专利名称：基于人体特征监测的音乐播放系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于人体特征监测的音乐播放系统，属于医疗领域。
背景技术：
随着人们工作、学习、生活压力过大、人际关系复杂以及环境污染等因素，身心较易发生疾病，而以“慢性疲劳”为主要症状的亚健康问题是21世纪威胁人类健康的重大公共卫生问题之首，发生率呈逐年增加的趋势。同时中老年人因为身体功能衰退，自身免疫能力的下降而容易产生各种疾病。另外，还有一部分生理、心理存在疾病的人需要一定方式的治疗。随着社会的进步和发展，从传统“生物医学”模式向新的“生物-心理-社会-环境医学”模式的转变过程中，音乐对人们身心健康的影响逐渐受到关注。人们的研究发现， 音乐变化多端的旋律不仅展现了人类复杂的内心世界，而且还影响着人类的种种情绪。轻松的音乐可缓解紧张的心情，活泼的音乐可拂去悲哀的情绪。音乐作为一种有效的心理治疗法，已被广泛的认同。音乐运用于医学中，有多方面的作用能多方面刺激大脑皮层，使人对外界的感觉减弱；能唤起人愉快的思想联系和情感，暂时忘却置身的环境；音乐对中枢神经有直接的抑制作用；音乐的魅力和愉悦性会吸引和激发那些社会性退缩的人们，从而改变其自我封闭状态。目前音乐治疗日益得到重视，其应用亦逐渐深入。主要体现在相关音乐治疗研究的文献呈逐年上升趋势；其应用研究也从精神科、肿瘤科等特殊科室向外科、妇产科、中医科等其他临床科室渗透；应用对象从婴幼儿到老人、从新生儿到生命终末期患者、从临床科室到社区，其领域不断延伸。从目前的研究内容看，音乐治疗在各科室应用各有侧重点，主要针对心理疾病或心身疾病如在精神分裂症治疗中运用的、在高血压病患者中运用的等。 从实施方式、实施场所和治疗时间来看，目前主要根据被治疗群体和治疗疾病播放事先录制的音乐，治疗场所也通常在病房、工娱疗房或手术室进行，治疗时间也一般为选择一定时段(如每日1-2次，每次0. 5-1. 5小时，疗程2-16周等)进行。显然目前音乐治疗的治疗方式方法、实施场所与治疗时间等缺乏一定的时效性和主动性。
发明内容
本发明目的是为了解决现有的音乐治疗中治疗方式方法、实施场所与治疗时间等缺乏时效性及主动性问题，借助医疗感知系统的发展，提供了一种基于人体特征监测的音乐播放系统。本发明所述基于人体特征监测的音乐播放系统，它包括人体特征采集模块、信息处理模块和音乐曲目输出模块，信息处理模块用于根据人体特征采集模块采集的人体的生理特征数据控制音乐曲目输出模块播放输出相应的音乐；信息处理模块实现该功能的方法包括以下步骤
步骤一、信息处理模块接收人体特征采集模块监测的生理特征数据，所述生理特征数据包括心率、血压和血氧饱和度；步骤二、根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块调出某个对应的音乐曲目播放；步骤三、继续监测被监测人体的生理特征数据，并根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目。步骤二中根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块调出某个对应的音乐曲目播放的过程为步骤11、判断被监测人体的心率χ所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤12
'x<T2播放力度强，且节奏快的音乐
T2<x<Tx 播放力度适中，且节奏变化快的音乐 <Τλ<χ<Τ3跳转至步骤12
Τ3<χ<Τ4 播放宁静、安逸、闲息类音乐 x>T4播放舒缓、节奏慢的音乐其中，T1为心率正常与心率略缓之间的阈值，T2为心率略缓与过缓之间的阈值，T3 为心率正常与略快之间的阈值，T4为心率略快与心率过快之间的阈值；步骤12、判断被监测人体的血压所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤 13，所述血压包括收缩压和舒张压当收缩压> A1或舒张压> A2时，播放恬静、优美的轻音乐；当收缩压< A3或舒张压< A4时，播放节奏明快的摇滚音乐；当A3 <收缩压< A1且A4 <舒张压< A2时，跳转至步骤13 ；其中，上式中的参数是根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的，A1表示高血压患者收缩压的最低值，A2表示高血压患者舒张压的最低值，A3表示低血压患者收缩压的最高值，A4表示低血压患者舒张压的最高值；步骤13、判断被监测人体的血氧饱和度所处的范围，进而播放相应的音乐曲目当血氧饱和度< B1时，播放恬静、优美的轻音乐；当血氧饱和度彡B2时，播放节奏明快的摇滚音乐；B1 <血氧饱和度< 化时，播放自然音乐或停止播放音乐；其中，B1表示低血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最高值，B2表示高血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最低值。