CN113593695B - 基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法及装置，涉及生物医学领域，调节方法包括：检测或采集乙醇摄入相关参数并解析为数据；将所得数据发送到服务器；根据所得数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；选取在服务器中预设的光调节参数集；根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。本发明从新的角度提出一种针对性较高的，针对乙醇摄入引发的生物节律紊乱的光调节方法，弥补了技术空白的同时，通过引入特有的乙醇因素判定模块，构建了相应的装置，能够判定使用者所患生物节律紊乱与乙醇摄入之间的关系，并根据关系调整生物节律的光调节参数，能够更加有效地、高针对性地进行生物节律光调节。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学领域，具体涉及一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法及装置。
背景技术
Sirtuin1(SIRT1)是一种具有重要细胞功能的蛋白质脱乙酰酶，它调节多种过程，包括外周组织的昼夜节律。目前，学术界还在致力于揭示SIRT1如何用于治疗疾病，如酒精性肝病(ALD)、阿尔茨海默病和肝纤维化等。有充分的记录表明，乙醇的摄入能够改变肝脏的昼夜节律系统。对其分子机制进行研究：对小鼠进行空白和乙醇处理，通过BGIS EQ-500平台检测对照组和ETOH小鼠mRNA水平的变化。RNA-seq结果提供了参与昼夜节律通路的基因的信息。结果表明乙醇组Bmal1和ClockmRNA水平降低。为了进一步评价BMAL1和CLOCK的蛋白表达模式，进行Westernblotti和d免疫荧光分析。结果表明，在乙醇组中，急性乙醇给药可下调BMAL1和CLOCK蛋白水平。已经证明SIRT1与CLOCK/BMAL1相互作用，促进肝脏中PER2的去乙酰化和降解。因此，我们接下来测量了PER2表达的变化。急性暴露于乙醇引起肝脏PER2蛋白水平的明显上调。最终，通过上述机制，乙醇的摄入能够直接影响生物节律，导致昼夜节律紊乱。目前，对于这种机制导致的昼夜节律紊乱的调整方法主要为药物治疗，或普适性调整方法，并没有针对性强的温和无害的调节方式，由于针对性不强，作用机理不匹配，也导致相应调节方法的效果不理想。
发明内容
为解决上述技术空白问题，本发明提供一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法及装置。
首先，本发明提供一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，包括以下步骤：
S1、检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
S2、将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器；
S3、根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
S4、根据S3所得判定结果，当判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入时，则不继续进行后续步骤，当判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，选取在服务器中预设的光调节参数集；
S5、接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
S6、根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
进一步地，所述乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的一种或二种以上，其中，呼出气体酒精含量、面部热度分布参数通过检测和运算获得，面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量通过采集(通过输入装置或收音装置等接收)和运算获得。
进一步地，当所述乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的二种以上时，设所述乙醇摄入相关参数包括的相关参数数量为N，表示N取/>的整数部分值，当/>小于1时，N取1，其中κ为用户的判定难易程度，根据个体不同而不同，为常数，取值为0-1之间，T0为本次检测或采集乙醇摄入相关参数与上次检测或采集乙醇摄入相关参数之间的时间间隔，单位为天，t0为时间调整因数，取值为7，单位为天。
进一步地，所述光调节参数包括但不限于下列参数及其组合——我们将其称之为光照配方，其成分包括以下参数中的一种或二种以上：中心波长及其光谱成分、光强度、光频率、光强度的时间调制频率、光强度的时间调制占空比、发光射位置、光调节开始及结束时间。
进一步地，当S3中所得判定结果为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，S4中所选取的在服务器中预设的光调节参数集中，光频率参数为40Hz。
进一步地，S1具体可以包括以下步骤：
S101、登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及预设的光调节参数集；
S102、检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据。
进一步地，当述乙醇摄入相关参数包括语音特点参数时，所述乙醇摄入相关参数数据历史数据中包括用户未摄入乙醇时采集的第一语音特点参数数据；
S1中采集用户乙醇摄入相关参数包括第二语音特点参数，所述第一语音特点参数和第二语音特点参数中的语音特点参数包含的用户行为表征信息包括第一语音特点参数与所述第二语音特点参数中的输入时间间隔以及第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息；
S3中根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入的步骤中，包括以下步骤：
根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的输入时间间隔，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第一概率；根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第二概率；根据所述第一概率和所述第二概率，判别所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，与预设阈值对比，当其高于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，当其低于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入。
