CN111714090A - 一种人体生物节律健康管理方法及系统 - Google Patents

一种人体生物节律健康管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生物节律健康管理的技术领域，公开了一种人体生物节律健康管理方法，包括：获取用户的基础特征信息和第一预设时间内的生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息；根据生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；根据生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；获取用户执行标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案；避免了因不同基础特征信息的群体的理想生物节律模式不同而带来的计算判断误差，有利于准确地反映出用户的生物节律情况，提高了生物节律管理效果。

Description

一种人体生物节律健康管理方法及系统
技术领域
本发明涉及生物节律健康管理的技术领域，尤其是一种人体生物节律健康管理方法及系统。
背景技术
人类为了适应地球自转并绕太阳公转而产生的24小时白天与黑夜交替的变化，逐渐进化出一套近24小时的内在计时系统，在该系统的影响下，人体的各项生理指标和生理状态呈现出以24小时为周期的生物节律模式，个体基因和所处环境的差异性也决定了个体内在生物节律模式的差异性。
当今社会，快节奏、高压力的生活方式和不规律的光照、饮食、运动、睡眠等行为正严重干扰着人体内在的生物节律模式，深刻影响着人们的身心健康。人体生物节律主要分为中枢生物节律和外周生物节律两类，通常，二者的工作步调是一致的，但不合时宜的光照、饮食、运动、睡眠、心理活动等行为能够使二者自身节律紊乱或者彼此步调错位，长此以往，将导致一系列的慢性疾病的发生与发展，如失眠、焦虑、抑郁、精神分裂等精神性疾病；肥胖、糖尿病、高血脂、高血压、心脑血管疾病等代谢类、血管类疾病；肠道易激综合征、炎症性肠病、肠道菌群失调等胃肠道疾病；帕金森症、阿尔兹海默症等神经退行性疾病；甚至会加速衰老、干扰免疫系统、引起基因异位表达进而导致肿瘤的发生和发展，如前列腺癌、结肠癌、乳腺癌等。因此，保持或恢复良好的生物节律对于促进人们的身心健康具有十分重要的作用。
目前也存在一些生物节律的调节方法，但传统的生物节律类型的判断仅仅通过行为问卷或单用户特征、单生理指标信息来判断理想生物节律类型，误差较大，无法准确地反映出用户真实的生物节律情况。
其次，生物节律紊乱通常由多种不健康的生活方式引起，但现有的生物节律调节方法基本不会去关注引起生物节律紊乱的原因，以进行精准化、个性化的调节方案设计，通常采用单方面的调节手段，如光照刺激、温度控制、药物干预等，或是非完备的综合干预信息提示，如饮食、运动提醒，而非实质的健康管理，而且忽略了用户生物节律类型的差异性而进行统一的调节，常常起不到理想的效果。
此外，生物节律紊乱常常起于细微，自我生活方式管理也常因难于评估和坚持而半途放弃；现有的医疗体系尚不能很好的解决患者和亚健康人群的生活方式重塑问题。因此，对于个体的生物节律健康，首先应对个体生物节律进行分类与评估，然后综合使用多种安全有效的生活方式干预手段，才能实现对个体生物节律健康的精准调节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人体生物节律健康管理方法及系统，旨在解决现有技术中缺乏一种效果佳的生物节律健康管理方法的问题。
本发明是这样实现的，第一方面，本发明提供了一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，包括：
获取用户的基础特征信息，并根据所述基础特征信息建立个人生物节律的基础档案；
获取该用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将所述生物节律数据保存在对应的所述基础档案内；
根据所述基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，所述生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；
根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；
根据所述生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；
获取用户执行所述标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；
根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
进一步地，所述根据该用户的基础特征信息和生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，具体包括：
对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据；
将结构化的基础特征信息和生物节律数据作为输入信息，输入到训练后的神经网络模型中进行计算，计算得到用户的生物节律状态信息。
进一步地，所述对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据，具体包括：
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中赘余的信息和数据进行删除处理；
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中缺失的信息和数据进行补足处理；
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中不符合标准的信息和数据进行重新获取。
进一步地，所述根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息，具体包括：
采用所述生物节律数据的波动性以及所述生物节律数据与所述理想生理指标数据的偏差程度两个指标来评估生物节律紊乱程度。
进一步地，所述生物节律紊乱程度的计算方法为：使用单个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算；具体如下：
R＝WbRb+WpRp
其中,Rb为生物节律数据的波动性,Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure BDA0002547991610000041
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000042
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure BDA0002547991610000043
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000044
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rp≤1
当Rp取0，表示实际生物节律曲线与理想生物节律曲线无相关性，表示过去一段时间内的生物节律极不理想，Rp取值越大，相关性越大，表示生物节律越理想。
进一步地，所述生物节律紊乱程度的计算方法为：使用多个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算；具体如下：
R＝W1R1+W2R2+W3R3+…WnRn
其中，W1+W2+W3+…Wn＝1，W1、W2、W3...Wn为取值为0～1的权重系数，R1、R2、R3、…Rn分别为用来计算生物节律紊乱程度的不同的生物节律数据的紊乱程度；其中：R1或者R2或者R3或者…或者Rn的计算方法为：
R＝WbRb+WpRp
其中,Rb为生物节律数据的波动性,Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure BDA0002547991610000051
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000052
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure BDA0002547991610000061
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000062
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，
Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差。
进一步地，所述标准生物节律健康干预方案包括光照干预方案、睡眠干预方案、饮食干预方案、运动干预方案、心理健康干预方案以及灵性生活干预方案中的一种或多种。
进一步地，在所述根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案之后，所述人体生物节律健康管理方法还包括：
获取用户实施所述个性化生物节律健康干预方案后的生物节律调整及健康状态调整信息；
重新获取用户的生物节律数据，评估生物节律的改善程度；
获取用户的方案执行信息和健康调整信息，循环输出生物节律健康干预方案，直到健康目标的达成。
进一步地，所述生物节律数据包括日常行为信息、特定时间的身体和精神状态信息、性格特征信息、生理指标数据中的一种或多种；所述日常行为信息包括眠眠信息、饮食信息、运动信息以及光照信息中的一种或多种。
第二方面，本发明还提供了一种人体生物节律健康管理系统，包括：
基础特征信息获取模块，用于获取用户的基础特征信息，并根据所述基础特征信息建立个人生物节律的基础档案；
生物节律数据获取模块，用于获取用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将所述生物节律数据保存在对应的所述基础档案内；
生物节律状态信息计算模块，用于根据所述基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，所述生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；
生物节律紊乱程度信息计算模块，用于根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；
标准生物节律健康干预方案输出模块，用于根据所述生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；
目标与意愿信息获取模块，用于获取用户执行所述标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；
