專利名稱：高血壓治療儀及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及高血壓治療儀器及其控制方法，特別涉及其中一種生物反饋式高血壓治療儀 及其控制方法，通過(guò)反饋式呼吸訓(xùn)練和對(duì)高血壓患者日常呼吸節(jié)律信號(hào)監(jiān)測(cè)以改善高血壓患 者血壓水平。
背景技術(shù)：
高血壓是引起心血管疾病的重要因素，目前，國(guó)內(nèi)外主要的高血壓治療方法為藥物治療。 但是由于長(zhǎng)期昂貴的用藥費(fèi)用，再加上復(fù)雜的治療方案，患者常難以堅(jiān)持服用抗壓藥。同時(shí) 服用抗壓藥也存在著很多副作用，如抑郁，血管神經(jīng)性水腫、睡眠功能障礙等。因此，陸續(xù) 出現(xiàn)了一些非藥物的高血壓治療方法， 一般的治療原理是通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、生物場(chǎng)作用于人 體特定部位特別是指中醫(yī)所述的穴位，達(dá)到治療高血壓的作用，但是這種方法僅是在使用后 的一小段時(shí)間內(nèi)有降低血壓的效果，過(guò)后血壓又會(huì)恢復(fù)到原先的水平。
目前認(rèn)為高血壓的發(fā)生，除了與遺傳、飲食和體重等因素有關(guān)外，尚與精神持續(xù)緊張有 關(guān)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明，人體受內(nèi)外環(huán)境的不良刺激，會(huì)引起反復(fù)的精神緊張和創(chuàng)傷，導(dǎo)致 大腦皮層和抑制過(guò)程失調(diào)，皮層下血管舒縮中樞形成以血管收縮神經(jīng)沖動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的興奮灶， 引起全身小動(dòng)脈痙攣，周圍阻力增高，因而導(dǎo)致高血壓。同時(shí)不良的剌激還導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)， 使兒茶酚胺和腎上腺素分泌增多，從而影響了血管的反應(yīng)性，引起血壓升高。因此，利用藥 物以外的身心放松治療方法，可使血壓穩(wěn)步下降，并長(zhǎng)期穩(wěn)定在理想水平。慢呼吸是各種與 調(diào)息相關(guān)的養(yǎng)生訓(xùn)練如中醫(yī)氣功、瑜珈等中所采用的一種訓(xùn)練方法，通過(guò)慢呼吸使人的身體 和心理放松，可以降低血壓。但是中醫(yī)氣功、瑜珈等類似的養(yǎng)生訓(xùn)練方法一般需要專人的指 導(dǎo)，患者需要通過(guò)較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)時(shí)間，才得于掌握正確的訓(xùn)練方法，因此，該方法使用并不方 便，迫切需要一種使用方便的呼吸訓(xùn)練儀器，用于高血壓患者的治療。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前問(wèn)題，擬根據(jù)生物反饋原理，研制一種使用方便、便于攜帶的高血壓治 療儀，以用戶自身的呼吸作為反饋控制信號(hào)，引導(dǎo)患者調(diào)節(jié)呼吸率，從而達(dá)到方便的治療高 血壓的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是高血壓治療儀包括便攜式主機(jī)、傳感器和 耳機(jī)，便攜式主機(jī)包括USB接口、呼吸傳感器接口、耳機(jī)接口、數(shù)據(jù)采集單元、處理與控制 單元、存儲(chǔ)單元、音頻節(jié)拍生成模塊、音頻解碼模塊、顯示模塊、鍵盤及供電模塊，所述呼 吸傳感器用于監(jiān)測(cè)人體呼吸節(jié)律信號(hào)，呼吸傳感器與呼吸傳感器接口相連；耳機(jī)和便攜式主 機(jī)的耳機(jī)接口相連接。
所述呼吸傳感器所檢測(cè)到呼吸節(jié)律信號(hào)包括呼氣及吸氣變化過(guò)程信息。呼吸傳感器當(dāng)前 己經(jīng)有成熟的技術(shù)，可以采用當(dāng)前現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品。
所述音頻節(jié)拍生成模塊產(chǎn)生二個(gè)不同的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)，分別為吸氣音頻信號(hào)和呼氣 音頻信號(hào)，所述吸氣音頻信號(hào)和呼氣音頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是一個(gè)可以調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化參數(shù)。 對(duì)該參數(shù)調(diào)節(jié)的方法是處理與控制單元根據(jù)所采集的呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)定位，并計(jì)算吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，對(duì)音頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制修改，這兩個(gè)不同的音頻 信號(hào)持續(xù)時(shí)間分別為包括本次所得到的吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間在內(nèi)的前2~8次呼吸節(jié)律信號(hào)的 吸氣時(shí)間平均值和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)0.2s 3s，其中，兩者分別延長(zhǎng)的時(shí)間由本次 吸呼時(shí)間比所決定。