本公開涉及生理狀態(tài)控制系統(tǒng)、生理狀態(tài)控制方法以及振動(振蕩)波計(jì)算程序。

背景技術(shù)：

1、專利文獻(xiàn)1中公開了通過感知人的活動并基于該活動施加適當(dāng)?shù)纳窠?jīng)刺激而使自主(自律)神經(jīng)系統(tǒng)正常化的技術(shù)。

2、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

3、專利文獻(xiàn)1：日本特表2010-508969號公報(bào)

4、非專利文獻(xiàn)1：w?zong,t?heldt,gb?moody?and?rg?mark,"an?open-sourcealgorithm?to?detect?onset?of?arterial?blood?pressure?pulses(一種檢測動脈血壓脈沖開始的開源算法)",computers?in?cardiology?2003；30:259-262.[online],[令和3年8月12日檢索],互聯(lián)網(wǎng)<https://lcp.mit.edu/pdf/zong03a.pdf>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在專利文獻(xiàn)1的方法中，由起搏器等植入式醫(yī)療器械施加神經(jīng)刺激信號，器械向體內(nèi)的安裝等對生物體造成的負(fù)擔(dān)增大。

2、本公開是為了解決這樣的問題而完成的，提供能夠降低對生物體造成的負(fù)擔(dān)并且使自主神經(jīng)系統(tǒng)接近正常的生理狀態(tài)控制系統(tǒng)、生理狀態(tài)控制方法以及振動波計(jì)算程序。

3、本實(shí)施方式涉及的生理狀態(tài)控制系統(tǒng)具備：波形計(jì)測器，取得與生物體有關(guān)的頸動脈分叉部和椎動脈的脈搏波及通過10-20法(系統(tǒng))等計(jì)測的各部腦波(腦電波)的波形信息；生理狀態(tài)控制裝置，基于由所述波形計(jì)測器取得的所述波形信息，計(jì)算對所述生物體施加的振動波；以及驅(qū)動裝置，將計(jì)算出的所述振動波從所述生物體的外部施加于所述生物體的頸動脈分叉部和椎動脈中的至少任一方。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠降低對生物體造成的負(fù)擔(dān)并且使自主神經(jīng)系統(tǒng)接近正常。

4、為了調(diào)整循環(huán)器官、消化器官和呼吸器官等的活動，與自己的意愿無關(guān)地、7×24小時持續(xù)在工作的正是自主神經(jīng)。由于是自動反應(yīng)的神經(jīng)，因此它們無意識地調(diào)整著呼吸、血液循環(huán)、體溫調(diào)節(jié)、消化、排泄、生殖和免疫等功能，對于維持生命是不可或缺的。當(dāng)自主神經(jīng)緊張亢進(jìn)時，會出現(xiàn)身體無力、便秘或腹瀉、頭痛、潮熱、心悸和麻痹等自主神經(jīng)失調(diào)癥狀。人們認(rèn)為控制這些生理狀態(tài)是以腦干為中心的腦功能的表現(xiàn)。

5、經(jīng)調(diào)查，提供腦活動能量源的腦血流的路徑如下：在肺部吸入氧氣的血液從左心房輸送到左心室，然后血液從主動脈弓輸送到全身。從主動脈弓分支出的左右頸總動脈在頸動脈分叉部分支到頸內(nèi)動脈，向額葉、顳葉和頂葉供給血液，從主動脈弓分支出的左右鎖骨下動脈分支為左右椎動脈，沿頸椎向腦干、小腦和枕葉供給血液。

6、通過利用所述波形計(jì)測器計(jì)測這些部位的波形，能獲得這些動脈所供給的血流的信息，另外，通過觀測腦的各部位的腦波，能夠從腦血流和腦波這兩方面觀察腦的活動狀態(tài)。

7、在上述生理狀態(tài)控制系統(tǒng)中，所述生理狀態(tài)控制裝置用至少1個頻帶(頻段)對所取得的所述波形信息進(jìn)行濾波，對濾波得到的所述頻帶的所述波形信息進(jìn)行希爾伯特(hilbert)變換，提取對所述波形信息進(jìn)行希爾伯特變換而得到的復(fù)波形方程的實(shí)部和虛部，若設(shè)實(shí)部為瞬時振幅、虛部為瞬時相位，在生理上可視為穩(wěn)定狀態(tài)的期間計(jì)算瞬時振幅和瞬時相位的時間微分即瞬時頻率，并計(jì)算瞬時振幅和瞬時頻率的分布，則分別像高斯分布一樣分布。

8、在上述生理狀態(tài)控制系統(tǒng)中，所述生理狀態(tài)控制裝置可以包括0.004～0.015hz(vlf2)、0.015～0.04hz(vlf1)、0.04～0.15hz(lf)、0.15～0.4hz(hf)、0.4～1.5hz(δ1)、1.5～4hz(δ2)、4～8hz(θ)、8～13hz(α)、13～30hz(β)和30～100hz(γ)中的至少任一頻帶作為所述頻帶。另外，也可以在1.5hz(赫茲)以上的δ1、δ2、θ、α、β、γ頻帶中進(jìn)一步分割為多個劃分。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠從腦波和脈搏波取得生理狀態(tài)。

