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通過心跳訊號評估心臟健康的穿戴式裝置及訊號處理方法與流程

文檔序號:12045149閱讀:242來源:國知局
通過心跳訊號評估心臟健康的穿戴式裝置及訊號處理方法與流程

本發(fā)明關于一種穿戴式裝置;尤指一種通過量測到的心跳訊號來評估個人心臟健康的穿戴式裝置及其訊號處理方法。



背景技術:

在過去,由于檢測生理機能的儀器多十分龐大,故若欲得知己身健康情形,都必須前往醫(yī)療中心始能進行檢測,無法隨時隨地進行檢測。隨著醫(yī)療與半導體技術的進步,如今檢測裝置的體積亦日益縮小,近年來更出現(xiàn)能直接配戴于人體上,實時進行檢測的「穿戴式裝置」。

現(xiàn)有技術的穿戴式裝置可以偵測使用者的各項生理數(shù)據(jù),例如:體溫、呼吸、心跳、走路時間與距離等;其中,「心跳」的偵測,可以反映個人健康的重要訊息,在一定時間內(nèi)的心跳間隔訊號,稱為「心率」,可反映出心臟的狀態(tài)。心率檢測的方式主要有兩種,分別為「光透射測量法」與「電訊號測量法」;其中,「光透射測量法」又稱光體積變化描記法(Photoplethysmography),其作法為對皮膚投射光束,并測量反射或透射的光訊號,藉以獲知心跳情形,其原理為,因為特定區(qū)域的人體皮膚肌肉組織等對光的吸收量原是恒定不變的,但皮膚內(nèi)的血液容積會影響光的吸收量。因此,當心臟搏動時,皮膚內(nèi)的血液容積亦呈搏動性變化,當心臟收縮時,外周血容量最多,光吸收量也最大。用光感測接收反射的光,產(chǎn)生微小變化,就認為心臟跳動一次。而后,因為血液對特定波長的光有吸收作用,每次心臟泵血時,該波長都會被大量吸收,故測量反射或透射的光訊號,即可確認心跳,此一技術的缺點是耗電量大,且易受外界環(huán)境光干擾。另外,「電訊號測量法」的原理則類似于心電圖,系透過傳感器,直接測量心臟跳動時產(chǎn)生的電信號,并且判斷出使用者的心率情況,此一技術的缺點是電路比較復雜,且傳感器必須緊貼皮膚,放置位置相對固定,故較不容易使用在手環(huán)、手表這類穿戴 式裝置。

由于穿戴式裝置必須夠輕巧,否則將會造成使用者配戴上的負擔,故時下的穿戴式裝置幾乎皆以「光透射測量法」檢測使用者的心跳。而如何對「光透射測量法」所檢測到的訊號進行分析解讀,即成為此類穿戴式裝置對于生理訊號分析精準度的關鍵。但另一方面,若分析方法過于復雜,除了處理電路將較龐大外,亦會增加穿戴式裝置的耗電量,而影響其待機的續(xù)航力。因此,對于業(yè)者而言,如何兼顧「檢測精準性」、「低功耗」、與「體積輕巧」,可說是設計上的一大難題。

為解決前述問題,先前技術已出現(xiàn)將穿戴式裝置與一行動裝置相配合的技術。穿戴式裝置以無線傳輸方式,將接收到的檢測訊號傳遞至行動裝置,以并將分析解讀以及訊號顯示的程序交由行動裝置進行。如此,即便使用較為復雜的分析演算方法,也不會影響到該穿戴式裝置的電路體積或耗電速度。然而,此種方式使得穿戴式裝置無法獨立使用,使用者必須取出行動裝置,始能查看并確認生理狀態(tài),會破壞使用上的便利性與直覺性,故并非一完善的解決方式。另外,因為穿戴式裝置必須將大量訊號通過無線傳輸方式傳輸至外部裝置,將仍然存有耗電量過高的問題。

因此,如何設計出一種簡潔的處理方法,能快速地對穿戴式裝置檢測到的訊號作分析,以在低功耗、快速演算的前提下,精確地將心跳、節(jié)律等生理狀態(tài)的數(shù)據(jù)顯示予使用者,即成為本發(fā)明在此亟欲解決的重要問題。



技術實現(xiàn)要素:

針對上述須解決的技術問題,有鑒于習知穿戴式裝置缺少一種能在低功耗狀態(tài)下,精確檢測出使用者的心跳、節(jié)律等生理狀態(tài)的數(shù)據(jù)的技術,本發(fā)明首先提供一種可利用心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法。本發(fā)明的訊號處理方法,一目的在于通過先偵測運動狀態(tài),減少不必要的訊號處理,減低功耗;另方面,通過將所偵測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過多次篩選及判讀,提升數(shù)據(jù)判讀的精確度。

本發(fā)明提供一種通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理 方法,包含以下步驟:(1)判斷使用者是否處于運動狀態(tài);(2)若非處運動狀態(tài),則偵測及判斷使用者的心跳訊號;(3)將使用者的心跳訊號,作演算、篩選及對比,判斷是否為心房顫動情形;(4)若非心房顫動情形,將使用者的心跳訊號,作異常心跳檢測,判斷是否有心律不整的情形。

本發(fā)明更提供一種穿戴式裝置,其特征在于應用上述利用心跳訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法,并且包含以下機構:一運動狀態(tài)傳感器,是用于偵測使用者是否處于運動狀態(tài);一心率傳感器,是用于偵測使用者的心跳間隔訊號;一內(nèi)存器,是用于儲存數(shù)據(jù)處理、比對及分析所需的演算程序及數(shù)據(jù)庫;一微處理器,是用于對訊號進行計算、篩選及判斷;以及一回饋模塊,是將判斷結果作顯示或警示;穿戴式裝置,可持續(xù)偵測使用者的運動狀態(tài)及心跳狀態(tài),在使用者非屬運動狀態(tài)時,偵測其心率,并進一步判斷使用者的心臟健康狀態(tài)。

本發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法,其訊號處理流程經(jīng)過多層縝密數(shù)據(jù)計算及篩選,評估心臟健康訊號的精準度大為提升,且可用以判讀各類心臟健康訊息。另外,本發(fā)明的算法系針對「各心跳間隔與中位數(shù)間的差值」、「各心跳間隔平均值」、「各心跳間隔標準偏差」、「鄰近兩兩心跳間隔時間差」進行分析,無須透過繁復的運算或分析,故能實現(xiàn)快速演算的要求。并且,因訊號篩選過程的優(yōu)化,本發(fā)明的訊號處理方法,可偵測出較不明顯的心房顫動訊號。

本發(fā)明的應用心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法的穿戴式裝置,除了訊號判讀的準確度高、指令周期快的外,因為于信號偵測及訊號處理過程中,會先偵測運動訊號,判斷使用者當前是否處于活動的狀態(tài),評估是否作進一步的訊號處理,以避免在使用者正進行運動狀態(tài)下,對該心跳間隔訊號進行判斷及分析處理,進而減少誤判機率,據(jù)此,不僅能省略不必要的電力損耗,更能確保檢測結果的有效性;并且,因為本發(fā)明的穿戴式裝置,可使用本身的微處理器進行訊號處理,因此無須持續(xù)將龐大的原始資料通過無線傳輸傳遞至其他外部電子裝置進行分析,亦能減少無線傳輸上的電力耗損,并增加使用上的便利度,且兼顧體積小的優(yōu)勢。綜合以上數(shù)點,應用本發(fā)明的通過心跳相關訊號 評估個人心臟健康的訊號處理方法的穿戴式裝置,可以解決習知穿戴式心臟健康評估裝置難以兼顧小功耗、體積小、訊號分析精確度的問題,使用非常方便,大幅改善穿戴式心臟健康偵測裝置的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的穿戴式裝置結構示意圖

圖2為本發(fā)明另一實施例的穿戴式裝置結構示意圖

圖3為本發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法概略總流程圖

圖4為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選概略流程圖

圖5為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖

圖6為本發(fā)明的異常心跳檢測步驟流程圖

主要組件符號說明

穿戴式裝置 1

運動狀態(tài)傳感器 11

心率傳感器 12

內(nèi)存器 13

微處理器 14

回饋模塊 15

無線傳輸模塊 16

外部裝置 2

具體實施方式

以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。本發(fā)明主要系揭露一種通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的穿戴式裝置,透過穿戴式裝置上的傳感器,量測使用者的心跳訊號,來評估個人心臟健康。與本發(fā)明有關的穿戴式裝置的基本原理與功能,已為相 關技術領域具有通常知識者所能明了,故以下文中的說明,僅針對與本發(fā)明的穿戴式裝置有關的技術特征處,進行詳細說明。此外,于下述內(nèi)文中的圖式,亦并未依據(jù)實際的相關尺寸完整繪制,其作用僅在表達與本發(fā)明特征有關的示意圖。