进一步地，上述第一语音特点参数与第二语音特点参数的采集间隔时间为T，取值为正整数，其单位为天，第一语音特点参数所使用的语音文件时长为t1，其单位为秒，第二语音特点参数所使用的语音文件时长为t2，其单位为秒，则有：其中，η为基准时间间隔，取值为1-14的正整数，单位为天。
第二，本发明提供基于上述方法的一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，包括参数收集模块、通讯模块、基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块、发光模块；其中，
参数收集模块用于检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并根据所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集；
通讯模块用于将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器，以及接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
发光模块用于根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
进一步地，所述参数收集模块包括参数检测单元、参数采集单元和参数解析单元，其中，
参数检测单元用于检测用户乙醇摄入相关参数；
参数采集单元用于采集用户乙醇摄入相关参数，采集方式包括直接接收由输入装置输入的信息；
参数解析单元用于将检测或采集到的用户乙醇摄入相关参数解析为乙醇摄入相关参数数据。
进一步地，所述基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块包括乙醇因素判定单元和光调节参数集选取单元，其中，
乙醇因素判定单元用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
光调节参数集选取单元用于根据乙醇因素判定单元所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集。
进一步地，所述基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置还包括登录验证模块，登录验证模块用于登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及待选区的预设的光调节参数集；通讯模块还用于登录服务器和身份信息验证中的相关数据传输。
所述基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置还包括服务器，服务器可存储设备及用户身份信息、验证所需信息、以及相对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及待选区的预设的光调节参数集，还用于存储公共的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及待选区的预设的光调节参数集，还可以进行数据运算和传输。
进一步地，本发明公开的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，通过光调节，与气味、声音中的一种或二种有机结合，通过多个神经通路共同作用，增强综合效果。
进一步地，上述气味通过置于可穿戴装置上的香囊、香氛片实现，也可直接在环境中制造气味氛围。
进一步地，上述声音通过App在后台数据库中选择相关音乐并控制蓝牙耳机播放实现，也可直接在环境中播放相关音乐以减少对骨膜的刺激。
有益效果
本发明从新的角度提出一种针对性较高的，针对乙醇摄入引发的生物节律紊乱的光调节方法，弥补了技术空白，同时，通过引入特有的乙醇因素判定模块，构建了相应的装置，能够判定使用者所患生物节律紊乱与乙醇摄入之间的关系，并根据关系调整生物节律的光调节参数，能够更加有效地、高针对性地进行生物节律光调节。
附图说明
图1是本发明提供的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法步骤示意图；
图2是本发明提供的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置(系统)结构示意图；
图3 40Hz蓝光对急性酒精引起的肝损伤的影响；血清ALT(A)、AST(B)和TG(C)的含量水平。(D)油红O染色；
图440Hz蓝光对急性酒精小鼠运动和进食的影响；(A)小鼠的运动-休息节律；(B)小鼠的进食节律；
图540Hz蓝光对小鼠肝脏昼夜节律蛋白表达的影响；(A)蛋白质印迹测定小鼠肝脏中BMAL1、CLOCK和PER2的蛋白水平；(B)免疫荧光染色检测CLOCK的蛋白表达。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明的实施方式之一：见图1，一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，包括以下步骤：
S1、检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
S2、将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器；
S3、根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
S4、根据S3所得判定结果，当判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入时，则不继续进行后续步骤，当判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，选取在服务器中预设的光调节参数集；
S5、接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
S6、根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
上述方法所采用的的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置包括参数收集模块、通讯模块、基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块、发光模块；其中，
