通过生物反馈和环境监测的方式促进心理-身体-情绪状态的自我调节和功能技能发展的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于辅助主体身体，心理和/或情绪技能发展，帮助主体了解其心理状态，身体状态和/或情绪状态并提供主体生物反馈的系统，包括由主体可佩戴的主体内部信号感测设备，用于感测在主体身体内部产生的信号；主体外部信号感测设备，用于感测在主体身体外部产生的信号；本地计算单元，其被配置用于与主体内部和主体外部信号感测设备进行认证无线通信，并且向主体呈现特定类型的心理状态，身体状态和情绪状态信息，例如以生物反馈的形式；以及蜂窝网络通信单元，其被配置用于通过至少一个蜂窝网络向至少一个服务器传达对应于感测到的主体内部信号和感测到的主体外部信号的数据。

Systems and Methods for Promoting Self-regulation and Functional Skills Development in Psycho-physical-emotional State by Biofeedback and Environmental Monitoring

The present invention provides a system for assisting the development of physical, psychological and/or emotional skills of a subject, helping the subject to understand its psychological, physical and/or emotional states, and providing biofeedback to the subject, including a signal sensing device within the subject that can be worn by the subject for sensing signals generated within the subject body. A body external signal sensing device for sensing signals generated outside the body of a body; a local computing unit configured to authenticate wireless communication with the body internal and the body external signal sensing device and to present to the body certain types of mental, physical and emotional state information, such as live A form of physical feedback; and a cellular network communication unit configured to communicate data corresponding to a sensed internal signal of the subject and a sensed external signal of the subject to at least one server through at least one cellular network.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过生物反馈和环境监测的方式促进心理-身体-情绪状态的自我调节和功能技能发展的系统和方法
本专利技术一般涉及生物反馈系统和方法，主体技能发展、康复和保健的系统和方法，捕捉主体心理状态、身体状态和/或情绪状态信号，并将这些信号和/或由此得到的信息呈现给主体(例如，通过生物反馈)，以帮助主体技能发展、康复和保健的系统和方法。
技术介绍
存在旨在帮助或增强受损主体的神经肌肉功能发展(例如，精细运动控制)和相应的功能技能的各种类型的系统、设备和技术，以及在主体执行旨在帮助或增强神经肌肉功能和相应功能技能的任务期间，向主体提供生物反馈的各种类型的系统、设备和技术。国际专利公开号WO/2012161657描述了关于这方面的特定类型的系统、设备和技术，其可生成主体心理状态信号和相应心理状态衡量，以及身体状态信号和相应身体状态衡量，并且向主体呈现功能活动发展序列，与此同时，向主体呈现心理状态和身体状态反馈。各种各样的因素可以改变或影响(有利地或不利地)主体神经功能状态或执行，主体技能发展，以及主体对生物反馈的接受程度和主体自动适应或自我修正的效率。现有的系统、设备和技术不基于某些因素来考虑或运作，这些因素可显著地或极大地辅助主体功能技能发展、主体康复和主体保健。此外，从主体和其他与主体功能技能发展、康复和保健相关的个人(例如护理人员，临床医生，研究人员和家庭成员)的角度来看，现有的系统、设备和技术比较繁琐。系统、设备和技术需要改进，以促进或增强主体功能技能发展并提供主体生物反馈。
