生物反馈技术简介.ppt

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1、1,生物反馈技术简介,阮昆良西南大学心理学实验教学中心,2,Contents,生物反馈概述,主要的心理生理过程,生物反馈的应用,Spirit生物反馈系统使用指南,3,一、生物反馈概述,何为生物反馈生物反馈技术的优势常用的生物反馈仪,4,（一）何为生物反馈,生物反馈（biofeedback）理论起源于学习理论（learning theory）。学习理论强调环境对人的重要性，通过环境的影响（强化、惩罚），可以学习到某种行为，而且能够维持。生物反馈（Biofeedback）是采用电子仪器准确测定神经肌肉和自主神经系统的正常和异常活动状况，并把这些信息有选择地放大成视觉和听觉信号，然后反馈给受试人。,

2、5,（一）何为生物反馈,生物反馈的目的是通过一系列训练和治疗步骤，帮助受试人逐步了解原来并不为他所感知的肌体状况的变化过程，通过学习与控制仪器所提供的外部反馈信号，从而学会自我调节内部心理生理变化，达到预防和治疗特定疾病或优化生理心理状态的目的。仪器设备反映出一些没有觉察到心理生理过程，并有意识地控制。,6,（二）生物反馈技术的优势,对于患者的优势对于使用者的优势,7,1、生物反馈技术对于患者的优势,增加患者对自己心理生理活动的认知、反应的恢复能力增加患者自我管理心理生理活动的能力和信心领会思维、行为和生理变化之间的关系发展对心理生理自我管理的技能以及加快学习速度增加对心理治疗的认可,8,1、

3、生物反馈技术对于患者的优势,增加应用心理生理自我管理技能来处理新问题的兴趣意味着一种安全、有效和经济的非药物治疗,9,2、生物反馈技术对于使用者的优势,提供有价值的诊断和治疗信息可以很好地评估一些症状导致的心理生理反应，包括对刺激的反应和刺激后的恢复能力可以很好地评估心理治疗过程中以及治疗前后的心理生理变化增加技能和信心,10,（三）常用生物反馈仪,1、肌电反馈仪（electromyographic feedback instrument，EMG feedback）测量身体表层肌电电压，把微弱的肌电信号加以放大,以声或光的形式反馈给被试,被试根据这种反馈信号操纵肌肉活动,从而使肌肉放松或增强的

4、一种反馈方式。肌电的高低与肌肉的紧张程度密切相关。可以通过松弛来减除紧张、焦虑，通过加强肌肉收缩训练来恢复瘫痪肌肉的功能达到康复的目的。,11,咬肌上的三角电极,上梯形肌的广阔位置,12,胸部的引导心电,手腕位置的心电（正面）,13,（三）常用生物反馈仪,2、皮温反馈仪（thermal feedback instrument）测量并记录局部皮肤温度变化的装置，以皮肤温度作为反馈信号输入到反馈仪中并转换成视、听反馈信号，根据反馈信号训练患者学会调控皮肤温度。主要用来治疗与皮温有关联的病症，如偏头痛、焦虑等。根据需要放置在不同的位置。要严格控制治疗室的温度，在21.1125.11之间为适宜。,14

5、,15,（三）常用生物反馈仪,3、皮电反馈仪（skin conductance feedback instrument,GSR feedback）【GSRgalvanic skin response】皮电是皮肤上两个点之间的电流通过量或电阻值。情绪紧张、恐惧或焦虑情况下汗腺分泌增加，皮肤表面汗液增多，引起导电性增加使皮电升高。皮电是反映情绪变化最有意义的指标，可以用来缓解紧张情绪。,16,17,（三）常用生物反馈仪,4、脉搏血压反馈仪（pulse/blood pressure feedback instrument）以脉搏、血压为反馈信号，能测量并随时记录脉搏、收缩压、舒张压的变化，作为反馈信

6、号显示给患者。主要用于治疗高血压、心律不齐等。,18,手指血容量（BVP）传感器测量的是相关的血液流量，是通过光学电子测量附近的红外线。每次心跳过程中，血液流过动脉和血管，当血流量最大时。血容量信号也就最强，即信号图象到达最高点（或叫做波峰）。其顶点的高度表示的是那个时候相关血流量与血管舒张或收缩之间的关系。,19,20,（三）常用生物反馈仪,5、脑电反馈仪（electroencephalographic feedback instrument,EEG feedback）测量并记录不同部位的脑电活动（振幅和频率），给出一个或多个反馈信号。脑电活动的节律及振幅与情绪、注意力等有密切的联系，因此可