步骤三中根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为当以监测到的心率作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、 停止或更换音乐曲目的过程为若心率χ > T4,且经过一个周期音乐治疗，心率下降幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块控制音乐曲目输出模块调慢音乐节奏，所述一个周期为5分钟 20分钟；若心率χ < T2,且经过一个周期音乐治疗，心率上升幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块控制音乐曲目输出模块调快音乐节奏；若心率变化过快，则降低音量，所述心率变化过快的标准为2分钟内增加或减少 IOHz以上；若心率χ > 1\或1 < T2，且调整一次节奏后，心率未回到正常范围，则信息处理模块控制音乐曲目输出模块更换音乐曲目，心率的正常范围为=T1彡χ彡T3。当以监测到的血压作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、 停止或更换音乐曲目的过程为若收缩压SA1或舒张压> A2，且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压下降幅度不超过5mmHg，则信息处理模块控制音乐曲目输出模块调慢音乐节奏；若收缩压< A3或舒张压< A4,且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压上升幅度不超过5mmHg，则调快音乐节奏；若收缩压> A1或舒张压> A2或收缩压< A3或舒张压< A4，且调整一次节奏后，血压未回到正常范围，则更换音乐曲目，收缩压的正常范围为=A3 <收缩压< A1,舒张压的正常范围为=A4 <舒张压< A2。当以监测到的血氧饱和度作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为若血氧饱和度< B1时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度升高不超过0. 5%， 则信息处理模块控制音乐曲目输出模块调慢音乐节奏；若血氧饱和度> B2时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度下降不超过0. 5%, 则信息处理模块控制音乐曲目输出模块调快音乐节奏；若血氧饱和度< B1或血氧饱和度> 化，且调整一次节奏后，血氧饱和度未回到正常范围，则信息处理模块控制音乐曲目输出模块更换音乐曲目，血氧饱和度的正常范围为 B1 <血氧饱和度< 4。本发明的优点1)利用对人体携带的医疗信息感知器获取的生理特征数据进行分析来播放调整治疗音乐，变无法根据人体特征变化进行调整的被动播放为主动播放，以达到治疗的主动性，进而提高治疗质量；2)利用对人体携带的医疗信息感知器获取的生理特征数据进行分析来实时播放调整治疗音乐，可以根据人体特征变化调整播放曲目、播放音量甚至播放节奏等，并在播放过程不断及时反馈播放效果对人的情绪、生理状态的影响，以达到治疗的时效性，进而提高治疗质量。
图1为本发明所述基于人体特征监测的音乐播放系统的结构示意图；图2是实施方式一中根据人体特征采集模块采集的人体的生理特征数据控制音乐曲目输出模块播放输出相应的音乐的过程的流程图；图3是实施方式五中方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述基于人体特征监测的音乐播放系统，它包括人体特征采集模块1、信息处理模块2和音乐曲目输出模块3，信息处理模块2用于根据人体特征采集模块1采集的人体的生理特征数据控制音乐曲目输出模块3播放输出相应的音乐；信息处理模块2实现该功能的方法包括以下步骤步骤一、信息处理模块2接收人体特征采集模块1监测的生理特征数据，所述生理特征数据包括心率、血压和血氧饱和度；步骤二、根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块2控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块3调出某个对应的音乐曲目播放；步骤三、继续监测被监测人体的生理特征数据，并根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目。
具体实施方式
二 本实施方式对实施方式一作进一步说明，人体特征采集模块 1为测量心率、血压传感器和测量血氧饱和度传感器，测量心率、血压传感器选用型号为 MS5536传感器，测量血氧饱和度传感器选用型号为TSL237传感器。
具体实施方式
三本实施方式对实施方式一作进一步说明，音乐曲目输出模块3 为音乐播放器、MP3或手机。
具体实施方式
四本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤二中的音乐曲目为根据治疗内容和被监测人体的特点而事先放置或录制的音乐。
具体实施方式
