Оценка уровня кортизола и психологического равновесия или нарушения психологического равновесия
Изобретения относятся к медицинской технике. Носимое пользователем портативное устройство содержит датчик проводимости кожи для измерения проводимости кожи пользователя и устройство оценки уровня кортизола. Устройство оценки уровня кортизола содержит блок обработки для приема и обработки характеристики проводимости кожи, формируемой проводимостью кожи с течением времени для пользователя. Блок обработки выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной реакции на воздействие в характеристике проводимости кожи и определения характеристики оцениваемого уровня кортизола пользователя на основании по меньшей мере одной реакции на воздействие. Достигается оценка уровня кортизола с течением времени для обеспечения более точной оценки психологического равновесия пользователя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе оценки уровня кортизола и ее применению для оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для оценки уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя. Кроме того, настоящее изобретение относится к портативному устройству, носимому пользователем и содержащему такую систему оценки.
Уровень техники
В статье WESTERINK J ЕТ AL: "Emotion measurement platform for daily life situations", AFFECTIVE COMPUTING AND INTELLIGENT INTERACTION AND WORKSHOPS. 2009. ACII 2009. 3RD 3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON. IEEE. PISCATAWAY. NJ. USA. 10 сентября 2009 г. (2009-09-10), стр. 1-6, раскрыта связь между проводимостью кожи (SC) и эмоциональным возбуждением, а также платформа, состоящая из SC-браслета, грудного ремня для ЭКГ и интернет-планшета Nokia N810, носимого в специализированном держателе, прикрепленном к ремню участника, который служит в качестве сетевого концентратора.
В WO 2008/099320 раскрыто устройство для обработки сигналов GSR (гальваническая реакция кожи), чтобы оценивать уровень возбуждения или по меньшей мере изменение уровня возбуждения пользователя, чтобы вычислять третий или более высокий центральный момент зарегистрированного сигнала GSR и чтобы получать оценку уровня возбуждения по указанному третьему или более высокому центральному моменту.
В JP 2005305132 раскрыто вычисление количества стресса по биоинформации.
В статье Kirschbaum: "Consistent sex differences in Cortisol responses to psychological stress", Psychosomatic Medicine, том 54, №6, 1 января 1992 г. (1992-01-01), стр. 648, раскрыты половые различия в реакциях по кортизолу на психологический стресс.
В US 2008/081963 раскрыто устройство для определения индивидуальных реакций на индуцированный и фактический психологический стресс и/или идентификации субъектов, восприимчивых к пагубным эффектам психологического стресса, оказываемым на сердечно-сосудистую систему.
Термин аллостаз введен в главе "Allostasis: A new paradigm to explain arousal pathology" в Fisher, S., Reason, J. (Eds.) Handbook of Life Stress, Cognition and Health, John Wiley and Sons, New York, (1988), стр. 629-649. Гемостаз указывает, что внутренняя среда организма поддерживается постоянной с помощью самокорректирующихся действий (отрицательная ответная реакция) его составляющих органов. Аллостаз указывает, что внутренняя среда меняется для того, чтобы отвечать воспринимаемым и прогнозируемым нуждам. Другими словами, аллостаз относится к активному процессу, посредством которого организм отвечает на ежедневные события и поддерживает гомеостаз.
В публикации "Central effects of stress hormones in health and disease: Understanding the protective and damaging effects of stress and stress mediators", B.S. McEwen, European Journal of Pharmacology 583 (2008), стр. 174-185 описаны главные эффекты гормонов стресса на состояние здоровья и заболевания. Стресс начинается в головном мозге и влияет на головной мозг, а также остальной организм. Острые стрессовые реакции способствуют адаптации и выживанию посредством реакций нервной, сердечнососудистой, автономных, иммунной и метаболической систем. Хронический стресс может способствовать и усиливать патофизиологию через те системы, в которых регуляция нарушена. Бремя хронического стресса и соответствующие изменения в личных привычках (курение, обжорство, употребление алкоголя, плохое качество сна; иначе обозначаемые как «образ жизни») называют аллостатической перегрузкой. Ясно, что хронический стресс не является здоровым состоянием.
Количественное определение стресса, например, описано в WO 2006/090371 А2. В WO 2006/090371 А2 раскрыта система и способ отслеживания одного или более физиологических параметров пользователя. Система содержит один или более портативных модулей датчиков, воспринимающих один или более физиологических параметров. Один или более передатчиков беспроводным образом передают сигналы, отражающие значения одного или более физиологических параметров, на переносной монитор. Переносной монитор содержит первый процессор, который обрабатывает сигналы, получаемые от передатчика в реальном времени с использованием экспертного знания. Устройство обеспечивает указание одного или более результатов обработки. В одном из вариантов осуществления первый процессор выполнен с возможностью вычислять из первых сигналов один или оба из отображаемых параметра возбужденного состояния пользователя и параметр, отражающий эмоциональное состояние пользователя. Кроме того, вычисление параметра, отражающего возбужденное состояние пользователя может включать вычисление оценки симпатической или парасимпатической активности пользователя с использованием алгоритма на основании одного или более из кожно-электрической активности пользователя, частоты сердечных сокращений, изменения КЭА и изменения ЧСС.
В настоящее время становится все более и более важным не только количественно определять стресс, но и фактически уравновешивать стресс (например, из-за более трудного образа жизни или ускоряющегося ритма жизни). В US 2009/0264711 А1 раскрыты способ и устройство для модификации поведения. Во время работы аппарат запоминает, какая ситуация вызывает желаемые и нежелательные физиологические параметры и затем обучает пользователя избегать ситуации, вызывающей нежелательное поведение, и избегать будущих случаев. Кроме того, аппарат может рекомендовать модификацию поведения прежде чем параметр достигнет повышенного состояния. Поскольку индивидуум будет предупрежден, когда случиться ситуация, которая будет вести к нежелательным физиологическим параметрам, аппарат будет предлагать пользователю способ смягчения ситуации, например, заменить активностью или ситуацией, которые создают желаемые физиологические паттерны. Тогда пользователь будет способен выполнить подходящие этапы, чтобы смягчить ситуацию. Однако в настоящее время система с оценкой накопления стрессовой нагрузки в отношении отклонения от аллостаза и опасности аллостатической перегрузки в реальном времени не доступна. Следовательно, существует необходимость в создании усовершенствованной системы для оценки психологического равновесия пользователя. Техническим результатом заявленных изобретение является обеспечение оценки уровня кортизола с течением времени для обеспечения более точной оценки психологического равновесия пользователя.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в создании системы оценки уровня кортизола, а также портативного устройства, которое содержит такую систему. Изобретение охарактеризовано в пункте 1 формулы.
В первом аспекте настоящего изобретения представлена система оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для оценки уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя, система содержит датчик проводимости кожи для измерения проводимости кожи пользователя, проводимость кожи с течением времени формирует характеристику проводимости кожи. Система дополнительно содержит блок обработки для приема и обработки характеристики проводимости кожи, блок обработки выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной реакции на воздействие в характеристике проводимости кожи для того, чтобы определять характеристику оцениваемого уровня кортизола пользователя на основании по меньшей мере одной реакции на воздействие, и для того, чтобы определять оцениваемый уровень психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя на основании характеристики оцениваемого уровня кортизола.
В другом аспекте настоящего изобретения представлено портативное устройство, носимое пользователем, устройство содержит систему оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия в соответствии с изобретением.
