交互式多媒体生物反馈装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及应用于生物反馈训练的装置，尤其涉及一种由受训者生理信号和／或意识状态控制、交互反应式、多媒体类型的生物反馈训练装置。更具体的说，这种装置由生理信号和／或意识状态监测模块，信号处理及识别模块，控制模块和执行模块等部分组成，通过探测受训者生理信号和／或意识状态，监测其改变，根据生理信号和／或意识状态改变程度，计算出相应的控制指令，控制、调节和改变各种不同类型执行模块的影象、声音、运动和其他动作，来强化生物反馈训练的效果，帮助受训者更好的调节自我生理状态和心理状态，可广泛应用于多种健康保健和临床医疗等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于生物反馈训练的装置，尤其涉及一种由受训者生理信号和/或意识状态控制、交互反应式、多媒体类型的生物反馈训练装置。更具体的说，这种装置由生理信号和/或意识状态监测模块，信号处理及识别模块，控制模块和执行模块等部分组成，通过探测受训者生理信号和/或意识状态，监测其改变，根据生理信号和/或意识状态改变程度，计算出相应的控制指令，控制、调节和改变各种不同类型执行模块的影象、声音、运动和其他动作，来强化生物反馈训练的效果，帮助受训者更好的调节自我生理状态和心理状态，可广泛应用于多种健康保健和临床医疗等领域。
技术介绍
个人压力过大、心理压力超过一定负荷可能引发多种代谢性疾病和身心疾病的事实已经被大多数科学家认同，研究证实采用科学有效的放松训练有助于缓解个人紧张状态，缓解个人的心理压力，从而大幅度减少压力过大导致的多种疾病。已经被很多临床研究所证实的有效放松训练方法是生物反馈训练，使用者在进行放松训练时通过了解自己体内的各种生理活动状态，学会控制自己的生理状态来缓解个人的紧张状态。生物反馈是一种先进的行为医学治疗方式，训练者通过自己生理信号的即时反馈，学会调节和控制个人的生理参数，从而更好地调节个人的身心状态。可用于多种健康目的和治疗目的，已经被现代医学证实为一种无副作用、效果良好的行为医学治疗方式。美国等很多发达国家已经很广泛地应用生物反馈在多种健康项目，以及多种临床疾病的诊断和治疗，美国国家药品和食品管理局也已经批准生物反馈仪器应用多种临床疾病的预防和治疗。尽管生物反馈训练是现代行为医学和现代生物工程的结晶，代表先进的社会-心理-生物医学模式，但是生物反馈仪器本身的一些弱点，严重妨碍了生物反馈训练方法的推广、普及和更广泛的应用。电脑技术的突飞猛进，为生物反馈设备及技术的发展提供了广阔的平台及良好的发展空间，目前美国的数家公司已经开发出数种功能强大，用途广泛的生物反馈专用装置。这些装置必须配合专用硬件及设备才能使用，价格极其昂贵，很难普及应用。而且，这些装置存在的共同缺陷是，缺乏训练过程中即时的生理状态提示，对受训者生理状态的改变程度没有明确的指示，从而使受训者不能清楚了解自己的生理状态变化的精确程度。因而不能充分发挥行为医学原理中正面强化，即时强化的基本原理，影响训练的效果。除此以外，这些装置还存在下列劣势1)现有的生物反馈装置仅有生物信号的直接反馈信号，使用者必须自己从声光反馈信号中判断自己放松的程度和状态。这种判断方法既不准确，也会分散使用者的注意力而影响放松训练的效果。2)在生物反馈训练中，由于使用者不能确切了解训练效果，也没有装置提醒或鼓励使用者已经取得的成绩，会明显减少行为强化的效果。从而违反行为医学的基本原则，降低应取得的疗效。3)使用者在生物反馈训练中，由于不能确切定量的了解自己训练所获得的效果和取得的进步，因而不利于指导顾问为使用者制订长期训练方案，也不能准确利用训练中反馈的信息来改进训练方法。4)现有的生物反馈装置训练方法枯燥和单调，没有娱乐性质和娱乐内容，缺乏趣味性、竞争性和复杂性，使用者很难长期坚持，某些边缘用户可能不会有兴趣主动使用，因而限制了这一方法的普及和推广。因此，开发一种能够提供快速、准确、简易的确认生物反馈训练效果的放松指导装置，在生物反馈训练中提供合适的指导，并让使用者随时确切了解自己的放松状态，以及与训练前对比的效果，会使训练效果更理想，疗效更显著。同时，通过上述的装置，将使用者训练中生理状态和心理状态前后变化程度，转化为指令，驱动各种不同的游乐装置、游戏装置、运动装置、竞赛装置等多种装置，让使用者在健康训练时获得娱乐和享受，在娱乐和享受同时达到健康目的。这种类型的装置可能会吸引更多的人采用生物反馈训练达到健康和预防、治疗疾病的目的。