音頻節(jié)拍生成模塊存儲(chǔ)了多種音頻信號(hào)，所述的兩種不同的音頻信號(hào)可 通過(guò)鍵盤進(jìn)行選擇。通過(guò)所述耳機(jī)，用戶根據(jù)所聽(tīng)到的吸氣音頻信號(hào)或者呼氣音頻信號(hào)的節(jié) 律，進(jìn)行吸氣和呼氣。
所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)通過(guò)呼吸傳感器檢測(cè)的呼吸節(jié)律信號(hào)數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)所述 鍵盤可以選擇所存儲(chǔ)的具體某一次呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)，由所述顯示模塊顯示。存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)單元中的呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)可以通過(guò)USB接口傳送至計(jì)算機(jī)保存和處理，音頻節(jié) 拍生成模塊所存儲(chǔ)的音頻信號(hào)也可以通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行更新。
所述主機(jī)為小型便攜式，當(dāng)儀器工作在呼吸監(jiān)測(cè)方式時(shí)，用戶可隨身攜帶，不會(huì)影響正 常的工作和生活。所述供電模塊采用鋰離子電池，可重復(fù)充電。
本發(fā)明儀器引導(dǎo)用戶逐步降低呼吸率有兩種控制方法 一種以用戶實(shí)時(shí)的呼吸節(jié)律信號(hào) 作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸，另一種以用戶之前訓(xùn)練所存儲(chǔ)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為 反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸。由鍵盤選擇不同的控制方法。
以用戶實(shí)時(shí)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸的控制方法包括以下 步驟由呼吸傳感器檢測(cè)患者呼吸節(jié)律信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元采集用戶的呼吸節(jié)律信號(hào),所 獲得的呼吸節(jié)律信號(hào)經(jīng)處理與控制單元處理分析，得到呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)，包括呼吸 率、吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間、吸呼比，將這些特征參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，并據(jù)此修改音頻節(jié)拍 生成模塊所產(chǎn)生的呼氣音頻信號(hào)和吸氣音頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。用戶從耳機(jī)聽(tīng)到由音頻解碼模 塊解碼的音頻信號(hào)，并按照呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)的節(jié)律進(jìn)行呼氣和吸氣。在整個(gè)引導(dǎo)過(guò)程中， 儀器以上述的方法，循環(huán)地引導(dǎo)用戶進(jìn)行呼吸，最終使呼吸率降低到10次/分或更低。
本發(fā)明儀器以用戶之前訓(xùn)練所存儲(chǔ)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼 吸的控制方法是首先，通過(guò)鍵盤選擇用戶之前某一次訓(xùn)練存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的2 8次呼吸 節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)包括吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，根據(jù)這些數(shù)據(jù)修改音頻節(jié)拍生成模 塊所產(chǎn)生的呼氣音頻信號(hào)和吸氣音頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，生成第一次呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)，用戶 從耳機(jī)聽(tīng)到由音頻解碼模塊解碼的音頻信號(hào)，進(jìn)行呼氣和吸氣。