BR112014012033B1 - Sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental, dispositivo utilizável por um usuário e método de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental - Google Patents

Sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental, dispositivo utilizável por um usuário e método de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental Download PDF

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Abstract

SISTEMA DE ESTIMATIVA DE NÍVEL DE CORTISOL; E DISPOSITIVO UTILIZÁVEL POR UM USUÁRIO. A presente invenção está relacionada com um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental (100) e o método para estimar um nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário (1). O sistema compreende um sensor de condutância cutânea (20) para coleta da condutância cutânea do usuário (1), a condutância cutânea com o tempo formando um traço de condutância cutânea (22). O sistema compreende, ainda, uma unidade de processamento (10) para recepção e processamento do traço de condutância cutânea (22), a unidade de processamento configurada para determinar pelo menos uma resposta a estímulo (24) no traço de condutância cutânea (22), para determinar um traço de nível de cortisol estimado (28) do usuário (1) com base em pelo menos uma resposta a estímulo determinada (24) e para determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário (1) com base no traço de nível de cortisol estimado (28).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção está relacionada com um sistema de estimativa de nível de cortisol e sua aplicação para a estimativa do nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário. A presente invenção está relacionada ainda com um dispositivo utilizável por um usuário e que consiste do tal sistema de estimativa equilíbrio ou desequilíbrio mental.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
[002] O artigo por WESTERINK J ET AL: “Emotion measurement platform for daily life situations”, AFFECTIVE COMPUTING AND INTELLIGENT INTERACTION AND WORKSHOPS, 2009. ACII 2009. 3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 10 September 2009 (2009-09-10), páginas 1-6, revela a relação entre a condutância cutânea (SC) e a excitação emocional e uma plataforma consistia de uma pulseira de SC, uma faixa torácica de ECG e um tablet Nokia N810 com Internet, utilizado em um suporte exclusivo preso ao cinto dos participantes, servindo de hub.
[003] O documento WO 2008/099320 apresenta um dispositivo para processamento de sinais GSR (resposta cutânea galvânica), para estimar o nível de excitação, ou pelo menos uma alteração no nível de excitação, de um usuário, para calcular um terceiro ou maior momento central de um sinal GSR registrado e derivar uma estimativa do nível de excitação do dito terceiro ou maior momento central.
[004] O documento JP 2005 305132 apresenta uma quantidade de estresse calculada a partir de bioinformação.
[005] O artigo por Kirschbaum: “Consistent sex differences in Cortisol responses to psychological stress.”, Psychosomatic Medicine, vol. 54, no. 6, 1 January 1992 (1992-01-01), página 648, revela diferenças referentes ao sexo nas respostas de cortisol ao estresse psicológico.
[006] O documento US 2008/081963 revela um aparelho para determinação de respostas individuais ao estresse mental induzido e real e/ou identificação de indivíduos suscetíveis aos efeitos nocivos do estresse mental sobre o sistema cardiovascular.
[007] O termo alostase foi introduzido no capítulo “Allostasis: A new paradigm to explain arousal apthology, Em Fisher, S., Reason, J. (Eds.) Handbook of Life Stress, Cognition and Health, John Wiley and Sons, New York, (1988), p629-649”. Hemóstase enfatiza que o ambiente interno do corpo é mantido constante por ações autocorretivas (retroalimentação negativa) de seus órgãos constituintes. Alostase enfatiza que o meio interno varia para atender a demanda percebida e prevista. Em outras palavras, alostase se refere ao processo ativo por meio do qual o organismo responde aos eventos diários e mantém a homeostase.
[008] No texto “Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective damaging effects of stress and stress mediators, B.S. McEwen, European Journal of Pharmacology 583 (2008), p174-185” os efeitos centrais dos hormônios do estresse são descritos na saúde e na doença. O estresse começa no cérebro e afeta tanto o cérebro quanto o resto do organismo. Respostas agudas ao estresse promovem a adaptação e sobrevida por meio de respostas dos sistemas neural, cardiovascular, autonômico, imune e metabólico. O estresse crônico pode promover e exacerbar a fisiopatologia nos mesmos sistemas que são desregulados. A sobrecarga do estresse crônico e as alterações que o acompanham nos comportamentos pessoais (tabagismo, comer demais, consumo de bebidas alcoólicas, qualidade do sono ruim; de outra forma denominado “estilo de vida”) é chamada sobrecarga alostática. Está claro que o estresse crônico não é saudável.
[009] A quantificação do estresse é, por exemplo, descrita em WO 2006/090371 A2. WO 2006/090371 A2 revela um sistema e método para monitoramento de um ou mais parâmetros fisiológicos de um usuário. O sistema consiste em um ou mais módulos de sensor utilizáveis sensíveis a um ou mais parâmetros fisiológicos. Um ou mais transmissores sem fio transmitem sinais indicativos de valores de um ou mais parâmetros fisiológicos a um monitor móvel. O monitor móvel consiste em um primeiro processador que processa os sinais recebidos do transmissor em tempo real utilizando o conhecimento especializado. Um dispositivo fornece uma ou mais indicações dos resultados do processamento. Em uma incorporação, o primeiro processador é configurado para calcular a partir dos primeiros sinais, um ou ambos os parâmetros indicados de um estado de excitação do usuário e um parâmetro indicativo de um estado emocional do usuário. Além disso, o cálculo do parâmetro indicativo de um estado de excitação do usuário pode incluir o cálculo de uma pontuação de uma atividade simpática ou parassimpática do usuário utilizando um algoritmo com base em qualquer um ou mais da atividade eletrodérmica, frequência cardíaca, variabilidade de EDA e variabilidade de FC do usuário.
[010] Atualmente, está se tornando cada vez mais importante não apenas quantificar o estresse, mas, na verdade, equilibrar o estresse (por exemplo, devido a um estilo de vida mais exigente ou um ritmo de vida mais corrido). O documento US 2009/0264711 A1 revela um método e aparelho para modificação do comportamento. Durante a operação, um aparelho entende que contexto causa os parâmetros fisiológicos desejados e indesejados e, depois, treina um usuário para que esteja consciente do contexto que causa o comportamento indesejado e evite ocorrências futuras. O aparelho pode, então, recomendar modificação do comportamento antes que o parâmetro atinja um status elevado. Como um indivíduo será advertido quando houver situações que causarão os parâmetros fisiológicos indesejados, o aparelho sugerirá ao usuário um método para aliciar a situação, por exemplo, substituindo uma atividade ou contexto que crie os padrões fisiológicos desejados. O usuário, então, poderá tomar as medidas apropriadas para aliviar a situação.
[011] Entretanto, um sistema como uma avaliação em tempo real da sobrecarga cumulativa de estresse em termos do desvio da alostase e o perigo da sobrecarga alostática, não está atualmente disponível, portanto, há uma necessidade de se fornecer um sistema aprimorado para estimativa do equilíbrio mental de um usuário.
RESUMO DA INVENÇÃO
[012] O objeto da presente invenção é fornecer um sistema de estimativa de nível de cortisol, bem como um dispositivo utilizável que consista deste sistema. A invenção é definida pela reivindicação 1.
[013] Em um aspecto da presente invenção, um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental para estimar um nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário é apresentado, o sistema consiste de um sensor de condutância cutânea para sentir a condutância cutânea do usuário, a condutância cutânea com o tempo formando um traço de condutância cutânea. O sistema consiste também de uma unidade de processamento para receber e processar o traço de condutância cutânea, a unidade de processamento configurada para determinar pelo menos uma resposta ao estímulo no traço de condutância cutânea, para determinar um traço do nível estimado de cortisol do usuário com base em pelo menos uma resposta ao estímulo e determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário com base no traço de nível de cortisol estimado.
[014] Em um aspecto adicional da presente invenção, um dispositivo utilizável é apresentado utilizável por um usuário, o dispositivo consistindo do sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com a invenção.
