在6155處，該處理檢查是否記錄了至少兩個峰值。如果是的話， 則處理流程繼續(xù)到6156。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6157。
在6156處，把最近兩個峰值的時間戳相減，以便計算并且記錄最 近的峰峰時間。隨后，處理流程繼續(xù)到6157。
在6157處，把先前方向指示符設置成向下。隨后，處理流程繼續(xù) 到6158，在該處把先前方向索引設置成兩點之前。隨后，處理流程繼續(xù) 到6159，在該處，所述處理規(guī)則向上擺動處理返回。
圖82描述了示例性的處理空向上擺動處理。在6161處的第一步 中，先前方向指示符被設置成向上。隨后，處理流程繼續(xù)到6162，在該 處，先前方向索引被設置成兩點之前。隨后，處理流程繼續(xù)到6163，在 該處，所述處理空向上擺動處理返回。
圖83描述了示例性的處理空向下擺動處理。在6164處的第一步 中，先前方向指示符被設置成向下。隨后，處理流程繼續(xù)到6165,在該 處，先前方向索引被設置成兩點之前。隨后，處理流程繼續(xù)到6167，在 該處，所述處理空向下"l罷動處理返回。
階段以及描繪波的示例性程序，所述偽代碼基本上對應于圖75-83中描 繪的流程處理。
〃point—structure
pp， prv， ts， direction
defineUP—PERCENT 30
麵ne DOWN—PERCENT 15 //initialize
prev—direction = NULL
point—index = 0
mim—valleys = 0
numjDeaks = 0
Wait for 15 seconds worth of data. Use a roHing window of 15 seconds. Index each point with point index
the term slope refers to the slope of three prv points
(等待"秒的數據。使用"秒的滾動窗。用點索引索引每個點。術
語斜率指三個prv點的斜率) 〃 main bop
fast—rise : highest positive slope during the last 5 seconds
fast—drop : highest negative slope during the last 5 seconds
if (fast—rise > absolute(fast一drop)) then fastest—change = fast—rise
else
fastest—change - absolute(fast一drop) current—slope = slope of the last three prv points [Begin New Code]
lowj)rv = lowest prv during the last 12 seconds hi_prv + highest prv during the last 12 seconds [End New Code]
〃determine direction
if (current—slope > (fastest—change * (UP—PERCENT/100))) then
current—direction = UP dse if (current二sJope > (-)* (fastest—change) * (DOWN—PERCENT/100))) then
{ 一
if current—direction = UP then current—direction = PEAK—PLATEAU
else if current—direction = DOWN then current—direction = VALLEY—PLATEAU
} 一 — —
else current—direction - DOWN
point.pp = pp point,prv芝^0000/pp point.ts - current—time
point.direction = direction
if (point.prv < low__prv) then
point,position = 0 else if (point.prv 〉 hi__prv) then
point.position = 100 else point.position = ((point.prv — low_prv) / (hi』rov — low_prv)) * 100
update prv display
if (current-direction prev—direction)
{ 一 [Begin New Code]
if ((current—direction == UP) && (prev—directionDOWN) && (postposition < 25)) then — —
valey[num—valleys++] = lowest point prv since point[prev一direction一index]
if (mim—valleys2) then { 一
last—wavelength = valley[num—valleys-l]、ts — valley[num—valleys-2].ts Update Stress Index, Wavelength, history, score
prev—direction - UP
prev—direction—index = point—index — 2
) "* 一 —
if ((current—direction = DOWN) && (preY一direction = UP) && (point.positton
75)) then
peak[num_peaks+"f] = highest point prv since point[prev一direction—index]
if (nutnj)eaks2) then