7、对特定脑电活动进行训练，学会主动控制脑电活动。可用于治疗失眠、疼痛、儿童注意力障碍等。,21,几种主要的脑电波,（Delta）波，频率为每秒13次，当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下，可出现这种波段。1、感觉状态：深睡，无梦的睡眠，迷睡，无意识2、相关行为：昏睡，不动，无注意力3、生理相关：不动，低水平觉醒,22,几种主要的脑电波,（Theta）波，频率为每秒48次，成年人在意愿受到挫折和抑郁时以及精神病患者这种波极为显著。但此波为少年（1017岁）的脑电图中的主要成分。1、感觉状态：直觉的，创造性的，回忆的，幻想的，朦胧，换位思考，催眠的，会意。2、相关行为：创造，直

8、觉，冥想，祈祷，转移不集中3、生理相关：康复，身心统一。,23,几种主要的脑电波,（Alpha）波，频率为每秒812次，平均数为10次左右，它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，波即刻消失。1、闭眼和深呼吸能提高Alpha波，思考和计算能减少Alpha波。2、感觉状态：放松，不激动但不催眠，安静，有意识。3、相关行为：沉思，冥想，无动作。4、生理相关：放松，康复。,24,几种主要的脑电波,（Beta）波，频率为每秒1236次，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节律可立

9、即被该节律所替代。Low Beta(12-15Hz)“SMR”Midrange Beta(15-18Hz)*中段Beta*High Beta(above 18Hz-36Hz)*高段Beta*,25,SMR（1215Hz）*14Hz*,Low Beta（1215Hz）also called“SMR”：低Beta波即“SMR”，较低的SMR 能反应“ADD”注意力缺陷。感觉状态：象在汽车游戏中，发动机超速转动，汽车超光速推进。相关行为：睁开眼,聆听，思考，分析判断解决问题。生理相关：运动抑制，重新训练能提高SMR。,26,中段Beta（1518Hz）,感觉状态：思考，自我环境意识。相关行为：智力和

10、精神活动。生理相关：警觉，活动，但不激动。,27,高段 Beta（1836Hz）,感觉状态：机警，激动相关行为：智力和精神活动，如算术，计划，等生理相关：一般身心功能的激活训练反映：能引起机敏，但也产生激动,28,（Gamma）（3644Hz）,伽马波被测试到在3644Hz，是在大脑的每一部分都能发现的唯一频率组，大脑需要40Hz 的活动同时处理信息。调节好40HZ 活动能力能得到好的记忆力,缺乏40Hz 能引起无学习能力！,29,30,31,（二）常用生物反馈仪,6、多媒体生物反馈系统（multimedia computer biofeedback system）可同时拥有多种常规反馈仪的功

11、能。选择生物反馈仪需考虑的问题：多个检测指标灵活、小巧、方便反馈界面与多媒体视窗兼容有已设定的反馈方案，并可自行编辑,32,33,二、主要的心理生理过程,觉醒的改变肌肉的紧张和放松外周血液流动脑电波方式,34,（一）觉醒的改变,最初的交感神经变化可以通过皮电反应测量。通过生物反馈，个体能得到自己的觉醒系统的信息。,35,（二）肌肉的紧张和放松,人们常常无法感觉到自己肌肉紧张，除非紧张变成疼痛，因此无法使自己略微放松。训练后就能够意识到紧张的增加以及如何使自己放松。如何选择肌肉部位主要取决于需要治疗的症状。,36,（三）外周血液流动,外周血管的收缩将影响到血流的改变。一般手部表面的温度在15.5

12、650.56 之间波动，通过皮温的反馈可以了解到皮温的微弱变化。皮温生物反馈已经成功地用于治疗诸如偏头痛、外周血管功能失调、指导放松训练等。,37,（四）脑电波方式,可以通过放置在头皮表面的传感器测得的脑电活动的微伏变化来显示，测定的信号能够转化成特定的脑电波频率和波幅。常见的脑电波有、波任何一种脑电波，都只是该种脑电波占优势。,38,三、生物反馈的应用,生物反馈的治疗模式生物反馈的临床应用生物反馈的治疗步骤,39,（一）生物反馈的治疗模式,生物反馈信息被分解成若干个目标来解释给患者，易于理解，能很好地强化并整合到行为中。生物反馈信息可分成7个方面：获得生物反馈的原始信号信号的解释信号与生理反

13、应之间关系的解释,40,（一）生物反馈的治疗模式,生物反馈信息可分成7个方面：信号和症状关系的解释如何改变生理反应的建议治疗师和医生的治疗建议患者治疗进步的信息,41,1、信号的作用,信号是生物反馈中的一个重要特点治疗师可以使用信号的速度和敏感度还可以选择不同的反馈形式信号是一个强化物，患者在没有信号呈现的情况下也按照在治疗中学到的去做,42,2、信号的解释,对信号和呈现的解释应该尽可能简单当体内发生变化时，应当能够立即觉察到这些信息的变化让患者明白他们听到或看到的信号是与自己的生理反应相连的通过尝试错误学会控制,43,3、信号和生理反应之间关系的解释,可以告诉患者“当你看到蓝色的线条，就表明

