生理反馈系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生理反馈系统，特别涉及一种结合生理信息实时反馈以及呼吸调控的系统。
【背景技术】
[0002]近年来，越来越多的研宄着重于人体如何通过自我意识调控的方式而影响身体的运作系统，以达到改善身心健康的效果，例如，生理反馈(b1feedback)(包括神经生理反馈(neurofeedback))、冥想(meditat1n)、呼吸训练(breath training)等皆是目前已获大量研宄结果支持，且亦有越来越多人使用的方法。
[0003]其中，生理反馈是一种人体为了改善健康及效能等目的而学习如何改变生理活动的学习程序，在此程序中，人体中可通过意识，例如，思考、情绪、以及行为，改变的生理活动，例如，脑波，心率、呼吸、肌肉活动或皮肤温度等，会通过仪器进行监测，且仪器快速且准确的将信息反馈给受试者，由于此信息与所欲实现的生理改变有关，因此，受试者在获得信息后，就可据以而进行自我意识调控，加强所需的生理反应。
[0004]另外，静坐冥想的常见方式是:集中注意力、正念(mindfulness)以及慈悲心与爱，主要皆涉及自我意识控制。静坐冥想的目的和临床心理学、精神医学、预防医学以及教育的许多目标一致，越来越多的研宄结果显示，静坐冥想可能有助于舒缓抑郁症和慢性疼痛症状，并且有利于提升整体的幸福感。
[0005]此外，亦有越来越多的科学证据显示，静坐冥想期间进行的自我意识调控可以改变大脑的功能性回路，并产生对心灵、大脑以及整个身体都有益处的效果，许多神经科学家亦已开始通过观察静坐冥想期间的大脑反应而了解冥想对于人体所造成的影响。而这在某种程度上即类似于所谓的神经生理反馈(neurofeedback)，只是，进行神经生理反馈时，与进行生理反馈一样，会实时地将脑部活动的信息提供予使用者。
[0006]由上可知，当涉及通过人体自身的调控机制而达到改进身心健康的效果时，最重要地是使用者必须集中注意力，以帮助自我意识调控的进行，因此，当注意力更容易集中时，自我意识调控所带来的效果自然更容易实现。
[0007]一般在需要集中注意力的静坐冥想过程中，通常会强调冥想者必须专注于呼吸的韵律，尤其在出现心思游移时，必须将注意力重新集中在一吸一吐的呼吸韵律上，因此，专注于呼吸韵律是已知可提升注意力的方法。
[0008]呼吸在一般没有意识介入的情形下，呼吸是受自律神经系统控制，会自动地根据身体需求而调节呼吸速率以及深度等，而另一方面，呼吸亦可受意识控制，在有限的范围内，人体可以自行控制呼吸速率以及深度等，故已有研宄显示，可通过控制呼吸的方式而影响交感神经以及副交感神经的平衡，一般的情形是，呼气期间会增加副交感神经活性，减缓心跳，吸气期间则相反。
[0009]因此，当需要集中注意力而专注于呼吸韵律时，除了可因将注意力回归到呼气与吐气的韵律而达到专心及稳定的效果外，亦同时间会对自身的自律神经系统产生影响，此时，只要呼吸对自律神经系统的影响与进行生理反馈、神经生理反馈或冥想的目标一致时，例如，放松身心，则就可很自然地由于增加对呼吸进行控制而让生理反馈的效果更上一层楼，达到相辅相成的效果。
[0010]也由于呼吸介于意识与非意识控制间的特性，呼吸训练同样被视为是一种可因影响人体运作而达到改善身心效果的程序。一般而言，呼吸训练是通过意识而调整自身呼吸的过程，举例而言，常见的一种呼吸训练方式是布泰科呼吸训练(Buteyko breathingtechnique)，其主张通过进行鼻部呼吸、且以意识控制而使呼吸速率或呼吸量降低的呼吸方法，可对因呼吸速度增加或过度换气所造成的疾病，例如，哮喘，或是其他呼吸相关疾病，例如，睡眠呼吸中止，具有治疗效果。
[0011]另外，呼吸训练亦可在具有外部导引信号的情形下进行，通常，导引信号的作用在于导引使用者的呼吸，例如，导引呼吸速率，及/或呼气与吐气时间比等，而根据目的的不同，导引信号的内容亦可有所改变，例如，在进行布泰科呼吸训练时，导引信号可提供较慢的呼吸速率，以符合其训练目标。
[0012]一般在呼吸训练过程中，使用者多只专注于进行呼吸的调整，但既然呼吸训练的目的亦在于改善身心健康，因此，若可在呼吸训练过程中提供使用者有关其生理状态的实时信息，以让使用者知道呼吸调整的进行是否朝向预期的目标前进，相信将可有助于进一步提升呼吸训练的效率，达到事半功倍的效果。
[0013]因此，确实有需要发展出一种新颖的系统，可在使用者通过自我意识控制而进行生理反馈、冥想、或神经生理反馈时，提供进一步进行呼吸调整的依据，以使呼吸对改善身心健康的影响可同时被展现出来，进而相辅相成地让可实现的效果更上层楼。
[0014]另外，当以呼吸训练为基础时，同样可通过让使用者实时得知自身的生理状态的方式，而让使用者可在进行呼吸训练的同时通过自我意识的调控而改变其呼吸行为或其他生理状态，进一步提升训练的效果。
【发明内容】
[0015]本发明的一目的在于提供一种生理反馈系统，其通过单一个可感知信号产生源提供实时的自律神经活动信息以及呼吸导引信号，以让使用者在进行生理反馈程序期间，可通过跟随呼吸导引信号而达到进一步提升生理反馈的效果。