首先,請參見圖1,為本發(fā)明一實施例的穿戴式裝置結構示意圖。如圖1所示,本發(fā)明一實施例的穿戴式裝置1,其結構包含運動狀態(tài)傳感器11、心率傳感器12、內(nèi)存器13、微處理器14、回饋模塊15等,其中,運動狀態(tài)傳感器11、心率傳感器12、內(nèi)存器13及回饋模塊15分別與微處理器14電性連接。運動狀態(tài)傳感器11可偵測出使用者的運動訊號,并將運動訊號傳送至微處理器14;在本發(fā)明的一個實施例中,此運動狀態(tài)傳感器11可為一種加速度傳感器,例如一線性加速度計(重力傳感器)G sensor。心率傳感器12可偵測出使用者的心跳相關訊號,并將偵測出的心跳相關訊號傳送至微處理器14;在本發(fā)明的一個實施例中,此心率傳感器12利用「光透射測量法」(光體積變化描記法)進行心跳訊號的量測;心率傳感器12所偵測的心跳相關訊號為一種心跳間隔訊號,例如高分辨率心跳間隔訊號(RR Interval)。此外,在本發(fā)明的其他實施例中,亦可使用其他偵測方式,于本發(fā)明不加以限制。內(nèi)存器13可儲存此穿戴式裝置1運作所需的所有訊息,在本發(fā)明的一個實施例中,內(nèi)存器13可儲存包括心律不整演算程序,以及可用于訊號處理及篩選的參考數(shù)據(jù)庫。微處理器14可對訊號進行處理、計算及判讀,例如,在接收到運動狀態(tài)傳感器11及心率傳感器12所傳送的生理訊號后,微處理器14可立即在一預定期間內(nèi),判斷運動狀態(tài)傳感器11所傳回的運動訊號是否小于一設定的運動訊號閾值、計算出預定期間內(nèi)的心跳數(shù)及對應的心跳時間間隔、計算出心跳間隔的中位數(shù)、平均值、標準偏差、鄰近心跳的時間差、比較各心跳間隔時間差及心跳間隔時間中位數(shù)的差值,藉以找出異常心跳的位置、判斷各異常心跳出現(xiàn)的時間、位置相關性等等;回饋模塊15,可接收微處理器14的訊號,并作顯示或回饋,其回饋方式可為聽覺、視覺、觸覺回饋,于本發(fā)明不加以限制;而在本發(fā)明中,此回饋模塊15可為一顯示屏,一音頻裝置如一喇叭,一觸覺回饋模塊如一震動模塊;或包含顯示屏、音頻裝置及觸覺回饋模塊,于 本發(fā)明不加以限制;通過微處理器14運算、比對及判斷為心房顫動的訊號,可傳達至回饋模塊15進行回饋。

接著,請參見圖2,為本發(fā)明另一實施例的穿戴式裝置結構示意圖。如圖2所示,于本發(fā)明的另一實施例中,本發(fā)明的穿戴式裝置1,包括運動狀態(tài)傳感器11、心率傳感器12、內(nèi)存器13及回饋模塊15。運動狀態(tài)傳感器11、心率傳感器12、內(nèi)存器13及回饋模塊15,分別與微處理器14電性連接,并可進一步包含一無線傳輸模塊16。運動狀態(tài)傳感器11、心率傳感器12、內(nèi)存器13及回饋模塊15分別與微處理器14電性連接后的實施方式圖1相同;而無線傳輸模塊16可與一個外部裝置2無線聯(lián)結,藉以輸出穿戴式裝置1所偵測及判讀的相關訊息,或是自外部裝置2輸入訊息或指令;其中,無線傳輸模塊16,其無線傳輸方式可為NFC(Near Field Communication)、RFID(Radio Frequency Identification)、藍牙(Bluetooth)、紅外線通訊(IrDA,Infrared Data Association)、超寬帶(UWB,Ultra-wideband)、IEEE、Hiper LAN,以及其他近程通訊或中長程通訊方式,于本發(fā)明不加以限定。此外,外部裝置2可為智能型手機、平板計算機、個人計算機、筆記本電腦,或其他電子裝置或外部裝置,于本發(fā)明不加以限定。

再接著,請參考圖3,為本發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法的流程。如圖3所示,本發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法如下:步驟31,訊號接收,于此步驟中,運動狀態(tài)傳感器11將持續(xù)接收使用者的運動相關訊息;步驟32,運動訊號狀態(tài)檢測,于此步驟中,由微處理器14處理運動狀態(tài)傳感器11所傳回的相關訊息,將的換算為可作運動訊號閾值對比的數(shù)值,于此步驟中,運動訊號可為加速度傳感器所感測的每秒平均位移量。步驟33,與運動訊號閾值作比對,于此步驟中,微處理器14將偵測到的運動訊號所換算的數(shù)值,與一設定于微處理器14的運動狀態(tài)閾值作對比,藉以判定使用者是否處于運動狀態(tài)。若當使用者的運動狀態(tài)所換算的數(shù)值大于運動狀態(tài)閾值時,則表示使用者處于運動狀態(tài),此時將回到步驟31持續(xù)進行訊號接收;而若當使用者的運動狀態(tài)所換算的數(shù)值小于運動狀態(tài)閾值時,則判定為使用者并非處于運動狀態(tài),此時將進一步進行后續(xù) 的心跳訊號檢測步驟。于此步驟的實施例中,運動狀態(tài)閾值可設定為每秒平均位移量0.1~2G,但本發(fā)明對于此一每秒平均位移量并不加以限制。很明顯地,步驟31至步驟33屬定期檢測步驟。于定期檢測步驟中,本發(fā)明的穿戴式裝置1會定時進行步驟31至33的檢測,當判斷出使用者并非處于運動狀態(tài)時,始進行心跳訊號檢測。而在另一實施例中,除了定時進行的步驟31至33外,若當使用者感到身體不適,亦可通過穿戴式裝置所附有的控制面板(圖中未示出),自行開啟運動訊號檢測。若于使用者自行開啟的運動狀態(tài)檢測時,運動訊號檢測步驟判定使用者處于運動狀態(tài),亦不會進行心跳訊號檢測。

請繼續(xù)參考圖3的步驟34。在步驟34中,由心率傳感器12偵測心跳間隔時間訊號及計算心跳數(shù);當定期檢測步驟判定使用者并非處于激烈運動狀態(tài)時,心率傳感器12將偵測使用者的心跳間隔時間訊號以及一預定時間內(nèi)的心跳數(shù)狀態(tài)。于本發(fā)明中,此一預定時間可為一適當且固定的時間間隔,例如10秒鐘至5分鐘,于本發(fā)明不加以限定。隨后,心率傳感器12將一定期間內(nèi)的心跳間隔時間訊號以及心跳數(shù)傳回微處理器14。接著,進行步驟35,判斷是否為心房顫動訊號。微處理器14會依據(jù)心跳間隔時間訊號、心跳數(shù)、標準偏差等訊息,判斷所接收到的訊號是否為心房顫動訊號。若判斷為心房顫動訊號時,會進行步驟36,發(fā)出心房顫動警示;而若判斷不為心房顫動訊號時,則會進行步驟37,判斷是否存在異常心跳。于本發(fā)明技術內(nèi)容,此處所指的異常心跳,包括早發(fā)波、快速心搏、慢速心搏、與特殊聯(lián)律的心跳訊號。而此處所指的正常心跳則為竇房結造成的訊號。若判斷不存在異常心跳時,執(zhí)行步驟38,即不顯示任何警示;若判斷有異常心跳存在時,則進入步驟39,發(fā)出心律不整警示。很明顯地,步驟34至39,屬于心跳訊號檢測步驟。根據(jù)上述說明,本發(fā)明會于步驟31至33的定期檢測步驟中,事先判斷出使用者是否處于運動狀態(tài),并在判斷出使用者并非處于運動狀態(tài)時,才會開始執(zhí)行步驟34至39的心跳訊號檢測步驟,以檢測出使用者的心房顫動,發(fā)出心房顫動警示。步驟34至39心跳訊號檢測步驟的各步驟詳細流程,將隨后詳述。

