精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)用戶(1)的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)(100)和方法。系統(tǒng)包括用于感測(cè)用戶(1)的皮膚電導(dǎo)的皮膚電導(dǎo)傳感器(20)，隨著時(shí)間的推移的皮膚電導(dǎo)形成皮膚電導(dǎo)跡線(22)。系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于接收和處理皮膚電導(dǎo)跡線(22)的處理單元(10)，處理單元被配置成確定皮膚電導(dǎo)跡線(22)中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)，被配置成基于所確定的至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)來確定用戶(1)的估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)，并且被配置成基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)來確定用戶(1)的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
【專利說明】精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種可由用戶佩戴并且包括這樣的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)的可佩戴裝置，以及涉及實(shí)施這樣的方法的對(duì)應(yīng)的處理單元和計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]術(shù)語(yǔ)非穩(wěn)態(tài)(allostasis)已在章節(jié)“Allostasis:A new paradigm to explainarousal pathology, In Fisher, S., Reason, J.(Eds.) Handbook of Life Stress,Cognition and Health, John Wiley and Sons,紐約，(1988)，第 629-649 頁(yè)”中被引入。穩(wěn)態(tài)(hemostatis)強(qiáng)調(diào)身體的內(nèi)部環(huán)境通過其組成器官的自我校正(負(fù)反饋)動(dòng)作而保持不變。非穩(wěn)態(tài)強(qiáng)調(diào)內(nèi)部環(huán)境變化以便滿足感知的和預(yù)期的需求。換句話說，非穩(wěn)態(tài)指的是身體通過其對(duì)日常事件做出反應(yīng)并且維持穩(wěn)態(tài)的活動(dòng)過程。[0003]在論文 “Central effects of stress hormones in health and disease:Understanding the protective and damaging effects of stress and stressmediators, B.S.McEwen, European Journal of Pharmacology 583 (2008),第174-185頁(yè)”中，壓力激素在健康和疾病中的中樞效應(yīng)被描述。壓力在大腦中開始并且影響大腦以及身體的其余部分。急性壓力反應(yīng)經(jīng)由神經(jīng)、心血管、自主、免疫以及代謝系統(tǒng)的反應(yīng)來促進(jìn)適應(yīng)和生存。慢性壓力能夠通過失調(diào)的相同系統(tǒng)來促進(jìn)和加重病理生理學(xué)。慢性壓力的負(fù)擔(dān)和個(gè)人行為(吸煙、吃得太多、飲酒、睡眠質(zhì)量差；另外被稱為“生活方式”)的伴隨改變被稱作非穩(wěn)態(tài)超負(fù)荷。顯然，慢性壓力是不健康的。
[0004]壓力的量化例如在WO 2006/090371 A2中被描述。WO 2006/090371 A2公開了一
種用于監(jiān)控用戶的一個(gè)或多個(gè)生理參數(shù)的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括感測(cè)一個(gè)或多個(gè)生理參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)可佩戴的傳感器模塊。一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器將指示一個(gè)或多個(gè)生理參數(shù)的值的信號(hào)無線地傳送到移動(dòng)監(jiān)控器。移動(dòng)監(jiān)控器包括使用專門知識(shí)實(shí)時(shí)地處理從發(fā)送器接收到的信號(hào)的第一處理器。裝置提供處理的結(jié)果的一個(gè)或多個(gè)指示。在實(shí)施例中，第一處理器被配置成根據(jù)第一信號(hào)來計(jì)算指示用戶的喚起狀態(tài)的參數(shù)和指示用戶的情緒狀態(tài)的參數(shù)中的一個(gè)或兩者。進(jìn)一步地，指示用戶的喚起狀態(tài)的參數(shù)的計(jì)算能夠包括使用基于用戶的皮膚電活動(dòng)、心率、EDA變異性以及HR變異性中的任何一個(gè)或多個(gè)的算法來計(jì)算用戶的交感神經(jīng)或副交感神經(jīng)活動(dòng)的分?jǐn)?shù)。