[015] A ideia básica da invenção é estimar ou modelar um traço de nível de cortisol (salivar) (que é um nível de cortisol ao longo do tempo) com base em medições de condutância cutânea. Sabe-se que um estímulo (ou evento estressante ou emocional) causa (com uma curta latência) uma resposta ao estímulo na condutância cutânea (ou resposta de condutância cutânea) que pode ser medida. Os inventores descobriram que há uma relação específica entre uma resposta ao estímulo (ou resposta de condutância cutânea) no traço de condutância cutânea e uma resposta de tempo de cortisol (salivar) de um usuário. Assim, há uma correlação específica entre a resposta de condutância cutânea (ou resposta ao estímulo) medida e uma resposta de cortisol subsequente. A resposta de cortisol ligada a uma resposta ao estímulo apresenta, em particular, uma latência (tempo) específica. Esta latência é, em particular, muito maior do que a latência entre o estímulo e a resposta ao estímulo. Em particular, descobriu-se que há uma latência específica entre o pico no traço de condutância cutânea e o pico da resposta de tempo de cortisol correspondente. E ainda, os inventores descobriram que as respostas de tempo de cortisol podem ser acumuladas ou adicionadas uma sobre a outra.
[016] Utilizando este conhecimento, o nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário pode ser estimado. Deve-se entender que um nível de equilíbrio mental e um nível de desequilíbrio mental podem ser utilizados de forma intercambiável. O equilíbrio mental é o oposto de desequilíbrio mental, e vice-versa. Um alto nível de equilíbrio mental corresponde a um baixo nível de desequilíbrio mental e um baixo nível de equilíbrio mental, corresponde a um alto nível de desequilíbrio mental.
[017] Em particular, uma quantificação do efeito cumulativo de estímulos subsequentes (ou estressores) em um intervalo de tempo específico (por exemplo, um intervalo de tempo de várias horas) pode ser fornecida. Com a presente invenção não apenas a carga alostática pode ser avaliada, mas até mesmo uma previsão de uma resposta alterada ao estresse no futuro próximo deve ser feita após a ocorrência de estímulos graves (ou estressores). A carga alostática é similar à gravidade da resposta ao estímulo cumulativo (ou estado de equilíbrio/desequilíbrio), mas o intervalo de tempo está ausente.
[018] O sistema estima ou deriva uma medida para o equilíbrio (ou desequilíbrio) mental derivado de medições de condutância cutânea (por exemplo, utilizando um dispositivo utilizável). Esta medida ou nível de equilíbrio (ou desequilíbrio mental) pode não apenas dar uma indicação do estado momentâneo do equilíbrio (ou desequilíbrio) mental do usuário (por exemplo, pessoa), mas também gerar uma estimativa dos níveis futuros do equilíbrio (ou desequilíbrio) mental. Por exemplo, o usuário pode ser avisado sobre um possível período de desequilíbrio mental durante o período de tempo a seguir (por exemplo, durante os próximos 60 minutos). Em particular, a estimativa ou previsão do nível de desequilíbrio no caso de um evento emocional grave pode se estender a um período de tempo específico no futuro (por exemplo, 150 minutos no futuro). Assim, o sistema pode orientar um usuário (por exemplo, pessoa) para que previna condições de estresse exacerbado que possam ser prejudiciais à saúde do usuário. Com base no nível de desequilíbrio estimado, uma emissão de dados pode ser gerada ao usuário, por exemplo na forma de um aviso para que não dirija um carro por tal período de tempo no futuro. Além disso, o sistema poderia utilizar a previsão do desequilíbrio mental iminente em relação a outros eventos iminentes conhecidos (por exemplo, de uma agenda) para prever situações que sejam possivelmente prejudiciais à saúde do usuário.
[019] As realizações preferidas da invenção são definidas nas reivindicações dependentes. Deve ser entendido que o dispositivo utilizável reivindicado apresenta realizações preferidas similares e/ou idênticas às do sistema reivindicado e conforme definido nas reivindicações dependentes.
[020] Em uma primeira realização, o sistema consiste ainda de uma memória para o armazenamento do traço de nível de cortisol estimado que é determinado por meio do acúmulo de várias respostas de tempo de cortisol estimadas, em que cada resposta de tempo de cortisol estimada se baseia em uma resposta ao estímulo. Assim, as respostas de tempo de cortisol foram adicionadas umas sobre as outras. Em particular para cada momento, os níveis de cortisol de diferentes respostas de tempo de cortisol para aquele momento podem ser adicionadas. Desta forma, uma quantificação do efeito cumulativo dos estímulos subsequentes (ou estressores) em um intervalo de tempo específico (por exemplo, um intervalo de tempo de várias horas) pode ser fornecida. Com base estas respostas de cortisol acumuladas, o nível de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental pode ser estimado.
[021] Em uma variante desta realização, a unidade de processamento está configurada para estimar cada resposta de tempo de cortisol como
Figure img0001
[022] onde g é um ganho, cr é um coeficiente de elevação e cd é um coeficiente de decomposição. Desta forma, uma estimativa da resposta do cortisol que lembra bastante uma resposta do cortisol salivar do usuário, na verdade, pode ser fornecida.
[023] Em outra variante, a resposta de tempo de cortisol estimada depende de um fornecimento de informações indicando o sexo do usuário, que é registrado no sistema. Ao considerar o sexo do usuário, uma estimativa mais precisa do nível do equilíbrio (desequilíbrio) mental pode ser apresentada.
[024] Em outra variante, a unidade de processamento é configurada para determinar uma das pelo menos uma resposta ao estímulo em um momento de início específico e a resposta de tempo de cortisol estimada correspondente tem seu ponto de início no momento de início específico e dura até o ponto final em um tempo final predefinido no futuro. Desta forma, uma estimativa ou previsão de um nível iminente de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental no futuro por meio do cálculo e/ou avaliação do traço de nível de cortisol para um momento futuro da duração do tempo final predefinido pode ser fornecido, ou uma estimativa do estado momentâneo do equilíbrio (ou desequilíbrio) mental do usuário pode ser fornecida por meio do cálculo e/ou avaliação do traço de nível de cortisol para um momento passado da duração do tempo final predefinido.
[025] Em uma variante, a resposta de tempo de cortisol estimada correspondente chega ao seu pico, que em um momento de pico predefinido, com um coeficiente de elevação predefinido e cai até seu ponto final, que é no momento final predefinido, com um coeficiente de decomposição predefinido. Desta forma, uma estimativa da resposta de cortisol que lembra muito uma resposta do cortisol salivar do usuário na realidade pode ser fornecida. Apenas como um exemplo, o coeficiente de elevação pode estar entre 27 e 29, em particular 28, o coeficiente de decomposição pode estar entre 22 e 24, em particular 23, para um homem, o coeficiente de decomposição pode estar entre 14 e 16, em particular 15, para uma mulher, o ganho pode ser entre 154 e 156, em particular 155, para um homem e/ou o ganho pode ser entre 269 e 271, em particular 270, para uma mulher.
[026] Em uma variante, o momento de pico predefinido é de aproximadamente 30 minutos depois do momento inicial específico. Esta latência no tempo entre o pico no traço de condutância cutânea e o pico da resposta de tempo de cortisol correspondente demonstrou lembrar bem de perto a realidade.
[027] Em outra variante, o momento final predefinido é aproximadamente 90 minutos depois do momento inicial específico se uma informação registrada indicar uma mulher como usuário, e/ou em que o momento final predefinido é aproximadamente 150 minutos depois do momento inicial específico se a informação registrada indicar um homem como usuário. Estes momentos finais tanto para homens como para mulheres demonstraram lembrar bem de perto a realidade.