請參閱圖4,為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選概略流程圖。于本 發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法步驟中,步驟35判斷是否為心房顫動訊號,其細節(jié)步驟可概略分為三個訊號處理及篩選階段:步驟351,第一階段篩選(篩檢訊號是否為非心房顫動心跳),于此篩選階段中,會先篩檢所偵測到的訊號是否確定為非心房顫動心跳。若確定為非心房顫動心跳,將進入步驟37,判斷是否存在異常心跳。而若篩檢結果顯示訊號可能為心房顫動心跳,則進入步驟352第二階段篩選。于步驟352中,將步驟351中判定并可能為心房顫動心跳的訊號,進一步篩選出確定為心房顫動訊號的訊號,并進入步驟36,發(fā)出心房顫動警示。此外,在本發(fā)明的其他實施例中,亦可包含第三階段篩選步驟。若第二階段篩選步驟后,于剔除異常心跳訊號的步驟后,剩下的不確定的訊號量超過一預定范圍,例如多于6-10心跳數(shù),則可進入步驟353,第三階段篩選。此階段篩選,可篩選出較不明顯的心房顫動訊號,若判斷為心房顫動訊號,同樣進入步驟36發(fā)出心房顫動警示;而若判斷非為心房顫動訊號,則進入步驟37,判斷是否存在異常心跳。

請參見圖5為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。如圖5所示,心房顫動檢測步驟包含步驟351,第一階段篩選;步驟352,第二階段篩選;于本發(fā)明其他實施例中,亦可包含步驟353,第三階段篩選。于此些篩選階段中,若偵測到確定為心房顫動的訊號,皆會進入步驟36,發(fā)出心房異常警示。其中,步驟351,第一階段篩選,其詳細流程如下:首先執(zhí)行步驟3511,計算預定時間內(nèi)的心跳數(shù)。此步驟為計算一預定時間內(nèi),心跳的數(shù)目,此一預定時間可為一適當且固定的時間,例如5秒鐘、10分鐘,或可介于5秒鐘至10分鐘間,于本發(fā)明不加以限定。接著,進入步驟3512,計算預定時間內(nèi)所有心跳間隔時間的平均值、標準偏差、相鄰心跳間隔的時間差值。接著,進入步驟3513,第一正常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為非心房顫動心跳。步驟3513所使用的第一正常篩選數(shù)據(jù)庫,為統(tǒng)計心臟健康人心跳趨勢撰寫出的判斷法則。此數(shù)據(jù)庫包含正常心率的平均值、心率的標準偏差、相鄰心率的差值的分布狀態(tài)及比例等數(shù)據(jù),可用與步驟3512所計算出的數(shù)值,作比對參考,可藉以篩出符合正常數(shù)據(jù)庫范圍的訊號。一實施例中,第一正常數(shù)據(jù)庫所包含的數(shù)值為「心率的平均值介于80~100bpm,心率的標準 偏差閾值為20」。使用此數(shù)值作為第一正常篩選數(shù)據(jù)庫作篩檢時,當所偵測到的心率平均值介于80~100bpm,心率的標準偏差小于20,所偵測到的訊號會被判定為非心房顫動訊號。此時將進入步驟37,判斷是否存在異常心跳。于本發(fā)明的另一實施例中,第一正常篩選數(shù)據(jù)庫中所包含的心率標準偏差閾值為10至20間的一數(shù)值,于本發(fā)明不加以限定。