lastjpeak—to_peak - peak[num_peaks-l].ts - peak[num_peaks-2].ts
prev—direction = DOWN prev_direction_index = point—index - 2
和RSA波的結束的處理。圖84-87描述了同時運行的兩個示例性處理。 第一處理，即實時處理1 (在MM處)在逐脈搏的基礎上執(zhí)行。第二處 理，即實時處理2(在6171處)每250ms執(zhí)行一次。這兩個處理一起工 作，以便允許實時檢測下落點以及實時檢測當前波的終止。
出于說明性的目的，給出了在圖84到87中示出的所述示例性處理 和處理流程，以及實現這種處理的任何示例性函數，其中包^舌由這種示 例性流程處理調用或利用的任何輔助函數和/或處理。本領域技術人員將 認識到，每個示例性處理或函數，不管其是處在所調用的函數或處理 層，還是處在對應于整個頂層處理的總體層，其都可以用多種功能上等 效的方式來實現，并且下面對圖84到87的描述不應被理解成限制實際 系統(tǒng)或設備中的可能實現方式的多樣性，或者要求完全遵循所述說明性 示例性處理流程。
應當記住，出于表達的簡短性以及說明的精確性，接下來將在不持
if "current—direction == UP〉 && (prev—direction = NULL))
prev一direction -二 UP prev一direction一index = point—index - 2
if ((current—direction = DOWN) && (prev—direction = NULL》
prev一direction = DOWN
prev—direction—index = point—index — 2
續(xù)提到處理流程中的每 一 個階段或步驟的示例性質的情況下描述圖8 4 到87當中的每一個內的處理流程，應當理解，在本發(fā)明的示例性實施 例中，功能上等效的實現方式例如可以使用不同的處理以及不同的處理
序列和處理流程組織(如在圖84到87中示出)來實現等效的功能。應 當理解，所有這種替換實施例和等效功能實現方式都落在本發(fā)明的方法 和技術的范圍之內。
圖84描述了兩個示例性處理的中斷性質。實時處理1開始于6168。 在6169處的第一步中，該處理等待接收下一個脈搏。當接收到脈搏時， 處理流程繼續(xù)到6170 ，在該處，由處理脈搏峰值(Handle Pulse Peak ) 處理來處理該脈4專。當該處理返回時，處理流程繼續(xù)回到6169,在該處
等待下一個脈搏。
與此同時，開始于6171處的實時處理2同時操作。在6172處的該 處理的第一步中，^巴時鐘中斷設置到2S0ms， /人而該處理每2S0ms被調 用一次。隨后，處理流程繼續(xù)到6173，在該處，該處理休眠直到發(fā)生時 鐘中斷。當時鐘中斷發(fā)生時，由處理時鐘中斷(Handle Clock Interrupt)處 理來處理該中斷。當該處理返回時，處理流程繼續(xù)到6l72,在該處再次 設置時鐘中斷。
圖85描述了示例性的處理脈搏峰值處理。在6176處的第一步中， 通過所述獲得方向處理來確定方向。(該獲得方向處理以及相關處理已 經在上面被詳細描述，因此這里不重復。)在該處理返回之后，處理流 程繼續(xù)到6177。
在6177處，所述處理檢查方向是否是向上。如果是的話，則處理 流程繼續(xù)到6181。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6178。
在6178處，所述處理檢查方向是否是PEAK—PLATEAU。如果是的 話，則處理流程繼續(xù)到6182。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6179。
在6179處，所述處理檢查方向是否是向下。如果是的話，處理流 程繼續(xù)到6183。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6180。
在6180處，通過處理谷穩(wěn)定狀態(tài)這一處理來處理波當前正到谷的 情況。當該處理返回時，處理流程繼續(xù)到6187。
在6181處，谷穩(wěn)定狀態(tài)標志被設置為假。隨后，處理流程繼續(xù)到 6184,在該處，向上標志被設置為真。隨后，處理流程繼續(xù)到6187。
在6182處，谷穩(wěn)定狀態(tài)標志被設置為假。隨后，處理流程繼續(xù)到
6185，在該處，向上標志被設置為真。隨后，處理流程繼續(xù)到6187。
在6183處，谷穩(wěn)定狀態(tài)標志被設置為假。隨后，處理流程繼續(xù)到 6186,在該處，向上標志被設置為假。隨后，處理流程繼續(xù)到6187。在 6187處，所述處理脈搏峰值處理返回。
圖86描述了示例性的處理時鐘中斷處理。在6190處的第一步中， 該處理檢查谷穩(wěn)定狀態(tài)標志是否為真。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到 6191。如果不是的話，則處理流程繼續(xù)到6189。
在6189處，所述處理檢查向上標志是否為真。如果是的話，處理 流程繼續(xù)到6193。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6199。
在6191處，所述處理檢查當前時間是否已經過了所計算的穩(wěn)定狀 態(tài)末尾。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6192。如果不是的話，則處理 流程繼續(xù)到6189。
在6192處，當前方向被記錄為向上。因此，向上擺動被實時地檢 測到。因此，實時地檢測到前一個波的結束。因此，如果期望的話，可 以在此時計算、記錄、顯示波描繪、壓力量度、副交感神經量度等等。
