[发明专利]用于保持主体状态的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于保持主体(subject)状态的方法和系统。在一个实施例中，本发明可以用于提交一种使用灵活的且最佳的呼吸引导算法的系统。

背景技术

近年来，心率变异性(heart-rate variability)已经变成了生理学和心理学中主要关注的话题。关注的一个原因在于，心率变异性归因于副交感神经系统与交感神经系统之间的平衡，其分别减少和增加心率。除了临床的关注，存在用于主体的已知应用，包括减少入睡(sleep-onset)时间、瑜伽练习、降低血压、在使用计算机或观看电视机期间的放松、车辆驾驶、用药以及运动情况。

在关于呼吸震荡(breathing oscillation)和由呼吸诱导的心率调节(被称为呼吸性窦性心律不齐(RSA))，通过研究冥想(mediatation)对心脏-呼吸同步(cardio-respiratory synchronization)的影响(impact)，示出了经由冥想的放松和呼吸之间的关联(connection)。禅宗冥想使得所述心脏-呼吸相互作用相对于呼吸振荡和由呼吸诱导的心率变化同步。而且，这种冥想也剧烈地增加了心率的低频变化。自发的呼吸模式几乎不会示出任何心脏-呼吸同步，并且在精神活动(mental activity)期间，与两种类型的禅宗冥想相比较所述心脏-呼吸同步减少。还可以示出这种心脏-呼吸同步对于呼吸道中的气体交换是有利的。而且，已知这种宗教的(religious)实践对心脏-呼吸相互作用具有即时的生理效应，而无需特殊的长期训练。对于瑜伽，获得相似的结果。

在1964年之前，控制所述呼吸诱导的变化的唯一方法是，针对主体或患者，屏住其呼吸。在1964年，在Otto Schmitt公开的用于信号平均的技术方面的论文中，提出了对于心电图/心电向量图(ECG/VCG)中呼吸变化的第一个已知的解决方案。在该论文中，使用光或声音发送信号告知主体呼吸，其以他们的心率的约数(sub multiple)被同步。所述信号是根据ECG通过计算创建的，例如两个跳动(beat)用于吸气信号，接下来三个跳动用于呼气信号。在呼吸循环中相同位置的每一次跳动或每一个时间间隔(即第一、第二、第三，等等)被计算机平均以消除与心跳不同步发生的噪声和其他变化。这导致真正的(very)无噪声信号，其表示呼吸性窦性心律不齐(RSA)在逐博(beat to beat)心率或RR间隔方面的改变。所述非呼吸变化被减少为呼吸循环数的平方根。

当前的产品是RESPeRATE(参见www.resperate.com)，其是通过设备引导呼吸自然地帮助降低血压的便携式电子设备。所述设备使用所述身体的自然倾向以遵循外部节奏，从而交互地引导主体将他们的呼吸速率减少到少于每分钟10次呼吸的“治疗区(zone)”。这是被临床地证明通过呼吸节奏治疗降低血压并且可在没有处方的情况下可以销售的唯一医学设备。

美国专利申请公布US2005/0187426中公开了一种更复杂的系统，该专利申请公开了一种用于使得心率变异性循环与呼吸循环同步的系统和方法。该公布的文献描述了一种用于通过使得心率变异性循环与呼吸循环同步并且通过自觉地使得呼吸循环与紧密地与自然心率变异性循环的频率对准的外部参考同步来实现心率变异性的一致性。表示外部参考的循环的各种装置(means)被提供，包括视觉、听觉和感觉的指示器。提供了一种指导方法，该方法教导主体自觉地使他们的吸气与外部参考循环的正向方面同步并且使得他们的呼气与外部参考循环的负向方面同步。

所有当前已知的系统在提供给主体的引导系统中缺乏足够的灵活性(flexibility)。

发明内容

因此，本发明的目的是改进现有技术。

根据本发明的第一方面，提供一种保持主体状态的方法，该方法包括：生成处于第一频率的起搏信号；基于所生成的起搏信号向主体提供输出；测量主体的一个或多个生理参数；检测所测量的参数符合主体的期望状态；以及去除基于所生成的起搏信号向主体提供的输出或生成处于第二频率的新起搏信号，并且基于所生成的新起搏信号向主体提供输出。