智能呼吸調(diào)節(jié)儀的制作方法
【專利摘要】一套智能呼吸調(diào)節(jié)儀，包括：光體積描記器(PPG)傳感器1，USB接口數(shù)據(jù)線2，APP軟件和智能手機(jī)3。其中PPG傳感器通過(guò)USB接口數(shù)據(jù)線連接智能手機(jī)，智能手機(jī)安裝有專用控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由APP軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)PPG傳感器采集的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行心率變異性分析并對(duì)引導(dǎo)用戶的呼吸進(jìn)行引導(dǎo)。該引導(dǎo)給用戶提供一種非藥物療法使用戶降低藥物的使用量，達(dá)到調(diào)節(jié)情緒、輔助降壓的效果。
【專利說(shuō)明】智能呼吸調(diào)節(jié)儀
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置通過(guò)引導(dǎo)用戶的呼吸頻率達(dá)到調(diào)節(jié)情緒和降低血壓目的，尤其適用于高血壓患者的輔助降壓。

【背景技術(shù)】
[0002]高血壓，是多種心、腦血管疾病的重要病因和危險(xiǎn)因素，影響心、腦、腎等重要臟器的結(jié)構(gòu)與功能，并最終導(dǎo)致這些器官的衰竭。隨著高血壓患病率的逐年上升，各種降壓藥被大量研制開發(fā)并應(yīng)用于臨床。然而，藥物的副作用，與其所造成的依賴性，以及昂貴的費(fèi)用等等也成為不容忽視的問(wèn)題。人們迫切需要一種經(jīng)濟(jì)而有效的非藥物療法來(lái)降低藥物的使用量，達(dá)到輔助降壓的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服高血壓藥物的副作用、依賴性以及昂貴的醫(yī)療費(fèi)用，本發(fā)明提供一種非藥物療法來(lái)降低藥物的使用量，達(dá)到調(diào)節(jié)情緒和輔助降壓的效果。
[0004]非藥物療法大多采用專業(yè)治療儀器進(jìn)行治療，但專業(yè)治療儀器大多體積大、攜帶便利性差。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一套呼吸減壓減壓儀，包括:光體積描記器(PPG)傳感器、USB數(shù)據(jù)線、智能手機(jī)和專用控制軟件APP。光體積描記器(PPG)傳感器通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接智能手機(jī)，該智能手機(jī)安裝有專用控制軟件APP。其中PPG傳感器夾在人體的耳垂或手指等處，從人類主體采集心率數(shù)據(jù)并通過(guò)USB數(shù)據(jù)線傳輸給智能手機(jī)，控制軟件APP運(yùn)用心率變異性分析手段分析該數(shù)據(jù)并用于引導(dǎo)用戶調(diào)整呼吸頻率，從而能夠增強(qiáng)患者的迷走神經(jīng)，抑制交感神經(jīng)并增強(qiáng)壓力反射敏感性，繼而達(dá)到在降低藥物的使用量的同時(shí)還能降低患者的血壓的目的。
[0005]智能手機(jī)特別是蘋果、安卓操作系統(tǒng)手機(jī)，近年來(lái)大量普及，其已經(jīng)基本具備個(gè)人掌上電腦的功能。利用智能手機(jī)操作系統(tǒng)的開放性，開發(fā)者可以根據(jù)需要，開發(fā)出各種滿足一定功能的應(yīng)用。結(jié)合傳感器采集數(shù)據(jù)，使安卓應(yīng)用更加廣泛。本發(fā)明就是采用智能手機(jī)結(jié)合傳感器的方式，給需要調(diào)節(jié)情緒、降低血壓的患者提供便利的輔助治療儀器。
[0006]研究表明:人類主體心態(tài)越放松，其RSA波長(zhǎng)越長(zhǎng)；而心理壓力大，其RSA波長(zhǎng)越短。在人類主體中產(chǎn)生副交感傳出神經(jīng)的方法由以下步驟組成:通過(guò)一個(gè)設(shè)備來(lái)比較當(dāng)前階段的當(dāng)前部分RSA波和前期階段之前的部分RSA波，從而確定至少一個(gè)RSA波的相變化；為主體提供RSA波滴點(diǎn)的信息——通過(guò)使用RSA波的相變化來(lái)探測(cè)滴點(diǎn)。當(dāng)人們非常放松時(shí)(比如沉思狀態(tài))，他們傾向于以每分鐘6次的穩(wěn)定節(jié)律呼吸。這樣有節(jié)奏的呼吸使得RSA波長(zhǎng)變得越來(lái)越像呼吸頻率。因此，6次/分鐘的節(jié)律呼吸會(huì)產(chǎn)生一系列波長(zhǎng)為10秒的RSA波。所以，該發(fā)明的示范性實(shí)施例使用10秒的波長(zhǎng)作為估算使用者壓力水平的放松臨界值。示范性實(shí)施例也包括用計(jì)算最后5個(gè)波的平均波長(zhǎng)來(lái)確定平均值占10秒的比例的方法和設(shè)備。這是一種“長(zhǎng)度分?jǐn)?shù)”。
[0007]研究表明，控制呼吸可以改變交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)之間的平衡。三個(gè)具體的呼吸組件可以交互式地決定副交感神經(jīng)的數(shù)量比例。這三個(gè)組件包括頻率，潮氣量，呼氣/吸氣比例。一般而言，副交感神經(jīng)的活性可通過(guò)降低呼吸頻率，增加潮氣量和增加呼氣/吸氣比例來(lái)增強(qiáng)。因此，改變這三個(gè)變量有可能充分增加副交感神經(jīng)的活性來(lái)有效地、重復(fù)地，簡(jiǎn)單地引起放松反應(yīng)，而且沒(méi)有不良的副作用。
