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分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11623271閱讀:284來(lái)源:國(guó)知局
分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),尤其涉及一種通過(guò)穿戴結(jié)構(gòu)而設(shè)置于使用者身上,以取得至少二心血管信息的分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。



背景技術(shù):

心血管活動(dòng)的監(jiān)測(cè)對(duì)于生理狀況的掌握有其重要性,尤其對(duì)于有心臟疾病的患者而言,于日常生活中的心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè),將有助于掌握自身的生理狀況,也有助于實(shí)時(shí)得知、記錄下臨時(shí)發(fā)生的心血管活動(dòng)情形,例如,血壓值,血氧濃度,心律不整事件的發(fā)生等。

最常見(jiàn)的心血管活動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置,是采用光傳感器者,通過(guò)佩戴于身上的方式,光傳感器可通過(guò)血液而取得脈波訊號(hào),進(jìn)而得知心率、血氧濃度等,且也由于光感測(cè)的設(shè)置難度較低,因此,是一種當(dāng)前普遍被接受的連續(xù)心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。

另一方面,心電圖檢測(cè)也是得知心臟電氣活動(dòng)的一種常見(jiàn)手段,尤其,近年來(lái),已發(fā)展出利用干式電極進(jìn)行測(cè)量,不但使用方便,也具有相當(dāng)良好的精準(zhǔn)度,雖然不適合長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量,但相當(dāng)具優(yōu)勢(shì)地是讓使用者可實(shí)時(shí)進(jìn)行測(cè)量,例如,當(dāng)發(fā)生心血管事件時(shí),或是覺(jué)得需要測(cè)量時(shí)而啟動(dòng)測(cè)量。

因此,各種不同的心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置皆有其優(yōu)勢(shì),故若可結(jié)合多種心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn),相信將可提供更完整監(jiān)測(cè)心血管活動(dòng)信息。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括一脈波訊號(hào)擷取裝置,包括:一第一穿戴結(jié)構(gòu),用以將該脈波訊號(hào)擷取裝置設(shè)置于一使用者身上;一光傳感器;一第一電路,被建構(gòu)以通過(guò)該光傳感器而自使用者身上取得一脈波訊號(hào);以及一第一無(wú)線傳輸模塊,用以執(zhí)行無(wú)線通信功能;一心電訊號(hào)擷取裝置,包括:一第二穿戴結(jié)構(gòu),用以通過(guò)該使用者的頸部而將該心電訊號(hào)擷取裝置設(shè)置于該使用者的胸前;一殼體;一第一心電電極以及一第二電極,設(shè)置為該殼體的表面,其中,該第一心電電極位于該殼體朝向胸前的一表面上;一第二電路,被建構(gòu)以通過(guò)該第一心電電極以及該第二心電電極而自使用者身上取得一心電訊號(hào);以及一第二無(wú)線傳輸模塊,用以執(zhí)行無(wú)線通信功能;以及一處理單元,用以建立該脈波訊號(hào)以及該心電訊號(hào)間的一時(shí)序關(guān)系,其中,在心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)的一執(zhí)行期間內(nèi),該時(shí)序關(guān)系被作為分析該脈波訊號(hào)以及該心電訊號(hào)間的相互關(guān)系的基礎(chǔ),并據(jù)以提供該使用者一心血管活動(dòng)息。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)訊號(hào)擷取裝置的特殊設(shè)置位置及經(jīng)選擇的生理訊號(hào)組合而提供周全的心血管活動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)方案。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其通過(guò)采用無(wú)線溝通技術(shù)以及符合人體工學(xué)的穿戴結(jié)構(gòu)而將使用者將系統(tǒng)穿戴于身上時(shí)的復(fù)雜度以及負(fù)擔(dān)感降至最低。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其通過(guò)建立所監(jiān)測(cè)的至少兩個(gè)生理訊號(hào)間的一時(shí)序關(guān)系而達(dá)到正確整合各個(gè)生理訊號(hào)的效果,進(jìn)而最大化心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的內(nèi)容。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其通過(guò)穿戴式脈波訊號(hào)擷取裝置配合上胸前心電訊號(hào)擷取裝置的組合,可 在達(dá)到連續(xù)監(jiān)測(cè)心血管活動(dòng)的同時(shí)也取得多元且詳細(xì)的心血管活動(dòng)相關(guān)信息。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種分布式心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其通過(guò)分散設(shè)置的兩個(gè)血液心血管訊號(hào)擷取裝置以及適合日常生活的穿戴結(jié)構(gòu),進(jìn)而達(dá)到穿戴于身上進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)訊號(hào)擷取,以及兩種訊號(hào)間相互參照而得出更多生理信息的目的。