然后，生成新的呼吸指導(dǎo)音 頻信號(hào)，修改呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間，對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù).時(shí)間 在前一次呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間的基礎(chǔ)上分別延長(zhǎng)0.2s 3s，從而生成新的呼吸指導(dǎo)音頻 信號(hào)，用戶從耳機(jī)聽(tīng)到由音頻解碼模塊解碼的咅頻信號(hào)，進(jìn)行呼氣和吸氣，重復(fù)該步驟，循 環(huán)地引導(dǎo)用戶進(jìn)行呼吸，最終使呼吸率降低到10次/分或更低。
本發(fā)明儀器對(duì)用戶日常的呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的控制方法是利用呼吸傳感器采集用 戶的日常呼吸節(jié)律信號(hào)，并將這些信號(hào)及采集日期和采集時(shí)間段，存儲(chǔ)在主機(jī)的存儲(chǔ)單元。 通過(guò)鍵盤，用戶選擇所存儲(chǔ)的任意一個(gè)數(shù)據(jù)，由處理與控制單元進(jìn)行分析，得出該日該時(shí)間 段內(nèi)用戶的呼吸率，并由顯示模塊進(jìn)行顯示。用戶由此能了解自己日常的呼吸率，使其在曰 常有意識(shí)地調(diào)整自己的呼吸。存儲(chǔ)單元內(nèi)日常呼吸節(jié)律信號(hào)通過(guò)USB接口傳送至計(jì)算機(jī)作進(jìn) 一步的統(tǒng)計(jì)和分析。本發(fā)明的技術(shù)效果是通過(guò)呼吸傳感器實(shí)時(shí)采集患者的呼吸節(jié)律信息，根據(jù)呼吸節(jié)律產(chǎn) 生特定的音頻信號(hào)，引導(dǎo)高血壓患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，從而達(dá)到降低血壓的目的，該儀器便于 攜帶、使用方便。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖l.本發(fā)明實(shí)施例高血壓治療儀的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2.本發(fā)明實(shí)施例高血壓治療儀引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸的控制方法流程。
圖3.本發(fā)明實(shí)施例高血壓治療儀監(jiān)測(cè)用戶日常的呼吸節(jié)律信號(hào)的控制方法流程。
圖4.本發(fā)明實(shí)施例呼吸傳感器所測(cè)呼吸節(jié)律信號(hào)特征點(diǎn)。
在圖t至圖3中
l.處理與控制單元，2.數(shù)據(jù)采集單元，3.音頻節(jié)拍生成模塊，4.音頻解碼模塊，5.存儲(chǔ)單 元，6.顯示模塊，7.USB接口， 8.呼吸傳感器接口， 9.耳機(jī)接口， IO.鍵盤，ll.供電模塊，12. 呼吸傳感器，13.耳機(jī)，14.計(jì)算機(jī)，15.主機(jī)，16.呼氣終點(diǎn)(吸氣起點(diǎn))，17.吸氣終點(diǎn)(呼氣 起點(diǎn))，18.吸氣時(shí)間，19.呼氣時(shí)間。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例作進(jìn)一步的說(shuō)明如圖l所示，本實(shí)施例高血壓治療儀，
包括便攜式主機(jī)15、呼吸傳感器12和耳機(jī)13。便攜式主機(jī)15包括處理與控制單元1、數(shù)據(jù) 采集單元2、音頻節(jié)拍生成模塊3、音頻解碼模塊4、存儲(chǔ)單元5、顯示模塊6、 USB接口7、 呼吸傳感器接口8、耳機(jī)接口9、鍵盤10及供電模塊11。本實(shí)施例中呼吸傳感器為腹帶式呼 吸傳感器12，通過(guò)呼吸傳感器接口8與便攜式主機(jī)15相連；耳機(jī)13和便攜式主機(jī)15的耳 機(jī)接口 9相連接。所述的耳機(jī)13也可以為小型的揚(yáng)聲器所代替。
實(shí)施例中，音頻節(jié)拍生成模塊3產(chǎn)生二個(gè)不同的音頻信號(hào)，分別為吸氣音頻信號(hào)和呼氣 音頻信號(hào)，所述吸氣音頻信號(hào)和呼氣音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間是一個(gè)可以調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)變化參數(shù)，處 理與控制單元1根據(jù)所采集的呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)(包括呼氣終點(diǎn)16和吸氣終點(diǎn)17) 定位，并計(jì)算吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，從而對(duì)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制修改，這兩 個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間分別為包括本次所得到的吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間在內(nèi)的前2 8次呼 吸節(jié)律信號(hào)的吸氣時(shí)間平均值和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)0,2s 3s，其中，兩者分別延長(zhǎng) 的時(shí)間由本次吸呼時(shí)間比所決定。音頻節(jié)拍生成模塊3存儲(chǔ)了多種音頻信號(hào)，所述的兩種不 同的音頻信號(hào)可通過(guò)鍵盤10進(jìn)行選擇。