技术实现思路
本专利技术公开的特定方面涉及系统和方法中的信号感测装置或设备(包括由主体佩戴的信号感测装置或设备)被配置用于(a)捕捉(i)在主体身体内部产生的信号(如“主体内部信号”)，包括EEG，EMG和其他可能的生理/生理关联信号(例如心率)，以及(ii)在主体身体外部产生的信号(例如“主体外部信号”)，诸如由主体佩戴的设备产生的信号和/或存在于主体当前外部环境中的信号(例如，温度、相对湿度、环境噪声水平、环境照明水平、大气压力和/或海拔高度、环境磁场强度、一个或多个部分电磁频谱中的环境电磁辐射水平或辐射值，和/或其它信号)；(b)将这些捕捉的信号传输到本地计算单元；(c)分析这些信号；(d)基于这些信号向主体提供反馈，包括生物反馈；(e)基于这些信号向其他个人提供信息，例如医疗专业人员、临床医生、研究人员、看护人员、家人或朋友。本地计算单元可以被配置用于分析从信号感测装置接收的信号/数据；产生主体当前心理状态，身体状态和可能的情绪状态的衡量；呈现/显示主体的当前心理状态，身体状态和可能的情绪状态(例如，涉及目标或协同心理状态和身体状态，或目标或协同心理状态，身体状态和情绪状态)的直观表示；基于主体当前和/或最近的心理状态、身体状态和可能的情绪状态，以自适应方式选择性地直观呈现/显示典型性技能/锻炼序列，例如模拟动作，与此同时，呈现/显示主体的当前心理状态，身体状态和可能的情绪状态的直观表示；生成主体环节历史信息；以及传输以下内容到一组服务器以做进一步分析：(1)从信号传感设备接收的信号/数据，(2)生成的心理状态衡量，身体状态衡量和可能的情绪状态衡量，以及(3)相关用户环节历史信息。这组服务器可以为主体，临床医生/治疗师/研究人员以及其他可能的个人(例如，用户家庭成员或朋友)提供心理-身体状态和/或心理-身体-情绪状态教育，维护/调节，技能发展以及社交互动/社交媒体门户。根据本专利技术的一方面，用于帮助人类主体发展身体，心理和/或情绪技能，帮助主体知晓他们的心理状态，身体状态和/或情绪状态的计算机化过程，以及提供主体生物反馈包括：感测第一主体内部信号，所述第一主体内部信号包括在主体身体内部生成的生理信号，包括第一神经活动信号，第一肌肉活动信号和第一心率变异性信号；使用感测到的第一主体内部信号来确定基线主体心理状态，基线主体身体状态和基线主体情绪状态；将主体暴露在以下至少一个应激源中：(a)能够产生紧张的主体情绪状态的情绪应激源，包括视觉图像或场景和/或音频信息；以及(b)能够产生紧张的主体身体状态的身体应激源，包括主体身体状况或刺激；在将主体暴露于应激源期间及之后，感测第二主体内部信号，第二主体内部信号在主体身体内部产生并包括第二神经活动信号、第二肌肉活动信号和第二心率变异性信号；使用感测到的第二主体内部信号来确定紧张主体心理状态，紧张主体身体状态和紧张主体情绪状态；终止主体暴露于应激源中；确定以下至少一个：(i-a)心理状态恢复时间间隔，通过该时间间隔，紧张的主体心理状态返回到基线主体心理状态的第一目标百分比内的；(ii-a)身体状态恢复时间间隔，通过该时间间隔，紧张的主体情绪状态返回到基线主体情绪状态的第二目标百分比内，以及(iii-a)情绪状态恢复时间间隔，通过该时间间隔，紧张的主体身体状态返回到基线主体身体状态的第三目标百分比内；以及基于所述心理状态恢复时间间隔，身体状态恢复时间间隔和情绪状态恢复时间间隔中的至少一个来确定或估计主体健康状态。感测第一和第二神经活动信号可以包括感测脑电图(EEG)信号，感测第一和第二肌肉活动信号包括感测肌电图(EMG)信号。当主体身体部位受损时，确定主体健康状态包括确定心理状态恢复时间间隔，身体状态恢复时间间隔和情绪状态恢复时间间隔中的至少一个是否在多个主体身体技能发展环节后随着时间的推移而减少，其中每个主体身体技能发展环节包括向所述主体呈现功能技能发展活动，同时向主体呈现当前心理状态生物反馈和当前身体状态反馈，其中，呈现功能技能发展活动包括呈现显示在主体观看视觉信息期间使用与身体受损部位以镜像方式相对应的未受损身体部位的视觉信息。