處理流程隨后繼續(xù)到6189。在6189處，所述處理檢查向上標志是 否被設置為真。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6193。如果不是的話， 則處理流程繼續(xù)到6199。
在6193處，計算被稱作tmp_prv的幻像prv值。隨后，處理流程繼 續(xù)到6194，在該處，基于兩個先前真實prv和該幻像prv來計算當前斜 率。隨后，處理流程繼續(xù)到6195。
在6195處，所述處理檢查當前斜率是否小于-lx最快改變的向下百 分比％。在前面的例子中已經描述了對最快改變的計算。如果當前斜率 更小，則處理流程繼續(xù)到6196。如果其不是更小，則處理流程繼續(xù)到 6199。
在6196處，當前方向被記錄為向下。換句話說，實時地^全測到到 向下的過渡。該處理不需要等待下一個脈跳。下一個脈跳將在所述下落 點之后發(fā)生。
處理流程繼續(xù)到6197，在該處，向上標志被設置為假。隨后，處理 流程繼續(xù)到6198,在該處，可以處理下落點。該下落點可以一皮浮見覺地、 聽覺地表示，或者可以按照兩種方式來表示。在使用了所述下落點信息 之后，處理流程繼續(xù)到6199。在6199處，所述處理時鐘中斷的處理返
回。
圖87描述了示例性的處理谷穩(wěn)定狀態(tài)處理。在6201處的第一步 中，向上標志被設置為假。隨后，處理流程繼續(xù)到6202。
在6202處，所述處理檢查谷穩(wěn)定狀態(tài)標志是否為假。如果是假， 則處理流程繼續(xù)到6203。如果不是假，則處理流程繼續(xù)到6212。
在6203處，所述處理檢查前一點是否底點。如果是的話，則處理 流程繼續(xù)到6204。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6206。
在6204處，前一點的時間戳被記錄為穩(wěn)定狀態(tài)末尾。處理流程繼 續(xù)到6208。
在6206處，所述處理檢查前一點是否是上升過渡點。如果是的話， 處理流程繼續(xù)到6205。如果不是的話，處理流程繼續(xù)到6207。
在6205處，兩點以前的時間^被記錄為穩(wěn)定狀態(tài)末尾。處理流程 隨后繼續(xù)到6208。
在6207處，當前點的時間戳被記錄為穩(wěn)定狀態(tài)末尾。隨后，處理 流程繼續(xù)到6208。
在6208處，所述處理檢查最近一個已知谷的時間戳是否小于最近 一個已知峰的時間戳。如果是的話，則處理流程繼續(xù)到6209。如果不是 的話，處理流程繼續(xù)到6210。
在6209處，最近一個峰與最近一個谷之間的時間的三分之一^皮添 加到所述穩(wěn)定狀態(tài)末尾。隨后，處理流程繼續(xù)到6211。
在6210處，最近一個峰與倒數第二個谷之間的時間的三分之一被 添加到所述穩(wěn)定狀態(tài)末尾。隨后，處理流程繼續(xù)到6211。
在6211處，谷穩(wěn)定狀態(tài)標志被設置為真。隨后，處理流程繼續(xù)到 6212。在6212處，所述處理谷穩(wěn)定狀態(tài)處理返回。
結束的示例性程序，所述偽代碼基本上對應于在圖84-87中描繪的流程處理。 〃 point—index = the index of the last point
<per pp>
switch (direction)
case: UP
valley_plateau—flag - FALSE;
up—flag-TRUE;
case: PEAK—PLATEAU
valleyj)lateau一flag = FALSE; 叩—flag = TRl^;
case: DOWN
valley_plateau—flag= FALSE; up—flag = FAI^E;
case: VALLEY—PLATEAU
up—flag-FALSE;
if (lvalley_plateau—flag)
if (is—bottom_pt (point—index — l)) then
plateau—end = point〖poiiit一index-l].ts 〃use the middle point else if (is_ascending—trans &oint—index - l)) then plateau—start = point[point—index-2〕.ts 〃use the first point
if (valley[num-valleys-l].ts < peak[numj)eaks-l],ts) then
plateau—end(1/3) * (peak[num』eaks-l],ts — valley[num一valleys l].ts) 〃 last peak — last valley before the peak
else
plateau—end(1/3) * (peak[imm」eaks-l].ts - valley[num valleys-2].ts) — —. —
valley_plateau—flag = TRUE;
} 一
<every 250ms>
if (valley_plateau—flag) then
{ 一
if (current—time > plateau—end) then current direction = UP
} — 一 一
if (up—flag) then { 一
tmp_prv = (60000 / (current—time — point[nu'n_points-l].ts))
current—slope = slope of the last two point prvs & tmp_prv
if (current_slope<(-l) * (fastest—change) * (DOWN—PERCENT/100)) then
current—direction = DOWN
up—flag -false
goto update prv display...