生物节律调节模块，用于根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
与现有技术相比，本发明提供的一种人体生物节律健康管理方法，通过获取用户的基础特征信息和第一预设时间内的生物节律数据，并根据基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；根据生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；根据生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；获取用户执行所述标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案；实现了人体生物节律的健康管理，本申请提供的生物节律健康管理方法是通过人的基础特征信息与生物节律数据相结合来计算判断理想生物节律模式，避免了因不同基础特征信息的群体的理想生物节律模式不同而带来的计算判断误差，有利于准确地反映出用户真实的生物节律情况，同时充分考虑和尊重用户的健康目标和执行意愿，输出较为合理的生物节律健康干预方案，提高生物节律健康管理的效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种人体生物节律健康管理方法的流程框图；
图2是本发明实施例提供的图1中步骤S3的具体流程示意图；
图3是本发明实施例提供的图2中步骤S31的具体流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种生理指标参数曲线图；
图5是本发明实施例提供的一种体温波动示意图；
图6是本发明实施例提供的一种人体生物节律健康管理系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
图1示出了本发明实施例提供的一种人体生物节律健康管理方法的流程框图，参照图1，该方法包括：
S1、获取用户的基础特征信息，并根据基础特征信息建立个人生物节律的基础档案。
具体地，基础特征信息包括性别信息、年龄信息、身高信息、体重信息、腰围信息、籍贯信息、城市环境信息、文化教育信息、职业信息、亲友关系信息、生活习惯信息、用药记录信息、过往病史信息、心理情感信息以及灵性生活信息中的一种或多种。
需要说明的是，基础特征信息的获取方式包括但不仅限于填表采集、通话采集、交流采集。
生物节律是人类为了适应外在环境，随着地球自转，在漫长的进化历程中逐渐形成的一种生存模式，它之所以如此重要，在于它已经写进了我们身心、器官、组织、细胞、基因的方方面面。他们错综复杂，除了直接与生物节律相关的因素外，其他因素也可能间接影响到生物节律的正常运转。
以下一一解释采集这些关于生物节律的基础特征信息的目的和必要性：
(1)性别：生物节律、身心健康具有性别差异，生物节律的干预方案也有所差异；
(2)年龄:人的生物节律会随着年龄变化而变化；
(3)身高、体重：BMI系数＝体重/身高的平方(国际单位kg/㎡),是一个人的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准；
(4)腰围：和BMI指数一样胖瘦和健康的指标，也是代谢问题和生物节律紊乱的间接指标；
(5)籍贯：人都有地域特征，反应了用户的生活习惯、思维方式、饮食习惯和宗教信仰等信息。有利于分析用户的饮食结构和心理健康、灵性生活等；
(6)城市环境：反映了用户所处环境。按日期排序的日出日落时间、光照强度、温度天气情况、社会环境、生态环境等；
(7)文化教育：学历、文化基础、宗教信仰、反映了用户的思维方式、心理状态以及认知水平。文化教育可以全方位的影响人体的日常行为和身心健康；
(8)用药记录：药物的使用有可能干扰生物节律；
(9)过往病史：节律紊乱有可能是其他疾病的表征因素或继发因素；
(10)职业与工作：反应用户特定的工作、生活时间、心理、行为偏好，对于生物节律的干预有重要参考意义；
(11)亲友关系：用户与身边的若个亲友的互动关系塑造了个体的基本性格与价值取向，也常是生活中矛盾的根源，深刻影响着用户的幸福感和身心健康；
(12)生活习惯：抽烟、喝酒、熬夜等不良生活习惯直接损害身心健康；
(13)心理情感：孤独、焦虑、恐惧、抑郁等心理疾病与生物节律紊乱互为因果，相互影响。良好的心理状态既可以促进身心健康，防止慢性病的发生，也可以帮助用户自己从慢病和亚健康状态更好地康复过来；
(14)灵性生活：生物节律的本质是人的身体在顺应着大自然的基本规律，心、灵层面也同样需要顺应大自然的基本规律，积极向上的灵性生活方式(爱、关怀、目标感、归属感、认同感、意义、价值、联系等。)会以更深刻的方式影响用户的生活态度、观念和行为，进而影响人的身心健康。
S2、获取该用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将生物节律数据保存在对应的基础档案内。
具体地，生物节律数据包括日常行为信息、特定时间的身体和精神状态信息、性格特征信息、生理指标数据中的一种或多种；日常行为信息包括眠眠信息、饮食信息、运动信息以及光照信息中的一种或多种；具体描述如下:
(1)、跟生物节律相关联的日常行为信息,包括眠眠信息、饮食信息、运动信息以及光照信息中的一种或多种。
睡眠信息：预定时间内的典型一天的实际入睡时间、实际醒来时间、理想入睡时间、理想醒来时间，睡眠深度占比、睡眠质量信息，是生物节律的直接反应，睡眠行为也能够反向影响生物节律。
