利用心率回复率量测体能状态的方法与装置制造方法及图纸

一种利用心率回复率量测体能状态的方法，包括以下步骤：在一个体运动后量测所述个体在一回复期的心率；根据所述个体的心率记录，以非线性回归方程式计算所述个体的心率回复率，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的心率回复率的参数及根据所述参数决定所述个体体能状态，因此，量测心率回复率的准确度比其他现有方法较优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法及装置，特别是关于一种利用心率回复率量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法或装置。
技术介绍
哈佛登阶测验是1943年由美国哈佛大学疲劳研究所Brouha教授所提出的，是以登阶运动后的心率恢复率来判定心肺机能的一种简便而有效的方法。当初的设计是受测者在规定时间内，以一定的上下登阶频率反复运动。所述台阶阶高20时(50.8公分)，登阶频率为每分钟上下踏台30次，运动时间通常为3分钟，最长为5分钟。在运动结束后，记录登阶测验运动后休息时1分到1分30秒、2分至2分30秒与3分至3分30秒的三个心跳数，以恢复期心跳数计算体能指数。心肺耐力指数的计算方式，是以运动的时间(秒数)乘以100为分子，三次心跳的和乘以2为分母，以判定人体心肺耐力优劣、于身体负荷下的调整与恢复能力，指数越高的人，肌耐力越好，心肺能力越强。经许多研究验证运动后心率回复(heartraterecovery)是自律神经调控心率及心肺功能的重要表现，而运动后心率回复率(heartraterecoveryrate)评估体能状态的重要指标之一，例如心肺功能与自律神经调控，且与心血管疾病的死亡率下降有正相关。在回复期中，心率是依循非线性关系下降，在现有技术中却均采用线性回归方式计算运动后心率回复率，如图1所示，而且是在运动后1-5分钟，以非连续续性方式量测心率来计算运动后心率回复率，因此量测精确度不佳。因此，有必要发展出一种在运动后持续一段时间(如10-15分钟)以连续性方式量测心率且以非线性回归方式计算运动后心率回复率的方法或装置，而更准确地评估体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法与装置，其利用非线性回归方程式计算运动后心率回复率，改善现有技术中以线性回归方程式计算运动后心率回复率所产生的不精确的问题。为达上述目的并解决现有技术之缺点，本专利技术提供一种利用运动后心率回复率量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法，其包括以下步骤：在一个体运动后量测所述个体在一回复期的心率；根据所述个体的心率，计算所述个体心率的一非线性回归方程式，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的运动后心率回复率的参数；及根据所述参数决定所述个体体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)。在本专利技术之一实施例中，所述非线性回归方程式包含指数回归方程式或对数回归方程式。在本专利技术之一实施例中，所述指数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝HRd×C(-K×t)+HRr或是HR(t)＝(HR0-HRr)×C(-K×t)+HRr，其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，HRr为静止心率，HR0为回复期开始时的心率，HRd为回复期开始时的心率与静止心率之差异，K为所述代表所述个体的运动后心率回复率的参数，C为一常数。在本专利技术之一实施例中，一运动后心率回复半衰期与代表所述个体的运动后心率回复率的参数K的关系由以下公式定义：其中t1/2为所述运动后心率回复半衰期。在本专利技术之一实施例中，所述对数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝a×logct+R，其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，R为与静止心率相关的参数，a为所述代表所述个体的运动后心率回复率的参数，C为一常数。在本专利技术之一实施例中，所述常数C为自然常数e。在本专利技术之一实施例中，所述个体运动为登阶运动。在本专利技术之一实施例中，在所述个体运动后量测所述个体在一回复期的心率的步骤包括在所述个体运动后连续性地量测所述个体在一回复期的心率。为达上述目的并解决现有技术之缺点，本专利技术提供一种利用运动后心率回复率量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的装置，其包括一心率量测单元，用于在一个体运动后量测所述个体在一回复期的心率，并输出一数位化心率讯号；一心率处理单元，连接所述心率量测单元，用于接收所述数位化心率讯号，并根据所述个体的心率，计算所述个体心率的一非线性回归方程式，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的运动后心率回复率的参数，及根据所述参数决定所述个体体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)。在本专利技术之一实施例中，所述非线性回归方程式包含指数回归方程式或对数回归方程式。