[0008]一般而言，生物反饋的方法和設(shè)備參與幫助受試者改變自己的言行舉止以提高或保持一個(gè)甚至多個(gè)生理功能的過(guò)程。久而久之，一個(gè)受試者可以被訓(xùn)練得能更好控制這些功能。與其他強(qiáng)加給受試者的療法相比，生物反饋的方法和設(shè)備允許受試者漸漸地將訓(xùn)練過(guò)程整合成自然反應(yīng)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，可以提供一種非藥物療法來(lái)降低藥物的使用量，而且其便攜性可以讓用戶隨時(shí)隨地實(shí)施治療，達(dá)到輔助降壓的效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1.智能呼吸調(diào)節(jié)儀硬件結(jié)構(gòu)圖:1.光體積描記器(PPG)傳感器；2.USB數(shù)據(jù)線；3.智能手機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
在附圖1中，光體積描記器(PPG)傳感器I用來(lái)采集人體信息，其信息輸出接口為USB接口 2，工作時(shí)與智能手機(jī)3連接。光體積描記器(PPG)傳感器I夾在人體的耳垂或手指等處，當(dāng)設(shè)備未夾東西時(shí)，智能手機(jī)3顯示屏?xí)@示一個(gè)錯(cuò)誤消息提醒，系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)(APPs);正常工作時(shí)，智能手機(jī)3顯示屏?xí)@示一個(gè)引導(dǎo)呼吸的工作界面。
【權(quán)利要求】
1.一套智能呼吸調(diào)節(jié)儀，包括:光體積描記器(PPG)傳感器，USB接口數(shù)據(jù)線，APP軟件和智能手機(jī)。其特征是=PPG傳感器通過(guò)USB接口數(shù)據(jù)線連接智能手機(jī)，智能手機(jī)安裝有專用控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由APP軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)PPG傳感器采集的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行心率變異性分析并對(duì)用戶的呼吸進(jìn)行引導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:光體積描記器(PPG)傳感器夾在人體的耳垂或手指等處，用來(lái)采集人體信息并通過(guò)USB數(shù)據(jù)線傳輸給智能手機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:光體積描記器(PPG)傳感器是光電容積法制成的脈搏傳感器，通過(guò)對(duì)手指或耳垂末端透光度的監(jiān)測(cè)，輸出反應(yīng)血容積變化的完整的脈搏波電壓信號(hào)。其內(nèi)部電路包含信號(hào)放大、信號(hào)調(diào)理、AD轉(zhuǎn)換和USB電路模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:智能手機(jī)顯示屏提供的呼吸指導(dǎo)信息是可視化的，APP軟件主要界面通過(guò)顯示屏用來(lái)提示使用者何時(shí)開始吸氣何時(shí)呼氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:智能手機(jī)喇叭或耳機(jī)可提供聽覺型的呼吸引導(dǎo)信息。APP軟件可通過(guò)提供可供用戶選擇和調(diào)節(jié)的背景音樂(lè)來(lái)提示使用者何時(shí)開始吸氣何時(shí)呼氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:智能手機(jī)中的顯示屏輸出數(shù)據(jù)為人類主體提供至少一個(gè)RSA波的滴點(diǎn)，它使用RSA波的相變化來(lái)檢測(cè)滴點(diǎn)，其中通過(guò)比較一個(gè)當(dāng)前階段的當(dāng)前部分RSA波和一個(gè)前期階段之前的部分RSA波來(lái)探測(cè)前者。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:利用智能手機(jī)的運(yùn)算功能結(jié)合APP軟件對(duì)PPG采集到的人體主體信息進(jìn)行心率變異性分析，監(jiān)測(cè)人體的壓力狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:利用智能手機(jī)結(jié)合APP軟件提供一個(gè)能被使用者調(diào)節(jié)的呼吸節(jié)拍器。其中與呼吸相關(guān)的信息包括速率，節(jié)律和音量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸調(diào)節(jié)儀，其特征是:利用智能手機(jī)結(jié)合APP軟件將PPG采集的信息上傳到云端服務(wù)器，讓醫(yī)生進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療操作模式。
【文檔編號(hào)】A61M21/02GK104367311SQ201310404151
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】李光熙, 王師菡, 李洪川, 周建國(guó) 申請(qǐng)人:北京優(yōu)瀚康科技有限公司