参数收集模块用于检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并根据所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集；
通讯模块用于将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器，以及接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
发光模块用于根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
本实施方式的工作原理为：通过参数收集模块检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；通过通讯模块将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器；通过基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并根据所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集；通过通讯模块接收从服务器传回的选取的光调节参数集；通过发光模块根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
本实施方式的有益效果为：由于乙醇摄入引发的生物节律紊乱在现有技术中是通过药物调节的，缺乏温和的调节手段，本发明通过对生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入进行判定来选取光调节参数集，可通过光调节来针对性地调节由于乙醇摄入引发的生物节律紊乱，填补了可单独针对乙醇摄入引起的生物节律紊乱的光调节方法的技术空缺。
本发明的实施方式之一：所述乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的一种或二种以上，其中，呼出气体酒精含量、面部热度分布参数通过检测和运算获得，面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量通过采集(通过输入装置或收音装置等接收)和运算获得。
本实施方式的有益效果为：选取极具代表性性的乙醇摄入相关参数进行乙醇摄入量判定，本发明调节方法假设前提为使用者(用户)已经出现生物节律紊乱需要进行光调节，在此基础上，基于上述代表性参数能够更加准确地判定乙醇摄入量是否对生物节律紊乱造成贡献，判定结果更加准确。同时，通过对乙醇因素判定单元判定方法的设定，还可以实现多重判定，例如：当通过面部颜色分布参数判定为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，再通过语音特点参数进一步判定，当通过语音特点参数进一步判定为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，最终判定结果为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，当通过语音特点参数进一步判定为生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入时，最终判定结果为生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入，从而根据个体差异设定不同的判定标准，来增加判定的准确性。
本发明的实施方式之一：当所述乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的二种以上时，设所述乙醇摄入相关参数包括的相关参数数量为N，表示N取/>的整数部分值，当小于1时，N取1，其中κ为用户的判定难易程度，根据个体不同而不同，为常数，取值为0-1之间，T0为本次检测或采集乙醇摄入相关参数与上次检测或采集乙醇摄入相关参数之间的时间间隔，单位为天，t0为时间调整因数，取值为7，单位为天。
本实施方式的有益效果为：根据个体差异和参数采集或检测的实际情况来限定乙醇摄入相关参数个数，避免了个别个体不易判定乙醇影响程度或非常容易判定乙醇影响程度分别造成的结果不准确或过度判定。
本发明的实施方式之一：所述光调节参数集中的参数包括以下数据中的一种或二种以上：中心波长及其光谱成分、光强度、光频率、光强度的时间调制频率、光强度的时间调制占空比、发光射位置、光调节开始及结束时间。
当S3中所得判定结果为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，S4中所选取的在服务器中预设的光调节参数集中，光频率参数为40Hz；当S3中所得判定结果为生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入时，S4中所选取的在服务器中预设的光调节参数集中，不限定光频率参数为40Hz。
本实施方式的有益效果为：通过研究乙醇摄入对生物昼夜节律的影响机制所得结论，可部分揭露光闪烁对调节这种昼夜节律紊乱的作用：非侵入性暴露于40Hz的光闪烁激活下丘脑SIRT1基因的表达，并且暴露于40Hz光闪烁轻缓处理能够显著增加BMAL1和CLOCK的蛋白质表达，从而调节中枢生物节律。这种调节主要针对乙醇摄入为诱因的相关生物节律紊乱尤其奏效。
本发明的实施方式之一：S1具体包括以下步骤：
S101、登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及预设的光调节参数集；
S102、检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据。
本实施方式的有益效果为：通过对用户信息中的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及预设的光调节参数集进行匹配，能够更准确地提供个性化服务，并且历史数据的匹配使得乙醇因素判定单元根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入的方法能够更加多元化，甚至具备学习性。
本发明的实施方式之一：当述乙醇摄入相关参数包括语音特点参数时，所述乙醇摄入相关参数数据历史数据中包括用户未摄入乙醇时采集的第一语音特点参数数据；
S1中采集用户乙醇摄入相关参数包括第二语音特点参数，所述第一语音特点参数和第二语音特点参数中的语音特点参数包含的用户行为表征信息包括第一语音特点参数与所述第二语音特点参数中的输入时间间隔以及第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息；