饮食信息：饮食是重要的生物节律授时因子，包括预定时间内典型一天的饮食结构信息(碳水化合物、脂肪、蛋白质三大宏量营养素的功能占比，早、中、晚餐的总热量摄入占比)、饮食时间，餐与餐之间的时间间隔，是生物节律的直接反应，也能够反向影响生物节律。
运动信息：运动是生物节律的授时因子，包括预定时间内用户典型一天的运动方式、运动时间及运动时长信息。按照生物节律的规律选择运动方式和运动时间和时长，不仅可以促进身心健康，还可以反向调节生物节律平衡。
光照信息：光照是重要的授时因子，是生物节律最重要的影响因素之一，早晨或者白天适当接受自然光照或特定波长的人造灯光有利于校准和加固生物节律，而晚上通常所接受的人造灯光如白炽灯、电视、电脑、手机等荧屏光则会抑制人体分泌褪黑激素，从而影响生物节律。所采集的光照信息包括预定时间内典型一天用户接受太阳光照的时间和时长信息(通过问卷采集+日常记录)，太阳的光照强度可以从个人生物节律基础档案中的城市环境字段中获取。
(2)、白天特定时间身体、精神状态信息，主要包括：预定时间内某天或者某些天从醒来时间到到入睡时间中，每间隔1小时或者2小时的身体、精神状态，如醒来时间上午7点、上午9点，上午11点，中午1点、下午3点、下午5点，晚上7点、晚上9点、睡觉时间晚上11点的身体、精神状态。通过该状态信息可以找到用户一天内身体最佳协调时间、最佳肌肉力量时间、最佳心肺功能时间、最疲劳时间等，可以找到精神最佳警觉时间、最佳灵敏时间、最乏困时间等。这是人体生物节律在白天的直接反应，遵循生物节律去工作和生活，可以发挥出身体做大的效能。
(3)、性格特征信息：不同生物节律模式的人在性格特点上具有显著差异性，因此，性格特征也是反应生物节律的重要指标之一，如早起型生物节律的人普遍乐观、热衷于养生，晚起型的人普遍性格外向，创造性强，而失眠者则普遍焦虑、略带神经质。根据心理类型理论，可将人的的性格分成四个维度、八个偏好共十六种人格类型。性格特征可辅助其他生物节律指标对用户进行理想生物节律的分类。
(4)、生理指标数据，生理指标数据是生物节律的直接反应，包括预定时间内特定时间表征生物节律特征的生理激素：褪黑素、皮质醇、血清素、多巴胺、去甲肾上腺素等激素水平或者表征生物节律特征的生理参数：体温、呼吸率、心率、脉搏波、心电、血压、血糖、血脂、血氧饱和度、皮肤湿度、皮肤阻抗的中的至少一种，以天为单位记录下各个数据采集时间点生理参数的振幅数据。
S3、根据基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据。
具体地，图2示出了本申请实施例提供的图1中步骤S3的具体流程示意图，参照图2，根据该用户的基础特征信息和生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，具体包括：
S31、对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据；
S32、将结构化的基础特征信息和生物节律数据作为输入信息，输入到训练后的神经网络模型中进行计算，计算得到用户的生物节律状态信息。
更为具体地，具体地，图3示出了本申请实施例提供的图2中步骤S31的具体流程示意图，参照图3，对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据，具体包括：
S311、对获取到的基础特征信息和生物节律数据中赘余的信息和数据进行删除处理；
S312、对获取到的基础特征信息和生物节律数据中缺失的信息和数据进行补足处理；
S313、对获取到的基础特征信息和生物节律数据中不符合标准的信息和数据进行重新获取。
对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据的具体实际操作过程如下：
为便于数据处理和整体评估，分步整理用户基础特征信息和生物节律数据，首先，量化：年龄、身高、体重、腰围等信息；
标签化：当前时节、性别、籍贯、城市环境、文化教育、职业、亲友关系、生活习惯等信息；
评分化：通过心理情感、灵性生活相关量表采集到的心理情感、灵性生活信息；
对于赘余的、缺失的、不符合标准的信息和数据进行删除、清洗、补足、或者重新获取，输出一张结构化的关于用户基础特征信息的电子信息数据表单。
其次，整理：生理指标数据，将以天为单位记录的各个数据采集时间点(数据采集时间间隙可以是一分钟、一小时或者其他合适的时间)生理参数的振幅数据整理成为以天为单位、横轴为时间、纵轴为生理指标振幅的结构化数据；量化：生物节律相关联的日常行为信息：睡眠信息(预定时间内典型一天的实际入睡时间、实际醒来时间、理想入睡时间、理想醒来时间，实际睡眠深度占比)、饮食信息(预定时间内用户典型一天饮食的碳水化合物、蛋白质、脂肪三大宏量营养素的供能占比、早中晚餐的总热量摄入占比、用餐时间、餐与餐之间的时间间隔)、光照信息(预定时间内典型一天白天户外接受光照的时间、光照强度和光照时长)、运动信息(预定时间内典型一天的运动方式、运动时间和运动时长)；
标签化：性格类型信息、特定时间的身体和精神状态信息；
评分化：睡眠质量信息；
对于赘余的、缺失的、不符合标准的信息和数据进行删除、清洗、补足、或者重新获取。输出一张结构化的关于用户生物节律的电子信息数据表单。
以上两份电子表单里的各字段数据和信息均直接或间接反应了用户整体的生物节律状态信息，可以作为输入信息，输入到训练后的神经网络模型中，以确定预定时间范围内用户的理想生物节律模式信息。以上各字段信息与数据对于生物节律模式的映射具有重叠性，即某一条或某一些字段信息与数据可以单独作为神经网络模型的输入，以确定理想生物节律类型，缺失或者屏蔽某些字段的输入并不影响生物节律分类评估的逻辑性，只会影响评估结果的置信概率，输入信息越全面，结果越能真实反应当前的生物节律状态。