實(shí)施例中，通過(guò)呼吸傳感器12檢測(cè)的呼吸節(jié)律信號(hào)及對(duì)應(yīng)特征參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元5 內(nèi)，通過(guò)所述鍵盤10可以選擇所存儲(chǔ)的具體某一條呼吸節(jié)律信夸，由所述處理與控制單元l 進(jìn)行分析，結(jié)果由所述顯示模塊6顯示。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元5中的呼吸節(jié)律信號(hào)數(shù)據(jù)可以通過(guò) USB接口 7傳送至計(jì)算機(jī)14保存和處理，音頻節(jié)拍生成模塊3所存儲(chǔ)的音頻信號(hào)也可以通 過(guò)USB接口 7與計(jì)算機(jī)14連接進(jìn)行更新。
本實(shí)施例為小型便攜式，用戶可隨身攜帶，不會(huì)影響正常的工作和生活。所述供電模塊 ll采用鋰離子電池，可重復(fù)充電。
本實(shí)施例中，所述高血壓治療儀引導(dǎo)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練有兩種控制方法(1) 一種以用戶實(shí)時(shí)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸；(2)另一種以用戶之前訓(xùn)練 所存儲(chǔ)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸。控制方法由鍵盤10進(jìn)行選 擇。
在以用戶實(shí)時(shí)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸的控制方法為由 呼吸傳感器12檢測(cè)呼吸節(jié)律信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元2采集用戶的呼吸節(jié)律信號(hào)，處理與控 制單元1對(duì)呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行濾波、平滑等處理后進(jìn)行特征點(diǎn)進(jìn)行定位，特征點(diǎn)包括呼氣終 點(diǎn)16和吸氣終點(diǎn)17，得到吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19，并據(jù)此計(jì)算呼吸率(等于l除以吸氣 時(shí)間18和呼氣時(shí)間19之和)、吸呼比(吸氣時(shí)間18與呼氣時(shí)間19的比值)，存儲(chǔ)該組吸氣 時(shí)間18、呼氣時(shí)間19，通過(guò)顯示模塊6顯示該呼吸率。同時(shí)從存儲(chǔ)單元5中取出包括本次所 得到的吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19在內(nèi)的前2~8次呼吸節(jié)律信號(hào)數(shù)據(jù)，分別求這2~8個(gè)次呼 吸節(jié)律信號(hào)的吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19的平均值，并根據(jù)本攻吸呼比在該吸氣時(shí)間平均值 和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)0.2s 3s，其中，兩者分別延長(zhǎng)的時(shí)間由本次吸呼時(shí)間比所 決定。將這兩個(gè)延長(zhǎng)后的時(shí)間值分別修改音頻節(jié)拍生成模塊3分別對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩 個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間。用戶從耳機(jī)13聽(tīng)到由音頻解碼模塊解碼4的音頻信號(hào)，進(jìn)行呼 氣和吸氣。儀器以上述的方法，循環(huán)地引導(dǎo)用戶進(jìn)行呼吸，最終使呼吸率降低到10次/分或 更低。