[0005]不僅量化壓力而且(例如由于要求更高的生活方式或更快的生活節(jié)奏)實(shí)際地使壓力平衡當(dāng)前變得越來越重要。US 2009/0264711 Al公開了一種用于行為修正的方法和設(shè)備。在操作期間，設(shè)備學(xué)習(xí)什么上下文引起期望的和不期望的生理參數(shù)，并且然后指導(dǎo)用戶意識(shí)到引起不期望的行為的上下文以及避免將來的發(fā)生。設(shè)備然后可以在參數(shù)到達(dá)上升狀況之前推薦行為修正。因?yàn)楫?dāng)存在將引起不期望的生理參數(shù)的情形時(shí)個(gè)體將被警告，所以設(shè)備將向用戶建議用來緩和該情形的方法，例如，以創(chuàng)建期望的生理模式的活動(dòng)或環(huán)境代替。用戶然后將能夠采取適當(dāng)?shù)牟襟E來緩和該情形。[0006]然而，具有對(duì)在非穩(wěn)態(tài)偏差方面的累積的壓力負(fù)荷和非穩(wěn)態(tài)超負(fù)荷的危險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評(píng)估的系統(tǒng)目前不可得到。因此，存在提供用于估計(jì)用戶的精神平衡的改進(jìn)的系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目標(biāo)是提供改進(jìn)的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)和方法，以及包括這樣的系統(tǒng)的可佩戴裝置、實(shí)施這樣的方法的對(duì)應(yīng)的處理單元和計(jì)算機(jī)程序。
[0008]在本發(fā)明的第一方面，用于估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)被提出，系統(tǒng)包括用于感測(cè)用戶的皮膚電導(dǎo)的皮膚電導(dǎo)傳感器，隨著時(shí)間的推移的皮膚電導(dǎo)形成皮膚電導(dǎo)跡線。系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于接收和處理皮膚電導(dǎo)跡線的處理單元，處理單元被配置成確定皮膚電導(dǎo)跡線中的至少一個(gè)刺激(stimulus)反應(yīng)，被配置成基于至少一個(gè)刺激反應(yīng)來確定用戶的估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線，并且被配置成基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線來確定用戶的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
[0009]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，可由用戶佩戴的可佩戴裝置被提出，所述裝置包括根據(jù)本發(fā)明的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)。
[0010]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于接收和處理皮膚電導(dǎo)跡線的處理單元被提出，處理單元被配置成確定皮膚電導(dǎo)跡線中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)，被配置成基于至少一個(gè)刺激反應(yīng)來估計(jì)皮質(zhì)醇水平跡線，并且被配置成基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線來估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平。
[0011]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)方法被提出，所述方法包括:接收皮膚電導(dǎo)跡線；確定皮膚電導(dǎo)跡線中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)；基于所述至少一個(gè)刺激反應(yīng)來估計(jì)用戶的皮質(zhì)醇水平跡線；以及基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線來估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平。
[0012]本發(fā)明的基本思想是基于皮膚電導(dǎo)測(cè)量結(jié)果來對(duì)(唾液)皮質(zhì)醇水平跡線(其是隨著時(shí)間的推移的皮質(zhì)醇水平)進(jìn)行估計(jì)或者建模。已知的是，刺激(或壓力源或情緒事件)引起(以短延遲)能夠被測(cè)量到的在皮膚電導(dǎo)中的刺激反應(yīng)(或皮膚電導(dǎo)反應(yīng))。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在皮膚電導(dǎo)跡線中的刺激反應(yīng)(或皮膚電導(dǎo)反應(yīng))與用戶的(唾液)皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)之間存在特定關(guān)系。因此，在所測(cè)量到的皮膚電導(dǎo)反應(yīng)(或刺激反應(yīng))與隨后的皮質(zhì)醇反應(yīng)之間存在特定相關(guān)性。鏈接到刺激反應(yīng)的皮質(zhì)醇反應(yīng)特別地具有特定(時(shí)間)延遲。這個(gè)延遲特別地比刺激與其刺激反應(yīng)之間的延遲大得多。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在皮膚電導(dǎo)跡線中的峰與對(duì)應(yīng)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)的峰之間存在特定延遲。并且，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)能夠被累積或者添加在彼此之上。