该过程可以进一步包括确定以下至少一个：(ib)心理状态恢复概况，包括在应激主体心理状态恢复到基线主体心理状态时，应激主体心理状态显示的心理状态测量恢复模式，(iib)身体状态恢复概况，包括在应激主体身体状态恢复到基线主体身体状态时，应激主体身体状态显示的身体状态测量恢复模式，以及(iii-b)情绪状态恢复概况，包括在应激主体情绪状态恢复到基线主体情绪状态时，应激主体情绪状态显示的情绪状态测量恢复模式；其中确定或估计主体健康状态进一步基于心理状态恢复概况，身体状态恢复概况和情绪状态恢复概况中的至少一个。该过程可以另外包括：确定主体躯体或躯干旋转不对称的程度；并且确定主体躯体或躯干旋转不对称的程度是否大于躯干或躯干旋转不对称的目标或阈值。躯干或躯干旋转不对称的目标或阈值可以等于9毫米+/-20％。确定主体健康状态可以进一步包括在多个主体身体技能发展环节之后，确定主体躯体或躯干旋转不对称的程度是否随着时间的推移而减小到小于或等于躯体或躯干旋转不对称的目标或阈值。该过程还可以包括：感测主体外部信号的水平，该主体外部信号在主体身体外部产生，包括环境温度水平，环境相对湿度水平和环境噪声水平；确定对应于每个身体技能发展环节的主体执行和/或主体结果测量；将感测到的主体外部信号水平与主体执行和/或主体结果测量相关联；以及确定跨越不同身体技能发展环节的主体执行和/或主体结果测量是否受到一个或多个主体外部信号水平的不利影响，该主体外部信号的水平超过目标或阈值水平或在目标或阈值范围之外。确定主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机化方法，用于帮助人类主体发展身体，心理和/或情绪技能，帮助主体了解其心理状态，身体状态和/或情绪状态，以及提供主体生物反馈，所述方法包括：感测第一主体内部信号，所述第一主体内部信号包括在所述主体体内产生的生理信号，所述生理信号包括第一神经活动信号，第一肌肉活动信号和第一心率变异性信号；使用感测到的所述第一主体内部信号来确定基线主体心理状态，基线主体身体状态和基线主体情绪状态；将所述主体暴露于应激源中，所述应激源包括以下中的至少一个：(a)情绪应激源，所述情绪应激源包括能够产生应激主体情绪状态的视觉图像或场景和/或音频信息，以及(b)身体应激源，所述身体应激源包括能够产生应激主体身体状态的主体身体状况或刺激；在将所述主体暴露于所述应激源期间及之后，感测第二主体内部信号，所述第二主体内部信号在所述主体身体内部产生，所述第二主体内部信号包括第二神经活动信号，第二肌肉活动信号和第二心率变异性信号；使用感测到的所述第二主体内部信号来确定应激主体心理状态，应激主体身体状态和应激主体情绪状态；终止将所述主体暴露于所述应激源中；确定以下中的至少一个：(i‑a)所述应激主体心理状态返回到所述基线主体心理状态第一目标百分比内的心理状态恢复时间间隔；(ii‑a)所述应激主体情绪状态返回到所述基线主体情绪状态第二目标百分比内的身体状态恢复时间间隔，以及(iii‑a)所述应激主体身体状态返回到所述基线主体身体状态第三目标百分比内的情绪状态恢复时间间隔；和基于所述心理状态恢复时间间隔，所述身体状态恢复时间间隔和所述情绪状态恢复时间间隔中的至少一个来确定或估计主体健康状态。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 US 62/241,7151.一种计算机化方法，用于帮助人类主体发展身体，心理和/或情绪技能，帮助主体了解其心理状态，身体状态和/或情绪状态，以及提供主体生物反馈，所述方法包括：感测第一主体内部信号，所述第一主体内部信号包括在所述主体体内产生的生理信号，所述生理信号包括第一神经活动信号，第一肌肉活动信号和第一心率变异性信号；使用感测到的所述第一主体内部信号来确定基线主体心理状态，基线主体身体状态和基线主体情绪状态；将所述主体暴露于应激源中，所述应激源包括以下中的至少一个：(a)情绪应激源，所述情绪应激源包括能够产生应激主体情绪状态的视觉图像或场景和/或音频信息，以及(b)身体应激源，所述身体应激源包括能够产生应激主体身体状态的主体身体状况或刺激；在将所述主体暴露于所述应激源期间及之后，感测第二主体内部信号，所述第二主体内部信号在所述主体身体内部产生，所述第二主体内部信号包括第二神经活动信号，第二肌肉活动信号和第二心率变异性信号；使用感测到的所述第二主体内部信号来确定应激主体心理状态，应激主体身体状态和应激主体情绪状态；终止将所述主体暴露于所述应激源中；确定以下中的至少一个：(i-a)所述应激主体心理状态返回到所述基线主体心理状态第一目标百分比内的心理状态恢复时间间隔；(ii-a)所述应激主体情绪状态返回到所述基线主体情绪状态第二目标百分比内的身体状态恢复时间间隔，以及(iii-a)所述应激主体身体状态返回到所述基线主体身体状态第三目标百分比内的情绪状态恢复时间间隔；和基于所述心理状态恢复时间间隔，所述身体状态恢复时间间隔和所述情绪状态恢复时间间隔中的至少一个来确定或估计主体健康状态。2.