Основная идея изобретения состоит в оценке или моделировании характеристики уровня кортизола (в слюне) (которая представляет собой уровень кортизола с течением времени) на основании измерений проводимости кожи. Известно, что воздействие (или стрессовый фактор или эмоциональное событие) вызывает (с короткой задержкой) реакцию на воздействие в проводимости кожи (или реакции проводимости кожи), которую можно измерять. Авторы изобретения обнаружили, что существует конкретная зависимость между реакцией на воздействие (или реакцией проводимости кожи) в характеристике проводимости кожи и реакцией по кортизолу (в слюне) пользователя во времени. Таким образом, существует конкретная корреляция между измеряемой реакцией проводимости кожи (или реакцией на воздействие) и последующей реакцией по кортизолу. Реакция по кортизолу, связанная с реакцией на воздействие, в частности, имеет конкретную (временную) задержку. Эта задержка, в частности, значительно превышает задержку между воздействием и реакцией на это воздействие. В частности, обнаружено, что существует конкретная задержка между пиком в характеристике проводимости кожи и пиком соответствующей реакции по кортизолу во времени. Также авторы изобретения обнаружили, что реакции по кортизолу во времени могут накапливаться или добавляться поверх друг друга. Используя это знание, можно оценивать уровень психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя. Следует понимать, что уровень психологического равновесия и уровень нарушения психологического равновесия можно использовать взаимозаменяемо. Психологическое равновесие является противоположностью нарушения психологического равновесия, и наоборот. Высокий уровень психологического равновесия соответствует низкому уровню нарушения психологического равновесия, и низкий уровень психологического равновесия соответствует высокому уровню нарушения психологического равновесия. В частности, можно обеспечивать количественное определение эффекта накопления последующих воздействий (или стрессовых факторов) в конкретном временном интервале (например, временной интервал в несколько часов). С использованием настоящего изобретения можно оценивать не только аллостатическую нагрузку, но даже можно давать прогноз изменой стрессовой реакции в близком будущем после возникновения серьезных воздействий (или стрессовых факторов). Аллостатическая нагрузка схожа с тяжестью накопленной реакции на воздействие (или состоянием равновесия/нарушения равновесия), но временная задержка отсутствует. Система оценивает или получает меру психологического равновесия (или нарушения равновесия), которую получают из измерений проводимости кожи (например, с использованием портативного устройства). Эта мера или уровень психологического равновесия (или нарушения равновесия) может не только давать указания текущего состояния психологического равновесия (или нарушения равновесия) пользователя (например, человека), но она также может давать оценку предстоящих уровней психологического равновесия (или нарушения равновесия). Например, пользователь может быть предупрежден о возможном периоде нарушения психологического равновесия во время следующего периода времени (например, во время следующих 60 минут). В частности, оценка или прогноз уровня нарушения равновесия в случае тяжелого эмоционального события, может расширять конкретный период времени в будущем (например, 150 минут в будущем). По существу система может направлять пользователя (например, человека) для предотвращения состояний чрезмерного стресса, которые могут вредить здоровью пользователя. На основании оцениваемого уровня нарушения равновесия, вывод можно отображать пользователю, например, в форме совета не водить машину в течение определенного периода времени в будущем. Кроме того, система может использовать прогноз предстоящего нарушения психологического равновесия по отношению к другим известным предстоящим событиям (например, из повестки дня) для того, чтобы предсказывать ситуации, которые потенциально могут навредить здоровью пользователя. Предпочтительные варианты осуществления изобретения определяют в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленное портативное устройство имеет предпочтительные варианты осуществления, схожие и/или идентичные заявленной системе, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения. В первом варианте осуществления система дополнительно содержит память для хранения характеристики оцениваемого уровня кортизола, который определяют посредством накапливания множества оцениваемых реакций по кортизолу во времени, где каждаяоцениваемая реакция по кортизолу во времени основана на одной реакции на воздействие. Таким образом, реакции по кортизолу во времени прибавляют поверх друг друга. В частности, в каждый момент времени можно прибавлять уровни кортизола различных реакций по кортизолу во времени для этого момента времени. Таким образом, можно обеспечить количественное определение эффекта накопления последующих воздействий (или стрессовых факторов) в конкретном временном интервале (например, временной интервал в несколько часов). На основании накопленных реакций по кортизолу можно оценивать уровень психологического равновесия (или нарушения равновесия).
В варианте этого варианта осуществления блок обработки выполнен с возможностью оценки каждой реакции по кортизолу во времени как
где g представляет собой усиление, cr представляет собой коэффициент роста и cd представляет собой коэффициент затухания. Таким образом, в действительности, можно обеспечить оценку реакции по кортизолу, которая близко схожа с реакцией по кортизолу в слюне пользователя.
В другом варианте оцениваемая реакция по кортизолу во времени зависит от входной информации, указывающей на пол пользователя, которую вводят в систему. Учитывая пол пользователя, можно давать более точную оценку уровня психологического равновесия (или нарушения равновесия).
В другом варианте блок обработки выполнен с возможностью определять одну из по меньшей мере одной реакции на воздействие в конкретный начальный момент времени, и соответствующая оцениваемая реакция по кортизолу во времени имеет свою начальную точку в конкретный начальный момент времени и длится до своей конечной точки в заданный конечный момент времени в будущем. Таким образом можно обеспечить оценку или прогноз будущего уровня психологического равновесия (или нарушения равновесия) посредством вычисления и/или оценки характеристики уровня кортизола для будущего периода времени длительностью до заданного конечного момента времени или можно обеспечить оценку текущего состояния психологического равновесия (или нарушения равновесия) пользователя посредством вычисления и/или оценки характеристики уровня кортизола в течение прошлого периода времени длительностью до заданного конечного момента времени.
В варианте соответствующая оцениваемая реакция по кортизолу во времени растет до своей пиковой точки, которая возникает в заданный пиковый момент времени, с заданным коэффициентом роста и спадает до своей конечной точки, которая возникает в заданный конечный момент времени, с заданным коэффициентом затухания. Таким образом, в действительности можно обеспечить оценку реакции по кортизолу, которая весьма схожа с реакцией по кортизолу в слюне пользователя. Только в качестве примера, коэффициент роста может составлять между 27 и 29, в частности 28, коэффициент затухания может составлять между 22 и 24, в частности 23, для мужчин, коэффициент затухания может составлять между 14 и 16, в частности 15, для женщин, усиление может составлять между 154 и 156, в частности 155, для мужчин и/или усиление может составлять между 269 и 271, в частности 270, для женщин.
В одном из вариантов заданный пиковый момент времени составляет приблизительно 30 минут после конкретного начального момента времени. Показано, что эта задержка во времени между пиком в характеристике проводимости кожи и пиком соответствующей реакции по кортизолу во времени близка к реальности.
В другом варианте заданный конечный момент времени составляет приблизительно 90 минут после конкретного начального момента времени, если во входной информации указана женщина в качестве пользователя, и/или где заданный конечный момент времени составляет приблизительно 150 минут после конкретного начального момента времени, если во входной информации указан мужчина в качестве пользователя. Показано, что эти конечные моменты времени как для мужчин, так и для женщин близки к реальности.
В дополнительном варианте осуществления блок обработки выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной реакции на воздействие в характеристике проводимости кожи посредством определения пиков в первой производной проводимости кожи. Это легкий путь определения реакции на воздействие (или стрессовый фактор) в сигнале проводимости кожи.