人类为了适应大自然环境，在漫长的进化过程中逐步演化出了生物节律模式，但不同个体之间保持着生物节律模式的差异性，同一个个体在不同地区、不同季节、不同年龄阶段也存在着差异性。生物节律有多种分类，在一些典型实施案例中，可将生物节律类型分为云雀型、蜂鸟型、猫头鹰型三种，云雀型人习惯早醒早起，猫头鹰型习惯晚睡，而蜂鸟型的生物节律模式介于二者之间；在另一些典型实施案例中，亦可将生物节律模式分为海豚型、狮子型、熊型、狼型四种，海豚型也叫单侧半脑睡眠型，警觉性高、睡眠浅，略带神经质，容易失眠；狮子型习惯早起，天生乐观；熊型人生物节律通常能与日出日落保持同步，睡眠良好，人群中占比较高；狼型早餐时间晚、习惯晚睡、性格外向。以上的生物节律分型中，只是生物节律模式的大致分类，在应用实践中，用户本身的生物节律的特点或生物节律紊乱情况可能并不十分吻合该分型的典型特征，有可能介于两种分型之间，如海豚型偏狮子型、狮子型偏熊型等等；有可能同时对应着一种以上高置信概率的分型，如80％概率对应海豚型的同时，85％概率对应着狮子型，神经网络模型将根据输入信息给出每种生物节律类型的置信概率，或通过测试，屏蔽可以人为改变的、并能直接影响生物节律的字段(体重、腰围、用药记录、生活习惯、心理情感、睡眠、饮食、运动、光照信息等字段)的输入以精准地找到导致生物节律波动、紊乱的因素，以指导生物节律的纠正与恢复，同时确定用户在预定时间内最匹配、最理想的生物节律模式和理想的生理指标数据曲线。
S4、根据生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息。
需要说明的是，短时内(1-2天)的生物节律的改变对于身心健康的影响并不大，因此，在评估生物节律对于身心健康的影响时应强调在特定的时间范围(如一周、一月、一年等)，生物节律的紊乱同样也是指一段时间内的生物节律紊乱。本专利采用预定时间范围内生物节律的波动性以及预定时间内实际生物节律与理想生物节律的偏差程度两个指标来评估生物节律的稳定程度或紊乱程度。
研究表明，人体的多种生理指标数据在一天内呈现出类似余弦函数的特性，因此，现有专利方法通常会将生理指标数据拟合为余弦函数，余弦函数的特性可以通过其相位、振幅、周期三个基本参数来决定，这样非常利于分析生理指标的波动情况，得出生物节律的变化规律。但大部分情况下，生理指标数据都不是严格的余弦函数，如图4所示，图4是一种生理指标参数曲线图。
而且生理指标时刻受别的因素干扰，有时甚至偏差较大。因此，用余弦函数曲线模拟生理指标数据曲线的方式误差较大，难以描述真实的生物节律规律，在此基础上计算得来的生物节律模式信息也是不准确的。
本发明采用生物节律数据的波动性以及生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度两个指标来评估生物节律紊乱程度。
具体地，生物节律紊乱程度的计算方法为：使用单个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算；具体如下：
R＝WbRb+WpRp
其中,Rb为生物节律数据的波动性,Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure BDA0002547991610000151
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000152
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure BDA0002547991610000161
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000162
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rp≤1
当Rp取0，表示实际生物节律曲线与理想生物节律曲线无相关性，表示过去一段时间内的生物节律极不理想，Rp取值越大，相关性越大，表示生物节律越理想。
显然，当Rb、Rp均取值为1，那么R＝WbRb+WpRp的取值也必为1，即表示生物节律非常稳定而且有规律，利于身心健康。
图5示出了一种体温波动示意图，参照图5，以体温为例说明2天的时间范围内，理想体温曲线与当天实际体温曲线、前一天的体温曲线的偏差关系。当天实际体温曲线与前一天实际体温曲线的归一化相关运算将得到Rb，理想体温曲线与当天、前一天实际体温曲线做归一化相关运算后取平均值得到Rp，二者的取值将决定与生物节律的稳定或紊乱程度。
或者，在其他一些实施方式中，生物节律紊乱程度的计算方法为：使用多个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算，多个生物节律数据的类型包括但不限于体温、褪黑素、心率、血压、皮肤阻抗；具体如下：
R＝W1R1|W2R2|W3R3|…WnRn
其中，W1+W2+W3+…Wn＝1，W1、W2、W3...Wn为取值为0～1的权重系数，R1、R2、R3、…Rn分别为用来计算生物节律紊乱程度的不同的生物节律数据的紊乱程度；其中：R1或者R2或者R3或者…或者Rn的计算方法为：
R＝WbRb+WpRp
其中,Rb为生物节律数据的波动性,Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure BDA0002547991610000171
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000172