[028] Em uma realização adicional, a unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma resposta de estímulo no traço de condutância cutânea pode meio da determinação de picos na primeira ordem derivada da condutância cutânea. Esta é uma forma fácil de determinar uma resposta de estímulo (ou estressor) em um sinal de condutância cutânea.
[029] Em uma variante, a altura do ponto de pico da resposta de tempo de cortisol é proporcional à altura do pico para o primeiro derivado do traço de condutância cutânea. Assim, o nível de cortisol, e assim o nível de equilíbrio mental (ou contribuição para a carga alostática), é quantificado pela altura do pico no primeiro derivado do traço ou sinal de condutância cutânea.
[030] Em outra realização, a unidade de processamento é configurada para determinar, com base no traço de nível de cortisol estimado, pelo menos três (ou mais) diferentes estados que apresentam diversos níveis de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental. Desta forma, um feedback ou emissão de dados valiosos pode ser fornecido ao usuário. Os pelo menos três estados podem, por exemplo, ser um estado de “equilíbrio seguro”, um estado de “pedido de atenção” e um estado de “tomada de ação” (por exemplo, um estado “verde”, um estado “amarelo” e um estado “vermelho”).
[031] Em outra realização, a unidade de processamento é configurada para determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental para o momento atual. Desta forma, uma estimativa do estado momentâneo do equilíbrio (ou desequilíbrio) mental do usuário pode ser fornecida, em particular por meio da avaliação do traço de nível de cortisol de um período de tempo passado.
[032] Em outra realização, a unidade de processamento está configurada para determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental para um momento futuro ou período de tempo futuro. Desta forma, uma estimativa ou previsão de um nível iminente de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental no futuro pode ser fornecida, especialmente por meio da avaliação do traço de nível de cortisol, considerando um período de tempo futuro.
[033] Em outra realização, o sistema consiste de uma unidade de emissão de dados para emitir dados do equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário. Desta forma, o usuário pode ser informado a respeito de seu nível atual e/ou previsto de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental. O usuário pode, então, agir de forma apropriada.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[034] Estes e outros aspectos da invenção serão aparentes a partir de e esclarecidos no que se refere à(s) realização(ões) descritas no presente documento. Nos desenhos a seguir
[035] Fig. 1 mostra um exemplo de resposta de tempo de cortisol,
[036] Fig. 2 mostra um traço de condutância cutânea exemplar medido por um sensor de condutância cutânea,
[037] Fig. 3 mostra um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização,
[038] Fig. 4 mostra um método de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização,
[039] Fig. 5 mostra um exemplo de resposta ao estímulo e resposta de tempo de cortisol correspondente,
[040] Fig. 6 mostra um exemplo de traço de condutância cutânea com múltiplos estímulos e respostas de tempo de cortisol correspondentes,
[041] Fig. 7 mostra um primeiro exemplo de a) um traço de condutância cutânea, b) o primeiro derivado do traço de condutância cutânea, e c) um traço de nível de cortisol salivar estimado.
[042] Fig. 8 mostra um segundo exemplo de a) um traço de condutância cutânea, b) o primeiro derivado do traço de condutância cutânea, e c) um traço de nível de cortisol salivar estimado,
[043] Fig. 9 mostra uma visão perspectiva de um dispositivo utilizável de acordo com uma realização,
[044] Fig. 10 mostra um usuário e um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização,
[045] Fig. 11a-11d cada mostram uma unidade de emissão de dados de um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização, e
[046] Fig. 12 mostra um diagrama de um sistema ou método de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[047] O papel do hormônio cortisol para o estresse foi investigado no passado. Por exemplo, no texto “Consistent Sex Differences in Cortisol Responses to Psychological Stress, Clemens Kirschbaum, PhD, Stefan Wust, and Dirk Hellhammer, PhD, Psychosomatic Medicine 54 (1992),p648-657", que é incorporado pelas referências no presente documento, os efeitos endocrinológicos do estresse psicológico são descritos.
[048] O eixo hipotalâmico-pituitário-adrenal (HPA) atua em funções fisiológicas vitais no organismo de mamíferos, mas sob condições não estimadas, bem como durante desafios como estresse físico e emocional, conforme descrito em “Studies on adaptation, Seyle H., Endocrinology 21(1937)p169-188", que está incorporado pelas referências no presente documento. Além do impacto nas estruturas no sistema nervoso central mediado pelo hormônio de liberação da corticotropina (CRH), a maioria dos efeitos periféricos e centrais da atividade de HPA são modulados pelo principal hormônio glucocorticoide, cortisol (em humanos) ou corticosterona (em roedores), respectivamente. A presença de níveis moderados de cortisol durante todo o dia é obrigatória para processos fisiológicos básicos, como as funções cardiovasculares. Por outro lado, foi demonstrado que respostas glucocorticóideas vigorosas contrabalanceiam ou previnem efeitos negativos trazidos por outros estressores, conforme descrito em “Physiologiocal functions of glucocorticoids in stress and their relation to pharmacological actions, Munck A, Guyre PM, Holbrook NJ, Endocr Rev 5 (1984)p25-44”, que está incorporado pelas referências do presente documento.
[049] No texto de Kirschbaum et al. acima mencionado, estão descritas as respostas adrenocorticais de adolescentes e adultos hígidos a um protocolo de estresse psicossocial em ambiente laboratorial. Por meio de medidas repetidas de cortisol na salina a evolução do tempo desta resposta foi determinada para homens e mulheres.
[050] A Fig. 1 mostra um exemplo de resposta de tempo de cortisol. A Fig. 1 mostra a resposta de tempo de cortisol causada por uma resposta de estresse para os homens (círculos fechados) e mulheres (círculos abertos), conforme revelado no texto de Kirschbaum et al. acima mencionado. A resposta de tempo de cortisol é o traço do nível de cortisol (valor absoluto medido em nmol/l na Fig. 1) no decorrer do tempo. Embora a Fig. 1 seja um resultado revelado no texto de Kirschbaum et al. mencionado acima, ele defende uma resposta de tempo de cortisol geral. Esta resposta de tempo de cortisol geral é relevante para a presente invenção.
[051] Os inventores descobriram que há uma relação específica entre uma resposta ao estímulo (ou resposta de condutância cutânea) no traço de condutância cutânea e uma resposta de tempo de cortisol (salivar) de um usuário. Assim, há uma correlação específica entre a resposta de condutância cutânea medida (ou resposta ao estímulo) e uma resposta de tempo de cortisol subsequente. A resposta do cortisol ligada à resposta ao estímulo apresenta, em particular, uma latência (tempo) específica. Esta latência é especialmente muito maior do que a latência entre o estímulo e sua resposta ao estímulo. E ainda, os inventores descobriram que as respostas de tempo do cortisol podem ser acumuladas ou adicionadas uma sobre o outra. Utilizando este conhecimento, o nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário pode ser estimado.
[052] A Fig. 2 mostra um exemplo de traço de condutância cutânea medido por um sensor de condutância cutânea. O sensor pode, por exemplo, ser integrado ao ou medido com o dispositivo utilizável revelado no presente documento. O eixo x na Fig. 2 denota o tempo t em um período de várias horas, aqui de aproximadamente 16h00 até 22h30. Assim, um traço de condutância cutânea é formado em várias horas. Na Fig. 2, o eixo y denota os valores de condutância cutânea medidos, também chamados de resposta cutânea galvânica (GSR) ou atividade eletrodérmica (EDA), medida em μS. Cada ponto do traço de condutância cutânea indica o valor da condutância cutânea captado pelo sensor de condutância cutânea naquele momento t específico. A condutância cutânea (ou GSR ou EDA) , é uma medida da condutância elétrica da pele, que varia com seu nível de umidade, daí a atividade da glândula sudorípara. Na Fig. 2, cada pico corresponde a uma resposta do sistema nervoso simpático a um evento emocionalmente excitante (comunicado via nervo vagal às glândulas sudoríparas da pele). Este pico também é chamado de resposta de condutância cutânea (ou resposta ao estímulo). Os eventos ou estímulos emocionalmente excitantes podem ser vistos como estresse psicológico, em contraste com o exercício físico, que pode ser visto como estresse físico. Assim, um evento ou estímulo emocional causa (com uma curta latência) uma resposta ao estímulo na condutância cutânea(ou resposta de condutância cutânea) que pode ser medida.
[053] A Fig. 3 mostra um sistema 100 de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental a uma realização. O sistema de estimativa (ou determinação) de equilíbrio ou desequilíbrio mental para estimativa (ou determinação) de um nível 12 de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário consiste de um sensor de condutância cutânea 20 para captar a condutância cutânea do usuário. A condutância cutânea medida por meio do sensor 20 com o tempo forma o traço de condutância cutânea 22. O sistema consiste ainda de uma unidade de processamento 10 (ou unidade de estimativa de equilíbrio/desequilíbrio mental ou estimador de nível de equilíbrio/desequilíbrio mental) para receber e processar o traço de condutância cutânea 22. A unidade de processamento 10 pode ser qualquer tipo de unidade de processamento ou processador adequado, como por exemplo um microprocessador/microcontrolador ou microcontrolador embutido, mas não limitado a estes. Será entendido que o sensor de condutância cutânea 20 e a unidade de processamento 10 podem ser parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo utilizável ou pulseira) ou podem ser dois dispositivos separados.
[054] A unidade de processamento 10 é configurada para determinar pelo menos uma resposta ao estímulo no traço de condutância cutânea 22 (por exemplo, por meio da determinação do derivado de primeira ordem da condutância cutânea), para estimar um traço de nível de cortisol do usuário com base em pelo menos uma resposta ao estímulo determinada e determinar (ou computar) o nível estimado 12 de equilíbrio/desequilíbrio mental do usuário com base no traço de nível de cortisol estimado. Opcionalmente, conforme indicado pelas linhas pontilhadas na Fig. 3, o sistema pode consistir de uma unidade de emissão de dados 40 para emitir ou interpretar dados do nível 12 de equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário. Será entendido que a unidade de emissão de dados 40 e a unidade de processamento 10 podem ser parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo utilizável ou pulseira) ou podem ser dois dispositivos separados.
[055] O sistema pode ainda consistir de uma memória 11 para o armazenamento do traço de nível de cortisol estimado 28. A unidade de processamento 10 pode armazenar o traço de nível de cortisol 28 na memória 11 e/ou pode ler o traço armazenado da memória 11. A unidade de processamento 28 é configurada para determinar (ou computar) uma resposta de tempo de cortisol 26 estimada para cada resposta ao estímulo 24 determinada. A resposta do tempo de cortisol 26 estimada é, então, adicionada ao nível de cortisol ou traço do nível de cortisol 28 na memória. Assim, múltiplas respostas de tempo de cortisol 26 estimadas são acumuladas para se estimar o traço de nível de cortisol 28 que é armazenado na memória 11. Mais especificamente, para cada momento, os níveis de cortisol de diferentes respostas de tempo de cortisol para aquele momento são somados ou acumulados. A memória pode ser qualquer memória adequada, como por exemplo, um registro de memória ou RAM (random access memory) . Ficará entendido que a memória 11 e a unidade de processamento 10 podem ser parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo utilizável ou pulseira) ou podem ser dois dispositivos separados.
[056] A Fig. 4 mostra um método de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização. O método para estimativa de um nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário consiste da etapa S1 de recebimento de um traço de condutância cutânea, a etapa S2 de determinação pelo menos uma resposta ao estímulo no traço de condutância cutânea (por exemplo, por meio da determinação do derivado de primeira ordem da condutância cutânea) , a etapa S3 da estimativa de um traço de nível de cortisol do usuário com base em pelo menos uma resposta ao estímulo determinada e a etapa S4 de determinação do nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário com base no traço de nível de cortisol estimado. Estas etapas também podem ser realizadas por meio de uma unidade de processamento ou um programa de computador contendo meios de código de programa para fazer com que o computador realize estas etapas. Opcionalmente, conforme indicado pelas linhas pontilhadas, o método pode ainda consistir de uma etapa S5 de emissão de dados do nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental para o usuário.
[057] Em um exemplo, o nível estimado de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental é determinado pelo momento atual (ou momentâneo) por meio do cálculo e/ou traço do nível de cortisol de um período passado (por exemplo, 90 minutos no passado para mulheres e 150 minutos no passado para homens). Por exemplo, a unidade de processamento 10 pode ler o traço de nível de cortisol 28 para o período passado (por exemplo, últimos 90 minutos) da memória 11 para determinar o nível de equilíbrio mental para o momento atual. Em outro exemplo, o nível estimado de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental é determinado ou previsto para um momento futuro (ou período de tempo futuro) por meio do cálculo e/ou avaliação do traço de nível de cortisol para um período de tempo futuro (por exemplo, 90 minutos no futuro para mulheres e 150 minutos no futuro para homens) . Por exemplo, a unidade de processamento 10 pode ler o nível de traço de cortisol 28 para o período futuro (por exemplo, 90 minutos futuros) a partir da memória 11 para determinar o nível de equilíbrio mental para o momento futuro.
[058] A Fig. 5 mostra um exemplo de resposta ao estímulo 24 (ou resposta de condutância cutânea) de um traço de condutância cutânea 22 (diagrama superior da Fig. 5) e uma resposta de tempo de cortisol 26 correspondente (diagrama inferior da Fig. 5). Conforme pode ser observado na Fig. 5, a resposta ao estímulo 24 é determinada em um momento inicial específico t1 e a resposta de tempo de cortisol 26 estimada correspondente tem seu ponto inicial no momento inicial específico t1 e dura até o ponto final em um momento final t3 predeterminado no futuro. Mais especificamente, a resposta de tempo de cortisol 26 se eleva até seu ponto de pico P, que é um momento de pico t2 predefinido, com um coeficiente de elevação predefinido cr e cai até seu ponto final, que é no tempo final predefinido t3, com um coeficiente de decomposição cd predefinido. Descobriu-se que esta resposta de tempo de cortisol 26 (ou curva de resposta) pode ser estimada ou modelada utilizando a equação:
Figure img0002
[059] onde g é um ganho, cr é o coeficiente de elevação e cd é o coeficiente de decomposição. Em particular, o tempo t pode ser medido em minutos. O ganho g corresponde à altura do ponto de pico P. Assim, a curva de resposta de tempo de cortisol 2 6 pode ser modelada com uma função com três descritores principais: ganho g, coeficiente de elevação cr e coeficiente de decomposição cd. Desta forma, uma estimativa da resposta de cortisol, que lembra bastante uma resposta de cortisol salivar do usuário na realidade, pode ser fornecida. A resposta ao estímulo (ou resposta ao estresse) e a resposta de cortisol correspondente se diferem claramente entre homens e mulheres. Assim, a resposta de cortisol 26 estimada pode depender de uma informação registrada no sistema 100, por exemplo, registro na unidade de processamento 10, e que indica o sexo do usuário. A informação pode, por exemplo, ser registrada por meio de uma interface do usuário ou pode ser codificada no sistema. Ao considerar o sexo do usuário, uma estimativa ou determinação mais exata do nível de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental pode ser apresentada. Por exemplo, o momento final predefinido t3 depende do sexo do usuário. Em particular, o momento final predefinido t3 pode ser de aproximadamente 90 minutos depois do momento inicial específico t1 caso a informação registrada indique uma mulher, e aproximadamente 150 minutos caso a informação registrada indique um homem. Como a curva para baixo é uma assíntota, estes valores são escolhidos de forma que a resposta de cortisol tenha se extinguido efetivamente (mas não exatamente). Assim, no momento final t3, o nível de cortisol da resposta de tempo de cortisol é zero ou próximo a zero.
[060] A Tabela I abaixo mostra os resultados de modelagem para os três coeficientes de resposta do cortisol salivar a um estímulo (ou estressor) psicossocial para homens e mulheres, de acordo com a equação (1) acima. Como pode ser observado na Tabela I, o coeficiente de elevação cr é igual para ambos os sexos, enquanto o coeficiente de decomposição cd difere significativamente. O ganho g é quase duas vezes maior para mulheres comparadas aos homens.
Figure img0003
[061] Tabela I
[062] As respostas de tempo de cortisol estimado (níveis de cortisol no decorrer do tempo) pode sem adicionais ao nível basal de cortisol de um traço de cortisol real. Em um traço diário do cortisol há sempre um nível basal dependente da hora do dia. Por exemplo, pela manhã está elevado para acordar uma pessoa e diminui para um valor baixo à noite para facilitar o sono. Estes efeitos do nível basal de cortisol devem ser considerados pelo sistema. A resposta de tempo de cortisol (curva) reveladas no presente documento é uma quantidade de nível de cortisol adicional ao nível basal de cortisol. Esta quantidade adicional desaparece depois de um período de tempo específico (por exemplo, aproximadamente 150 minutos). Assim, o nível de cortisol da resposta de tempo de cortisol estimado não é um valor estimado de um nível de cortisol real (valor absoluto).
[063] As respostas de cortisol (salivar) acumuladas que se sobrepõem no tempo geram o traço de nível de cortisol estimado. Como o traço de nível de cortisol estimado é combinado aos estímulos (ou picos de estresse/excitação) no traço de condutância cutânea, os efeitos temporais da ocorrência de um estímulo (ou estressor) no traço de condutância cutânea se tornam visíveis no traço de nível de cortisol estimado. Os estímulos subsequentes (ou estressores) claramente causam a sobreposição de respostas de cortisol.
[064] Assim, o traço de nível de cortisol estimado 2 8 pode ser determinado por meio do acúmulo de múltiplas respostas de tempo de cortisol estimado 26, em que cada resposta de tempo de cortisol estimada 26 se baseia em uma resposta ao estímulo 24. Dessa forma, uma quantificação do efeito cumulativo dos estímulos (ou estressores) subsequentes em um intervalo específico (por exemplo, um intervalo de várias horas) pode ser fornecida. Com base nestas respostas de cortisol acumuladas, o nível de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental pode ser fornecido. Com base nas respostas de cortisol acumuladas o nível de equilíbrio (ou desequilíbrio (mental) pode ser estimado.
[065] A Fig. 6 mostra um exemplo de traço de condutância cutânea 22 com múltiplos estímulos 24a-h e as respostas de tempo de cortisol correspondentes 26a-h. Em particular, a Fig. 6 mostra o traço de condutância cutânea 22 de uma mulher. O traço de condutância cutânea 22 apresenta múltiplos estímulos 24a-h (ou picos de estresse/excitação). Combinada a cada resposta ao estímulo 24a-h há uma curva de resposta de cortisol salivar correspondente 26a-h. Como pode ser observado na Fig. 6, o momento de pico predefinido (t2 na Fig. 5) do ponto de pico P é aproximadamente 3 0 minutos depois do momento inicial.
[066] O traço de nível de cortisol estimado 28 é, então, determinado por meio do acúmulo de várias respostas de tempo de cortisol estimadas que se sobrepõem no tempo (por exemplo, por um lado, as respostas de cortisol 26a e 26b na Fig. 6, e por outro lado as respostas de cortisol 26c-h) . O equilíbrio mental, portanto, é determinado ou estimado com base no efeito cumulativo de estímulos (ou estressores) subsequentes) sobre o humor/estado de estresse de uma pessoa, presumindo que esteja relacionado ao cortisol salivar cumulativo, que é relacionado ao cortisol intracelular.
[067] A Fig. 7 mostra um primeiro exemplo de um traço de condutância cutânea 22 (Fig. 7a), o primeiro derivado 22’ do traço de condutância cutânea (Fig. 7b), e um traço de nível de cortisol salivar estimado 28 (Fig. 7c) . A Fig. 8 mostra um segundo exemplo de um traço de condutância cutânea 22 (Fig. 8a), o primeiro derivado 22’ do traço de condutância cutânea (Fig. 8b) e um traço de nível de cortisol salivar estimado (Fig. 8c). Em particular, Fig. 7a ou Fig. 8a mostra a condutância cutânea suavizada, Fig. 7b ou Fig. 8b mostra o primeiro derivado d(SC)/dt da condutância cutânea e os picos correspondentes (indicados como linhas verticais finas) e Fig. 7c ou Fig. 8c mostra o cortisol cumulativo. Basicamente, cada uma das Fig. 7 e Fig. 8 mostram o processamento do sinal realizado pela unidade de processamento 10 que leva à determinação do nível estimado de equilíbrio/desequilíbrio mental (ou carga de estresse cumulativa) com base no traço ou sinal de condutância cutânea 22 .
[068] Conforme explicado acima, o sensor de condutância cutânea 20 mede a condutância cutânea (por exemplo, em uma taxa de 2 Hz). Um traço de condutância cutânea 22 é então formado (Vide Fig. 7a ou Fig. 8a) . A unidade de processamento 10 determina, então, o derivado de primeira ordem 22’ da condutância cutânea para determinar a(s) resposta(s) ao estímulo (vide Fig. 7b ou Fig. 8b) . A unidade de processamento 10 pode determinar pelo menos uma resposta ao estímulo no traço de condutância cutânea por meio da determinação dos picos no derivado de primeira ordem da condutância cutânea (indicado pela linha vertical fina na Fig. 7b ou Fig. 8b) . A unidade de processamento 10, então, estima ou determina um traço de nível de cortisol estimado 28 por meio do acúmulo das várias respostas de tempo de cortisol estimado 26, cada resposta de tempo de cortisol estimada 26 com base em uma resposta ao estímulo 24 (vide Fig. 7c ou Fig. 8c) . A unidade de processamento 10, então, determina o nível estimado de equilíbrio mental com base no traço de nível de cortisol estimado 28.
[069] Conforme mencionado acima, os eventos emocionais geram picos no traço ou sinal de condutância cutânea 22. As margens elevadas destes picos aparecem como picos no primeiro derivado. A gravidade deste estímulo (ou evento emocional), e daí o nível de equilíbrio mental ou carga alostática destes eventos, é quantificada pela altura do pico no primeiro derivado do traço ou sinal de condutância cutânea. A contribuição deste estímulo/estímulos (ou evento(s) emocional(is)) ao nível de cortisol (salivar) é, então, determinada por meio da adição de uma curva de resposta do cortisol 26 (conforme mostrado na Fig. 1 ou diagrama inferior da Fig. 6) a uma memória ou registro mantido (por exemplo, indo 90 minutos no futuro para mulheres e 150 minutos no futuro para homens). A altura da resposta de cortisol ou contribuição do cortisol de um evento (controlado pela constante de ganho g) é proporcional à altura do pico no primeiro derivado do traço de condutância cutânea 22 para aquela resposta ao estímulo. Desta forma, o efeito de um evento emocionalmente excitante depende da concentração de cortisol salivar (e daí, a intracelular) por um período de tempo específico, em particular 90 e 150 minutos para mulheres e homens, respectivamente. Para avaliar um estado de equilíbrio mental atual, os eventos passados devem ser considerados para estes períodos. Assim, uma medida de equilíbrio mental é estimada como o cortisol salivar acumulado por meio do cálculo da convolução dos picos ajustados para a altura (delta) para uma série de eventos por um lado, e a resposta de cortisol salivar em homens e mulheres conforme parâmetros na fórmula I por outro lado.
[070] Na ausência de estressores, o nível de cortisol cai para o nível basal de acordo com a curva de resposta de tempo de cortisol em um período de tempo específico, em particular aproximadamente 90 minutos para mulheres e aproximadamente 150 minutos para homens. Um estado totalmente equilibrado é, então, definido como o estado mais de 90 ou 150 minutos após o último estímulo ou resposta ao estímulo para mulheres e homens, respectivamente. Um estado totalmente desequilibrado é mais difícil de definir. Claramente, quando uma sequência sem fim de estímulos (ou estressores) com apenas minutos de intervalo ocorre, um estado estável é obtido com um nível de cortisol relacionado à gravidade (cumulativa) dos estressores observados. De acordo com a literatura sobre a (sobre)carga alostática, em algum momento, a resposta ao estresse se extingue nesta situação, quando a sobrecarga é atingida. Embora difícil de definir de forma qualitativa, este estado pode receber a denominação “totalmente desequilibrado”. É neste estado que uma pessoa está inclinada ao comportamento errático. Para implementações práticas, é sempre possível tornar a definição “totalmente desequilibrado” adaptativa ao histórico medido de um usuário específico: o mais alto nível de cortisol calculado a partir das medições de condutância cutânea.
[071] Em comparação à Fig. 7c, na Fig. 8c, adicionalmente, três regiões no nível de cortisol cumulativo ou traço de nível de cortisol 28 são indicadas e estão traduzidas em três intervalos ou regiões correspondentes 12a, 12b, 12c de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental. Em uma primeira região 12a, o nível de cortisol cumulativo está abaixo de um primeiro limiar TH1, em uma segunda região 12b, o nível de cortisol cumulativo está acima do primeiro limiar TH1 e abaixo do segundo limiar TH2 (que é maior do que o primeiro limiar TH1) e em uma terceira região 12c, o nível de cortisol cumulativo está acima do segundo limiar TH2. Cada região 12a, 12b, 12c, mostra ou corresponde a um nível ou estado de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental. A primeira região 12a pode, por exemplo, indicar um nível ou estado “equilibrado seguro” ou “verde”, a segunda região 12b pode indicar nível ou estado “pede atenção” ou “amarelo” e a terceira região 12c pode indicar nível ou estado “tomar medida” ou “vermelho”. Portanto, Fig. 8 c basicamente mostra uma tradução do nível de cortisol salivar em um código de cores de “semáforo”.
[072] Um exemplo, mas não limitante, a interpretação do “semáforo” da carga alostática pode ser a seguinte. No estado “verde” a pessoa está relaxada e tranquila. Em um determinado nível de cortisol (que pode ser determinado em estudos clínicos por meio de questionários de humor, como UMACL), uma transição do estado “verde” para o estado “amarelo” é definida. No nível ou estado “amarelo” a pessoa está alerta a possíveis perigos e, de certa forma, estressada. A resposta aos estressores no estado “amarelo” será diferente daquela de uma pessoa no estado “verde”. No estado “vermelho” a pessoa está em sobrecarga alostática e o efeito cumulativo dos eventos estressantes é considerado danoso à pessoa. Caso uma pessoa permaneça no estado “amarelo” por muito tempo, a carga alostática cumulativa leva ao fenômeno da fadiga adrenal, que é acompanhada por uma curva de resposta de cortisol reduzida aos eventos emocionais. Como as funções do cortisol como um tampão moderador para a ativação da pessoa em termos de alerta, uma pessoa permanece em um estado alerta e animado por um período de tempo mais longo e com maior intensidade. Uma pessoa está “no limite” neste estado. A proporção de durações dos estados verde e amarelo é uma medida para o equilíbrio neste caso. A presença muito prolongada no estado amarelo utiliza o eixo HPA e leva a um estado vermelho. Possivelmente fora da estatística de resposta ao estresse, a resposta diminuída devido à fadiga adrenal pode ser observada.
[073] Caso se observe a curva de cortisol na Fig. 8 atentamente, uma latência pode ser observada. O traço de nível de cortisol 28 atinge o pico aproximadamente meia hora (30 minutos) depois do estressor. Isto é verdadeiro para cada evento ou estressor emocional, mas o efeito é mais visível com fortes eventos ou estressores emocionais. Esta latência permite uma capacidade preditiva do sistema (ou dispositivo utilizável), para avisar o usuário (por exemplo, usuário do dispositivo utilizável) de um pico iminente. Durante esta máxima, a resposta aos novos estressores difere da resposta ao estresse “normal”. A resposta deve ser mais desequilibrada, possivelmente levando até mesmo a ataques de ira ou fúria ao dirigir um carro. No exemplo da Figura 8, recuperação insuficiente foi permitida após uma sequência de estressores, levando a um período no estado “vermelho” 12c. Um período totalmente sem estímulo (ou sem resposta ao estímulo) de aproximadamente uma hora restaurou o equilíbrio quase completamente.
[074] Até este ponto, os dados em forma de código de cor do “semáforo” ou indicação foram descritos. Entretanto, ficará entendido que o feedback ou emissão de dados do nível ou estado de equilíbrio mental ao usuário também podem ser feitos de qualquer outra forma apropriada. Em uma realização preferida, no entanto, três (ou mais) estados diferentes são identificados e mostram diversos níveis de equilíbrio mental. Ao invés de “verde”, “amarelo” e “vermelho”, outros códigos ou símbolos também poderiam ser utilizados como “relaxado”, “ocupado” e “sobrecarregado” ou ":-)". ":-|" e ":-(".
[075] A Fig. 9 mostra uma visão perspectiva de um dispositivo utilizável 30 utilizável por um usuário de acordo com uma realização. Nesta realização o dispositivo utilizável 30 está na forma de uma pulseira. A pulseira consiste de uma parte de material de pulseira 33 e um estojo 34. A parte de material de pulseira 33 pode ser colocada ao redor do pulso do usuário. Estará entendido que o dispositivo utilizável 30 também poderia ser utilizando ao redor de qualquer outra parte adequada do corpo, como tornozelo, pé ou mão.
[076] O dispositivo utilizável 30 pode, em particular, consistir do sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental 100 descrito no presente documento. Desta forma, um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental 100 em um formato não obstrutivo e utilizável pode ser fornecido. Alternativamente, o dispositivo utilizável 30 só pode consistir do sensor de condutância cutânea 20 e a unidade de processamento 10 do sistema 100 pode ficar localizada em um local ou dispositivo remoto (por exemplo, um computador remoto).
[077] O dispositivo utilizável 30 consiste de sensor de condutância cutânea 20. O sensor de condutância cutânea 20 consiste de eletrodos de condutância cutânea 32, 32 em combinação com uma unidade de medição de condutância cutânea (não apresentada) . Na realização da Fig. 9, dois eletrodos de condutância cutânea 31, 32 são integrados à parte de material de pulseira 33. Os eletrodos de condutância cutânea 31,32 podem ser arranjados de forma a estar em contato com o lado de dentro do pulso, onde normalmente não há muitos pelos, quando o dispositivo 30 é colocado ou usado pelo usuário. Desta forma, uma melhor medição da condutância cutânea pode ser fornecida.
[078] A unidade de medição de condutância cutânea é adaptada para medir a condutância cutânea do usuário 1 entre os eletrodos de condutância cutânea 31, 32. Os eletrodos de condutância cutânea 31, 32 podem ser conectados à unidade de medição de condutância cutânea por meio de fios integrados na parte de material de pulseira 33 na realização da Fig. 9. Em particular, a unidade de medição ou sensor da condutância cutânea pode consistir de um gerador de tensão para aplicação de tensão entre os pelo menos dois eletrodos de condutância cutânea, uma unidade sensível para captar a corrente entre os pelo menos dois eletrodos e/ou uma unidade de cálculo para o cálculo da condutância cutânea com base na corrente sentida. A condutância cutânea medida com o tempo forma o traço (ou dados) de condutância cutânea. O traço (ou dados) de condutância cutânea pode, por exemplo, ser armazenado em uma memória do dispositivo utilizável 30 ou pode ser transmitido (sem fio) a uma unidade externa utilizando um transmissor (sem fio) .
[079] A unidade de medição da condutância cutânea e/ou a unidade de processamento 10 podem ser integradas ao estojo 34 do dispositivo utilizável 30. O dispositivo utilizável 30 pode ainda consistir de um transmissor para transmissão de dados sem fio em um link de comunicação sem fio, como dados de emissão ou nível estimado 12. Entretanto, estará entendido que a unidade de processamento 10 também pode ser uma parte ou dispositivo separado e que o dispositivo utilizável 10, então, transmite os dados de condutância cutânea à parte ou dispositivo separado por meio do transmissor (sem fio).
[080] A Fig. 10 mostra um usuário 1 e um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental de acordo com uma realização. O sistema de estimativa de equilíbrio e desequilíbrio mental 100 consiste de um sensor de condutância cutânea 20 para sensação da condutância cutânea do usuário 1. Na Fig. 10, o sensor de condutância cutânea 20 é integrado em um dispositivo utilizável 30, na forma de uma pulseira, utilizável pelo usuário 1. Entretanto, o sensor de condutância cutânea 20 também pode sentir a condutância cutânea em outras partes adequadas do corpo, como dedo(s) e/ou o lado da palma ou de dentro da mão. O sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental 100 consiste ainda de um dispositivo de emissão de dados 40 para emissão dos dados no nível 12 de equilíbrio ou desequilíbrio mental ao usuário 1. O dispositivo de emissão de dados 40 pode ser portátil, por exemplo, ficar pendurado no cinto do usuário conforme indicado na Fig. 10. O dispositivo de emissão de dados 40 mostrado na Fig. 5 consiste de meios de apresentação 41 para apresentação do nível 12 de equilíbrio ou desequilíbrio mental. Alternativa ou adicionalmente, o nível 12 pode ser um dispositivo separado (conforme mostrado na Fig. 10) ou pode ser integrado, por exemplo, ao dispositivo utilizável 30 que consiste do sensor 30. A emissão de dados pode ser por meio de várias modalidades como áudio (por exemplo, som) , visual (por exemplo, luz) e/ou feedback háptico (por exemplo, vibração).
[081] O sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental 100 pode, ainda, consistir de dispositivos adicionais, como um sensor de eletrocardiograma (ECG), como o cinto torácico de ECG 20a mostrado na Fig. 10. O sensor ECG pode sentir o eletrocardiograma do usuário 1. A partir do eletrocardiograma, a variabilidade da frequência cardíaca (HRV) pode ser determinada, o que se sabe que está relacionada ao estresse. Entretanto, ainda outras medições adequadas como BVP, respiração, temperatura cutânea, eletroencefalograma (EEG)/atividade cerebral, medição de atividade (por exemplo, por meio de um acelerômetro) e/ou questionários podem ser utilizados para medições adicionais.
[082] Fig. 11a-11d cada mostram uma unidade de emissão de dados 40 de um sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental 100, de acordo com uma realização. Neste exemplo, a unidade de emissão de dados 40 é ou consiste de um mostrador, conforme explicado com referência à Fig. 10. Em cada uma das Fig. 11a-d, as informações a respeito do estado ou nível de equilíbrio (ou desequilíbrio) mental são comunicadas por meio de um acelerômetro colorido. Por exemplo, o mostrador da Fig. 11a pode ser verde, indicando um nível ou estado “verde”, o mostrador da Fig. 11b pode ser amarelo, indicando o nível ou estado “amarelo”, o mostrador da Fig. 11c pode ser vermelho, indicando um estado ou nível “vermelho” e o mostrador da Fig. 11d pode ser azul, indicando um nível ou estado “azul”. Portanto, neste exemplo, quatro estados diferentes são identificados que mostram diversos níveis de equilíbrio mental.
[083] Em um exemplo, este “semáforo” orientador pode ser utilizado para avisar o usuário do dispositivo utilizável 30 (ou pulseira) descrito no presente documento a respeito de um período “fora de equilíbrio”) no futuro próximo (por exemplo, próximos 60 minutos). Assim, o dispositivo utilizável 30 (ou pulseira ou sensor GSR na pulseira) é utilizado para o monitoramento do nível de equilíbrio/desequilíbrio mental (ou nível de estresse) e previsão de uma resposta ao estresse cumulativa dentro de um intervalo específico (por exemplo, 60 minutos) para alertar o usuário do desequilíbrio (emocional) iminente potencialmente prejudicial ou forte ou alto nível de desequilíbrio mental. O nível iminente de desequilíbrio mental é mostrado ao usuário na forma de uma barra ou um painel codificado por cor (conforme mostrado na Fig. 11a-d), de forma que o usuário veria no mostrador da pulseira que ele se aproxima de um estado ou zona “vermelha”. Caso a aproximação da zona “vermelha” esteja prevista pelo sistema ou dispositivo utilizável (por exemplo, pulseira), o usuário pode, por exemplo, ser notificado por um sinal vibratório ou auditivo. O sistema ou dispositivo utilizável (por exemplo, pulseira) pode ser combinado a um dispositivo externo (por exemplo, um aplicativo para iPhone ou PC) que possa fornecer dicas comportamentais para combater o pico de estresse previsto (por exemplo, exercícios respiratórios), aconselhamento para evitar situações de estresse, aconselhamento para controlar o temperamento em uma situação estressante, caminhar em um parque etc. O dispositivo externo (por exemplo, iPhone ou PC) também poderia iniciar a apresentação de imagens da natureza ou música clássica que sabidamente reduzem o estresse.
[084] A Fig. 12 mostra um diagrama de um sistema ou método de estimativa de equilíbrio e desequilíbrio mental 100 de acordo com uma realização. O sistema 100 consiste em um sensor de condutância cutânea 20, em particular um dispositivo utilizável 30 (ou sensor GSR em pulseira), um estimador de nível de desequilíbrio mental 110 com base nos eventos (ou estímulos) emocionais passados, um previsor de nível de desequilíbrio mental (ou prognosticador) 12 0 para um tempo ou período de tempo futuro (por exemplo, para os próximos 60 minutos) e um aplicativo de calendário 13 0 (ou agenda eletrônica) . Conforme pode ser observado na Fig. 12, o sensor de condutância cutânea 20 ou dispositivo utilizável 30 (ou sensor GSR em pulseira) transmite o traço de condutância cutânea ao estimador de nível de desequilíbrio mental 110 com base nos eventos (ou estímulos) emocionais passados. O estimador de nível de desequilíbrio mental 110 determina o nível de desequilíbrio mental estimado par o momento atual, conforme explicado acima. Este nível de desequilíbrio mental estimado é, então, associado ou relacionado aos dados do aplicativo de calendário 130 do usuário. Este aplicativo de calendário 130 pode, por exemplo, ser implementado em um dispositivo externo (por exemplo, PC, laptop, celular, iPhone etc.). Alternativa ou cumulativamente, o sensor de condutância cutânea 20 ou dispositivo utilizável 30 (ou sensor GSR em pulseira) transmite o traço de condutância cutânea ao previsor de nível de desequilíbrio mental (ou prognosticador) 120 para um momento ou período de tempo futuro (por exemplo, para os 6 0 minutos iminentes). O previsor do nível de desequilíbrio mental 120 determina o nível de desequilíbrio mental estimado para um ponto futuro no tempo ou período de tempo futuro, conforme explicado acima. Este nível de desequilíbrio mental estimado é, então, associado ou relacionado aos dados do aplicativo de calendário 130 do usuário. Desta forma, o nível de desequilíbrio mental pode ser previsto ou prognosticado para um evento iminente no calendário do usuário. Isto é conseguido, em particular, considerando tanto o nível atual de desequilíbrio mental quando o nível previsto (prognosticado) de desequilíbrio mental para um momento futuro específico (por exemplo, próximos 60 min).
[085] Ficará entendido que o estimador de nível de desequilíbrio mental 110 e/ou o prognosticador de nível de desequilíbrio mental 120 podem ser implementados na mesma unidade de processamento ou podem ser implementados em unidades de processamento separadas. Além disso, ficará entendido que a(s) unidade(s) de processamento do estimador de nível de desequilíbrio mental e/ou o prognosticador de nível de desequilíbrio mental 120 podem estar localizados no dispositivo utilizável 30 (em particular no sensor GSR da pulseira) ou podem estar localizados em um dispositivo externo (por exemplo, notebook, PC, celular, iPhone etc.).
[086] Neste exemplo ilustrado na Fig. 12, o sistema 100 ou o dispositivo utilizável 30 (por exemplo, pulseira ou sensor GSR usado no pulso) descrito no presente documento é utilizado em combinação com um aplicativo que funciona em um dispositivo externo (por exemplo, PC, notebook, celular, iPhone etc.) para estimar ou monitorar o nível de desequilíbrio mental, analisar este nível de desequilíbrio mental e relacioná-lo aos dados de uma agenda eletrônica do usuário para prever ou prognosticar o nível de desequilíbrio mental de eventos iminentes considerando o nível atual de desequilíbrio mental do usuário e seu nível previsto de desequilíbrio mental dentro de um período de tempo específico (por exemplo, intervalo de 60 min) . Este sistema facilita os eventos de planejamento de agenda para evitar um nível muito alto de desequilíbrio mental e fornece ao usuário orientações comportamentais para lidar com casos de nível elevado de desequilíbrio mental.
[087] Um dispositivo utilizável e não obstrutivo é descrito no presente documento e mede a ocorrência e intensidade da carga emocional de uma pessoa (independentemente da valência, assim as emoções podem ser tanto positivas quanto negativas - ambas constituirão uma carga emocional), também chamado nível der equilíbrio (ou desequilíbrio) mental, e processa estes dados para apresentar uma emissão de dados (por exemplo, um aconselhamento na forma de semáforo) para o usuário do dispositivo para sinalizar um status atual e/ou para avisar de um período fora de equilíbrio (por exemplo, durante os próximos 60 minutos).
[088] Um sistema é descrito no presente documento para derivar uma medida para equilíbrio mental derivada das medições de condutância cutânea, especialmente realizadas com um dispositivo utilizável. Esta medida pode não apenas dar uma indicação do estado temporário do equilíbrio mental de uma pessoa, mas também pode fazer uma estimativa dos níveis iminentes de equilíbrio mental. Assim, ele pode orientar uma pessoa a prevenir estados de superestresse que possam ser prejudiciais à saúde de uma pessoa. Além disso, ele poderia utilizar o prognóstico de equilíbrio mental iminente em relação a outros eventos iminentes conhecidos (por exemplo, a partir de uma agenda) para prever situações que sejam possivelmente prejudiciais à saúde de uma pessoa.
[089] Embora a invenção tenha sido detalhadamente ilustrada e descrita nos desenhos e descrição anterior, tal ilustração e descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplares e não restritivas; a invenção não está limitada às realizações reveladas. Outras variações às realizações reveladas podem ser entendidas e realizadas por aqueles com habilidade na arte de praticar a invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações anexas.
[090] Nas reivindicações, a palavra “consiste” não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Um único elemento ou outra unidade pode atender às funções de diversos itens mencionados nas reivindicações. O simples fato de que determinadas medidas são mencionadas em reivindicações dependentes e mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medidas não possa ser utilizada como vantagem.
[091] Um programa de computador pode ser armazenado/distribuído em uma mídia adequada, como uma mídia de armazenamento óptico ou uma mídia sólida fornecida com ou como parte de outro hardware, mas também pode ser distribuído em outras formas, como via Internet ou outros sistemas de telecomunicação com fio ou sem fio.
[092] Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como uma limitação do escopo.

Claims (14)

1. SISTEMA DE ESTIMATIVA DE EQUILÍBRIO OU DESEQUILÍBRIO MENTAL (100) , para estimar um nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário (1), caracterizado por compreender: - uma unidade de processamento (10) para receber e processar um traço de condutância cutânea (22) formado a partir de uma condutância cutânea de um usuário (1) no decorrer do tempo, em que a unidade de processamento é configurada para determinar pelo menos uma resposta ao estímulo (24) no traço de condutância cutânea (22) , para determinar um traço estimado de nível de cortisol (28) do usuário (1) com base em pelo menos uma resposta ao estímulo (24), e para determinar o nível estimado de equilíbrio mental ou desequilíbrio do usuário (1) com base no traço estimado do nível de cortisol (28).
2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um sensor de condutância cutânea (20) para sentir a condutância cutânea do usuário (1)
3. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender ainda uma memória (11) para armazenamento do traço de nível de cortisol estimado (28) que é determinado pelo acúmulo de várias respostas de tempo de cortisol estimado (26), em que cada resposta de tempo de cortisol estimado (26) se baseia em uma resposta ao estímulo (24).
4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela unidade de processamento ser configurada para estimar cada resposta de tempo de cortisol (26) como
Figure img0004
onde g é um ganho, Cr é um coeficiente de aumento e Cd é um coeficiente de decomposição.
5. SISTEMA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela resposta de tempo de cortisol estimado (26) depender do registro de uma informação indicando o sexo do usuário que é registrado no sistema.
6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela unidade de processamento ser configurada para determinar pelo menos uma resposta ao estímulo (24) em um momento inicial específico (t1) e a resposta de tempo de cortisol estimado (26) correspondente tem seu ponto inicial no momento inicial específico (t1) que dura até o ponto final em um momento predefinido (t3) no futuro.
7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pela resposta de tempo de cortisol estimado (26) correspondente aumentar até seu pico, que ocorre em um momento de pico predefinido (t2), com um coeficiente de aumento (cr) predefinido e cai até seu ponto final, que ocorre no momento final predefinido (t3), com um coeficiente de decomposição (cd) predefinido.
8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo momento de pico predefinido (t2) ocorrer aproximadamente 30 minutos depois do momento inicial específico (t1).
9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo momento final predefinido (t3) ocorrer aproximadamente 90 minutos depois do momento inicial específico (t1) se uma informação registrada indicar uma mulher como usuário e/ou em que o momento final predefinido (t3) ocorre aproximadamente 150 minutos depois do momento inicial específico (t1) se uma informação registrada indicar um homem como usuário.
10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de processamento estar configurada para determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental para o momento atual.
11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela unidade de processamento estar configurada para determinar o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental para um momento futuro ou período de tempo futuro.
12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda por compreender uma unidade de emissão de dados para a emissão do nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental ao usuário.
13. DISPOSITIVO UTILIZÁVEL (30) POR UM USUÁRIO, caracterizado por compreender o sistema de estimativa de equilíbrio ou desequilíbrio mental conforme definido na reivindicação 1.
14. MÉTODO DE ESTIMATIVA DE EQUILÍBRIO OU DESEQUILÍBRIO MENTAL, para estimar um nível de equilíbrio ou desequilíbrio mental de um usuário, caracterizado por compreender: - determinar (S2) pelo menos uma resposta de estímulo em um traço de condutância da pele formado a partir de uma condutância da pele do usuário (1) no decorrer do tempo, - determinar (S3) um traço estimado do nível de cortisol do usuário com base na pelo menos uma resposta de estímulo, e - determinar (S4) o nível estimado de equilíbrio ou desequilíbrio mental do usuário com base no traço estimado do nível de cortisol.
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