S3中根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入的步骤中，包括以下步骤：
根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的输入时间间隔，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第一概率；根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第二概率；根据所述第一概率和所述第二概率，判别所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，与预设阈值对比，当其高于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，当其低于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入。
本实施方式的有益效果为：由于呼出气体中的乙醇含量、面部特征等受环境条件影响过大，因此，本发明首次引入语音特征(语音特点参数)来辅助判定乙醇摄入对人体的影响程度，进而判定生物节律紊乱中乙醇摄入的影响程度，能够增加判定的准确性。
本发明的实施方式之一：上述第一语音特点参数与第二语音特点参数的采集间隔时间为T，取值为正整数，其单位为天，第一语音特点参数所使用的语音文件时长为t1，其单位为秒，第二语音特点参数所使用的语音文件时长为t2，其单位为秒，则有：其中，η为基准时间间隔，取值为1-14的正整数，单位为天。
本实施方式的有益效果为：采用特定的算法，结合上述第一语音特点参数与第二语音特点参数的语音文件时长和基准参数，限定了第一语音特点参数与第二语音特点参数的采集间隔时间为T，避免了由于采集时间间隔长导致的语言习惯变化造成的误判定。
本发明的实施方式之一：如图2，一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，包括参数收集模块、通讯模块、基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块、发光模块；其中，
参数收集模块用于检测或采集用户乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并根据所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集；
通讯模块用于将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器，以及接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
发光模块用于根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。工作原理及有益效果见上文。
本发明的实施方式之一：所述参数收集模块包括参数检测单元、参数采集单元和参数解析单元，其中，
参数检测单元用于检测用户乙醇摄入相关参数；
参数采集单元用于采集用户乙醇摄入相关参数，采集方式包括直接接收由输入装置输入的信息；
参数解析单元用于将检测或采集到的用户乙醇摄入相关参数解析为乙醇摄入相关参数数据。工作原理及有益效果见上文。
本发明的实施方式之一：所述基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块包括乙醇因素判定单元和光调节参数集选取单元，其中，
乙醇因素判定单元用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
光调节参数集选取单元用于根据乙醇因素判定单元所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集。工作原理及有益效果见上文。
本发明的实施方式之一：所述基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置还包括登录验证模块，登录验证模块用于登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及待选区的预设的光调节参数集；通讯模块还用于登录服务器和身份信息验证中的相关数据传输。工作原理及有益效果见上文。
采用本发明提供的方法对用户进行基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节：选择健康青年志愿者100名，年龄25-30周岁，性别随机，所有受试者均不嗜酒。参加受试者填写知情同意书。将受试者随机分为两组，a组为空白组50名不摄入乙醇，b组为乙醇摄入组50名，相关参数数据根据上文所述方法进行采集，b组按照志愿者体重计算饮酒量，每人每次摄入乙醇量为0.8g/kg。酒精摄入结束后，a组全部假定产生昼夜节律紊乱并参加后续试验，b组仅经受试者口述产生昼夜节律紊乱(白天困乏或夜间兴奋)者进入后续试验(共33名)。
另，全部受试者均分别在受试前(摄入酒精前)、摄入酒精后及后续试验前后检测心律\血压\转氨酶\褪黑素，其中，确定受试个体当下存在昼夜节律紊乱的标准为：该个体上述身体参数中存在以下昼夜节律紊乱代表参数变化中的两种以上：
(1)心率较受试前(摄入酒精前)升高20-35％；
(2)血压较受试前(摄入酒精前)升高15-30％；
(3)静脉血转氨酶含量较受试前(摄入酒精前)增加3-9％；
(4)褪黑素(通过静脉血酪氨酸酶含量)较受试前(摄入酒精前)减少25-70％。
a组全部受试者经S3判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入，无需进行后续步骤，b组(33名)受试者中，27名经S3判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，进行后续步骤，并随机分为3组，分别采用以下光调节参数集进行调节：
光调节参数集可包括以下参数及具体设置：
1、(1)40Hz蓝光(例如：中心波长450-480nm)，10-30分钟；(2)0Hz红光(例如：中心波长650-670nm)，3-7分钟；(3)40Hz黄光(例如：中心波长550-580nm)，7.5-16分钟：调节1-3组；
2、(1)40Hz蓝光(例如：中心波长430-470nm)，25-30分钟；(2)0Hz黄光(例如：中心波长550-580nm)，3-5分钟；(3)40Hz蓝光(例如：中心波长440-470nm)，4-10分钟：调节1-2组；
3、(1)40Hz蓝光(例如：中心波长470-480nm)，15-25分钟；(2)0Hz黄光(例如：中心波长580-610nm)，5-15分钟；(3)0Hz红光(例如：中心波长650-670nm)，5-9分钟：调节3-5组。
