用于促进正念饮食的可穿戴肌电生物反馈系统

本案例研究详细介绍了一种智能系统的开发，该系统旨在通过使用可穿戴技术来监测饮食行为并提供实时反馈，从而对抗“无意识饮食”。

1. 问题：无意识饮食

• 核心问题： 无意识或“盲目”的饮食行为与不健康的饮食习惯及如肥胖等健康问题相关。

• 现有方法的局限： 传统方法依赖于自我记录（通常不准确）、人工观察或笨重的设备，因此需要一种自动化的、轻量级的监测系统。

2. 解决方案：可穿戴肌电系统

该系统的核心是一个 Shimmer3肌电传感器，这是一种可测量肌肉活动（肌电图，EMG）的小型无线设备。

• 硬件： 系统使用表面电极分别贴附在咬肌（脸颊）和颏下肌群（下巴下方）上，以检测咀嚼和吞咽动作。

• 数据收集： 开发了定制软件来记录肌电数据。参与者使用一个定制的“点击器”来自行报告每次咀嚼和吞咽，从而创建一个与传感器数据同步的“真实值”数据集。

• 数据处理： 原始的肌电信号经过滤波和处理以去除噪声。研究人员结合自动算法和对手动审查的自报告数据，精确识别出每次咀嚼和吞咽事件的开始和结束时间。

3. 关键创新：实时触觉反馈

该系统通过微软手环提供 discreet（不易察觉的）反馈，手环会根据用户的进食速度以不同模式振动。

    工作原理：

• 低速（0.0-0.3）： 无振动。

• 中速（0.3-0.6）： 周期性的单次脉冲。

• 高速（0.6-0.8）： 周期性的双脉冲。

• 超高速（0.8-1.0）： 高强度的双脉冲。

1. 1.

   系统实时分析肌电信号以检测咀嚼事件。

   
   

2. 2.

   它计算出一个标准化进食速率（一个介于0.0到1.0之间的值）。

   
   

3. 3.

   手环提供四种触觉反馈模式之一：

   
   

• 目的： 这种不易察觉的反馈能够温和地将用户的注意力引回到其进食速度上，而不会造成干扰，从而鼓励他们减慢速度，更专注地进食。

4. 校准与个性化

系统通过一个简短的校准过程为每位用户进行个性化设置。通过品尝每样可用食物各一小块，系统建立了预期肌肉活动最大值的参考基准，确保反馈是针对个人定制的。

5. 结论与未来应用

• 意义： 这项研究展示了一种监测饮食行为的实用方法，对于研究饮食习惯和影响食物选择具有重要意义。

• 更广泛的应用： 该技术潜力不仅限于正念饮食，还包括：

• 临床康复： 用于治疗吞咽障碍或中风后恢复的生物反馈。

• 饮食管理： 自动追踪饮食摄入，以帮助实现体重管理目标。

总而言之，该系统利用可穿戴肌电传感器将生理数据转化为可操作的实时反馈，帮助个人获得对饮食习惯的觉察和控制能力。