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure BDA0002547991610000173
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure BDA0002547991610000181
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差。
S5、根据生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案。
首先，输出一份生物节律健康评估报告，评估报告包括以下四个部分：
1、生物节律分类与生物节律紊乱程度、引起紊乱的因素信息
根据所获取的用户的生物节律状态信息，输出用户生物节律分类、理想的生物节律模式、以及当前生物节律紊乱程度信息、引起生物节律紊乱的因素信息。
2、身体健康状态评估信息
根据用户的基础特征信息、血压、血糖、血脂、生物节律分类以紊乱程度评估信息，输出用户关于慢病或亚健康状态的评估信息。
3、心理健康评估信息
根据用户的基础档案信息，特别是文化教育信息、亲友关系信息、心理情感信息、睡眠信息，输出用户的心理健康状态评估信息。
4、灵性生活需求评估信息
根据用户的基础特征信息和心理状态信息以及灵性需求量表采集到的灵性生活需求信息，输出用户的灵性生活需求状态评估信息。
根据用户的健康评估状态以及生物节律状态，输出标准的生物节律健康干预方案，方案包括以下六种部分或部分方案：
1.光照干预方案
根据用户的基础特征信息、身体健康状态信息和生物节律分类和评估信息，输出用户在预定时间内的的光照干预方案。
干预方案包括：白天接受太阳光照或特殊的人造光源照射的时间和时长，更特殊的，人造光源的装置不限，人造光源的参数可根据用户的生物节律分类和评估信息及基础特征信息在波长460nm-660nm、调制频率0-100Hz、到达眼角膜处的光照强度1-1500lux中进行个性化配置，减少夜晚灯光和屏幕的光照的时间信息。
2.睡眠干预方案
根据用户的基础特征信息、身体健康状态信息和生物节律分类和评估信息，输出用户在预定时间内的的睡眠干预方案。
干预方案包括：促进睡眠的卫生信息、入睡和醒来起床时间的选择、白天午休时间选择、午休时长的限制、睡前放松训练信息、睡眠的刺激控制信息等等。
3.饮食干预方案
根据用户的基础特征信息、身体健康状态信息和生物节律分类和评估信息，输出用户在预定时间内的饮食干预方案。
饮食方案包括：饮食结构调整，调整蛋白质、脂肪、碳水化合物的供能比，调整总摄入量和早、中、晚摄入量占比；减少升糖碳水化合物摄入；调整高脂食物摄入；增加高膳食纤维食物摄入；增加特殊营养补充剂的摄入等；调整用餐时间、餐与餐之间的时间间隔；减少烟、酒精摄入、减少深加工食物和饮料的摄入。
4.运动干预方案
根据用户的基础特征信息、身体健康状态信息和生物节律分类和评估信息，输出用户在预定时间内的运动干预方案。
干预方案包括：减少或杜绝在非睡眠时间段的静坐和静卧行为，增加在预定时间内的特定时间、特定时长的运动行为，运动类型分为有氧运动和无氧运动两大类，包括时间长、强度低的休闲娱乐运动，时间短、强度大的HII运动、抗阻运动，时间适中、强度适中的养生保健运动，如养生操、太极拳、八段锦、气功、五禽戏等。
5.心理健康干预方案
根据用户的心理健康评估信息和生物节律分类与评估信息，输出相应的心理健康干预方案。
6.灵性生活干预方案
根据用户的灵性生活需求评估和生物节律分类与评估信息，对“爱、关怀、目标感、归属感、认同感、意义、价值、联系”等事项的需求，输出相对应的灵性生活干预方案。
S6、获取用户执行标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息。
需要说明的是，目标为健康目标，具体为获取用户对身心健康或对生物节律、体重、血糖、血压、血脂、睡眠、心理状态、灵性生活等特定健康指标的目标。
意愿为执行方案意愿，具体为获取用户执行标准生物节律健康干预方案的执行条件和意愿。
S7、根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
具体地，整理用户的健康目标信息和方案的执行意愿信息，调整标准的生物节律健康干预方案，输出对应的个性化的生物节律健康干预方案。
在一些实施方式中，在根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案之后，人体生物节律健康管理方法还包括：
获取用户实施个性化生物节律健康干预方案后的生物节律调整及健康状态调整信息；
重新获取用户的生物节律数据，评估生物节律的改善程度；
获取用户的方案执行信息和健康调整信息，循环输出生物节律健康干预方案，直到健康目标的达成。
上述提供的一种人体生物节律健康管理方法，通过获取用户的基础特征信息和第一预设时间内的生物节律数据，并根据基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；根据生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；根据生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；获取用户执行标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案；实现了人体生物节律的健康管理，本申请提供的生物节律健康管理方法是通过人的基础特征信息与生物节律数据相结合来计算判断理想生物节律模式，避免了因不同基础特征信息的群体的理想生物节律模式不同而带来的计算判断误差，有利于准确地反映出用户真实的生物节律情况，同时充分考虑和尊重用户的健康目标和执行意愿，输出较为合理的生物节律健康干预方案，提高生物节律健康管理的效果。