本發(fā)明實(shí)施例以用戶之前訓(xùn)練所存儲(chǔ)的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢 呼吸的控制方法是首先，通過(guò)鍵盤選擇用戶之前某一次訓(xùn)練存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元5中的2 8次 呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)包括吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19及吸呼比，并分別求這2 8個(gè)次呼 吸節(jié)律信號(hào)的吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19的平均值，根據(jù)這些特征參數(shù)的平均值修改音頻節(jié) 拍生成模塊3所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。用戶從耳機(jī)13 聽(tīng)到由音頻解碼模塊4解碼的音頻信號(hào)，進(jìn)行呼氣和吸氣。然后，生成新的呼吸指導(dǎo)音頻信 號(hào)，修改呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間，對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間在前 一次呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間的基礎(chǔ)上分別延長(zhǎng)0.2s 3s，從而生成新的呼吸指導(dǎo)音頻信 號(hào)，用戶從耳機(jī)聽(tīng)到由音頻解碼模塊解碼的咅頻信號(hào)，進(jìn)行呼氣和吸氣，重復(fù)該步驟，循環(huán) 地引導(dǎo)用戶進(jìn)行呼吸，最終使呼吸率降低到10次/分或更低。
圖3為木發(fā)明實(shí)施例高血壓治療儀引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸的控制方法流程。
音頻節(jié)拍生成模塊3存儲(chǔ)了多種音頻信號(hào)，所述的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)可通過(guò)鍵盤10進(jìn)行 選擇。音頻節(jié)拍生成模塊3所存儲(chǔ)的音頻信號(hào)可通過(guò)USB接口 7與計(jì)算機(jī)14連接進(jìn)行更新。
本發(fā)明實(shí)施例對(duì)用戶日常的呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的控制方法是利用呼吸傳感器12 監(jiān)測(cè)用戶的日常呼吸節(jié)律信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元2采集該呼吸節(jié)律信號(hào)，并將這些信號(hào)及 日期和采集時(shí)間長(zhǎng)度存儲(chǔ)在主機(jī)15的存儲(chǔ)單元5。通過(guò)鍵盤10，用戶可根據(jù)可通過(guò)選擇所存 儲(chǔ)任一日期某時(shí)間段所采集的數(shù)據(jù)，由處理與控制單元1進(jìn)行分析，得出該日該時(shí)間段內(nèi)用 戶16的呼吸率，并由顯示模塊6進(jìn)行顯示。用戶由此能了解自己日常的呼吸率，使其在日常 有意識(shí)地調(diào)整自己的呼吸。存儲(chǔ)單元5內(nèi)日常呼吸節(jié)律信號(hào)可通過(guò)USB接口 7傳送至計(jì)算機(jī) 14作進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)和分析。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例呼吸傳感器所測(cè)呼吸節(jié)律信號(hào)特征點(diǎn)，包括呼氣終點(diǎn)16、吸氣終點(diǎn)17、吸氣時(shí)間18、呼氣時(shí)間19。
權(quán)利要求
1、高血壓治療儀，特征在于所述高血壓治療儀包括便攜式主機(jī)、傳感器、耳機(jī)，其中，便攜式主機(jī)包括USB接口、呼吸傳感器接口、耳機(jī)接口、數(shù)據(jù)采集單元、處理與控制單元、存儲(chǔ)單元、音頻節(jié)拍生成模塊、音頻解碼模塊、顯示模塊、鍵盤及供電模塊，數(shù)據(jù)采集單元、存儲(chǔ)單元、音頻節(jié)拍生成模塊、音頻解碼模塊、顯示模塊、鍵盤分別和處理與控制單元連接，所述呼吸傳感器用于監(jiān)測(cè)人體呼吸節(jié)律信號(hào)，呼吸傳感器與呼吸傳感器接口相連；耳機(jī)和便攜式主機(jī)的耳機(jī)接口相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述音頻節(jié)拍生成 模塊可產(chǎn)生二個(gè)不同的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)，分別為吸氣音頻信號(hào)和呼氣音頻信 號(hào)，通過(guò)所述耳機(jī)，用戶根據(jù)所聽(tīng)到的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)的節(jié)律，進(jìn)行吸氣和 呼氣動(dòng)作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述音頻節(jié)拍生成 模塊所產(chǎn)生的吸氣音頻信號(hào)和呼氣音頻信號(hào)的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間是一個(gè)可以調(diào) 節(jié)的動(dòng)態(tài)變化參數(shù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述處理與控制單 