[0013]使用這個(gè)知識(shí)，用戶的精神平衡或失衡的水平能夠被估計(jì)。應(yīng)理解，精神平衡的水平和精神失衡的水平能夠被可交換地使用。精神平衡與精神失衡相反，并且反之亦然。精神平衡的高水平對(duì)應(yīng)于精神失衡的低水平，以及精神平衡的低水平對(duì)應(yīng)于精神失衡的高水平。
[0014]特別地，隨后的刺激源(或壓力源)在特定時(shí)間幀(例如，若干小時(shí)的時(shí)間幀)中的累積的效應(yīng)的量化能夠被提供。采用本發(fā)明，不僅非穩(wěn)態(tài)負(fù)荷能夠被評(píng)估，而且甚至改變的壓力反應(yīng)在不遠(yuǎn)將來的預(yù)測(cè)也能夠在嚴(yán)重刺激源(或壓力源)的發(fā)生之后被給出。非穩(wěn)態(tài)負(fù)荷與累積的刺激反應(yīng)嚴(yán)重性(或平衡/失衡狀態(tài))類似，但時(shí)間滯后是不存在的。[0015]系統(tǒng)或方法(例如使用可佩戴裝置)估計(jì)或者得到從皮膚電導(dǎo)測(cè)量結(jié)果得到的針對(duì)精神平衡(或失衡)的量度。精神平衡(或失衡)的這種量度或水平不僅能夠給出用戶(例如人)的精神平衡(或失衡)的瞬時(shí)狀態(tài)的指示，而且它還能夠做出對(duì)精神平衡(或失衡)的即將到來的水平的估計(jì)。例如，用戶能夠在后面的時(shí)間段期間(例如在接下來的60分鐘期間)就潛在的精神失衡周期被警告。特別地，失衡的水平在嚴(yán)重情緒事件的情況下的估計(jì)或預(yù)測(cè)能夠延伸進(jìn)到將來的特定時(shí)間段(例如，進(jìn)到將來的150分鐘)。這樣，系統(tǒng)或方法能夠指導(dǎo)用戶(例如人)預(yù)防對(duì)用戶的健康而言可能是有害的壓力過大狀態(tài)?；谒烙?jì)的失衡水平，輸出能夠被例如以在進(jìn)到將來的這個(gè)時(shí)間段內(nèi)不駕駛汽車的忠告的形式呈現(xiàn)給用戶。而且，系統(tǒng)或方法能夠使用關(guān)于(例如，來自備忘錄的)其它已知即將到來的事件的即將到來的精神失衡的預(yù)報(bào)，以便預(yù)測(cè)對(duì)于用戶的健康而言是潛在地有害的情形。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中被定義。應(yīng)理解，所要求保護(hù)的方法、可佩戴裝置或處理單元與所要求保護(hù)的系統(tǒng)以及與從屬權(quán)利要求中所定義的具有類似的和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。
[0017]在第一實(shí)施例中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)通過累積多個(gè)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)而被確定的所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線，其中每個(gè)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)基于一個(gè)刺激反應(yīng)。因此，皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)被添加在彼此之上。特別地，對(duì)于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，針對(duì)該時(shí)間點(diǎn)的不同皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)的皮質(zhì)醇水平能夠被添加。以這種方式，隨后的刺激源(或壓力源)在特定時(shí)間幀(例如，若干小時(shí)的時(shí)間幀)中的累積的效應(yīng)的量化能夠被提供。基于這些累積的皮質(zhì)醇反應(yīng)，精神平衡(或失衡)的水平能夠被估計(jì)。
[0018]在這個(gè)實(shí)施例的變例中，處理單元被配置成將每個(gè)皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)估計(jì)為
【權(quán)利要求】
1.一種用于估計(jì)用戶(I)的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)(100),所述系統(tǒng)包括: -皮膚電導(dǎo)傳感器(20)，其用于感測(cè)用戶(I)的皮膚電導(dǎo)，隨著時(shí)間的推移的皮膚電導(dǎo)形成皮膚電導(dǎo)跡線(22)，以及 -處理單元(10)，其用于接收和處理皮膚電導(dǎo)跡線(22)，所述處理單元被配置成確定皮膚電導(dǎo)跡線(22)中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)，被配置成基于所述至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)來確定用戶(I)的估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)，并且被配置成基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)來確定用戶(I)的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器(11)，所述存儲(chǔ)器(11)用于存儲(chǔ)通過累積多個(gè)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)而確定的所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)，其中每個(gè)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)都是基于一個(gè)刺激反應(yīng)(24)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述處理單元被配置成將每個(gè)皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)估計(jì)為