五下面结合图3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤二中根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块2控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块3调出某个对应的音乐曲目播放的过程为步骤11、由于心率与音乐节奏、力度有密切关系，判断被监测人体的心率χ所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤12
'x<T2播放力度强，且节奏快的音乐
T2<x<Tx 播放力度适中，且节奏变化快的音乐 <Τλ<χ<Τ3跳转至步骤12
Τ3<χ<Τ4 播放宁静、安逸、闲息类音乐 x>T4播放舒缓、节奏慢的音乐力度强，且节奏快的音乐，如DISCO类音乐；力度适中，且节奏变化快的音乐，如节奏布鲁斯类音乐；宁静、安逸、闲息类音乐，如New Age类音乐；舒缓、节奏慢的音乐，如古典小步舞曲及小夜曲。上式中的参数是根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的，其中=T1为心率正常与心率略缓之间的阈值，T2为心率略缓与过缓之间的阈值，T3为心率正常与略快之间的阈值，T4为心率略快与心率过快之间的阈值；步骤12、判断被监测人体的血压所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤 13，所述血压包括收缩压和舒张压当收缩压> A1或舒张压> A2时，播放恬静、优美的轻音乐；当收缩压< A3或舒张压< A4时，播放节奏明快的摇滚音乐；
当A3 <收缩压< A1且A4 <舒张压< A2时，跳转至步骤13 ；上式中的参数是根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的，其中=A1表示高血压患者收缩压的最低值，A2表示高血压患者舒张压的最低值，A3表示低血压患者收缩压的最高值，A4表示低血压患者舒张压的最高值；对于高血压(包括收缩压和舒张压)患者而言，播放优美的轻音乐可以起到降压的作用，对于低血压(包括收缩压和舒张压)患者而言，播放节奏明快的摇滚乐可以起到升压的作用，根据被监测人体的血压(包括收缩压和舒张压)状况，播放相应的音乐。步骤13、判断被监测人体的血氧饱和度所处的范围，进而播放相应的音乐曲目当血氧饱和度< B1时，播放恬静、优美的轻音乐；当血氧饱和度彡B2时，播放节奏明快的摇滚音乐；B1 <血氧饱和度< 化时，播放自然音乐或停止播放音乐；上式中的参数是根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的，其中=B1表示低血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最高值，B2表示高血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最低值。对于血氧饱和度低者而言，播放优美的音乐可以起到升高的作用，对于血氧饱和度高者而言，播放节奏明快的摇滚乐可以起到降低的作用，根据被监测人体的血氧饱和度状况，播放相应的音乐。利用上述三组监测参数(心率、血压、血氧饱和度)进行监测治疗时，心率参数优先级最高，其次是血压，最低是血氧饱和度。
具体实施方式
六本实施方式对实施方式五作进一步说明，根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的心率参数=T1 = 70Hz, T2 = 60Hz，T3 = 90Hz，T4 = 100Hz，标准心率 Ttl = 75Hz。
具体实施方式
七本实施方式对实施方式五作进一步说明，根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的血压参数-A = 150mmHg,A2 = 95mmHg,A3 = 90mmHg, A4 = 6 OmmHg ο具体实施方式
八本实施方式对实施方式五作进一步说明，根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的血氧饱和度参数=B1 = 95%，化=98%。
具体实施方式
九本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤三中根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为当以监测到的心率作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、 停止或更换音乐曲目的过程为若心率χ > T4,且经过一个周期音乐治疗，心率下降幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3调慢音乐节奏，所述一个周期为5分钟 20分钟；若心率χ < T2,且经过一个周期音乐治疗，心率上升幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3调快音乐节奏；若心率变化过快，则降低音量，所述心率变化过快的标准为2分钟内增加或减少 IOHz以上；若心率χ > T4或χ < T2，且调整一次节奏后，心率未回到正常范围，则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3更换音乐曲目，心率的正常范围为=T1彡χ彡T3。