14、；图画，”计算机可以存储起来，回放时与患者一起讨论信号变化的细节，使其更好的理解信号,44,4、信号和症状之间关系的解释,需要向患者解释，使其理解信号与症状的关系“如果你继续保持蓝线的下降，你就会感觉放松了许多。注意你开始做的时候，花了很长时间，但现在只要一会就可以了，当你能够很放松自己的时候，你就会感觉到头痛好了许多，如果你能坚持练习的话，它还可以减少你的过渡紧张引起的头痛。”,45,5、治疗师的建议,治疗师可以给患者一些建议来使其达到目的可以指导其采用特定的一些姿势、深慢腹式呼吸、想象或其他的方法来进行肌肉放松训练应当鼓励患者，激发他们的内在动力而不是仅仅依靠外部的生物反馈,46,6、给治

15、疗师的信息,治疗师可以从生物反馈中得到能够帮助治疗的信息可以了解患者的基础心理生理水平，对应激的反应以及患者的恢复力根据需要调整希望达到的生理反应一种放松程序可能不一定对另外一个同样的病人有用,47,7、告诉患者成功的信息,通过反馈信息要让患者知道自己可以控制自己的生理反应逐步掌握如何利用这用反应来进行自我管理当然，症状的改变是由生理改变还是心理改变引起的还不确定,48,（二）生物反馈的临床应用,心身疾病的治疗精神科及心理咨询与治疗的应用康复医学中的应用,49,1、心身疾病的治疗,心身疾病（psycho-physiological diseases）的发生、发展、转归及防治都与心理社会因素密切

16、相关，介于神经症与躯体疾病之间。生物反馈的治疗机理：进行肌肉放松训练，缓解紧张情绪反应。骨骼肌的放松有利于情绪稳定，阻断应激反应的作用某些器官的疾病可能是一种病态的条件反射，可以建立一个良好的条件反射来对抗病态的条件反射,50,1、心身疾病的治疗,常见心身疾病生物反馈治疗糖尿病：一般采用皮温或肌电作为反馈信号进行放松训练偏头痛：一般采用皮温反馈信号，而且仅在头痛以前的预防，头痛以后就不起作用原发性高血压使用血压这一特异性反馈信息来降低血压放松训练来降低血压,51,1、心身疾病的治疗,常见心身疾病生物反馈治疗心律失常有时候与慢性焦虑、情绪性应激有关。可利用肌电反馈来减轻心律失常心率也是一个理想的

17、反馈信号最好在患者住院期间开始进行反馈训练,52,1、心身疾病的治疗,常见心身疾病生物反馈治疗雷诺病情绪（焦虑、愤怒等）和冷刺激可诱发雷诺病最常用的皮温反馈支气管哮喘情绪应激可加重甚至诱发哮喘的发作可采用肌电、皮温等反馈方法消化性溃疡一般可采用肌电、皮温等反馈疗法训练。,53,2、精神科及心理咨询与治疗的应用,失眠（insomnia）是神经症和躯体疾病患者常见的临床表现常常伴有不同的情绪反应不同类型的失眠可用不同的生物反馈方法来治疗，如脑电反馈、皮温反馈、肌电反馈等。,54,2、精神科及心理咨询与治疗的应用,神经症的治疗（neurosis）通过生物反馈技术能使患者更快的掌握放松技术通过生物反馈

18、仪的信号更易确定患者的放松程度，有利于焦虑的主观不适单位的排列可用肌电和皮温作为反馈信号也有采用脑电波的波作为反馈信号进行训练,55,2、精神科及心理咨询与治疗的应用,儿童多动症（attention deficit hyperacticity disorder，ADHD）与年龄不相称的注意力分散，注意广度缩小，不分场合的过渡活动，情绪冲动并伴随认知障碍和学习困难。前额叶的脑电活动减慢一般采用脑电生物反馈训练,56,2、精神科及心理咨询与治疗的应用,控制癫痫发作1214Hz的脑电波节律（SMR）的增加能减少癫痫发作的次数,57,3、康复医学中的应用,大小便失禁的治疗瘫痪的治疗其他应激管理：飞行员

19、、运动员等妇科儿科,58,（三）生物反馈的治疗步骤,1、在安静、光线柔和、温度26度左右的治疗室内，求治者坐在一张有扶手的靠椅、沙发或是呈45度角的躺椅上，解松紧束的领扣、腰带，穿换拖鞋或便鞋，坐时双腿不要交叉，以免受压。软灯宽椅使感觉舒服，头后有依托物更好。2、第一次治疗与以后每次治疗前的5分钟，记录安装电极所获基线数据(base line data)或检查患者“家庭作业”所获成绩。,59,（三）生物反馈的治疗步骤,3、训练病人收缩与放松前臂肌肉，训练面部肌肉活动。令病人抬额、皱眉、咬牙、张嘴，然后一一放松，告诉病人观察反馈仪记录的变化，同时倾听反馈音调变化并理解其信号的含义。4、给病人增加