元根據(jù)所述呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)定位，計(jì)算得到呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù) 吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，對(duì)所述呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制修 改，這兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間分別為包括本次廣得到的吸氣時(shí)間、呼氣 時(shí)間在內(nèi)的前2~8次呼吸的吸氣時(shí)間平均值和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上延長(zhǎng) 0.2s 3s。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述USB接口連 接計(jì)算機(jī)，將所述存儲(chǔ)單元中的呼吸節(jié)律信號(hào)傳送至計(jì)算機(jī)保存和處理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述高血壓治療儀 設(shè)置有控制方法，該控制方法包括步驟一，用于呼吸節(jié)律信號(hào)采集，所述呼吸傳感器檢測(cè)患者呼吸節(jié)律信號(hào)， 便攜式主機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元采集用戶的呼吸節(jié)律信號(hào)；步驟二，用于呼吸節(jié)律信號(hào)處理，獲得呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)，處理與 控制單元對(duì)呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)進(jìn)行定位，特征點(diǎn)包括呼氣終點(diǎn)和吸氣終 點(diǎn)，得到吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間，并據(jù)此計(jì)算呼吸率、啄呼比，將這些特征參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示；步驟三，用于呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)生成，根據(jù)上一步驟獲得的呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)，音頻節(jié)拍生成模塊生成呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)；步驟四，用于呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)輸出，通過(guò)音頻解碼模塊將呼吸指導(dǎo)音頻 信號(hào)解碼，通過(guò)耳機(jī)接口輸出至耳機(jī)，用戶從耳機(jī)聽(tīng)到音頻信號(hào)，并按照音頻信號(hào)的節(jié)律進(jìn)行呼氣和吸氣；步驟五，重復(fù)步驟一到步驟四，循環(huán)地引導(dǎo)用戶，行呼吸，最終使呼吸率降低到不大于10次/分。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高血壓治療儀，其特征在于所述用于呼吸指導(dǎo) 音頻信號(hào)生成的方法包括處理與控制單元從存儲(chǔ)單元中取出包括本次呼吸傳感器所采集的呼吸節(jié)律 信號(hào)在內(nèi)的前2~8次呼吸的呼吸節(jié)律信號(hào)，分別求這2 8個(gè)呼吸節(jié)律信號(hào)的吸 氣時(shí)間、呼氣時(shí)間的平均值，并根據(jù)本次吸呼比，在所求得的吸氣時(shí)間平均值 和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上分別延長(zhǎng)0.2s 3s，并利用兩個(gè)延長(zhǎng)后的時(shí)間值，分 別修改音頻節(jié)拍生成模塊中對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間， 從而生成新的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述高血壓治療儀 設(shè)置有控制方法，該控制方法包括步驟一，用于提取存儲(chǔ)單元中的呼吸節(jié)律信號(hào)特征參數(shù)，通過(guò)鍵盤，處理與控制單元提取用戶之前某一次訓(xùn)練存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的2~8次呼吸節(jié)律信號(hào) 的吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比；步驟二，用于第一次呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)的生成，根據(jù)提取初始的2~8次呼 