[0016]本发明的另一目的在于提供一种神经生理反馈系统，其通过单一个可感知信号产生源提供实时的脑部活动信息以及呼吸导引信号，因此，使用者可通过跟随呼吸导引信号而提高专注力，进一步提升神经生理反馈所实现的效果。
[0017]本发明的另一目的在于提供一种生理反馈系统，其通过单一个可感知信号产生源提供实时的心跳变异率以及呼吸导引信号，以让使用者在进行生理反馈程序期间，可根据得自心跳变异率的信息而进行自我意识调整，并通过跟随呼吸导引信号，而让生理反馈对自律神经活动的影响效果获得进一步的提升。
[0018]本发明的另一目的在于提供一种呼吸训练系统，其通过单一个可感知信号产生源提供呼吸导引信号以及相关的呼吸行为的信息，以让使用者可在得知自身的呼吸行为的情形下进行呼吸调控，有效地提升训练的效果。
[0019]本发明的另一目的在于提供一种呼吸训练系统，其通过单一个可感知信号产生源而提供呼吸导引信号以及相关呼吸时胸部/腹部起伏动作的信息，以让使用者了解其否通过腹式呼吸的方式而进行呼吸训练。
[0020]本发明的另一目的在于提供一种影响生理状态的系统，其通过单一发光体的发光强度提供使用者真实的呼吸模式以及发光颜色提供相关使用者生理状态的信息，以作为使用者进行自我意识调控的基础，进而达到影响生理状态的效果。
[0021]本发明的在一目的在于提供一种影响生理状态系统，其通过独立发光体的发光强度变化提供呼吸导引信号，以及发光颜色变化提供相关使用者生理活动信息，以让使用者在训练区段中，可方便地通过单一视觉产生源而获得两种信息。
【附图说明】
[0022]图1显示根据本发明系统测量脑电信号时的可能实施实例；
[0023]图2A-2D显示本发明系统中，可感知信号产生源的可能实施实例；
[0024]图3显示根据本发明系统测量脑电信号时的另一可能实施实例；
[0025]图4A-4C显示根据本发明较佳实施例，采用呼吸动作感测元件的生理反馈系统的实施不意图；
[0026]图5A-5C显示根据本发明系统测量心电信号测量时可能实施实例；
[0027]图6显示根据本发明系统测量脑电信号以及心率序列时的可能实施实例；以及
[0028]图7显示根据本发明系统测量皮肤电活动时的可能实施实例。
[0029]其中，附图标记说明如下:
[0030]10头戴式脑电检测装置
[0031]12发光体
[0032]14耳戴结构
[0033]20呼吸动作感测元件
[0034]22发光源
[0035]24心电电极
[0036]30穿戴式生理感测装置
[0037]31 电极
[0038]32 壳体
[0039]34智能手机
【具体实施方式】
[0040]本发明系统的目的在于，将通过自我意识调整而影响生理状态的程序以及呼吸调控两者融和在同一个训练区段中，并通过与使用者间互动形成一反馈回路的方式而实现加成影响生理状态的技术效果，故可广泛应用于生理反馈、神经生理反馈、冥想、及/或呼吸训练等各种通过自我意识调控而影响生理状态的程序，以让该程序所实现的成效进一步获得提升。
[0041]在此原则下，根据本发明的系统具有一穿戴式生理感测装置以及一可感知信号产生源，其中，该穿戴式生理感测装置用以在该训练区段中，取得因生理活动发生改变而受影响的生理信号，以及该可感知信号产生源则用以在该训练区段中，通过使用者可感知信号，例如，视觉可感知信号、及/或听觉可感知信号，以向使用者提供呼吸导引以及有关生理活动的信息，例如，实时生理状态，呼吸行为的改变，及/或训练执行的成效等。
[0042]请参阅图1，其显示根据本发明系统的一较佳实施例，此实施例在于提供有关神经生理反馈系统融入呼吸训练的实施内容，因此，在此，该穿戴式生理感测装置是实施为一头戴式脑电检测装置10，以及该可感知信号产生源是实施为一发光体12。
[0043]当使用者利用本发明的此神经生理反馈系统而执行一神经生理反馈程序时，如图所示地，将该头戴式脑电检测装置设置于头上，以通过设置于头带内侧的脑电电极取得使用者的脑波，在此，脑电电极的设置位置没有限制，只要是可取得脑波的特定大脑皮质位置的相对应取样点即可，例如，常见的取样点包括Fpl、Fp2、01、02等、或是任何根据10-20系统所定义的位置，并且，脑电电极的设置位置以及数量可根据所进行的神经生理反馈的目的而决定，例如，可增加电极的数量而进行多通道脑电信号的测量，或可在耳朵上设置电极以作为参考点等，因此，没有限制。
[0044]之后，再将该发光体12设置于身体前方眼睛可自然看见的位置，并使头上的脑电检测装置与该发光体进行沟通，例如，通过如蓝牙、WiFi等的一般无线通信方式，即可开始进行呼吸生理反馈程序。
[0045]在此，由于结合了呼吸训练以及神经生理反馈，因此，基于呼吸训练的进行，需提供使用者呼吸导引信号，而基于神经生理反馈，则需提供使用者反应执行神经生理反馈而发生改变的生理活动的信息及/或其他相关的信息，而该发光体即是提供的媒介。
[0046]在此实施例中，该发光体所产生的可让使用者感知的信号包括发光强度以及发光颜色，以分别代表不同的信息，其中，发光强度用以