20、精神负荷，如连续计算1007，回忆惊险和痛苦经历，同时观察肌电、皮肤电、指端皮温、脉搏血压等的变化，找到最敏感的反应指标，作为下一步训练的选择指标；在精神负荷下无显著变化的生物反应指标，以后训练中亦无法判定疗效，故不宜选择。,60,（三）生物反馈的治疗步骤,5、全身肌肉放松程序。依次为上肢、下肢、躯干(腹部、腰部、肩背部)、颈部、面部肌肉。首先作收缩与放松交替的练习，最后作全身肌肉放松练习。6、呼吸要求自然、缓慢、均匀。请受试者设想鼻孔下面有兔子，呼吸不能吹动兔毛。7、尽量保持头脑清静。排除杂念，不考虑任何问题，使自己处于旁观者的地位，观察头脑中自发地涌现什么思想，出现什么情绪。,61,（三）

21、生物反馈的治疗步骤,8、治疗者注意调节反馈信号，调节阳性强化的阈值，阈值上下的两种信息用红绿灯光或不同频率的音调反馈，务使阈值调整恰当。使病人获得自控生物指标的阳性信号占70，阴性信号占30左右。阳性信号达90以上甚至100时，即提高阈值的标准要求当阳性信号只在50左右时，降低阈值标准的要求，使训练循序渐进。,62,（三）生物反馈的治疗步骤,每次练习完毕，指出所获成绩，布置家庭作业并提出下次实验室练习任务，例如额肌松弛的表面肌电指标，由开始治疗的5 微伏，通过每次练习，达到如4.5、4、3.8、3.4微伏等。每一次练习的2030分钟内，反馈信息亦可中途关闭，只在开始与结束时检查肌电指标，每次治

22、疗结束后，让病人做几次肢体屈伸运动，使病人感到轻松愉快，再离开治疗室。,63,（三）生物反馈的治疗步骤,9、在没有仪器监测的情况下，要求病人每日做“家庭作业”，你比较方便时(如中午、晚上睡觉前或清晨)，自己练习，每次1030分钟，每日12次，并持之以恒。10、治疗的一个疗程约10次左右，可以每周二次，其余5天都在自己家里练习，亦可在开始治疗时每周四次，以后每周一次，巩固并随访疗效，持续3个月到半年。,64,（三）生物反馈的治疗步骤,11、如果通过多次练习某种反应指标，都无明显变动，应该与病人交谈是否已了解练习的目的与方法，如果不是理解与技术中的问题，应考虑另择反馈性生物指标。还有一种情况是通过

23、治疗，生物反应指标有明显变动，自我调节良好，但临床症状仍无明显进步，亦可另择其他生物性指标进行训练，或改用其他治疗方法。应注意有求全责备性格的病人，以及对现实生活有许多不满或歉疚者，包括对疗效的低估，并非治疗实际无效。,65,（三）生物反馈的治疗步骤,12、治疗前、治疗过程中与治疗结束后，由观察者填写记录单，病人自填症状变化量表，这样可作出对比，确定有无疗效。,66,四、Spirit生物反馈系统使用指南,记录数据数据回放数据分析,67,（一）记录数据,1、启动计算机，进入Windows XP 系统，启动Biotrace3.9系统，点击“Record New Session”开始记录.此时将出现

24、选择训练屏幕的界面选取所需的屏幕。2、由于本系统采用STS两屏技术，所以主试可用一个屏（数据屏），被试可用一个屏（训练屏）或同时使用一个屏。,68,69,（一）记录数据,3、当屏幕选定后系统将提示选择“用户”，添加新用户点击“ADD New”，出现添加新用户界面，按照提示输入信息。输入完成后点击“OK”，再次出现“用户”界面，选取刚才添加的用户名，点击“CONTINUE”。4、点击“START RECORDING”开始记录。,70,71,72,（二）数据回放,1、当记录数据完成后点击屏幕下方的“STOP”按钮，将出现是否保存的对话框，如保存点击“YES”。如果要再次查看本次记录数据点击“REPLAY”按钮。2、如果想调用以前数据进行查看，可以选择文件菜单栏上“FILE”“OPEN SESSION/DATABASE（O）”。,73,74,（三）数据分析,1、当数据载入后，便可进行数据分析。点击键盘“TAB”键，将出现数据分析界面。2、点下鼠标左键拖动选中其中需要分析的一段放开鼠标将弹出数据统计菜单。选择“Segment:compute statistic”进行数据统计。我们可看到选中数据的最大值、最小值、平均值等。,75,76,谢谢！,