当以监测到的血压作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、 停止或更换音乐曲目的过程为若收缩压SA1或舒张压> A2，且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压下降幅度不超过5mmHg，则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3调慢音乐节奏；若收缩压< A3或舒张压< A4,且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压上升幅度不超过5mmHg，则调快音乐节奏；若收缩压> A1或舒张压> A2或收缩压< A3或舒张压< A4，且调整一次节奏后，血压未回到正常范围，则更换音乐曲目，收缩压的正常范围为=A3 <收缩压< A1,舒张压的正常范围为=A4 <舒张压< A2。当以监测到的血氧饱和度作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为若血氧饱和度< B1时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度升高不超过0. 5%， 则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3调慢音乐节奏；若血氧饱和度> B2时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度下降不超过0. 5%, 则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3调快音乐节奏；若血氧饱和度< B1或血氧饱和度> 化，且调整一次节奏后，血氧饱和度未回到正常范围，则信息处理模块2控制音乐曲目输出模块3更换音乐曲目，血氧饱和度的正常范围为=B1 <血氧饱和度 < 化。
权利要求
1.基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，它包括人体特征采集模块(1)、信息处理模块(2)和音乐曲目输出模块(3)，信息处理模块(2)用于根据人体特征采集模块 (1)采集的人体的生理特征数据控制音乐曲目输出模块C3)播放输出相应的音乐；信息处理模块(2)实现该功能的方法包括以下步骤步骤一、信息处理模块( 接收人体特征采集模块(1)监测的生理特征数据，所述生理特征数据包括心率、血压和血氧饱和度；步骤二、根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块( 控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块(3)调出某个对应的音乐曲目播放；步骤三、继续监测被监测人体的生理特征数据，并根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目。
2.根据权利要求1所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，人体特征采集模块(1)为测量心率、血压传感器和测量血氧饱和度传感器，测量心率、血压传感器选用型号为MS5536传感器，测量血氧饱和度传感器选用型号为TSL237传感器。
3.根据权利要求1所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，音乐曲目输出模块(3)为音乐播放器、MP3或手机。
4.根据权利要求1所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，步骤二中的音乐曲目为根据治疗内容和被监测人体的特点而事先放置或录制的音乐。
5.根据权利要求1所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，步骤二中根据步骤一获取的生理特征数据，信息处理模块( 控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块(3)调出某个对应的音乐曲目播放的过程为步骤11、判断被监测人体的心率χ所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤 'x<T2播放力度强，且节奏快的音乐Τ2<χ<Τλ 播放力度适中，且节奏变化快的音乐 <Τλ<χ<Τ3跳转至步骤12Τ3<χ<Τ4 播放宁静、安逸、闲息类音乐 x>T4播放舒缓、节奏慢的音乐其中，T1为心率正常与心率略缓之间的阈值，T2为心率略缓与过缓之间的阈值，T3为心率正常与略快之间的阈值，T4为心率略快与心率过快之间的阈值；步骤12、判断被监测人体的血压所处的范围，进而播放相应的音乐或跳转至步骤13， 所述血压包括收缩压和舒张压当收缩压> A1或舒张压> A2时，播放恬静、优美的轻音乐； 当收缩压< A3或舒张压< A4时，播放节奏明快的摇滚音乐； 