如权利要求1所述的方法，其中感测所述第一神经活动信号和所述第二神经活动信号包括感测脑电图(EEG)信号，以及感测所述第一肌肉活动信号和所述第二肌肉活动信号包括感测肌电图(EMG)信号。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述主体具有身体物理受损部位，其中确定所述主体健康状态包括在多个主体身体技能发展环节之后，确定所述心理状态恢复时间间隔，所述身体状态恢复时间间隔和所述情绪状态恢复时间间隔中的至少一个是否随时间推移而降低，其中每个所述主体身体技能发展环节包括向所述主体呈现功能技能发展活动，与此同时，向所述主体呈现当前心理状态生物反馈和当前身体状态反馈，以及，其中呈现所述功能技能发展活动包括呈现显示在所述主体观看视觉信息期间使用与所述身体受损部位以镜像方式相对应的未受损身体部位的所述视觉信息。4.如权利要求1所述的方法，还包括确定以下各项中的至少一项：(i-b)心理状态恢复概况，包括在所述的应激主体心理状态恢复到所述基线主体心理状态时，所述应激主体心理状态显示的心理状态测量恢复模式，(ii-b)身体状态恢复概况，包括在所述的应激主体身体状态恢复到所述基线主体身体状态时，所述应激主体身体状态显示的身体状态测量恢复模式，以及(iii-b)情绪状态恢复概况，包括在所述的情绪主体心理状态恢复到所述基线主体情绪状态时，所述应激主体情绪状态显示的情绪状态测量恢复模式，其中，确定或估计所述主体健康状态是进一步基于所述心理状态恢复概况，所述身体状态恢复概况和所述情绪状态恢复概况中的至少一个。5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，还包括：确定主体躯体或躯干旋转不对称的程度；和确定所述主体躯体或躯干旋转不对称的程度是否大于躯体或躯干旋转不对称目标值或阈值。6.如权利要求5所述的方法，其中所述躯体或躯干旋转不对称目标值或阈值等于9mm+/-20％。7.如权利要求5或6之一所述的方法，其中确定所述主体健康状态还包括在所述多个主体身体机能发展环节之后，确定所述主体躯体或躯干旋转不对称的程度是否随着时间推移而减小到小于或等于所述躯体或躯干旋转不对称目标值或阈值。8.如权利要求4所述的方法，还包括：感测主体外部信号水平，所述主体外部信号在所述主体身体外部产生，以及包括环境温度水平，环境相对湿度水平和环境噪声水平；确定对应于每个所述身体技能发展环节的主体执行和/或主体结果测量；将感测到的所述主体外部信号与所述主体执行和/或主体结果测量相关联；和确定跨越不同的所述身体技能发展环节的所述主体执行和/或主体结果测量是否受到不利影响，所述不利影响通过所述一个或多个感测的主体外部信号水平超过目标值或阈值水平或落在目标值或阈值范围之外产生。9.根据权利要求8所述的方法，其中确定所述主体外部信号水平还包括确定以下中的至少一个：环境光水平，环境大气压力或高度水平，环境磁场强度水平和在至少一个电磁信号频带中的环境电磁信号水平。10.如权利要求8所述的方法，还包括通过蜂窝网络通信将所述确定的主体执行测量和/或主体结果测量自动传送给一组服务器，而不需要主体发起，管理和/或确认。11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中所述确定主体结果测量包括：捕捉图像数据和/或音频数据，所述图像数据和/或音频数据表示主体执行或尝试执行功能发展活动序列产生的当前主体结果；和将接收的所述图像数据和/或音频数据分别与目标图像数据和/或音频数据进行比较，以确定所述功能发展活动序列的所述当前主体结果与目标结果相匹配的程度。12.一种用于辅助主体身体，心理和/或情绪技能发展，帮助所述主体了解其心理状态，身体状态和/或情绪状态并提供所述主体生物反馈的系统，所述系统包括：主体内部信号感测设备组，所述主体内部信号感测设备可由所述主体佩戴并且被配置用于感测在所述主体身体内部产生的信号，所述主体内部信号感测设备组包括：头戴式感测装置，其被配置用于感测主体脑电图(EEG)信号；和以下至少一个：可前臂安装的感测装置，其被配置用于感测由特定主体前臂和手部肌肉产生的主体肌电图(EMG)信号；可颈部安装的感测装置，其被配置用于感测由特定主体颈部肌肉产生的EMG信号；可胸部安装的感测装置，其被配置用于感测由特定主体上身肌肉产生的主体EMG信号；可腰部/臀部安装的感测装置，其被配置用于感测由特定主体腹部，腰部，臀部和/或臀部肌肉区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨博哈斯·班纳吉，
申请(专利权)人：神经理疗协同有限私人贸易公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG