CN111093483A - 用于测量冥想和正念的基于物联网的可穿戴设备、系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于管理人体的压力水平和心理健康的物联网(IOT)系统。该系统具有一个或多个人体传感器以及运行人工智能系统的主处理单元。身体传感器适于测量人体的生理参数、人体的身体运动或人体的热量消耗或其组合中的至少一项，并且周期性地或实时地生成人体数据。主处理单元适于接收和处理身体数据，并且适于确定人体的心理健康和人体的压力水平中的至少一项。主处理单元适用于提供疗法、并以定量方式提供有关心理疗法(包括CBD、冥想和正念)有效性的见解。

Description

用于测量冥想和正念的基于物联网的可穿戴设备、系统及 方法

技术领域

本发明涉及人体健康状况的监测。更具体地，其涉及基于身体数据监测人体的生理和心理健康。

背景技术

如今，大多数人过着压力重重的生活，导致各种健康问题。有时，压力的后果被视为生活方式紊乱，如高血压、糖尿病、肥胖症等。有时这些后果表现为精神健康问题，而对于一些人来说，与健康相关的变化却太过微妙，难以察觉。减轻身心压力的有效方法是使用各种心理健康疗法来放松精神，如心理疗法、认知行为疗法(CBTs)、基于积极心理学的疗法、冥想和正念疗法、以及其他心理学家认可的疗法。

心理疗法涉及多种治疗选择。在心理疗法的过程中，患有精神疾病的人会与训练有素的精神健康专家进行交谈，精神健康专家会帮助他或她识别并分析可能引发疾病的因素。认知行为疗法(CBT)是一种短期的、以目标为导向的心理疗法。CBT的目标是改变人们的思维或行为方式，以改变他们对环境的感知和反应。积极心理学是“关于什么使生活最有价值的科学研究”，或者是“积极的人们作用在包括生物、个人、关系、制度、文化和全球层面的多个层面的生活上并蓬勃发展的科学研究”。积极的心理学家提出了获得快乐的不同方法。社会联系与人际交流、体育锻炼以及诸如冥想之类的静心技巧的实践有助于快乐。

通过定期和有监督地使用这些技术，一个人可以在心理和生理上获得深度放松。这种基于心理学的科学技术有助于对抗慢性抑郁、严重焦虑以及与压力有关的各种睡眠障碍等心理健康问题。它们还帮助人们减少生活方式紊乱的影响。心理学家通常使用“纸和笔”的方法评估心理健康问题并了解治疗的有效性。此外，心理学家依靠一个人的叙述和自述，通过主观评估来了解精神疾病的严重程度。虽然问卷调查是传统的工具，但其是心理学家用来了解一个人如何处理如开心、悲伤、希望、感激之情、满足感等不同情绪的绝佳工具。由Kirk Warren Brown博士和Richard M.Ryan开发的心念注意认知量表、由堪萨斯大学的C.R.Snyder制定的成人希望量表、以及由Michael E.Mccullough博士、Robert A.Emmons博士、Jo-Ann Tsang博士开发的感恩问卷是在这方面可以引用的一些工具。另一方面，对于临床评估，使用诸如用于焦虑评估的广泛性焦虑紊乱-7(Generalized Anxiety Disorder-7，GAD 7)、用于评估抑郁的患者健康问卷-9(Patient Health Questionnaire-9，PHQ 9)、创伤筛查问卷(Trauma Screening Questionnaire，TSQ)等工具。

但是，尽管调查问卷是心理医疗从业者推荐的且广泛使用的，但是还没有一种可穿戴或小型的诊断和量化的方法来衡量一个人在他或她回答此类调查问卷时的情绪、精神压力或实际感受。同样，也没有一种综合的方法能够使用技术将身心健康的诊断与疗法、处理方法和药物的有效性科学地联系起来。不同于现有的无数的用于诊断和确定身体健康状况的测试方法，缺乏一种量化方法来诊断、预防和管理心理健康问题是心理健康计划成功实施的主要挑战。这种“看到”变化的不可能也是人们放弃其心理健康实践和疗法最常见原因之一，从而恶化其现有的状况。

申请号为US 13/154,022的美国专利公开了一种脑波致动装置，其使用脑电波传感器捕获脑电波信号并进一步确定脑电波信号的特性。其在捕获脑电波的准确性方面存在局限性，以及无法恰当地识别冥想的质量。

申请号为US 11/657,831的美国专利公开了一种可穿戴的放松诱发装置，其包括紧紧地穿着在躯干上的由弹性柔性织物制成的吊带或衣服、附接到织物上将穿戴者的呼吸运动转换成表示呼吸速度和深度的电信号的机电传感器、以及附在织物上向身体提供有关呼吸的触觉反馈的电动换能器。呼吸分析只提供了有限的关于冥想质量的信息，而遗漏了一些重要的信息来分析冥想质量。

申请号为US 15/043,330的美国专利公开了在冥想练习中提供生物反馈的方法和装置。可穿戴设备包括用户界面和一个或多个生物特征传感器。该方法包括经由用户界面提示用户执行冥想锻炼，该冥想锻炼与与用户的生理相关的目标生理指标相关联。该方法还包括在冥想锻炼期间基于一个或多个生物特征传感器中的至少一个的输出来测量用户的生理指示。该方法还包括基于将所测量的生理指标与目标生理指标进行比较来确定表示用户在冥想锻炼中的表现的表现得分。该方法还包括经由用户界面基于表现得分来提供表示用户在冥想练习中的表现的反馈信息。但是，该方法和设备没有捕获如体温这样重要的参数、以及其他从皮肤表面捕获的这类参数，并且由于生物特征传感器的收集位置以及生成指标的方式，所生成的生理度量也是不准确。因此，计算出的分数不是最佳的。

现今市场上用于测试和管理精神健康问题的技术方案，很少使用参数来提供有关用户生理状态的输入。他们都没有综合心理和身体健康因素来直接表明一个人的整体健康和表现。他们也没有考虑到已知的压力和反应、各种心理诱发因素、对用户的环境和地理影响或不同类型药物对行为变化的影响。本发明提供能够管理个人的身心健康的系统来解决上述问题。

本发明的目的

本发明的目的是提供一种用于通过定量确定各种因素对用户的生理和心理健康的影响来管理用户的压力水平和心理健康的技术。

发明内容

本发明的目的通过一种用于管理人体的压力水平和心理健康的系统来实现。该系统具有一个或多个身体传感器和一个主处理单元。身体传感器适于测量人体的生理参数、人体的身体运动、或人体的热量消耗或其组合中的至少一项，并生成身体数据。主处理单元适于接收和处理身体数据，并且适于确定人体的心理健康和人体的压力水平中的至少一项。

根据该系统的一个实施例，主处理单元适于通过将身体数据与一个或多个参考值进行比较来处理身体数据，并且适于确定人体的心理健康和人体的压力水平中的至少一项。

根据该系统的另一个实施例，主处理单元适于处理身体数据并产生与总体健康、心理健康、身体健康、心脏健康、睡眠或人体活动或其组合中的至少一项相关的身体评分。

根据该系统的又一个实施例，利用皮肤电活动传感器、皮肤温度传感器、光电体积描记传感器、心电图传感器或肌电图传感器或其组合中的至少一项来测量人体的一个或多个生理参数。

根据该系统的另一个实施例，通过9轴运动传感器来测量人体的身体运动，该9轴运动传感器包括3轴陀螺仪、3轴加速度计和3轴磁力计。

根据该系统的一个实施例，该系统具有数据提取单元，该数据提取单元功能性地耦合到一个或多个身体传感器，并从身体传感器提取身体数据。

根据该系统的另一个实施例，该系统具有适合于接收和存储以下至少一项的数据库：身体数据、身体评分、或对人体的心理健康和人类压力水平中的至少一个的确定结果。

根据该系统的又一个实施例，该系统具有适合于建立与数据库的通信的IoT单元，该IoT单元设置在IoT模块的远程，并且适合于发送以下至少一项至数据库：身体数据、身体评分、或人体的心理健康和人体的压力水平中的至少一项的确定结果。

根据该系统的另一个实施例，该系统具有输入单元，该输入单元适于接收与以下至少一项的验证相关的输入：身体数据、身体评分、或人体心理健康和人体的压力水平中的至少一项的确定结果。

根据该系统的一个实施例，该系统具有一个或多个环境传感器，其适于生成与人体与其他人体的交互、人体所访问的地理位置、人体的环境、人体的饮食和营养习惯或其组合中的至少一项有关的情景数据。所述主要处理单元适于处理所述身体数据以及所述情景数据，以至少确定所述人体的心理健康和所述人体的压力水平中的至少一个、以及生成身体得分。

根据该系统的另一实施例，该系统具有机器学习和人工智能处理单元，该机器学习和人工智能处理单元适于接收和处理身体数据和情景数据，适于基于对身体数据和情景数据的处理来识别人体的一种或多种模式，以及适用于比较人体的模式，并确定与人体的压力水平和心理健康有关的风险。

根据该系统的又一个实施例，该机器学习和人工智能处理单元适于接收施加于人体的各种刺激和/或疗法，并基于身体数据产生人体对每种刺激和/或疗法的响应。

根据该系统的另一个实施例，该机器学习和人工智能处理单元适于处理人体对每种刺激和/或疗法的响应，并适于产生人体的危险度分级。

根据该系统的另一个实施例，该机器学习和人工智能处理单元适于至少基于人体对刺激和/或疗法的响应的处理来生成治疗推荐，该处理基于身体数据、身体得分、或情景信息或其组合。

根据该系统的一个实施例，该系统具有封装传感器、主处理模块，数据提取单元、数据库、IoT单元、输入单元、或机器学习和人工智能处理单元或其组合的至少一项的设备。其中该设备可穿戴在至少一个身体部位上。

根据该系统的另一个实施例，该设备可穿戴在人体的手或脚上。

根据该系统的又一个实施例，该设备还具有可再充电电池和电池管理单元，该电池管理单元适于至少监控电池的物理状态和/或化学状态，以控制电池的工作环境。

根据该系统的另一个实施例，该设备还包括输出单元，该输出单元适于提供以下至少一项：身体数据、身体评分或人体的心理健康和人类的压力水平中的至少一项的确定结果。

根据该系统的另一个实施例，设备处理单元适于远程耦合以与远程医疗平台通信，以使数据能够在设备和远程医疗平台之间传输。

附图说明

图1示出了用于管理用户的压力水平和心理健康的系统。

图2示出了用于确定用户的压力水平和心理健康的流程图。

图3示出了可穿戴式传感器。

具体实施方式

根据实施例呈现用于实施本发明的最佳方式和其他方式，在此在所提供的附图中进行了描绘。本文出于说明性目的描述了实施例，并且可以对实施例进行许多变化。应当理解，可以考虑各种省略和等同替换，因为情况可以暗示或提供权宜之计，但是在不背离本发明的精神或范围的情况下，其旨在覆盖本申请或实施方式。此外，应当理解，本文采用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本说明书中使用的任何标题仅是为了方便起见，没有法律或限制作用。

本文中的术语“一个”和“一种”不表示数量限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。

本领域技术人员将理解，前面的一般描述和下面的详细描述仅是本发明的示例和说明，并且不意味是本发明的限制。

术语“包括”、“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性的包含，使得包括一系列步骤的过程或方法不仅仅包括那些步骤，还可以包括未明确列出的或类似于此类过程或方法所固有的其他步骤。类似地，以“包括...一个”开头的一个或多个子系统或元素或结构或组件在无更多约束的情况下也不会排除其他子系统、元素、结构、组件、附加的子系统、附加的元素、附加的结构或附加的组件的存在。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”、“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定必须都指相同的实施例。

本发明集中于用于确定用户的心理健康和压力水平的方法，并且还管理用户的心理健康和压力问题。尽管目前有多种方法可用于检测精神健康状况，但很少考虑到可能导致个人压力水平增加的多种因素，从而导致心理健康恶化。此外，每个因素以不同的方式影响不同的个体，因此统一标准的方法不能满足所有人的需求。本发明通过考虑生理和环境因素来确定用户的心理健康来解决这些问题。

在本发明的一种实现中，提供了用于管理用户的心理健康和压力水平的方法。这样的实现如图1所示。

图1示出了用于确定和管理用户的压力水平和心理健康的系统1。该系统具有传感器3、19和主处理单元4。提供的传感器3、19有两种类型：检测人体生理参数的身体传感器2和检测人体所暴露在的附近的元素的环境传感器19。身体传感器包括皮肤电活动(EDA)传感器9、皮肤温度传感器10、光电体积描记传感器(PPG)11、心电图传感器(ECG)12、9轴运动传感器14和肌电图传感器(EMG)13。EDA传感器9有助于检测量腺活动。随着皮肤中的汗腺自动激活DEA9，通过它可以检测到人体的情绪唤醒。PPG 11是一种用于测量心率的光学测量技术，它还可以测量人的SPO2水平、呼吸频率、心率变异性(Heart Rate Variability，HRV)和血压(Blood Pressure，BP)。ECG 12测量心脏的电活动，而EMG 13监测来自肌肉的电信号，该电信号是由神经系统控制并在肌肉收缩期间产生的。除了该9轴运动传感器14精确地跟踪个体的运动之外，皮肤温度传感器10始终如一地提供人体的温度。上述数据是人体无法控制的无意识的，因此使用这些数据来确定个人的健康状况5、6更加准确。

将各身体传感器2所接收到的数据提供给提取单元15，提取单元15对传感器数据进行处理以生成身体数据3。身体数据3提供给主处理单元4，主处理单元4将身体数据3与参考值7进行比较，以确定用户的心理健康状态5和用户正在承受的压力水平6。它还利用身体数据3生成身体评分8。此身体评分8涉及心理健康、身体健康、心脏健康、睡眠、人体活动和个人的整体健康。身体评分8表示一个人在任何给定时间点的实际身心状态，包括在进行有针对性的活动时，如心理学家建议的治疗活动。它为用户提供了有关由于压力减轻活动而变得放松的实际时间的见解。身体数据3、身体评分8和关于健康状态5、6的数据提供给IOT单元17，IOT单元17进一步将这些数据传送到配置在远程的数据库16以在将来的某个时间点可以进行检索。可选地，数据可以存储在主处理单元4内或与主处理单元4分开的内部存储器中。数据还可以存储在诸如microSD卡、闪存驱动器之类的可被移除的驱动器中。数据可以通过合适的数据传输系统直接传输到中间设备。该中间设备可以存储这些数据或将其进一步传递给长期存储单元，该长期存储单元可以是云虚拟单元或物理单元。数据可以间歇地或周期性地传输到存储单元，并基于远程的中央监控单元的自动调度来存储。原始和处理后的数据与信息都可以存储。

所提供的环境传感器19检测环境信息，包括地理位置22、海拔、天气22、食物和营养习惯24以及周围环境21。由传感器19生成的情景数据20提供给主处理单元4，其结合身体数据3一起处理情景数据20来生成身体评分8并得出用户的健康状况5、6。可以根据需要从任何其他授权和外部或第三方IoT设备和应用程序中收集情景数据20。身体数据3和情景数据20提供给机器学习和人工智能单元25，以分析和推导与在不同状态和环境下的日常活动、压力源和触发源有关的模式。它还进一步比较了在不同用户状态和环境中的模式33。另外，它确定用户对刺激和疗法的反应，并根据用户对不同刺激的反应生成危险度分级26。机器学习和人工智能单元25动态使用统计方法和预测算法，根据用户行为、对刺激的反应、对治疗的反应、情景信息，动态地提供不同治疗方案27的推荐，并基于危险度分级26和觉察到的用户的身心健康状况的恶化情况而采取行动。它还会激活紧急协议，并根据处理后的数据建议采取干预措施。基于处理后的数据，机器学习和人工智能单元25还向用户提供反馈，这样的反馈可以是提醒或警告您进餐或服用药物或如维生素的补充剂、参加锻炼或冥想的活动，或者在检测到脱水状态时提醒或警告您喝水。另外，如果检测到诸如排卵之类的特定生理参数、锻炼时消耗的卡路里达到一定的水平或心率或呼吸频率很高，可以发出提醒或警报。在一些实施例中，该系统设置为可穿戴设备28，其可根据用户的喜好而穿戴在其手上或脚上。设备28与传感器3、19、初级处理单元4、IOT单元17、输入单元、输出单元31、机器学习和人工智能单元25以及电池29和电池管理单元30结合在一起。可选地，主处理单元4或IOT单元17或机器学习与人工智能单元25或全部都可以位于设备的外部。可穿戴设备28可以经由传输系统连接IoT设备、存储设备、第三方系统、数据库、云环境等。IoT设备有多种连接的选择，包括有线和无线。根据包括应用程序、范围、数据要求、安全性、电源要求和电池寿命的使用情况，可以使用任何一种或某种形式的技术组合来传输数据。其选择包括但不限于蓝牙、蓝牙低功耗(BlueTooth Low Energy，BLE)、ZigBee、Z-Wave、6LowPAN、Thread、Wi-Fi、蜂窝、近场通信(Near Field Communication，NFC)、Sigfox、Neul、LoRaWAN。主处理单元可以设在另一个支持IOT的设备中或分布在云环境中，可以通过任何电子数据通信协议无线连接到可穿戴设备中。电子数据通信协议包括但不限于蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee、Z-Wave、6LowPAN、线程、Wi-Fi、蜂窝、近场通信(NFC)、Sigfox、Neul、LoRaWAN。在另一个替代方案中，不存在主处理单元，并且其处理操作由移动电话、网关设备或可穿戴设备的所有者所拥有的任何其他可上网的设备来执行。可选地，处理功能可以在数据中心或大型网络内共同执行。此外，主处理单元4可以是独立单元，位于可穿戴设备28外部，并与可穿戴设备、云环境和其他连接的设备和其自身环境通信。监测中心将生成指示来自至少一个传感器的数据的实时分析。接收者可以通过电子网络访问该数据。带有集成远程医疗平台的实时数据传输。

设置在可穿戴设备28中的电池29是可充电电池，由电池管理单元30管理，该电池管理单元30保护电池29使其不在其安全操作区域之外操作，监视其状态，计算辅助数据，报告数据，控制电池29的周围环境，以及对其进行认证和平衡。电池管理单元30可以是电池充电器、电量计、电池监视器、电池选择器和电池保护器，它们可以降低成本、节省空间并显着延长电池寿命。电池管理单元应为1至4节锂离子(Li+)/锂聚合物、镍氢(NiMH)/镍镉(NiCd)、铅酸和各种尺寸的其他化学成分的可充电电池提供安全充电。电量计使用如专有的ModelGaugeTM算法的类似算法监控电池剩余电量，以提供最高的精度。SHA-256身份验证有助于防止电池组克隆。电池充电器ICs支持USB Type-C设备，符合所有Power Delivery(PD)3.0电压范围规范。电池充电器和电量计的结合提供支持锂电池应用所需的效率、准确性和保护。高效开关电池充电器可为大容量电池提供高达9A的低发热和快速充电解决方案。不同的充电选择包括：集成了电量计的电池充电器ICs提供较小尺寸的方案，并简化了系统软件设计。集成了CC检测和BC1.2检测功能的USB Type-C充电器为USB Type-C和传统USB系统提供了单芯片解决方案。不同的电池技术包括但不限于镍镉(NiCd)电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、铅酸电池、锂离子电池、锂聚合物电池等。

将用户的身体数据3、身体评分8、推荐27、26、33以及关于用户的健康状况5、6的信息提供给设备28中所设置的输出单元31，该输出单元31以文本、视频或语音的形式呈现给用户。所设置的输入单元用于接收数据以验证生成的输出数据。输入单元可以识别用户的声音、检测信号并解释它们以进行自动验证，以及确定用户提供的人工评估数据以验证输出数据。用户的情绪、包括精神和身体活动的结合、对目标的坚持和推荐的锻炼等的兴趣、对周期性提出的问题的响应也构成了用户执行的验证的一部分。可选地，也可以远程可访问输出数据，或者输出单元31可以设在可穿戴设备28的外部，诸如智能手表、智能电话、智能亭、汽车上的智能面板、冰箱、桌面和电子显示板。输出数据可以下载、社交共享、存储、存档、解释或用作为独立于本发明的单独系统的输入。