В одном из вариантов высота пиковой точки реакции по кортизолу во времени пропорциональна высоте пика в первой производной характеристики проводимости кожи. Таким образом, уровень кортизола, и, таким образом, уровень психологического равновесия (или вклад в аллостатическую нагрузку), количественно определяют посредством высоты пика в первой производной характеристики проводимости кожи или сигнала.
В другом варианте осуществления блок обработки выполнен с возможностью определения, на основании характеристики оцениваемого уровня кортизола, по меньшей мере три (или больше) различных состояния, которые изображают различные уровни психологического равновесия (или нарушения равновесия). Таким образом, можно обеспечить пользователю полезную ответную реакцию или выходной сигнал. Возможны по меньшей мере три состояния, например: «безопасное уравновешенное» состояние, «привлекающее внимание» состояние и «требующее действия» (например, «зеленое» состояние, «желтое» состояние и «красное» состояние).
В другом варианте осуществления блок обработки выполнен с возможностью определять оцениваемый уровень психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для текущего момента времени. Таким образом, можно обеспечить оценку текущего состояния психологического равновесия (или нарушения равновесия) пользователя, в частности, посредством оценки характеристики уровня кортизола в прошедший период времени.
В другом варианте осуществления блок обработки выполнен с возможностью определять оцениваемый уровень психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для будущего момента времени или будущего периода времени. Таким образом, можно обеспечить оценку или прогноз предстоящего уровня психологического равновесия (или нарушения равновесия) в будущем, в частности посредством оценки характеристики уровня кортизола, рассматривая в отношении будущего периода времени.
В другом варианте осуществления система содержит блок вывода для вывода уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователю. Таким образом, пользователя можно информировать о его текущем и/или прогнозируемом уровне психологического равновесия (или нарушения равновесия). Тогда пользователь может предпринимать соответствующие действия.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты изобретения показаны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) осуществления, описанные ниже в настоящем документе. Далее на чертежах:
на фиг. 1 представлена примерная реакция по кортизолу во времени,
на фиг. 2 представлена примерная характеристика проводимости кожи, которую измеряют посредством датчика проводимости кожи,
на фиг. 3 представлена система оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления
на фиг. 4 представлен способ оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления
на фиг. 5 представлена примерная реакция на воздействие и соответствующая реакция по кортизолу во времени,
на фиг. 6 представлена примерная характеристика проводимости кожи, которая содержит множество воздействий и соответствующих реакций по кортизолу во времени,
на фиг. 7 представлен первый пример a) характеристики проводимости кожи, b) первой производной характеристики проводимости кожи и c) оценочной характеристики уровня кортизола в слюне,
на фиг. 8 представлен второй пример a) характеристики проводимости кожи, b) первой производной характеристики проводимости кожи и c) оценочной характеристики уровня кортизола в слюне,
на фиг. 9 представлен вид в перспективе портативного устройства согласно одному из вариантов осуществления,
на фиг. 10 представлены пользователь и система оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления,
на фиг. 11a-11d представлен блок вывода системы оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления и
на фиг. 12 представлена схема системы оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия или способа согласно одному из вариантов осуществления.
Осуществление изобретения
Роль гормона кортизола для стресса уже была исследована в прошлом. Например, в публикации “Consistent Sex Differences in Cortisol Responses to Psychological Stress”, Clemens Kirschbaum, Phd, Stefan Wust, and Dirk Hellhammer, Phd, Psychosomatic Medicine 54 (1992), стр. 648-657, включенной в настоящий документ путем ссылки, описаны эндокринологические эффекты психологического стресса.
Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (HPA) обеспечивает жизненные физиологические функции в организме млекопитающего как в условиях отсутствия воздействий, так и во время воздействий, таких как физический и эмоциональный стресс, как описано в “Studies on adaptation”, Selye H., Endocrinology 21(1937) стр. 169-188, включенной в настоящий документ путем ссылки. Помимо влияния на структуры в центральной нервной системе, опосредованного кортикотропин-рилизинг-гормоном (CRH), большинство периферических и центральных эффектов активности HPA модулирует основной глюкокортикоидный гормон кортизол (у человека) или кортикостерон (у грызунов), соответственно. Присутствие умеренных уровней кортизола на всем протяжении дня является обязательным для базовых физиологических процессов, таких как функционирование сердечно-сосудистой системы. С другой стороны, показано, что мощные глюкокортикоидные реакции уравновешивают или предотвращают негативные эффекты, обусловленные стрессовыми факторами, как описано в “Physiological functions of glucocorticoids in stress and their relation to pharmacological actions”, Munck A, Guyre PM, Holbrook NJ, Endocr Rev 5 (1984) стр. 25-44, включенной в настоящий документ путем ссылки.
В публикации Kirschbaum et al., указанной выше, описаны адренокортикальные реакции здоровых подростков и взрослых на протокол психосоциального стресса в лабораторной обстановке. Посредством повторных измерений кортизола в слюне определено развитие этой реакции во времени как для мужчин, так и для женщин.
На фиг. 1 представлена примерная реакция по кортизолу во времени. На фиг. 1 представлена реакция по кортизолу во времени, обусловленная стрессовой реакцией для мужчин (темные круги) и женщин (светлые круги), как раскрыто в публикации Kirschbaum et al., указанной выше. Реакция по кортизолу во времени представляет собой характеристику уровня кортизола (абсолютное значение, измеренное в нмоль/л, на фиг. 1) с течением времени. Даже несмотря на то, что на фиг. 1 представлен результат, раскрытый в публикации Kirschbaum et al., указанной выше, он уместен для общей реакции по кортизолу во времени. Эта общая реакция по кортизолу во времени имеет отношение к настоящему изобретению.
Авторы изобретения обнаружили, что имеет место конкретная зависимость между реакцией на воздействие (или реакцией проводимости кожи) в характеристике проводимости кожи и реакцией по кортизолу (в слюне) пользователя во времени. Таким образом, имеет место конкретная корреляция между измеряемой реакцией проводимости кожи (или реакцией на воздействие) и последующей реакцией по кортизолу во времени. Реакция по кортизолу, связанная с реакцией на воздействие, в частности, имеет конкретную (временную) задержку. Эта задержка, в частности, значительно больше, чем задержка между воздействием и реакцией на воздействие. Также авторы изобретения обнаружили, что эти реакции по кортизолу во времени могут накапливаться или прибавляться поверх друг друга. Используя это знание, можно оценивать уровень психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя.
На фиг. 2 представлена примерная характеристика проводимости кожи, измеряемая посредством датчика проводимости кожи. Например, можно встраивать датчик или выполнять измерения с использованием портативного устройства, описанного в настоящем документе. Ось x на фиг. 2 обозначает время t в течение периода нескольких часов, здесь приблизительно от 16 часов до 22 часов 30 минут. Таким образом, характеристика проводимости кожи формируется в течение нескольких часов. На фиг. 2 ось y обозначает измеряемые значения проводимости кожи, также называемые гальванической реакцией кожи (ГРК) или кожно-электрической активностью (КЭА), измеряемой в мкСм. Каждая точка характеристики проводимости кожи отражает значение проводимости кожи, воспринимаемое посредством датчика проводимости кожи в этот конкретный момент времени t. Проводимость кожи (или ГРК или КЭА) представляет собой меру электрической проводимости кожи, которая варьирует в зависимости от уровня ее влажности и, таким образом, активности потовых желез. Эмоциональные события или воздействия показаны в виде пиков с более крутым наклоном при нарастании и более пологим наклоном при спадании. На фиг. 2 каждый пик соответствует реакции симпатической нервной системы на эмоционально возбуждающие события (передаваемые через блуждающий нерв потовым железам кожи). Этот пик также называют реакцией проводимости кожи (или реакцией на воздействие). Эмоционально возбуждающие события или воздействия можно рассматривать как психологический стресс, в отличие от физических упражнений, которые можно рассматривать как физический стресс. Таким образом, эмоциональное событие или воздействие вызывает (при короткой задержки) реакцию на воздействие в проводимости кожи (или реакцию проводимости кожи), которую можно измерять.