請繼續(xù)參見圖5為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。如圖5所示,在步驟3513,第一正常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為非心房顫動訊號的步驟,若篩檢結果顯示所偵測到的訊號,與第一正常數(shù)據(jù)庫對比顯示為異常訊號,例如當心率的平均值并非介于80~100bpm,心率的標準偏差大于20,則會進一步執(zhí)行步驟352第二階段篩選。第二階段篩選程序的詳細步驟如下:步驟3521,剔除異常心跳。此階段利用判斷相鄰心跳間隔時間與中位數(shù)的差值是否大于異常心跳閾值的方式,剔除異常心跳,剩余的心跳為仍不確定的訊號。此部分訊號處理方式如下:先計算相鄰心跳的間隔時間差,其后,判斷相鄰心跳的間隔時間差是否大于異常心跳閾值。于本發(fā)明的一實施例中,所述異常心跳閾值可為5-15bpm,于本發(fā)明不加以限定。相鄰心跳的心跳差大于異常心跳閾值,判斷為異常心跳的訊號將被剔除。接著,進行步驟3522,第二正常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否可能為心房顫動。在此階段,統(tǒng)計步驟3521剔除異常心跳后,剩余不確定的心跳數(shù)量,與第二正常篩選數(shù)據(jù)庫作對比。此處所指的第二正常篩選數(shù)據(jù)庫,其內(nèi)容為「剔除異常心跳后剩余的訊號數(shù)量閾值」。例如,于本發(fā)明的一實施例中,第二正常篩選數(shù)據(jù)庫的值為「剔除異常心跳后剩余的訊號數(shù)量為6個心跳」于本發(fā)明的各實施例中,第二階段篩選數(shù)據(jù)庫的訊號數(shù)量閾值可為6-10個心跳數(shù),于本發(fā)明不加以限定。若第二階段篩選數(shù)據(jù)庫的訊號數(shù)量閾值為6個心跳數(shù),當步驟3521剔除異常心跳后,剩余不確定的訊號數(shù)量小于6個心跳數(shù),則判斷訊號不為心房顫動訊號。而若剩余的訊號數(shù)量大于6個心跳數(shù),則進一步進行步驟3523,心跳變異程度檢測。于此步驟,將計算于步驟3521剔除異常心跳后,剩余不確定的心跳,其心跳變異程度,以利于隨后進一步判讀剩余不確定的訊號。心跳變異程度的計算準則為,計算心跳差在一閾值范圍內(nèi)的心跳在全部心跳占的比例,于本發(fā)明一實施例 中,該閾值范圍為心跳差在10-40bpm的間。接著執(zhí)行步驟3524,第二異常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為心房顫動。于此步驟中,會將步驟3523所計算出的心跳變異程度,與第二異常篩選數(shù)據(jù)庫作對比,判斷是否為心房顫動。第二異常篩選數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容,為「心跳差在一閾值范圍內(nèi)的心跳,在全部心跳占的比率閾值」。所述心跳差閾值范圍,與步驟3523的心跳差閾值范圍相同,于本發(fā)明一實施例中為心跳差在10-40bpm的間。而所述比率閾值,于本發(fā)明的一實施例中可為40-60%。意即,若心跳差在10-40bpm的間的心跳,在全部心跳占的比率超過40-60%,則判斷為心房顫動。于此步驟若判讀出心房顫動訊號,同樣進入步驟36發(fā)心房顫動警示。