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中所估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)取決于被輸入到系統(tǒng)中的指示用戶的性別的輸入信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述處理單元被配置成確定在特定起始時(shí)間點(diǎn)(tl)處的、至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)中的一個(gè)，并且對(duì)應(yīng)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)在特定起始時(shí)間點(diǎn)(tl)處具有其起始點(diǎn)以及持續(xù)到它的在將來的預(yù)定結(jié)束時(shí)間(t3)處的結(jié)束點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中對(duì)應(yīng)估計(jì)的皮質(zhì)醇時(shí)間反應(yīng)(26)以預(yù)定義上升系數(shù)(cj上升到其峰點(diǎn)，所述峰點(diǎn)是在預(yù)定義峰值時(shí)間點(diǎn)(t2)處，并且以預(yù)定義衰減系數(shù)(Cd)下降到其結(jié)束點(diǎn)，所述結(jié)束點(diǎn)是在預(yù)定義結(jié)束時(shí)間(t3)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中預(yù)定義峰值時(shí)間點(diǎn)(t2)是在特定起始時(shí)間點(diǎn)(tl)之后約30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中如果輸入信息指示女性為用戶，則所述預(yù)定義結(jié)束時(shí)間點(diǎn)(t3)是在特定起始時(shí)間點(diǎn)(tl)之后約90分鐘，和/或其中如果輸入信息指示男性為用戶，則所述預(yù)定義結(jié)束時(shí)間點(diǎn)(t3)是在特定起始時(shí)間點(diǎn)(tl)之后約150分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理單元被配置成確定針對(duì)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理單元被配置成確定針對(duì)將來的時(shí)間點(diǎn)或?qū)淼臅r(shí)間段的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于將精神平衡或失衡的水平輸出給用戶的輸出單兀。
12.一種可由用戶佩戴的可佩戴裝置(30)，所述裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的精神平衡或失衡估計(jì)系統(tǒng)。
13.一種用于接收和處理皮膚電導(dǎo)跡線(22)的處理單元(10)，所述處理單元被配置成確定皮膚電導(dǎo)跡線(22)中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)，被配置成基于至少一個(gè)刺激反應(yīng)(24)來確定估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線(28)，并且被配置成基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線來確定用戶的精神平衡或失衡的估計(jì)的水平。
14.一種用于估計(jì)用戶的精神平衡或失衡的水平的精神平衡或失衡估計(jì)方法，所述方法包括: -接收(SI)皮膚電導(dǎo)跡線， -確定 (S2)皮膚電導(dǎo)跡線中的至少一個(gè)刺激反應(yīng)， -基于至少一個(gè)刺激反應(yīng)來確定(S3)用戶的估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線，以及 -基于所估計(jì)的皮質(zhì)醇水平跡線來確定(S4)用戶的精神平衡或失衡的估計(jì)水平。
15.包括程序代碼裝置的計(jì)算機(jī)程序，所述程序代碼裝置用于當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上被執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求14中所要求保護(hù)的方法的步驟。
【文檔編號(hào)】A61B5/053GK103957783SQ201280057474
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月22日
【發(fā)明者】M.奧維科克, J.H.D.M.維斯特林克, T.A.拉斯納, L.霍倫德斯基 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司