На фиг. 3 представлена система 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления. Система оценки (или определения) психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для оценки (или определения) уровня 12 психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя содержит датчик 20 проводимости кожи для измерения проводимости кожи пользователя. Проводимость кожи, измеряемая посредством датчика 20 с течением времени, формирует характеристику 22 проводимости кожи. Система дополнительно содержит блок 10 обработки (или блок оценки уровня психологического равновесия/нарушения равновесия или оценщик уровня психологического равновесия/нарушения психологического равновесия) для приема и обработки характеристики 22 проводимости кожи. Блок 10 обработки может относиться к какому-либо типу подходящего блока обработки или процессора, такому как, например, микропроцессор/микроконтроллер, или встроенный микроконтроллер, но не ограничиваться этим. Понятно, что датчик 20 проводимости кожи и блок 10 обработки может быть частью того же устройства (например, портативного устройства или браслета) или может представлять собой два отдельных устройства.
Блок 10 обработки выполнен с возможностью определять по меньшей мере одну реакцию на воздействие в характеристике 22 проводимости кожи (например посредством определения первой производной проводимости кожи), для того, чтобы оценивать характеристику уровня кортизола пользователя на основании определяемой по меньшей мере одной реакции на воздействие, и для того, чтобы определять (или вычислять) оцениваемый уровень 12 психологического равновесия/нарушения психологического равновесия пользователя на основании характеристики оцениваемого уровня кортизола. Возможно, как указано посредством штриховых линий на фиг. 3, система может содержать блок вывода 40 для вывода или визуализации уровня 12 психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователю. Понятно, что блок вывода 40 и блок 10 обработки может представлять собой часть одного и того же устройства (например портативного устройства или браслета) или могут представлять собой два отдельных устройства.
Система дополнительно может содержать память 11 для хранения характеристики 28 оцениваемого уровня кортизола. Блок 10 обработки может хранить характеристику 28 уровня кортизола в памяти 11 и/или может считывать сохраненный из памяти 11. Блок обработки 28 выполнен с возможностью определения (или вычисления) оцениваемой реакции 26 по кортизолу во времени для каждой определяемой реакции 24 на воздействие. Оцениваемую реакцию 26 по кортизолу во времени затем прибавляют к уровню кортизола или характеристике 28 уровня кортизола в памяти. Таким образом, множество оцениваемых реакций 26 по кортизолу во времени накапливают для того, чтобы оценивать характеристику 28 уровня кортизола, который хранят в памяти 11. Более конкретно, для каждого момента времени, уровни кортизола различных реакций по кортизолу во времени для этого момента времени прибавляют или накапливают. Память может представлять собой любую подходящую память, такую как, например, регистр памяти или RAM (оперативное запоминающее устройство). Понятно, что память 11 и блок 10 обработки могут представлять собой часть одно и того же устройства (например, портативного устройства или браслета) или могут представлять собой два отдельных устройства.
На фиг. 4 представлен способ оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления. Способ оценки уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя включает этап S1 приема характеристики проводимости кожи, этап S2 определения по меньшей мере одной реакции на воздействие в характеристике проводимости кожи (например, посредством определения первой производной проводимости кожи), этап S3 оценки характеристики уровня кортизола пользователя на основании определяемой по меньшей мере одной реакции на воздействие, и этап S4 определения оцениваемого уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя на основании характеристики оцениваемого уровня кортизола. Эти этапы также можно осуществлять посредством блока обработки или компьютерной программы, содержащей средства программного кода для управления компьютером для того, чтобы осуществлять эти этапы. При необходимости, как указано посредством штриховых линий, способ дополнительно может содержать этап S5 вывода уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователю.
В одном из примеров оцениваемый уровень психологического равновесия (или нарушения равновесия) определяют для текущего момента времени (или на данный момент) посредством вычисления и/или оценки характеристики уровня кортизола в прошлом периоде времени (например, 90 минут в прошлом для женщин и 150 минут в прошлом для мужчин). Например, блок 10 обработки может считывать характеристику 28 уровня кортизола для последнего периода (например, последних 90 минут) из памяти 11 для того, чтобы определять уровень психологического равновесия для текущего момента времени. В другом примере, оцениваемый уровень психологического равновесия (или нарушения равновесия) определяют или прогнозируют для будущего момента времени (или будущего периода времени) посредством вычисления и/или оценки характеристики уровня кортизола для будущего периода времени (например, 90 минут в будущем для женщин и 150 минут в будущем для мужчин). Например, блок 10 обработки может считывать характеристику 28 уровня кортизола для будущего периода (например, 90 минут в будущем) из памяти 11 для того, чтобы определять уровень психологического равновесия для момента времени в будущем.
На фиг. 5 представлена примерная реакция 24 на воздействие (или реакция проводимости кожи) характеристики 22 проводимости кожи (верхняя диаграмма на фиг. 5) и соответствующая реакция 26 по кортизолу во времени (нижняя диаграмма на фиг. 5). Как можно видеть на фиг. 5, реакцию 24 на воздействие определяют в конкретный начальный момент времени t1, и соответствующая оцениваемая реакция 26 по кортизолу во времени имеет начальную точку в конкретный начальный момент времени t1 и длится до конечной точки в заданный конечный момент времени t3 в будущем. Более конкретно, реакция 26 по кортизолу во времени возрастает до ее пиковой точки P, которая находится в заданным пиковом моменте времени t2, с заданным коэффициентом роста cr, и падает до ее конечной точки, которая находится в заданном конечном моменте времени t3, с заданным коэффициентом затухания cd. Обнаружено, что такую реакцию 26 по кортизолу во времени (или кривую реакции) можно оценивать или моделировать с использованием уравнения:
(1)
где g представляет собой усиление, cr представляет собой коэффициент роста и cd представляет собой коэффициент затухания. В частности, время t можно измерять в минутах. Усиление g соответствует высоте пиковой точки P. Таким образом, кривую 26 реакции по кортизолу во времени можно моделировать с использованием функции с использованием трех ключевых дескрипторов: усиление g, коэффициент роста cr и коэффициент затухания cd. Таким образом, можно обеспечить оценку реакции по кортизолу, которая близко походит на реакцию по кортизолу в слюне пользователя в действительности. Реакция на воздействие (или стрессовая реакция) и соответствующая реакция по кортизолу четко различаются между мужчинами и женщинами. Таким образом, оцениваемая реакция 26 по кортизолу может зависеть от входной информации, которую вводят в систему 100, например, вводят в блок 10 обработки, и которая указывает на пол пользователя. Например, информацию можно вводить посредством пользовательского интерфейса или она может быть встроена в систему. Учитывая пол пользователя, можно давать более точную оценку или определение уровня психологического равновесия (или нарушения равновесия). Например, заданный конечный момент времени t3 зависит от пола пользователя. В частности, заданный конечный момент времени t3 может составлять приблизительно 90 минут после конкретного начального момента времени t1, если во входной информации указан женский пол, и приблизительно 150 минут, если во входной информации указан мужской пол. Поскольку нисходящая кривая представляет собой асимптоту, эти значения выбирают так, что реакция по кортизолу эффективно сходит на нет (но не полностью). Таким образом, уровень кортизола в реакции по кортизолу во времени в конечный момент времени t3 равен нулю или идет близко к нулю.