技术实现思路
为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案的特征是，这是一种由由受训者生理信号和/或意识状态控制、交互反应式、多媒体类型的生物反馈训练装置。更具体的说，这种装置由生理信号和/或意识状态监测模块，信号处理及识别模块，控制模块和执行模块等部分组成，通过探测受训者生理信号和/或意识状态，监测其改变，根据生理信号和/或意识状态改变程度，计算出相应的控制指令，控制、调节和改变各种不同类型执行模块的影象、声音、运动和其他动作，来强化生物反馈训练的效果，帮助受训者更好的调节自我生理状态和心理状态，可广泛应用于多种健康保健和临床医疗等领域。本专利技术的技术特征是，在训练过程中持续监测受测者的一种或多种生理信号，将采集的生理信号进行放大、调理、A/D转换成数字信号后，采用计算机装置和专用软件对生理信号进行处理、分析、计算，将计算结果与受训者生理信号基线值进行对比，计算代表受训者生理信号改变程度的倍增因子，并将后者转化为输出指令。应用于本专利技术装置控制的生理信号，可以是人体各种形式的体表生理信号，包括脉搏波信号、心电信号、脑电信号、肌电信号、皮肤电信号、呼吸信号、体表温度信号、血压信号、血氧饱和度信号、眼电信号、眼球运动信号等生理信号。上述生理信号可以采用相应的专用生理信号传感器采集。这种由生理信号传感器采集的生物电信号或非电信号，通过传感器转变成标准电信号进行进一步放大、调理。本专利技术装置中生理信号采集模块由上述各种通用型或专用型生理信号传感器构成。本专利技术装置用于监测受训者生理信号的各项指标是以观察人体生理放松状态为标准的，这些指标可以是监测脉搏波或心电波形中RR-50数量、PP-50数量、LH分量、HF分量或LF/HF比值、单位时间内心率的变化、呼吸频率或呼吸幅度变化、肌电信号变化、脑电α波数量变化、体表温度变化、皮肤电传导率变化、血压变化、血氧饱和度改变、单位时间内氧气和二氧化碳含量的改变等。最佳的选择是生理信号传感器容易佩戴，不影响受训者活动，不增加受训者痛苦，指标稳定可靠，重复性强，容易测试、分析对比的生理信号类型。此外，由于不同生理信号的生物反馈控制难度不一致，考虑到初学者和新手掌握难易程度，可以从最简单的呼吸生物反馈训练开始，让受训者有一定理解和认识后，采用脉搏波传感器监测RR-50数量，逐步发展到测试肌电信号、皮电信号、皮肤温度信号，最后采用脑电信号生物反馈。也可以根据受训者个人健康状态，选择最适合受训者个人的生物反馈形式。采集的生理信号进行前置放大、工频滤波、A/D转换成数字信号，通过计算机接口电路，将数字信号输出至计算机装置。本专利技术装置中的生理信号放大调理模块，由生物电信号放大器、A/D转换器、计算机接口电路组成，根据不同类型的生理信号，可以选用不同类型的专用或通用生物电放大器。放大器通常由高共模抑制比的仪表放大器组成。A/D转换器可以采用8位、12位或16位A/D转换器，根据不同的采样率及精确度而选择。计算机接口电路，可以采用多种接口方式，包括USB接口方式，RS232接口方式，或者采用直接计算机串行接口或者并行接口方式输出数字信号到计算机。生理信号放大调理模块，可以采用市售通用型信号调理板和数据采集板，也可以根据生理信号的类型，自行设计，制造专用特殊用途的装置。上述的生理信号放大、调理模块将采集的生理信号进行前置放大、工频滤波、A/D转换成数字信号，通过计算机接口电路，将数字信号输出至计算机装置。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及应用于生物反馈训练的装置，尤其涉及一种由受训者生理信号和／或意识状态控制、交互反应式、多媒体类型的生物反馈训练装置，更具体的说，这种装置由生理信号和／或意识状态监测模块，信号处理及识别模块，控制模块和执行模块等部分组成，通过探测受训者生理信号和／或意识状态，监测其改变，根据生理信号和／或意识状态改变程度，计算出相应的控制指令，控制、调节和改变各种不同类型执行模块的影象、声音、运动和其他动作，来强化生物反馈训练的效果，帮助受训者更好的调节自我生理状态和心理状态，可广泛应用于多种健康保健和临床医疗等领域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高春平，
申请(专利权)人：高春平，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]