当A3 <收缩压< A1且A4 <舒张压< A2时，跳转至步骤13 ；其中，上式中的参数是根据被监测人体的实际身体状况，并结合医生经验而设定的，A1 表示高血压患者收缩压的最低值，A2表示高血压患者舒张压的最低值，A3表示低血压患者收缩压的最高值，A4表示低血压患者舒张压的最高值；步骤13、判断被监测人体的血氧饱和度所处的范围，进而播放相应的音乐曲目当血氧饱和度< B1时，播放恬静、优美的轻音乐； 当血氧饱和度> B2时，播放节奏明快的摇滚音乐； B1 <血氧饱和度< 化时，播放自然音乐或停止播放音乐；其中，B1表示低血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最高值，B2表示高血氧饱和度患者动脉血氧饱和度的最低值。
6.根据权利要求5所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于,T1= 70Hz, T2 = 60Hz, T3 = 90Hz, T4 = 100Hz。
7.根据权利要求5所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，A1= 15OmmHg, A2 = 95mmHg，A3 = 9OmmHg, A4 = 60mmHgo
8.根据权利要求5所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于,B1= 95%, B2 = 98%。
9.根据权利要求1所述的基于人体特征监测的音乐播放系统，其特征在于，步骤三中根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为当以监测到的心率作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为若心率χ > T4,且经过一个周期音乐治疗，心率下降幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块( 控制音乐曲目输出模块C3)调慢音乐节奏，所述一个周期为5分钟 20分钟； 若心率χ < T2,且经过一个周期音乐治疗，心率上升幅度不大于5Hz 8Hz，则信息处理模块(2)控制音乐曲目输出模块(3)调快音乐节奏；若心率变化过快，则降低音量，所述心率变化过快的标准为2分钟内增加或减少IOHz 以上；若心率χ > 1；或1 < T2，且调整一次节奏后，心率未回到正常范围，则信息处理模块(2) 控制音乐曲目输出模块(3)更换音乐曲目，心率的正常范围为Kx彡T3。当以监测到的血压作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为若收缩压> A1或舒张压> A2,且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压下降幅度不超过5mmHg，则信息处理模块(2)控制音乐曲目输出模块(3)调慢音乐节奏；若收缩压< A3或舒张压< A4,且经过一个周期音乐治疗，收缩压或舒张压上升幅度不超过5mmHg，则调快音乐节奏；若收缩压> A1或舒张压> A2或收缩压< A3或舒张压< A4,且调整一次节奏后，血压未回到正常范围，则更换音乐曲目，收缩压的正常范围为=A3 <收缩压< A1,舒张压的正常范围为=A4 <舒张压< A20当以监测到的血氧饱和度作为基准播放相应音乐曲目进行治疗归，调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目的过程为若血氧饱和度< B1时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度升高不超过0. 5%，则信息处理模块(2)控制音乐曲目输出模块(3)调慢音乐节奏；若血氧饱和度彡B2时，且经过一个周期音乐治疗，血氧饱和度下降不超过0. 5%，则信息处理模块(2)控制音乐曲目输出模块(3)调快音乐节奏；若血氧饱和度< B1或血氧饱和度> 氏，且调整一次节奏后，血氧饱和度未回到正常范围，则信息处理模块(2)控制音乐曲目输出模块(3)更换音乐曲目，血氧饱和度的正常范围为A1 <血氧饱和度 < 化。
全文摘要
基于人体特征监测的音乐播放系统，属于医疗领域，本发明为解决现有音乐治疗中治疗方式方法、实施场所与治疗时间等缺乏时效性及主动性问题。本发明包括人体特征采集模块、信息处理模块和音乐曲目输出模块，信息处理模块用于根据人体特征采集模块采集的人体的生理特征数据控制音乐曲目输出模块播放输出相应的音乐；信息处理模块实现该功能的方法包括以下步骤步骤一、信息处理模块接收人体特征采集模块监测的生理特征数据；步骤二、根据生理特征数据，信息处理模块控制被监测人体携带的音乐曲目输出模块调出某个对应的音乐曲目播放；步骤三、继续监测被监测人体的生理特征数据，并根据获取的生理特征数据调整音乐音量、节奏、停止或更换音乐曲目。
文档编号A61M21/02GK102198301SQ20111013246
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者沈悦, 王强, 王昌宏 申请人:哈尔滨工业大学