Ниже в таблице 1 представлены результаты моделирования для трех коэффициентов реакции по кортизолу в слюне на психосоциальное воздействие (или стрессовый фактор) для мужчин и женщин согласно уравнению (1), приведенному выше. Как можно видеть в таблице 1, коэффициент роста cr равен для обоих полов, тогда как коэффициент затухания cd отличается значительно. Усиление g почти в два раза выше для женщин по сравнению с мужчинами.
| Таблица 1 | ||
| Коэффициент | Мужчины | Женщины |
| cd | 23 | 15 |
| cr | 28 | 28 |
| g | 155 | 270 |
Оцениваемые реакции по кортизолу во времени (уровни кортизола с течением времени) могут быть дополнительными к базовому уровню кортизола в реальной характеристике кортизола. В суточной характеристике кортизола всегда имеет место базовый уровень, зависящий от времени суток. Например, утром он высок для пробуждения человека и снижается до низкого значения вечером для того, чтобы способствовать засыпанию. Эти эффекты базового уровня кортизола система не должна учитывать. Реакция (кривая) по кортизолу во времени, описанная в настоящем документе, представляет собой количество уровня кортизола, дополнительное к базовому уровню кортизола. Это дополнительное количество исчезает после конкретного периода времени (например, приблизительно 150 минут). Таким образом, уровень кортизола оцениваемой реакции по кортизолу во времени не представляет собой оценочное значение реального уровня кортизола (абсолютное значение).
Накопленные реакции по кортизолу (в слюне), которые перекрываются во времени, дают характеристику оцениваемого уровня кортизола. Поскольку характеристика оцениваемого уровня кортизола связана с воздействиями (или пиками стресса/возбуждения) в характеристике проводимости кожи, временные эффекты от возникновения воздействия (или стрессового фактора), в характеристике проводимости кожи, становятся видны в оцениваемой характеристике уровня кортизола. Последующие воздействия (или стрессовые факторы) четко вызывают перекрывающиеся реакции по кортизолу.
Таким образом, характеристику 28 оцениваемого уровня кортизола можно определять посредством накопления множества оцениваемых реакций 26 по кортизолу во времени, где каждая оцениваемая реакция 26 по кортизолу во времени основана на одной реакции 24 на воздействие. Таким образом, можно обеспечить количественное определение эффекта накопления последующих воздействий (или стрессовых факторов) в конкретном временном интервале (например, временной интервал в несколько часов). На основании этих накопленных реакций по кортизолу можно оценивать уровень психологического равновесия (или нарушения равновесия).
На фиг. 6 представлена примерная характеристика 22 проводимости кожи, которая содержит множество воздействий 24a-h и соответствующих реакций 26a-h по кортизолу во времени. В частности, на фиг. 6 представлена характеристика 22 проводимости кожи у женщин. Характеристика 22 проводимости кожи содержит множество воздействий 24a-h (или пиков стресса/возбуждения). С каждой реакцией 24a-h на воздействие связана соответствующая кривая 26a-h реакции по кортизолу в слюне. Как можно видеть на фиг. 6, заданный пиковый момент времени (t2 на фиг. 5) пиковой точки P составляет приблизительно 30 минут после начального момента времени.
Тогда характеристику 28 оцениваемого уровня кортизола определяют посредством накопления множества оцениваемых реакций кортизола во времени, которые перекрываются во времени (например, с одной стороны реакции 26a и 26b по кортизолу на фиг. 6 и с другой стороны реакции 26c-h по кортизолу). Следовательно, психологическое равновесие определяют или оценивают на основании эффекта накопления последующих воздействий (или стрессовых факторов), оказываемого на состояние настроения/стресса человека, полагая, что он связан с накоплением кортизола в слюне, который связан с внутриклеточным кортизолом.
На фиг. 7 представлен первый пример характеристики 22 проводимости кожи (фиг. 7a), первая производная 22' характеристики проводимости кожи (фиг. 7b) и оценочная характеристика 28 уровня кортизола в слюне (фиг. 7c). На фиг. 8 представлен второй пример характеристики 22 проводимости кожи (фиг. 8a), первая производная 22' характеристики проводимости кожи (фиг. 8b) и характеристика 28 оцениваемого уровня кортизола в слюне (фиг. 8c). В частности, на фиг. 7a или фиг. 8a представлена сглаженная проводимость кожи, на фиг. 7b или фиг. 8b представлена первая производная d(SC)/dt проводимости кожи и соответствующих пиков (показанных в виде тонких вертикальных линий), и на фиг. 7c или фиг. 8c представлен накопленный кортизол. В целом, на каждой из фиг. 7 и фиг. 8 представлена обработка сигнала, которую осуществляет блок 10 обработки, которая ведет к определению оцениваемого уровня психологического равновесия/нарушения равновесия (или накопленной стрессовой нагрузки) на основании характеристики проводимости кожи или сигнал 22.
Как изложено выше, датчик 20 проводимости кожи измеряет проводимость кожи (например, на частоте 2 Гц). Затем формируют характеристику 22 проводимости кожи (см. фиг. 7a или фиг. 8a). Затем блок 10 обработки определяет производную 22' первого порядка проводимости кожи для того, чтобы определять реакцию(и) на воздействие (см. фиг. 7b или фиг. 8b). Блок 10 обработки может определить по меньшей мере одну реакцию на воздействие в характеристике проводимости кожи посредством определения пиков в производной проводимости кожи первого порядка. Таким образом, каждая реакция на воздействие выглядит как пик в первой производной проводимости кожи (обозначенный тонкой вертикальной линией на фиг. 7b или фиг. 8b. Блок 10 обработки после этого оценивает или определяет характеристику 28 оцениваемого уровня кортизола посредством накопления множества оцениваемых реакций 26 по кортизолу во времени, каждая оцениваемая реакция 26 по кортизолу во времени основана на одной реакции 24 на воздействие (см. фиг. 7c или фиг. 8c). Блок 10 обработки после этого определяет оцениваемый уровень психологического равновесия на основании характеристики 28 оцениваемого уровня кортизола.
Как указано выше, эмоциональные события дают начало пикам в характеристике или сигнале 22 проводимости кожи. Нарастающий фронт таких пиков выглядит как пик на первой производной. Серьезность такого воздействие (или эмоционального события) и, таким образом, уровень психологического равновесия или аллостатической нагрузки от таких событий количественно определяют посредством высоты пика на первой производной характеристики или сигнала проводимости кожи. Тогда вклад этого воздействия/воздействий (или эмоционального события(й)) в уровень кортизола (в слюне) определяют посредством прибавления кривой реакции 26 по кортизолу (такой как показано на фиг. 1 или нижней диаграмме на фиг. 6) к памяти или служебному регистру (например, 90 минут в будущем для женщин и 150 минут в будущем для мужчин). Высота реакции по кортизолу или вклада кортизола от события (определяемая постоянным усилением g) пропорциональна высоте пика в первой производной характеристики 22 проводимости кожи для этой реакции на воздействие. Таким образом, эффект эмоционально возбуждающего события сохраняется в концентрации кортизола в слюне (и, таким образом, внутриклеточной концентрации) в течение конкретного периода времени, в частности 90 и 150 минут для женщин и мужчин, соответственно. Для того чтобы оценивать текущее состояние психологического равновесия, для этих периодов нужно учитывать последние события. Таким образом, меру психологического равновесия оценивают как накопленный кортизол в слюне посредством вычисления свертки скорректированных по высоте (дельта) пиков для серии событий, с одной стороны, и, с другой стороны, реакции по кортизолу в слюне мужчин или женщин, как задано параметрами в формуле 1.