注：上述试验中，显效指：白天困乏或夜间兴奋现象完全消除(且昼夜节律紊乱代表参数变化减少至一项或零项)，无效指：白天困乏或夜间兴奋现象完全未受到任何影响(且昼夜节律紊乱代表参数变化仍保持在两项以上且程度降低不足30％)，显效及无效外受试者为有效，表现为昼夜节律紊乱代表参数变化仍保持在两项以上但程度降低幅度大于30％。
由上述试验结果及上表可知，本发明提供的方法能够较准确地判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并且采用光调节显效率平均为92.6％，对乙醇因其的昼夜节律紊乱具有显著的正向调节效果。
为了探索本发明所述方法对昼夜节律紊乱的调节机制，进行以下动物试验：
1、40Hz蓝光改善急性酒精诱导的肝损伤
24小时内灌胃3次5g/kg酒精建立急性酒精性模型，灌胃酒精的同时在上午8：00-9：00给予40Hz蓝光处理1小时。血清中ALT、AST和TG的表达水平可以用来评估肝脏的状态。图3A-C所示，急性酒精显著增加血清中ALT、AST和TG的表达水平。而与酒精组小鼠相比，给予40Hz蓝光的小鼠血清中ALT、AST和TG的表达水平明显下降。接下来，本研究采用油红染色评估小鼠肝脏脂肪变性的程度。与对照组相比，急性酒精暴露导致肝脏出现大量的红色脂肪滴。而给予40Hz蓝光后能够显著减少红色脂肪滴的数量(图3D)。这些结果显示，40Hz蓝光能够抑制酒精引起的肝脏损伤。
2、40Hz蓝光对酒精性肝病小鼠行为节律的影响
实验发现经过急性酒精灌胃处理的小鼠表现出白天活动频繁，夜间活动减少的现象(小鼠是夜行动物)，运动节律性明显减弱。而经过40Hz蓝光照射后，明显看到该组小鼠的夜间活动显著增加(图4A)。此外，酒精影响小鼠夜间进食，导致小鼠夜间进食次数减少。不出所料，40Hz蓝光影响小鼠进食节律，显著提高小鼠的夜间进食次数(图4B)。
3、40Hz蓝光能够调控小鼠肝脏昼夜节律蛋白的表达途径
有研究证明，酒精能够改变肝脏昼夜节律蛋白的表达。我们利用蛋白印迹实验研究急性酒精对小鼠肝脏中昼夜节律蛋白的影响。结果发现与正常组小鼠相比，急性酒精显著降低BMAL1和CLOCK的蛋白表达，增加PER2的蛋白表达(图5)。而40Hz蓝光能够显著上调BMAL1和CLOCK的蛋白表达，抑制PER2的蛋白表达(图5)。这些结果表明40Hz蓝光能够纠正急性酒精诱导的肝脏昼夜节律表达紊乱。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、检测或采集使用者乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
S2、将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器；
S3、根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
S4、根据S3所得判定结果，当判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入时，则不继续进行后续步骤，当判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，选取在服务器中预设的光调节参数集；
S5、接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
S6、根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节；
乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的一种或二种以上，其中，所述呼出气体酒精含量、面部热度分布参数通过检测和运算获得，面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量通过采集和运算获得；
乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的二种以上时，设所述乙醇摄入相关参数包括的相关参数数量为N，表示N取/>的整数部分值，当/>小于1时，N取1，其中κ为使用者的判定难易程度，根据个体不同而不同，为常数，取值为0-1之间，T0为本次检测或采集乙醇摄入相关参数与上次检测或采集乙醇摄入相关参数之间的时间间隔，单位为天，t0为时间调整因数，取值为7，单位为天；
当所述乙醇摄入相关参数包括语音特点参数时，所述乙醇摄入相关参数数据历史数据中包括使用者未摄入乙醇时采集的第一语音特点参数数据；
S1中采集使用者乙醇摄入相关参数包括第二语音特点参数，所述第一语音特点参数和第二语音特点参数中的语音特点参数包含的使用者行为表征信息包括第一语音特点参数与所述第二语音特点参数中的输入时间间隔以及第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息；
S3中根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入的步骤中，包括以下步骤：
根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的输入时间间隔，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第一概率；根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第二概率；根据所述第一概率和所述第二概率，判别所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，与预设阈值对比，当其高于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，当其低于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入；
上述第一语音特点参数与第二语音特点参数的采集间隔时间为T，取值为正整数，其单位为天，第一语音特点参数所使用的语音文件时长为t1，其单位为秒，第二语音特点参数所使用的语音文件时长为t2，其单位为秒，则有：其中，η为基准时间间隔，取值为1-14的正整数，单位为天。
2.根据权利要求1所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，其特征在于：所述光调节参数包括以下参数中的一种或二种以上：中心波长及其光谱成分、光强度、光频率、光强度的时间调制频率、光强度的时间调制占空比、发光射位置、光调节开始及结束时间。