已經參照特定實施例描述了本發(fā)明。然而，應當注意到，在不背離 本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出變化和修改。特別地，應當認識 到，這里描述的各種流程處理可以被修改來提供基本上等效的功能實現 方式，因此應當被一見為落在本發(fā)明的精神和范圍內。
權利要求
1、一種用于減輕人類對象的壓力的手持式、便攜式生物反饋設備，包括外殼；PPG傳感器，其中該PPG傳感器從該人類對象生成數據；耦合到該PPG傳感器的控制系統(tǒng)；以及顯示屏，其中，該控制系統(tǒng)被配置成處理來自該人類對象的數據以便輸出到該顯示屏，其中所述輸出數據向該人類對象提供與至少一個RSA波的下落點相關聯的信息。
2、 權利要求l的設備，其中，所述信息是視覺的。
3、 權利要求l的設備，其中，所述信息是聽覺的。
4、 權利要求l的設備，其中，所述信息被用來提示所述對象開始呼
5、 權利要求l的設備，其中，所述信息被基本上實時地提供給所述對象。
6、 權利要求的設備，其中，該設備還包括能夠由對象激活的呼吸
7、 權利要求l的設備，其中，該設備被配置成提取與對象的呼吸相 關的信息。
8、 權利要求l的設備，其中，所述與呼吸相關的信息包括速率、節(jié)奏和答量。
9、 權利要求l的設備，其中，所述外殼包括電源。
10、 權利要求l的設備，其中，通過A/C源供電。
11、 一種在人類對象體內生成副交感神經傳出的方法，該方法包括 向該對象提供關于至少 一個RSA波的下落點的信息。
12、權利要求ll的方法，其中，所述信息是視覺的。
13、 權利要求ll的方法，其中，所述信息是聽覺的。
14、 權利要求ll的方法，其中，所述信息被用來提示所述對象開始 呼氣。
15、 權利要求ll的方法，其中，所述信息被基本上實時地提供給所述對象。
16、 一種用于減輕人類對象的壓力的手持式、便攜式生物反饋設 備，包括(a) 外殼；(b) PPG傳感器，其中該PPG傳感器從該人類對象生成數據；(c) 耦合到該PPG傳感器的控制系統(tǒng)；以及(d) 顯示屏，其中，所述設備在被抓握在該對象的拇指和食指之間時起作用。
17、 權利要求16的設備，其中，所述PPG傳感器被配置成接觸所述 對象的食指。
18、 權利要求17的設備，其中，所述控制系統(tǒng)被配置成處理來自所 述人類對象的數據以便輸出到所述顯示屏，其中所述輸出數據向該人類 對象提供與該人類對象的壓力水平相關聯的信息。
19、 權利要求17的設備，其中，所述控制系統(tǒng)被配置成處理來自所 述人類對象的數據以便輸出到所述顯示屏，其中所述輸出數據向該人類 對象提供與至少 一個RSA波的下落點相關聯的信息。
20、 權利要求19的設備，其中，所述信息是視覺的。
21、 權利要求19的設備，其中，所述信息是聽覺的。
22、 權利要求19的設備，其中，所述信息被用來提示所述對象開始 呼氣。
23、 權利要求19的設備，其中，所述信息被基本上實時地提供給所述對象。
24、 權利要求19的設備，其中，該設備還包括能夠由對象激活的呼 吸節(jié)拍器，其中，該呼吸節(jié)拍器被編程為在預定時間段之后停用。
25、權利要求19的設備，其中，該設備被配置成提取與對象的呼吸 相關的信息。
26、 權利要求19的設備，其中，所述與呼吸相關的信息包括速率、節(jié)奏和容量。
27、 權利要求19的設備，其中，所述外殼包括電源。
28、 權利要求19的設備，其中，通過A/C源供電。
全文摘要
本發(fā)明提供用于評估并且治療壓力從而評估并且治療由壓力導致或加劇的失調的易于使用的成本有效的方法和設備。更具體來說，提供了用于在呼吸期間識別RSA波的方法和設備，其為對象提供實時RSA波信息。這些方法和設備還被用來識別RSA波中的下落點。這種方法和設備為對象提供了保持副交感神經傳出并且從而防止壓力和/或降低壓力水平的能力。
文檔編號A61B5/08GK101203175SQ200680022173
公開日2008年6月18日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權日2005年4月20日
發(fā)明者A·福布斯, K·賴斯, M·伍德 申請人:赫利科爾公司