在另一个实施例中，基于流分析的预测算法用于诊断、治疗和监控人体的健康状态。

此外，设备28连接到远程医疗平台32，以促进用户在任何事件之前、期间和之后与护理人员、医疗保健和紧急护理专业人员的联系。通过该平台32，用户可以接触到合适的人，并实时传输生理数据，以便医生或医疗团队可以立即做出推断。也可以按需实时生成显示当前和过去状态、趋势、异常、历史等的报告。设备28还可以连接由IOT支持的多个网站、应用、仪表板、第三方硬件或软件系统。用户可以使用专用的智能应用程序查看自己的数据、报告、疗法、针对他们的特定信息和指南以及通用内容。所述应用程序可以安装在任何智能系统中，包括但不限于智能电话、手表、售货亭、显示器、面板等。用户还可以查看他们自己的数据、报告、疗法、针对他们的特定信息和指南、以及作为Web应用程序或具有适当凭据的任何可上网的系统中的浏览器中的常规内容，并且可以查看聚合组信息。由身体传感器生成的身体数据也可用于生成实时分析。

提供了一种认证系统，该认证系统涉及使设备的硬件抗篡改，提供主动和定期的固件更新，执行动态测试以识别数据篡改和可疑活动以及指定方式来保护在设备处置中的数据。

图2示出了用于确定用户的心理健康和压力水平的流程图。在步骤101中，通过身体传感器获取生理数据以生成身体数据。在步骤102中，通过将身体数据与预定参考值进行比较，利用身体数据来生成与心理健康、身体健康、心脏健康、睡眠健康、活动得分和总得分有关的身体评分。基于该算法，确定用户的心理健康和/或压力水平。在步骤103中，将身体数据、身体评分、精神健康和压力水平数据提供给IoT单元，该IoT单元能够将数据存储在远程数据库上以进行进一步处理。在步骤104中，环境传感器接收并处理包括地理位置、食物和营养习惯、环境以及与其他人的互动的情景信息，以生成情景数据。在步骤105中，分析身体数据和情景数据以识别人体的模式，并将识别出的模式与参考值进行比较，以确定用户可能面临的健康风险。

在步骤106中，将健康风险数据与用户的危险度分级相结合，该危险度分级是基于基于对人体施加的各种刺激和疗法产生的响应而获得。组合的数据用于为用户提供治疗推荐。在步骤107中，将治疗推荐、身体评分以及关于心理健康和压力水平的信息以及关于用户当前健康状态的反馈提供给用户。

图3示出了该系统用于获取用户身体的生理数据的多个可穿戴式传感器2。在一个实施例中，可穿戴设备被设计为手套，使用者可以将其戴在手上。当人放松时，手套中的可穿戴式传感器2会从用户那里收集生理数据，并对数据进行分析以确定用户的实际身心状态。可穿戴式传感器包括皮肤电活动传感器(EDA)、PPG传感器、ECG传感器、EMG传感器、皮肤温度传感器、运动传感器以及热量传感器。EDA可以放置在可穿戴设备中手掌或手指附近的任何两个点，也可以放置在脚上以收集类似类型的数据。放置在手和脚上的EDA的精度几乎相似。PPG可以放置在可穿戴设备中的任何指尖附近和手腕上。PPG也可以设置在耳垂、脚趾和手腕附近。放置靠近指尖和耳垂的PPG的准确性几乎相似。任何其他放置位置都会降低读数的准确性。加速度计可以放置在可穿戴设备的任何位置。放置位置取决于应该测量的运动的类型。在一个实施例中，由于需要确定手的运动，因此将传感器放置在手的背侧附近。

本发明的优点

上述发明适用于医学领域的许多领域。本发明可以有效应用的领域包括：精神病学——用于评估和干预焦虑症谱系(广泛性焦虑症(GAD)、恐惧症、恐慌、创伤后应激障碍(PTSD)和强迫症(OCD)；如考试焦虑、分离焦虑等的童年焦虑症)和情绪障碍(抑郁症、躁狂症、双相躁狂)，识别患有神经发育障碍(NDD)的儿童的生理和情绪的唤醒、和儿童和青少年中的药物滥用和生理标志物，了解老年病护理中的生理标志物和治疗/康复策略，其中老年病护理包括痴呆症、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症。皮肤病学——用于自我监测，和确定皮肤病和精神病学疾病中的触发因素/压力源。疼痛管理学——用于疼痛评估、行为评估和干预以及术前和术后患者的评估。心脏病学——用于非心脏性胸痛：评估和干预、各种心血管疾病的生理和情感的唤醒以及心理干预。神经病学——用于偏头痛、心理躯体紧张性头痛：识别和自我监测压力源/诱发物和生物反馈。医学——用于自我监测(生理和情感的唤醒)、评估和干预如高血压、糖尿病、甲状腺功能亢进/甲状腺功能减退等疾病。肿瘤学——用于评估抑郁症、健康焦虑、死亡焦虑和干预措施。运动医学——用于运动前后的生理和情绪的唤起，以及基于运动焦虑和相关压力源的干预措施。军事医学——用于确定新兵在训练和战争期间的各种压力源，例如环境和相关干预模块的开发、PTSD中的生理和情感唤醒反应(自我监测)以及对退伍军人和当值士兵的干预。健康人口学——用于健康人口的压力监测和放松技术。治疗和干预措施的有效性——确定个人对各种治疗方法的生理和情感反应。

虽然本发明使用了特定的语言进行描述，但是并不意味着对本发明构成的任何限制。对于本领域技术人员，显而易见的是，可以进行各种有效的修改来实现如本文所教导的发明构思。

附图和上述描述给出了本实施例的示例。本领域技术人员将理解，所描述的元件中的一个或多个可以很好地组合成单个功能元件。可选地，某些元件可以被分成多个功能元件。一个实施例的元件可以添加到另一实施例。例如，本文描述的过程的顺序可以改变，并且不限于本文描述的方式。而且，任何流程图的操作都不需要按照所示的顺序执行，也不必一定要执行所有操作。而且，不依赖于其他操作的那些操作可以与其他操作并行地执行。本实施例的范围不受这些具体示例的限制。

附图标记列表

1-用于管理人体的压力水平和心理健康的系统

2-身体传感器

3-身体数据

4-主处理单元

5-心理健康

6-压力水平

7-参考值

8-身体评分

9-皮肤电活动传感器(Electrodermal activity sensor，EDA)

10-皮肤温度传感器

11-光电体积描记传感器(Photoelectric plethysmography sensor，PPG)

12-心电图传感器(Electro cardiogram sensor，ECG)

13-肌电图传感器(Electro myography sensor，EMG)

14-9轴运动传感器

15-数据提取单元

16-数据库

17-IoT(物联网)单元

19-环境传感器

20-情景数据

21-人体与其他人体的交互

22-访问的地理位置

23-环境

24-食物和营养习惯

25-机器学习和人工智能处理单元

26-危险度分级

27-治疗推荐

28-设备

29-可充电电池

30-电池管理单元

31-输出单元

32远程医疗平台

33-机器学习和人工智能处理单元识别的模式

Claims (20)

1.一种用于管理人体的压力水平和心理健康的系统(1)，所述系统(1)包括：

-一个或多个身体传感器(2)，适于测量所述人体的生理参数、所述人体的身体运动或所述人体的热量消耗或其组合中的至少一项，并生成人体数据(3)；

-主处理单元(4)，其适于接收和处理所述身体数据(3)，并且适于确定所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中所述主处理单元(4)适于通过将所述身体数据(3)与一个或多个参考值(7)进行比较来处理所述身体数据(3)，并且适用于确定所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项。

3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其中所述主处理单元(4)适于处理所述身体数据(3)并生成与整体健康、心理健康、身体健康、心脏健康、睡眠或人体活动或其组合中的至少一项相关的身体评分(8)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(1)，其中利用皮肤电活动传感器(9)、皮肤温度传感器(10)、光电体积描记传感器(11)、心电图传感器(12)或肌电图传感器(13)或其组合中的至少一项来测量所述人体的一个或多个生理参数。。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统(1)，其中所述人体的身体运动是由9轴运动传感器(14)测量的，所述9轴运动传感器(14)包括3轴陀螺仪、3轴加速度计和3轴磁力计。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统(1)，包括数据提取单元(15)，其功能性地耦合到所述一个或多个身体传感器(2)，并且从所述身体传感器(2)提取所述身体数据(3)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(1)，包括数据库(16)，其适于接收和存储以下至少一者：所述身体数据(3)、所述身体评分(8)、或所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一者的确定结果。

8.根据权利要求7所述的系统(1)，包括IoT单元(17)，其适于建立与所述数据库(16)的通信，所述数据库(16)设置在远程或所述IoT单元(17)的内部，并且适于以定期批量或实时数据流的方式发送以下至少一项至所述数据库(5)中：所述身体数据(3)、所述身体评分(8)、或所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项的确定结果。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统(1)，包括输入单元(18)，其适于接收与以下至少一项的验证相关的输入：所述身体数据(3)、所述身体评分(8)、或所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项的确定结果。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统(1)，包括一个或多个环境传感器(19)，其适于生成情景数据(20)，所述情景数据(20)与以下至少一项相关：所述人体与其他人体(21)的交互、所述人体访问过的地理位置(22)，所述人体的环境(23)或所述人体的饮食和营养习惯(24)或其组合；

其中所述主处理单元(4)适于结合所述情景数据(20)处理所述身体数据(3)，以确定所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项、以及生成所述身体评分(8)。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的系统(1)，包括机器学习和人工智能处理单元(25)，其适于接收和处理所述身体数据(3)和所述情景数据(20)，其适于基于对所述身体数据(3)和所述情景数据(20)的处理识别所述人体的一种或多种模式(33)，适用于比较所述人体的模式，并确定与人体的压力水平(6)和心理健康(5)相关的风险。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的系统(1)，其中所述机器学习和人工智能处理单元(25)适于接收施加于所述人体的各种刺激和/或疗法，并基于所述身体数据(3)产生所述人体对每种刺激和/或疗法的回应。

13.根据权利要求12所述的系统(1)，其中所述机器学习和人工智能处理单元(25)适于处理所述人体对每种刺激和/或疗法的响应，并且适于产生所述人体的危险度分级(26)。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述机器学习和人工智能处理单元(25)适于至少基于所述人体对所述刺激和/或疗法的响应的处理而产生治疗推荐(27)，所述处理基于所述身体数据(3)、所述身体评分(8)或所述情景信息(20)或其组合。

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的系统(1)，包括设备(28)，其封装所述传感器(3、19)、所述主处理单元(4)、所述数据提取单元(15)、所述数据库(16)、所述IoT单元(17)、所述输入单元、或所述机器学习和人工智能处理单元(25)或其组合的至少一项，其中所述设备(28)可穿戴在至少一个身体部位上。

16.根据权利要求15所述的系统(1)，其中所述设备可穿戴在所述人体的手或脚上。

17.根据权利要求15或16所述的系统(1)，其中所述设备(28)还包括可再充电电池(29)和电池管理单元(30)，所述电池管理单元(30)适于：至少监控所述电池(29)的物理状态和/或化学状态以控制所述电池(29)的操作环境。

18.根据权利要求15至17中的任一项所述的系统(1)，其中所述设备(28)还包括输出单元(31)，所述输出单元(31)适于提供以下至少一项：所述身体数据(3)、所述身体评分(8)、或所述人体的心理健康(5)和所述人体的压力水平(6)中的至少一项的确定结果。

19.根据权利要求15至18中的任一项所述的系统(1)，其中所述设备(28)处理单元适于远程耦合以与远程医疗平台(32)通信，以使数据能够在所述设备和所述远程医疗平台之间传输。

20.根据权利要求1至19中的任一项所述的系统(1)，其中所述设备(28)的所述主处理单元(4)适于以定量的方式测量不同类型的心理健康疗法的有效性，包括结合其他认知行为疗法测量冥想和正念的有效性。

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