請繼續(xù)參閱圖5為本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。本發(fā)明的心房顫動檢測訊號篩選流程,于另一實施例中,若步驟3524第二異常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為心房顫動后,發(fā)現(xiàn)心跳差符合心跳差閾值范圍的心跳,在全部心跳占的比例未超過第二異常篩選數(shù)據(jù)庫的比率閾值,則可進入步驟353第三階段篩選,于此階段,將可進一步篩選出較不明顯的心房顫動訊號。第三階段篩選的詳細步驟如下:步驟3531,第三正常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為心房顫動。于此階段的判斷法則為判斷異常心跳的相關性。異常心跳相關性的判斷方法為,檢視「異常心跳的前后心跳間隔,與正常心跳的間是否有倍數(shù)關系」,若異常心跳的兩兩心跳間隔時間,與正常波的兩兩心跳間隔時間,呈現(xiàn)倍數(shù)關系,且此倍數(shù)關系符合統(tǒng)計出的一倍數(shù)關系閾值,則可判斷異常訊號與正常訊號的具相關性,表示此訊號可能不屬于心房顫動訊號,須進一步分析。于一實施例中,上述的倍數(shù)關系閾值可為1.3倍至2.5倍的任意值,于本發(fā)明不加以限定。于閾值為1.3倍至2.5倍時,異常心跳的相關性達50-80%。于此實施例中,若異常心跳的相關性未達50-80%,可判斷為心房顫動,可進入步驟36發(fā)出心房顫動警示。反的,于此實施例中,若異常心跳的兩兩心跳間隔時間,與正常波的兩兩心跳間隔時間,呈現(xiàn)1.3~2.5倍間的倍數(shù)關系,即為異常心跳的相關性達到50-80%,表示仍不確定是否為心房顫動訊號,將進入步驟3532進一步分析。步驟3532,計算剩余心跳間隔時間的標準偏差。于步驟3532中,將第二 階段篩選時剔除異常心跳后剩余訊號的心跳間隔時間的標準偏差計算出,可供進一步篩選及判斷。步驟3533,第三異常篩選數(shù)據(jù)庫對比,判斷是否為心房顫動,此階段可篩選出較不明顯的異常數(shù)據(jù)。步驟3533所使用的第三異常篩選數(shù)據(jù)庫,為統(tǒng)計心房顫動者心跳趨勢,撰寫出的判斷法則,其包含正常心率的平均值、心率的標準偏差、相鄰心率的差值的分布狀態(tài)及比例等數(shù)據(jù),可用與步驟3532所計算出的數(shù)值,作比對參考,藉以篩出與心房顫動數(shù)據(jù)相符的訊號。第三異常篩選數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計方式,與步驟3513所使用的第一正常篩選數(shù)據(jù)庫,以及步驟3524所使用的第二異常篩選數(shù)據(jù)庫是相同的,但第三正常篩選數(shù)據(jù)庫的數(shù)值范圍最小,可藉以更精準及嚴格地篩選出較不明顯的心房顫動訊號。一實施例中,第三異常篩選數(shù)據(jù)庫所包含的數(shù)值為「正常心跳的標準偏差閾值」。于一實施例中,此正常心跳標準偏差閾值為5-15bpm,例如10bpm。若第三異常篩選數(shù)據(jù)庫的正常心跳標準偏差閾值為10bpm,而步驟3532所計算出的數(shù)值大于10bpm,可判定為心房顫動,并同樣進入步驟36發(fā)出心房顫動警示。

請參見圖6為本發(fā)明的異常心跳檢測步驟流程圖。步驟37,判斷是否存在異常心跳,其步驟包含:步驟371,計算預定時間間隔內(nèi)所有心跳間隔時間的中位數(shù);步驟372,計算所有心跳間隔時間與中位數(shù)的差值;步驟373,計算相鄰心跳的間隔時間差,步驟373并非必要步驟,但若加入此步驟的處理,可以更精準地判定;步驟374,判斷各心跳間隔時間與中位數(shù)的差值是否大于異常心跳閾值。于本發(fā)明的一實施例中,所述異常心跳閾值可為5-15bpm,于本發(fā)明不加以限定。若異常心跳閾值為5-15bpm,而各心跳間隔時間與所有心跳間隔時間中位數(shù)的差值小于異常心跳閾值5-15bpm,則進入步驟375,判定異常心跳不存在,不警示;而若心跳間隔時間與所有心跳間隔時間中位數(shù)的差值大于異常心跳閾值5-15bpm,則進入步驟376,判定異常心跳存在,作心律不整警示。

于本發(fā)明的另一實施例中,本發(fā)明的通過心跳相關訊號評估個人心臟健康的訊號處理方法更可包含一病征分析步驟(圖中未示出)。此步驟可于異常心跳檢測步驟后進一步將心跳訊息精確分析。在確定無心房顫 動訊號時執(zhí)行檢測,確定心跳所代表的生理狀態(tài),可判定心律不整。其步驟如下:微處理器14利用節(jié)律演算程序,判斷異常心跳于該心跳間隔時間訊號的發(fā)生位置,例如整段訊號中有10個波,偵測出在第2波,則發(fā)生位置為2。內(nèi)存器13儲存有“各異常心跳位置可能對應何種病征”的信息,而節(jié)律演算程序可分析所偵測到的異常心跳位置,與所儲存的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)相比,進一步判斷所偵測到的位置信息,可對應何病征,各數(shù)據(jù)是否有早發(fā)波、快速心搏、慢速心搏或特殊聯(lián)律,。例如當異常心跳與正常心跳間隔出現(xiàn)二次以上時,即為「雙聯(lián)律」。,獲得分析結果后,發(fā)出病征訊號至回饋模塊15,如顯示屏。

雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟習所屬技術領域的技術者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的專利保護范圍須視本說明書所附的申請專利范圍所界定者為準。

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