9、在上述生理狀態(tài)控制系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)自主神經(jīng)失調(diào)癥狀時，觀測到主要在vlf2、vlf1、lf、hf、δ1、δ2、θ、α、β和γ中的至少一個頻帶的振幅、頻率的分布的平均值和方差值偏離于通常的分布。所述生理狀態(tài)控制裝置計(jì)算以使自主神經(jīng)異常時的振幅和頻率的平均值和方差值成為自主神經(jīng)正常時的振幅和頻率的分布的瞬時振幅和瞬時頻率，通過使所述驅(qū)動裝置施加它們的振動或壓力，使供給到腦干和腦的血流接近正常值，從而能夠改善自主神經(jīng)失調(diào)癥。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠使生理狀態(tài)接近正常。

10、在上述生理狀態(tài)控制系統(tǒng)中，所述生理狀態(tài)控制裝置也可以，作為所述波形信息，基于腦波、脈搏波和脈搏間隔波中的至少任一方，計(jì)算對所述生物體施加的所述振動波。另外，也可以通過檢查腦波帶波形的瞬時振幅和瞬時頻率的分布形狀來確認(rèn)生理狀態(tài)是否接近正常值，并調(diào)整驅(qū)動所述驅(qū)動裝置的振幅。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠使生理狀態(tài)接近正常狀態(tài)。

11、本實(shí)施方式涉及的生理狀態(tài)控制方法包括：取得與生物體有關(guān)的腦波和脈搏波中的至少任一方的波形信息的步驟；基于所取得的所述波形信息，計(jì)算對所述生物體施加的振動波的步驟；和將計(jì)算出的所述振動波從所述生物體的外部施加于所述生物體的左右頸動脈分叉部和左右椎動脈(左右頸椎)中的至少任一方的步驟。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠降低對生物體造成的負(fù)擔(dān)并且使自主神經(jīng)系統(tǒng)接近正常。

12、在上述生理狀態(tài)控制方法中，計(jì)算所述振動波的步驟包括：用至少1個頻帶對所取得的所述波形信息進(jìn)行濾波的步驟；對濾波得到的所述頻帶的所述波形信息進(jìn)行希爾伯特變換的步驟；計(jì)算與對所述波形信息進(jìn)行希爾伯特變換而得到的復(fù)波形方程的實(shí)部相當(dāng)?shù)乃矔r振幅、和相當(dāng)于與所述復(fù)波形方程的虛部相當(dāng)?shù)乃矔r相位的時間微分值的瞬時頻率的步驟；計(jì)算瞬時值的類似高斯分布的分布的步驟；和以使計(jì)算出的所述類似高斯分布的分布成為正常生理狀態(tài)的類似高斯分布的分布的方式計(jì)算所述振動波的步驟，具有存儲正常時的生理狀態(tài)的瞬時振幅和瞬時頻率的分布形狀及自主神經(jīng)發(fā)生異常的狀態(tài)的瞬時振幅和瞬時頻率的分布形狀的單元。

13、在上述生理狀態(tài)控制方法中，在所述濾波的步驟中，可以包括0.004～0.015hz(vlf2)、0.015～0.04hz(vlf1)、0.04～0.15hz(lf)、0.15～0.4hz(hf)、0.4～1.5hz(δ1)、1.5～4hz(δ2)、4～8hz(θ)、8～13hz(α)、13～30hz(β)和30～100hz(γ)中的至少任一頻帶作為所述頻帶。

14、在上述生理狀態(tài)控制方法中，作為所述波形信息，基于腦波、脈搏波和脈搏間隔波形中的至少任一方，計(jì)測各頻帶、各部位的瞬時振幅和瞬時頻率的分布，確定與正常生理狀態(tài)的分布形狀偏離的頻帶和部位，向與該頻帶和部位相關(guān)的左右頸動脈分叉部和左右椎動脈中的任一方的驅(qū)動裝置輸入具有正常生理狀態(tài)時的該頻帶的瞬時振幅和瞬時頻率的分布的振動波形，使該部位的血流接近正常的狀態(tài)，從而能夠改善自主神經(jīng)系統(tǒng)的異常。

15、當(dāng)在特定部位存在多個與所述正常生理狀態(tài)的分布形狀偏離的頻帶的情況下，向所述驅(qū)動裝置輸入的正常生理狀態(tài)的振動波形也可以是多個頻帶的振動波形重疊而成的波形。

16、根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供能降低對生物體造成的負(fù)擔(dān)并且使自主神經(jīng)系統(tǒng)接近正常的生理狀態(tài)控制系統(tǒng)、生理狀態(tài)控制方法以及振動波計(jì)算程序。

17、本公開的上述和其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將從下面給出的詳細(xì)描述和附圖得到更充分的理解。