В отсутствие стрессовых факторов уровень кортизола падает до фонового уровня в соответствии с кривой реакции по кортизолу во времени в конкретный период времени, в частности приблизительно 90 минут для женщин и приблизительно 150 минут для мужчин. Затем определяют полностью уравновешенное состояние как состояние больше чем через 90 или 150 минут после последнего значительного воздействия или реакции на воздействие для женщин и мужчин, соответственно. Полностью неуравновешенное состояние определить сложнее. Ясно, что когда происходит бесконечная последовательность воздействий (или стрессовых факторов), разделенных только минутами, получают устойчивое состояние с уровнем кортизола, связанным с (накопленной) серьезностью воспринимаемых стрессовых факторов. Согласно литературным источникам по аллостатической нагрузке (перегрузке), в такой ситуации, когда достигается аллостатическая перегрузка, стрессовая реакция в определенный момент исчезает. Несмотря на затруднительное количественное определение, этому состоянию можно присвоить обозначение «полностью неуравновешенное». В этом состоянии человек склонен к ошибочному поведению. Для практической реализации всегда возможно дать определение для «полностью неуравновешенного», адаптировав его к измеренной истории конкретного пользователя: наивысший уровень кортизола, вычисленный по измерениям проводимости кожи.
По сравнению с фиг. 7c, на фиг. 8c дополнительно указаны три области в накопленном уровне кортизола или характеристике 28 уровня кортизола, которые транслируются в три соответствующих интервала или области 12a, 12b, 12c психологического равновесия (или нарушения равновесия). В первой области 12a кумулятивный уровень кортизола ниже первого порога TH1, во второй области 12b накопленный уровень кортизола выше первого порога TH1 и ниже второго порога TH2 (который выше первого порога TH1), и в третьей области 12c накопленный уровень кортизола выше второго порога TH2. Каждая область 12a, 12b, 12c изображает или соответствует одному уровню или состоянию психологического равновесия (или нарушения психологического равновесия). Первая область 12a, например, может отражать «безопасный уравновешенный» или «зеленый» уровень или состояние, вторая область 12b может отражать «привлекающий внимание» или «желтый» уровень или состояние, а третья область 12c может отражать «требующий действия» или «красный» уровень или состояние. Следовательно, на фиг. 8c в основном показан перевод уровня кортизола в слюне в цветовые коды «светофора».
Примерная, но не ограничивающая интерпретация в цветовых кодах для аллостатической нагрузки может представлять собой следующее. В «зеленом» состоянии человек расслаблен и спокоен. При определенном уровне кортизола (который можно определять в испытаниях с помощью анкетирования о настроении, таких как UMACL) определяют переход от «зеленого» состояния к «желтому» состоянию. При «желтом» уровне или состоянии человек готов к возможным опасностям и несколько напряжен. Реакция на стрессовые факторы в «желтом» состоянии не может не отличаться от таковой у человека в «зеленом» состоянии. В «красном» состоянии человек испытывает аллостатическую перегрузку, и эффект накопления стрессовых событий считается вредным для человека. Если человек остается в «желтом» состоянии слишком долго накопленная аллостатическая нагрузка ведет к феномену адреналиновой усталости, которая сопровождается сниженной кривой реакции по кортизолу на эмоциональные события. Поскольку кортизол действует в качестве сдерживающего буфера для активации человека в отношении внимательности, человек остается в состоянии готовности и возбуждения в течение более длительного времени, и при более высокой интенсивности. Человек раздражен в этом состоянии. Соотношение длительностей зеленого и желтого состояний является мерой равновесия в этом случае. Слишком длительное нахождение в желтом состоянии утомляет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и ведет к красному состоянию. Возможно, вне статистики стрессовой реакции, можно наблюдать уменьшенную реакцию из-за адреналиновой усталости.
Если близко посмотреть на кривую кортизола на фиг. 8, можно наблюдать задержку. Характеристика 28 уровня кортизола имеет пик приблизительно через полчаса (30 минут) после стрессового фактора. Это верно для каждого эмоционального события или стрессового фактора, но более эффективно и наглядно для сильных эмоциональных событий или стрессовых факторов. Эта задержка допускает предсказательную способность системы (или портативного устройства), чтобы предупреждать пользователя (например, носящего портативное устройство) о предстоящем пике. Во время такого максимума реакция на новые стрессовые факторы отличается от «нормальной» стрессовой реакции. Реакция должна быть более неуравновешенной, возможно даже ведущей к приступам гнева или агрессивному поведению на дороге при вождении автомобиля. В примере на фиг. 8 после последовательности стрессовых факторов имело место недостаточное восстановление, которое ведет к периоду в «красном» состоянии 12c. Период полностью без воздействий (или без реакций на воздействия) приблизительно в час восстанавливал баланс почти полностью.
Вплоть до этой точки описан вывод или индикация в форме цветового кода «светофора». Однако, понятно, что обратная связь или вывод уровня или состояния психологического равновесия у пользователя также можно давать каким-либо другим подходящим образом. Однако в предпочтительном варианте осуществления идентифицируют три (или больше) различных состояния, которые обозначают различные уровни психологического равновесия. Вместо «зеленого», «желтого» и «красного», также можно использовать другие коды или символы, такие как «расслабленный», «занятой» и «перегруженный» или «:-)» и «:-(».
На фиг. 9 представлен вид в перспективе портативного устройства 30, носимого пользователем, согласно одному из вариантов осуществления. В этом варианте осуществления портативное устройство 30 представлено в форме браслета. Браслет содержит часть 33 материала браслета и корпус 34. Часть 33 материала браслета можно оборачивать вокруг запястья пользователя. Понятно, что портативное устройство 30 также можно носить вокруг какой-либо другой подходящей части тела, такой как лодыжка, ступня или кисть.
Портативное устройство 30 может, в частности, содержать систему 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия, описанную в настоящем документе. Таким образом, можно обеспечить систему 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия в ненавязчивом и портативном формате. Альтернативно, портативное устройство 30 может только содержать датчик 20 проводимости кожи, а блок 10 обработки системы 100 можно располагать в удаленном местоположении или устройстве (например, удаленный компьютер).
Портативное устройство 30 содержит датчик 20 проводимости кожи. Датчик 20 проводимости кожи содержит электроды 31, 32 проводимости кожи в комбинации с блоком измерения проводимости кожи (не показан). В варианте осуществления на фиг. 9, два электрода 31, 32 проводимости кожи встроены в часть 33 материала браслета. Электроды 31, 32 проводимости кожи можно располагать так, чтобы они контактировали с ладонной стороной запястья, где обычно не много волос, когда пользователь надевает или носит портативное устройство 30. Таким образом, можно обеспечить более качественное измерение проводимости кожи.