第二方面，本发明还提供了一种人体生物节律健康管理系统，图6为一种人体生物节律健康管理系统的结构框图，参照图6，该系统包括：
基础特征信息获取模块10，用于获取用户的基础特征信息，并根据基础特征信息建立个人生物节律的基础档案；
生物节律数据获取模块20，用于获取用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将生物节律数据保存在对应的基础档案内；
生物节律状态信息计算模块30，用于根据基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；
生物节律紊乱程度信息计算模块40，用于根据生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；
标准生物节律健康干预方案输出模块50，用于根据生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；
目标与意愿信息获取模块60，用于获取用户执行标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；
生物节律调节模块70，用于根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
上述提供的一种人体生物节律健康管理系统，实现了人体生物节律的健康管理，该系统是通过人的基础特征信息与生物节律数据相结合来计算判断理想生物节律模式，避免了因不同基础特征信息的群体的理想生物节律模式不同而带来的计算判断误差，有利于准确地反映出用户真实的生物节律情况，同时充分考虑和尊重用户的健康目标和执行意愿，输出较为合理的生物节律健康干预方案，提高生物节律健康管理的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，包括：
获取用户的基础特征信息，并根据所述基础特征信息建立个人生物节律的基础档案；
获取该用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将所述生物节律数据保存在对应的所述基础档案内；
根据所述基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，所述生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；
根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；
根据所述生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；
获取用户执行所述标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；
根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
2.根据权利要求1所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述根据该用户的基础特征信息和生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，具体包括：
对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据；
将结构化的基础特征信息和生物节律数据作为输入信息，输入到训练后的神经网络模型中进行计算，计算得到用户的生物节律状态信息。
3.根据权利要求2所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述对用户的基础特征信息和生物节律数据进行修正处理，得到结构化的基础特征信息和生物节律数据，具体包括：
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中赘余的信息和数据进行删除处理；
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中缺失的信息和数据进行补足处理；
对获取到的基础特征信息和生物节律数据中不符合标准的信息和数据进行重新获取。
4.根据权利要求1所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息，具体包括：
采用所述生物节律数据的波动性以及所述生物节律数据与所述理想生理指标数据的偏差程度两个指标来评估生物节律紊乱程度。
5.根据权利要求4所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述生物节律紊乱程度的计算方法为：使用单个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算；具体如下：
R＝WbRb+WpRp
其中，Rb为生物节律数据的波动性，Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure FDA0002547991600000021
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure FDA0002547991600000022