吸節(jié)律信號(hào)的吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，根據(jù)平均呼吸比音頻節(jié)拍生成模 塊生成呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)；步驟三，用于呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)輸出及播放，通過(guò)音頻解碼模塊將呼吸指 導(dǎo)音頻信號(hào)解碼為音頻信號(hào)，通過(guò)耳機(jī)接口輸出至耳機(jī)，用戶從耳機(jī)聽(tīng)到音頻 信號(hào)，并按照音頻信號(hào)的節(jié)律進(jìn)行呼氣和吸氣；步驟四，用于生成新的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)，修改呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)持續(xù)時(shí) 間，對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù)時(shí)間在前一次呼吸指導(dǎo)音頻信 號(hào)持續(xù)時(shí)間的基礎(chǔ)上分別延長(zhǎng)0.2s 3s，從而生成新的呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)。步驟五，重復(fù)上述步驟三到步驟四，循環(huán)地引導(dǎo)用戶進(jìn)行呼吸，最終使呼 吸率降低到不大于10次/分。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高血壓治療儀，其特征在于所述用于第一次呼 吸指導(dǎo)音頻信號(hào)生成的方法包括處理與控制單元從存儲(chǔ)單元中取出用戶之前某一次訓(xùn)練存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中 的2~8次呼吸節(jié)律信號(hào)的特征參數(shù)包括吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間及吸呼比，分別求 這2 8個(gè)呼吸節(jié)律數(shù)據(jù)的吸氣時(shí)間、呼氣時(shí)間的平均值，在所求得的吸氣時(shí)間 平均值和呼氣時(shí)間平均值的基礎(chǔ)上分別延長(zhǎng)0.2s 3s，并利用兩個(gè)延長(zhǎng)后的時(shí)間 值，分別修改音頻節(jié)拍生成模塊中對(duì)應(yīng)呼氣和吸氣的兩個(gè)不同的音頻信號(hào)持續(xù) 時(shí)間，從而生成第一次呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高血壓治療儀，其特征在于所述高血壓治療 儀設(shè)置有控制方法，該控制方法包括步驟一，用于采集用戶的日常呼吸節(jié)律信號(hào)，呼吸傳感器監(jiān)測(cè)用戶的曰常呼吸節(jié)律信號(hào)，主機(jī)接收并存儲(chǔ)該日常呼吸節(jié)律信號(hào)及對(duì)應(yīng)的采集日期和采集 時(shí)間段；步驟二，用于對(duì)所監(jiān)測(cè)到的日常呼吸節(jié)律信號(hào)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，通過(guò)所述 鍵盤，用戶選擇所存儲(chǔ)的任意一個(gè)數(shù)據(jù)，由處理與控制單元進(jìn)行分析，得出該 日該時(shí)間段內(nèi)用戶的呼吸率，并由顯示模塊進(jìn)行顯示；步驟三，存儲(chǔ)單元內(nèi)日常呼吸節(jié)律信號(hào)通過(guò)USB接口傳送至計(jì)算機(jī)作進(jìn)一 步的統(tǒng)計(jì)。
全文摘要
高血壓治療儀及其控制方法，屬于一種治療儀器，包括便攜式主機(jī)、呼吸傳感器和耳機(jī)，便攜式主機(jī)包括了USB接口、呼吸傳感器接口、耳機(jī)接口、數(shù)據(jù)采集單元、處理與控制單元、存儲(chǔ)單元、音頻節(jié)拍生成模塊、音頻解碼模塊、顯示模塊、鍵盤及供電模塊，所述呼吸傳感器與呼吸傳感器接口相連；利用從所述呼吸傳感器檢測(cè)高血壓患者的呼吸節(jié)律信號(hào)作為反饋控制信號(hào)，由處理與控制單元控制音頻節(jié)拍生成模塊生成呼吸指導(dǎo)音頻信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻解碼模塊解碼后由耳機(jī)傳送至用戶，引導(dǎo)用戶進(jìn)行慢呼吸；利用所述呼吸傳感器監(jiān)測(cè)高血壓患者日常的呼吸節(jié)律信號(hào)并由便攜式主機(jī)記錄該信號(hào)，具有成本低廉、使用簡(jiǎn)單、有效降低血壓的功能和優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A63B22/00GK101411652SQ20081023306
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者劉洪英, 偉 唐, 師小荃, 靜 楊, 皮喜田, 趙素文, 鄭小林, 科 陳 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)