Блок измерения проводимости кожи адаптируют для того, чтобы измерять проводимость кожи пользователя 1 между электродами 31, 32 проводимости кожи. Электроды 31, 32 проводимости кожи можно соединять с блоком измерения проводимости кожи посредством проводов, встроенных в часть 33 материала браслета в варианте осуществления на фиг. 9. В частности, блок измерения проводимости кожи или датчик может содержать генератор напряжения для подачи напряжения между по меньшей мере двумя электродами проводимости кожи, воспринимающий блок для измерения тока между по меньшей мере двумя электродами и/или вычислительный блок для вычисления проводимости кожи на основании воспринимаемого тока. Измеряемая проводимость кожи с течением времени формирует характеристику (или данные) проводимости кожи. Характеристика (или данные) проводимости кожи, например, можно хранить в памяти портативного устройства 30, или можно (беспроводным образом) передавать на внешний блок с использованием (беспроводного) передатчика.
Блок измерения проводимости кожи и/или блок 10 обработки можно встраивать в корпус 34 портативного устройства 30. Портативное устройство 30 дополнительно может содержать передатчик для беспроводной передачи данных по беспроводному каналу связи для того, чтобы выводить данные или оцениваемый уровень 12. Однако понятно, что блок 10 обработки также может представлять собой отдельную часть или устройство и что портативное устройство 10 затем передает данные проводимости кожи к отдельной части или устройству через (беспроводной) передатчик.
На фиг. 10 представлены пользователь 1 и система 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления. Система 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия содержит датчик 20 проводимости кожи для измерения проводимости кожи пользователя 1. На фиг. 10 датчик 20 проводимости кожи встроен в портативное устройство 30, в форме браслета, носимого пользователем 1. Однако датчик 20 проводимости кожи также может воспринимать проводимость кожи на других подходящих частях организма, таких как палец (пальцы) и/или ладонная сторона кисти. Система 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия дополнительно содержит устройство вывода 40 для вывода уровня 12 психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователю 1. Устройство вывода 40 может быть портативным, например, пристегиваемым к ремню пользователя 1, как указано на фиг. 10. Устройство вывода 40, показанное на фиг. 5, содержит средство 41 отображения для отображения уровня 12 психологического равновесия или нарушения психологического равновесия. Альтернативно или дополнительно, уровень 12 также может представлять собой вывод пользователю 1 с использованием звука, света и/или вибрации. Устройство вывода 40 может представлять собой отдельное устройство (как показано на фиг. 10) или его можно встраивать, например, в портативное устройство 30, которое содержит датчик 20. Вывод можно осуществлять посредством множества модальностей, таких как звуковая (например, звук), визуальная (например, свет) и/или тактильная (например, вибрация) обратная связь.
Система 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия дополнительно может содержать дополнительные устройства, такие как электрокардиографический (ЭКГ) датчик, такой как грудной ремень 20a для ЭКГ, показанный на фиг. 10. ЭКГ датчик может воспринимать электрокардиограмму пользователя 1. По электрокардиограмме можно определять изменение частоты сердечных сокращений (ВЧСС), которая, как известно, имеет отношение к стрессу. Однако, также другие подходящие измерения, такие как BVP, дыхание, температура кожи, электроэнцефалография (ЭЭГ)/активность головного мозга, активность измерения (например, через датчик ускорения) и/или опросники можно использовать для дополнительных измерений.
На фиг. 11a-11d показан блок вывода 40 системы 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия согласно одному из вариантов осуществления. В этом примере блок вывода 40 представляет собой или содержит дисплей, как объясняется со ссылкой на фиг. 10. На каждой из фиг. 11a-d информацию о состоянии или уровне психологического равновесия (или нарушении психологического равновесия) передают посредством разноцветного спидометра. Например, дисплей на фиг. 11a может быть зеленым, отражая «зеленый» уровень или состояние, дисплей на Фиг. 11b может быть желтым, отражая «желтый» уровень или состояние, дисплей на фиг. 11c может быть красным, отражая «красный» уровень или состояние, и дисплей на фиг. 11d может быть голубым, отражая «голубой» уровень или состояние. Следовательно, в этом примере идентифицируют четыре различных состояния, которые предсказывают различные уровни психологического равновесия.
В одном из примеров, этого «светофорного» советчика можно использовать для того, чтобы предупреждать носящего портативное устройство 30 (или браслет), описанного в настоящем документе, относительно «неуравновешенного» периода в ближайшем будущем (например, в следующие 60 минут). Таким образом, портативное устройство 30 (или браслет, или ГРК датчик браслета) используют для мониторинга уровня психологического равновесия/нарушения психологического равновесия (или уровня стресса) и предсказания или прогнозирования накопленной стрессовой реакции в пределах конкретного временного интервала (например, 60 минут) для того, чтобы предупреждать пользователя о предстоящем потенциально вредном или сильном (эмоциональном) нарушении равновесия или высоком уровне нарушения психологического равновесия. Предстоящий уровень нарушения психологического равновесия отображают пользователю в виде столбца или приборной доски с цветовым кодированием (как показано на фиг. 11a-d) с тем, чтобы пользователь мог видеть дисплей браслета в момент, когда он приближается к «красному» состоянию или зоне. Если система или портативное устройство (например, браслет) прогнозирует приближение к «красной» зоне, пользователя, например, можно уведомлять посредством вибрации или звукового сигнала. Система или портативное устройство (например, браслет) можно связывать с внешним устройством (например, приложением для iPhone или ПК), которое может обеспечивать поведенческие подсказки для того, чтобы противодействовать предсказываемому пику стресса (например, дыхательные упражнения), советовать избегать стрессовых ситуаций, советовать управлять гневом при нахождении в стрессовой ситуации, прогуляться в парке и т.д. Внешнее устройство (например, iPhone или ПК) также может начинать отображать изображения природы или классическую музыку, которые, как известно снижают стресс.
На фиг. 12 представлена диаграмма системы 100 оценки психологического равновесия или нарушения психологического равновесия или способ согласно одному из вариантов осуществления. Система 100 содержит датчик 20 проводимости кожи, в частности портативное устройство 30 (или ГРК датчик браслета), оценщик 110 уровня нарушения психологического равновесия на основании последних эмоциональных событий (или воздействий), предиктор (или средство прогноза) 120 уровня нарушения психологического равновесия в будущем моменте времени или периоде времени (например, в течение предстоящих 60 минут), и приложение календарь 130 (или электронная повестка дня). Как можно видеть на фиг. 12, датчик 20 проводимости кожи или портативное устройство 30 (или ГРК датчик браслета) передает характеристику проводимости кожи оценщику 110 уровня нарушения психологического равновесия на основании последних эмоциональных событий (или воздействия). Оценщик 110 уровня нарушения психологического равновесия определяет оцениваемый уровень нарушения психологического равновесия для текущего момента времени, как изложено выше. Этот оцениваемый уровень нарушения психологического равновесия затем ассоциируют или связывают с данными из приложения календарь 130 пользователя. Это приложение календарь 130, например, можно реализовать во внешнем устройстве (например, ПК, портативный компьютер, мобильный телефон, iPhone и т.д.). Альтернативно или дополнительно, датчик 20 проводимости кожи или портативное устройство 30 (или ГРК датчик браслета) передает характеристику проводимости кожи предиктору (или средству прогноза) 120 уровня нарушения психологического равновесия в течение будущего момента времени или периода времени (например, в течение предстоящих 60 минут). Предиктор уровня нарушения психологического равновесия 120 определяет оценочный уровень нарушения психологического равновесия в течение будущего момента времени или будущего периода времени, как изложено выше. Этот оценочный уровень нарушения психологического равновесия затем ассоциируют или связывают с данными из приложения календарь 130 пользователя. Таким образом, уровень нарушения психологического равновесия можно предсказывать или прогнозировать для предстоящего события в календаре пользователя. Этого, в частности, достигают, учитывая как текущий уровень нарушения психологического равновесия, так и предсказываемый (прогнозируемый) уровень нарушения психологического равновесия в течение конкретного будущего периода времени (например, следующих 60 мин).