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure FDA0002547991600000031
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure FDA0002547991600000032
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rp≤1
当Rp取0，表示实际生物节律曲线与理想生物节律曲线无相关性，表示过去一段时间内的生物节律极不理想，Rp取值越大，相关性越大，表示生物节律越理想。
6.根据权利要求4所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述生物节律紊乱程度的计算方法为：使用多个生物节律数据的波动性及其与理想生理指标数据的偏差程度来计算；具体如下：
R＝W1R1+W2R2+W3R3+…WnRn
其中，W1+W2+W3+…Wn＝1，W1、W2、W3...Wn为取值为0～1的权重系数，R1、R2、R3、...Rn分别为用来计算生物节律紊乱程度的不同的生物节律数据的紊乱程度；其中：R1或者R2或者R3或者...或者Rn的计算方法为：
R＝WbRb+WpRp
其中，Rb为生物节律数据的波动性，Wb+Wp＝1，Wb、Wp∈(0，1)，为权重系数，Rb用用户当天的生物节律曲线(xt)与过去一段时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后，取平均值来表示，即：
Figure FDA0002547991600000041
其中，h表示小时，xt表示当天的生物节律曲线(离散序列)，xt-24nh表示过去第n天的生物节律曲线(离散序列)，N表示过去的N天，其中：
Figure FDA0002547991600000042
表示当天生物节律曲线(xt)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(xt，xt-24nh)表示xt与xt-24nh的协方差，Var[xt]为xt的方差，Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差，显然：
0≤Rb≤1
当Rb取0，则表示毫无相关性，表示过去一段时间内的生物节律紊乱程度很严重；Rb取值越大，相关性越大，表示生物节律越稳定；
Rp为生物节律数据与理想生理指标数据的偏差程度，Rp用用户在预定时间范围内一天的理想生物节律曲线(it)与过去预定时间内每一天的生物节律曲线(xt-24nh)做归一化相关运算后得到的平均相关函数值来表示：
Figure FDA0002547991600000043
其中h表示小时，N表示过去的N天，其中：
Figure FDA0002547991600000044
表示预定时间内理想物节律曲线(it)与第n天生物节律曲线(xt-24nh)的归一化相关函数值，COV(it，xt-24nh)表示it与xt-24nh的协方差，Var[it]为it的方差，
Var[xt-24nh]为xt-24nh的方差。
7.根据权利要求1所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述标准生物节律健康干预方案包括光照干预方案、睡眠干预方案、饮食干预方案、运动干预方案、心理健康干预方案以及灵性生活干预方案中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，在所述根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案之后，所述人体生物节律健康管理方法还包括：
获取用户实施所述个性化生物节律健康干预方案后的生物节律调整及健康状态调整信息；
重新获取用户的生物节律数据，评估生物节律的改善程度；
获取用户的方案执行信息和健康调整信息，循环输出生物节律健康干预方案，直到健康目标的达成。
9.根据权利要求1所述的一种人体生物节律健康管理方法，其特征在于，所述生物节律数据包括日常行为信息、特定时间的身体和精神状态信息、性格特征信息、生理指标数据中的一种或多种；所述日常行为信息包括眠眠信息、饮食信息、运动信息以及光照信息中的一种或多种。
10.一种人体生物节律健康管理系统，其特征在于，包括：
基础特征信息获取模块，用于获取用户的基础特征信息，并根据所述基础特征信息建立个人生物节律的基础档案；
生物节律数据获取模块，用于获取用户在第一预设时间内的生物节律数据，并将所述生物节律数据保存在对应的所述基础档案内；
生物节律状态信息计算模块，用于根据所述基础特征信息以及生物节律数据，计算得到用户的生物节律状态信息，所述生物节律状态信息包括理想生物节律模式和理想生理指标数据；
生物节律紊乱程度信息计算模块，用于根据所述生物节律数据以及生物节律状态信息计算得到生物节律紊乱程度信息；
标准生物节律健康干预方案输出模块，用于根据所述生物节律紊乱程度信息输出在第二预设时间内的标准生物节律健康干预方案；
目标与意愿信息获取模块，用于获取用户执行所述标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息；
生物节律调节模块，用于根据用户执行该标准生物节律健康干预方案的目标与意愿信息，输出在第三预设时间内的个性化生物节律健康干预方案。
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