3.根据权利要求2所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，其特征在于：当S3中所得判定结果为生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入时，S4中所选取的在服务器中预设的光调节参数集中，光频率参数为40Hz。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置调节方法，其特征在于：S1具体包括以下步骤：
S101、登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及预设的光调节参数集；
S102、检测或采集使用者乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据。
5.一种基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，其特征在于：包括参数收集模块、通讯模块、基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块、发光模块；其中，
参数收集模块用于检测或采集使用者乙醇摄入相关参数并解析为乙醇摄入相关参数数据；
乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的一种或二种以上，其中，所述呼出气体酒精含量、面部热度分布参数通过检测和运算获得，面部颜色分布参数、光照刺激下瞳孔变化相关参数、语音特点参数、乙醇摄入量通过采集和运算获得；
乙醇摄入相关参数包括呼出气体酒精含量、面部热度分布参数、面部颜色分布参数、语音特点参数、乙醇摄入量中的二种以上时，设所述乙醇摄入相关参数包括的相关参数数量为N，表示N取/>的整数部分值，当/>小于1时，N取1，其中κ为使用者的判定难易程度，根据个体不同而不同，为常数，取值为0-1之间，T0为本次检测或采集乙醇摄入相关参数与上次检测或采集乙醇摄入相关参数之间的时间间隔，单位为天，t0为时间调整因数，取值为7，单位为天；
当所述乙醇摄入相关参数包括语音特点参数时，所述乙醇摄入相关参数数据历史数据中包括使用者未摄入乙醇时采集的第一语音特点参数数据；
S1中采集使用者乙醇摄入相关参数包括第二语音特点参数，所述第一语音特点参数和第二语音特点参数中的语音特点参数包含的使用者行为表征信息包括第一语音特点参数与所述第二语音特点参数中的输入时间间隔以及第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息；
S3中根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入的步骤中，包括以下步骤：
根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的输入时间间隔，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第一概率；根据所述第一语音特点参数和所述第二语音特点参数分别对应的识别信息，确定表征所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，作为第二概率；根据所述第一概率和所述第二概率，判别所述第二语音特点参数与第一语音特点参数的目标识别结果为不同结果的概率，与预设阈值对比，当其高于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中包括乙醇摄入，当其低于阈值，则基于语音特点参数判定生物节律紊乱的引发因素中不包括乙醇摄入；
上述第一语音特点参数与第二语音特点参数的采集间隔时间为T，取值为正整数，其单位为天，第一语音特点参数所使用的语音文件时长为t1，其单位为秒，第二语音特点参数所使用的语音文件时长为t2，其单位为秒，则有：其中，η为基准时间间隔，取值为1-14的正整数，单位为天；
基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入，并根据所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集；
通讯模块用于将所得乙醇摄入相关参数数据发送到服务器，以及接收从服务器传回的选取的光调节参数集；
发光模块用于根据接收到的光调节参数集驱动生物节律光调节。
6.根据权利要求5所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，其特征在于：所述参数收集模块包括参数检测单元、参数采集单元和参数解析单元，其中，
参数检测单元用于检测使用者乙醇摄入相关参数；
参数采集单元用于采集使用者乙醇摄入相关参数，采集方式包括直接接收由输入装置输入的信息；
参数解析单元用于将检测或采集到的使用者乙醇摄入相关参数解析为乙醇摄入相关参数数据。
7.根据权利要求5所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，其特征在于：所述基于乙醇摄入的光调节参数集选取模块包括乙醇因素判定单元和光调节参数集选取单元，其中，
乙醇因素判定单元用于根据所得乙醇摄入相关参数数据判定生物节律紊乱的引发因素中是否包括乙醇摄入；
光调节参数集选取单元用于根据乙醇因素判定单元所得判定结果，选取在服务器中预设的光调节参数集。
8.根据权利要求5所述的基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置，其特征在于：所述基于乙醇因素判定的生物节律光调节装置还包括登录验证模块，登录验证模块用于登录服务器并进行身份信息验证，将终端的身份信息、配置状态、使用者的身份信息发送至服务器，并在服务器匹配相应使用者身份信息对应的乙醇摄入相关参数数据历史数据以及待选区的预设的光调节参数集；通讯模块还用于登录服务器和身份信息验证中的相关数据传输。
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Noninvasive 40-Hz Light Flicker Rescues Circadian Behavior and Abnormal Lipid Metabolism Induced by Acute Ethanol Exposure via Improving SIRT1 and the Circadian Clock in the Liver-Brain Axis;Youli You等;frontiers in pharmcology(第11期);第1-11页 * |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113593695A (zh) | 2021-11-02 |
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