[发明专利]一种心理健康评测和深呼吸调理系统

权利要求书

1.一种心理健康评测和深呼吸调理系统，其特征在于，包括：

一个评测心理健康水平的呼吸心率谐振度度量，定义为：

其中，psd(k)为心率变异性HRV的功率谱密度函数。k_r为呼吸中心频率，k_b为带宽。

一套深呼吸训练程序，包括：

利用受训者的训练历史档案，寻找个性化达到和谐的最佳呼吸率；

在显示屏上用吹气球动画和语音引导受训者按照给定频率进行流畅的慢呼吸；

根据受训者当前和谐度度量，选择播放相应的语言和音乐，引导放松身体和情绪、控制意念、减少焦虑和负面想法；

在显示屏上显示HRV波形和训练得分，引导受训者向正确的方向行进；

一种心理健康评测和深呼吸训练设备，包括：信号采集模块和手机APP，如图1。

2.根据权利要求1所述的心理健康评测和深呼吸训练系统，其特征在于，所述一套深呼吸训练程序，包括：

对一训练者，根据其训练档案，选择一呼吸频率，在显示屏上用吹气球动画图形，引导其进行流畅的慢呼吸；

利用和谐度度量将呼吸心率谐振度量分为2-5个等级，为每个等级设计相应的引导语音和音乐，根据当前的和谐等级，选择播放相应的引导语言和音乐的，引导受训者放松身体和情绪、控制意念、减少焦虑和负面想法；

在屏幕上显示HRV波形、和谐度度量、训练得分，引导被受训者向正确的方向行进。

3.根据权利要求1所述的心理健康评测和深呼吸训练系统，其特征在于，所述一套深呼吸训练程序，还包括，对每一受训者，寻找最佳呼吸谐振频率：

对初始训练者，令每分钟呼吸次数为6，即呼吸周期为10秒，进行一次20-30分钟深呼吸训练，记下总体和谐度度量和各和谐度度量；

向上、向下微调呼吸周期，进行深呼吸训练，记下总体和谐程度度量和各和谐度度量；

分析不同呼吸周期下的和谐度度量，找出最佳呼吸频率；

根据历史记录和分析结果，确定当前训练参数。

4.根据权利要求1所述的心理健康评测和深呼吸训练系统，其特征在于，所述心理健康评测和深呼吸训练设备，包括：

信号采集模块为包含心电电极/PPG传感器和呼吸传感器的可穿戴设备，采集心电信号或PPG信号、呼吸信号，并将信号传输至手机APP；手机APP进行呼吸心率谐振度度量的计算，并引导深呼吸训练，管理训练报告。

5.根据权利要求4所述的心理健康评测和深呼吸训练设备，其特征在于，所述信号采集模块采用是微电子硬件穿戴式设备，其结构和包括的传感器和信号采集和传输单元，视需求，有如下两种配置：

两个心电电极和相应的放大、滤波和A/D转换电路，以及呼吸传感器。采用这种配置，信号采集和传输单元从心电信号中提取RR间期、心率；呼吸信号从生物电阻抗技术的呼吸传感器获得；

使用佩戴在手指的光电血管容积图PPG传感器和相应的放大、滤波和A/D转换电路，以及呼吸传感器。采用这种配置，信号采集和传输单元从PPG信号中提取心率信号；呼吸信号从生物电阻抗技术的呼吸传感器获得。

6.根据权利要求4所述的心理健康评测和深呼吸训练设备，其特征在于，所述信号采集模块，包括：

获取心电信号并从中检测R波，获取PPG信号并从中提取心率信号，获取呼吸信号。

7.根据权利要求4所述的心理健康评测和深呼吸训练设备，其特征在于，所述手机APP，对从信号采集模块的RR间期或心率信号，以及呼吸信号进行计算，获得呼吸心率谐振度度量，进而依据心率谐振度度量指导受训者训练；

对一受训者，从个人档案和历史记录中调出其个人资料和历史训练记录、训练方案及其执行情况，根据历史训练记录，找出其个性化最佳呼吸率；根据受训者当前和谐度度量，选择播放相应的语言和音乐，引导身心放松，在显示屏上用吹气球动画和语音引导受训者按照给定频率进行流畅的慢呼吸；

对每一次训练，实时记录、分析、保存、上传所有信息，包括：呼吸频率、RR间期和呼吸信号、HRV波形、呼吸心率谐振度度量；

对每次训练进行总结，生成训练报告，呈现给受训者。