Понятно, что оценщик 110 уровня нарушения психологического равновесия и/или предиктор уровня нарушения психологического равновесия 120 можно реализовать в одном и том же блоке обработки или можно реализовать в отдельных блоках обработки. Кроме того, понятно, что блок(и) обработки оценщика 110 уровня нарушения психологического равновесия и/или предиктора уровня нарушения психологического равновесия 120 можно располагать в портативном устройстве 30 (в частности, ГРК датчик браслета) или можно располагать во внешнем устройстве (например ПК, портативный компьютер, мобильный телефон, iPhone и т.д.).
В этом примере, проиллюстрированном на фиг. 12, система 100 или портативное устройство 30 (например, браслет или носимый на запястье ГРК датчик), описанное в настоящем документе, используют в комбинации с приложением, исполняемым на внешнем устройстве (например, ПК, портативный компьютер, мобильный телефон, iPhone и т.д.) для того, чтобы оценивать или отслеживать уровень нарушения психологического равновесия, анализировать этот уровень нарушения психологического равновесия и связывать его с данными из электронной повестки дня пользователя для предсказания или прогнозирования уровня нарушения психологического равновесия для предстоящих событий, учитывая текущий уровень нарушения психологического равновесия пользователя и его предсказываемый уровень нарушения психологического равновесия в течение конкретного периода времени (например, 60-минутного временного интервала). Эта система облегчает планирование событий в повестке дня, чтобы избегать слишком высокого уровня нарушения психологического равновесия, и обеспечивает пользователю руководство по поведению, чтобы противостоять случаям повышенного уровня нарушения психологического равновесия.
В настоящем документе описано легкое и не мешающее портативное устройство, которое измеряет наступление и интенсивность эмоциональной нагрузки человека (независимо от окраски, таким образом, эмоции могут быть как положительными, так и отрицательными - и те, и другие будут составлять эмоциональную нагрузку), также называемой уровнем психологического равновесия (или нарушения психологического равновесия), и обрабатывает эти данные для выдачи выходных данных (например, «светофорный» советчик) пользователю (или носящему) устройства, чтобы сообщать текущее состояние и/или чтобы предупреждать о неуравновешенном периоде (например, во время следующих 60 минут).
В настоящем документе описана система для получения измерения психологического равновесия, которую получают из измерений проводимости кожи, в частности, выполняемых с использованием портативного устройства. Это измерение может не только обеспечивать указание текущего состояния психологического равновесия человека, но также может давать оценку предстоящих уровней психологического равновесия. По существу оно может направлять человека для предотвращения состояний чрезмерного стресса, которые могут вредить здоровью человека. Кроме того, оно может использовать прогноз предстоящего психологического равновесия по отношению к другим известным предстоящим событиям (например, из повестки дня) для того, чтобы предсказывать ситуации, которые потенциально вредны для здоровья человека.
Хотя изобретение проиллюстрировано и описано подробно на рисунках и в приведенном выше описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать как иллюстративные или примерные и не ограничивающие; изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации раскрытых вариантов осуществления могут понять и реализовать специалисты в данной области при практическом осуществлении описываемого в заявке изобретения, изучив рисунки, раскрытие и приложенную формулу изобретения.
В формуле изобретения слово «содержит» не исключает других элементов или этапы, а формы единственного числа не исключают множественного числа. Один элемент или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Сам факт того, что определенные средства перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована с пользой.
Компьютерную программу можно хранить/распространять в подходящей среде, такой как оптическая запоминающая среда или твердотельная среда, поставляемая вместе с или в качестве части другого аппаратного обеспечения, но также можно распространять в других формах, например, через интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы.
Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не следует толковать в качестве ограничения объема.
1. Устройство (100) оценки уровня кортизола, содержащее:
блок (10) обработки для приема и обработки характеристики (22) проводимости кожи, формируемой проводимостью кожи с течением времени для пользователя (1), причем блок обработки выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной реакции (24) на воздействие в характеристике (22) проводимости кожи и определения характеристики (28) оцениваемого уровня кортизола пользователя (1) на основании по меньшей мере одной реакции (24) на воздействие.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее память (11) для хранения характеристики (28) оцениваемого уровня кортизола, который определяют посредством накопления множества оцениваемых реакций (26) по кортизолу во времени, где каждая оцениваемая реакция (26) по кортизолу во времени основана на одной реакции (24) на воздействие.
3. Устройство по п. 2, в котором блок обработки выполнен с возможностью оценивать каждую реакцию (26) по кортизолу во времени как
где g представляет собой усиление, cr представляет собой коэффициент роста, cd представляет собой коэффициент затухания.
4. Устройство по п. 2 или 3, в котором оцениваемая реакция (26) по кортизолу во времени зависит от входной информации, указывающей на пол пользователя, которую вводят в устройство.
5. Устройство по п. 2, в котором блок обработки выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной реакции (24) на воздействие в конкретный начальный момент времени (t1), и соответствующая оцениваемая реакция (26) по кортизолу во времени имеет начальную точку в конкретный начальный момент времени (t1) и длится до конечной точки в заданный конечный момент времени (t3) в будущем.
6. Устройство по п. 5, в котором дополнительно соответствующая оцениваемая реакция (26) по кортизолу во времени возрастает до пиковой точки, которая находится в заданном пиковом моменте времени (t2), с заданным коэффициентом роста (cr), и уменьшается до конечной точки, которая находится в заданном конечном моменте времени (t3), с заданным коэффициентом затухания (cd).
7. Устройство по п. 6, в котором заданный пиковый момент времени (t2) составляет приблизительно 30 мин после конкретного начального момента времени (t1).
8. Устройство по п. 5, в котором заданный конечный момент времени (t3) составляет приблизительно 90 мин после конкретного начального момента времени (t1), если во входной информации в качестве пользователя указана женщина, и/или в которой заданный конечный момент времени (t3) составляет приблизительно 150 мин после конкретного начального момента времени (t1), если во входной информации в качестве пользователя указан мужчина.
9. Устройство по п. 1, в котором блок обработки выполнен с возможностью определения оцениваемого уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия пользователя (1) на основании характеристики (28) оцениваемого уровня кортизола.
10. Устройство по п. 9, в котором блок обработки выполнен с возможностью определения оцениваемого уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для текущего момента времени.
11. Устройство по п. 9, в котором блок обработки выполнен с возможностью определения оцениваемого уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия в течение будущего момента времени или будущего периода времени.
12. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее блок вывода для вывода уровня психологического равновесия или нарушения психологического равновесия для пользователя.
13. Портативное устройство (30), носимое пользователем, причем устройство содержит датчик (20) проводимости кожи для измерения проводимости кожи пользователя и устройство оценки по любому из пп. 1-12.