在本专利技术之一实施例中，所述指数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝HRd×C(-K×t)+HRr或是HR(t)＝(HR0-HRr)×C(-K×t)+HRr，其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，HRr为静止心率，HR0为回复期开始时的心率，HRd为回复期开始时的心率与静止心率之差异，K为所述代表所述个体的运动后心率回复率的参数，C为一常数。在本专利技术之一实施例中，一运动后心率回复半衰期与代表所述个体的运动后心率回复率的参数K的关系由以下公式定义：其中t1/2为所述运动后心率回复半衰期。在本专利技术之一实施例中，所述对数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝a×logct+R，其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，R为与静止心率相关的参数，a为所述代表所述个体的运动后心率回复率的参数，C为一常数。在本专利技术之一实施例中，所述常数C为自然常数e。在本专利技术之一实施例中，所述个体运动为登阶运动。在本专利技术之一实施例中，所述心率量测单元用于在所述个体运动后连续性地量测所述个体在一回复期的心率。在本专利技术之一实施例中，所述装置为一穿戴装置。附图说明图1是根据现有技术中以线性回归方程式量测运动后心率回复率的示意图。图2是根据本专利技术一实施例中利用运动后心率回复率量测一个体体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法的步骤示意图。图3是根据本专利技术一实施例中以指数回归方程式量测运动后心率回复率的示意图。图4是根据本专利技术一实施例中以对数回归方程式量测运动后心率回复率的示意图。图5至第5C图是三个不同个体在进行相同运动强度的运动持续相同期间后量测其心率资料，再根据本专利技术的方法所计算出的指数回归方程式图形。图6是根据本专利技术一实施例中以指数回归方程式量测运动后心率回复率的另一示意图。图7是根据本专利技术的量测体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的装置的结构示意图。具体实施方式请参考图2，其为根据本专利技术一实施例中利用运动后心率回复率量测一个体体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)的方法的步骤示意图。所述利用运动后心率回复率量测一个体体能状态的方法，包括以下步骤：步骤S100：在所述个体运动后量测所述个体在一回复期的心率，步骤S200：根据所述个体的连续性心率，计算所述个体心率的非线性回归方程式，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的运动后心率回复率的参数，及步骤S300：根据所述参数决定所述个体体能状态(例如：心肺功能/自律神经调节状态)。在本专利技术一实施例中，所述个体所进行的运动包括任何能提高心率之运动，例如登阶、爬山、跑步、走路、球类运动、舞蹈、游泳、瑜珈或划船等，以上所述之运动仅为实施范例，不应以此限制本专利技术。在本专利技术一实施例中，本专利技术量测所述个体在一回复期的心率的方法包括侦测心电讯号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用心率回复率量测体能状态的方法，包括以下步骤：在一个体运动后量测所述个体在一回复期的心率；根据所述个体的心率，计算所述个体心率的一非线性回归方程式，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的心率回复率的参数；及根据所述参数决定所述个体体能状态。

【技术特征摘要】
1.一种利用心率回复率量测体能状态的方法，包括以下步骤：在一个体运动后量测所述个体在一回复期的心率；根据所述个体的心率，计算所述个体心率的一非线性回归方程式，所述非线性回归方程式中包括一代表所述个体的心率回复率的参数；及根据所述参数决定所述个体体能状态。2.如权利要求1所述的方法，其中所述非线性回归方程式包含指数回归方程式或对数回归方程式。3.如权利要求2所述的方法，其中所述指数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝HRd×C(-K×t)+HRr或是HR(t)＝(HR0-HRr)×C(-K×t)+HRr其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，HRr为静止心率，HR0为回复期开始时的心率，HRd为回复期开始时的心率与静止心率之差异，K为所述代表所述个体的心率回复率的参数，C为一常数。4.如权利要求3所述的方法，其中一心率回复半衰期与代表所述个体的心率回复率的参数K的关系由以下公式定义：其中t1/2为所述心率回复半衰期。5.如权利要求2所述的方法，其中所述对数回归方程式由以下公式定义：HR(t)＝a×logct+R其中t为时间，HR(t)为在时间t时的心率，R为与静止心率相关的参数，a为所述代表所述个体的心率回复率的参数，C为一常数。6.如权利要求3、4或5所述的方法，其中所述常数C为自然常数e。7.如权利要求1所述的方法，其中所述个体运动为登阶运动。8.如权利要求1所述的方法，其中在所述个体运动后量测所述个体在一回复期的心率的步骤包括：在所述个体运动后连续性地量测所述个体在一回复期的心率。9.如权利要求1所述的方法，其中所述体能状态为心肺功能或自律神经调节状态。10.一种利用心率回复率量测体能状态的装置，包括：一心率量测单元，用于在一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶健全，蔡佩琳，赵明，柯恩，陈风河，
申请(专利权)人：虹映科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71