附圖說(shuō)明

圖1a顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方塊示意圖;

圖1b顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)施示意圖;

圖2a-2f顯示根據(jù)本發(fā)明的頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置的可能實(shí)施實(shí)例;

圖3a顯示根據(jù)本發(fā)明的脈波訊號(hào)擷取裝置實(shí)施為腕戴形式的示意圖;

圖3b顯示根據(jù)本發(fā)明的脈波訊號(hào)擷取裝置實(shí)施為眼鏡形式的示意圖;

圖3c-3e顯示根據(jù)本發(fā)明的脈波訊號(hào)擷取裝置實(shí)施為耳戴形式的示意圖;

圖3f顯示根據(jù)本發(fā)明的脈波訊號(hào)擷取裝置以及頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置同時(shí)利用頸戴結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置的示意圖;以及

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例實(shí)施為衣物形式的示意圖。

組件符號(hào)

10處理單元

12指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置

14頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置

141頸戴結(jié)構(gòu)

142電極

143電極

22腕戴式脈波訊號(hào)擷取裝置

24眼鏡式脈波訊號(hào)擷取裝置

26耳塞式脈波訊號(hào)擷取裝置

27耳掛式脈波訊號(hào)擷取裝置

28耳夾式脈波訊號(hào)擷取裝置

30光傳感器

32頸戴結(jié)構(gòu)

34殼體

42電極

具體實(shí)施方式

由于本發(fā)明的目的在于,在心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)期間內(nèi),一方面,針對(duì)所有可能發(fā)生的心血管狀態(tài),盡可能詳細(xì)地提供足以完整判讀的信息,另一方面,則是不犧牲使用者的使用方便性,因此,在此前提下,提出了采用至少兩個(gè)生理訊號(hào)擷取裝置的系統(tǒng),以利用兩者所取得的生理訊號(hào)間的相關(guān)性及差異性而最大化心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)所產(chǎn)生的效益。

首先,在本發(fā)明其中一方面的構(gòu)想中,分別采用的是心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào)。

其中,心電訊號(hào)是通過(guò)心電電極而取得;至于脈波訊號(hào)的取得,則可以有不同的選擇,舉例而言,可利用光傳感器取得,例如,光容積變化(ppg,photoplethysmography)傳感器是利用光容積變化原理而取得光信號(hào)的傳感器,其可通過(guò)偵測(cè)脈搏的連續(xù)變化而得知心率序列,另外,也可使用壓力傳感器,以通過(guò)偵測(cè)心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)脈或身體(如胸腔)的振動(dòng),例如,通過(guò)設(shè)置于脈搏處,而取得心率信息,另外,ppg傳感器也可取得相關(guān)血氧的信息,例如,當(dāng)具有紅外線(infrared)以及紅色光線(red)兩種光源時(shí),可取得血氧濃度(spo2),也因此,通常光傳感器所取得的訊號(hào)也可稱為血液心血管訊號(hào),以代表其多重的生理意義。

心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào)都是經(jīng)常被用來(lái)確認(rèn)心血管狀況的生理訊號(hào),但長(zhǎng)久以來(lái),由于兩者取得生理訊號(hào)的各種設(shè)置條件的不同,故一直呈現(xiàn)各自獨(dú)立發(fā)展的情形,然而,對(duì)心血管活動(dòng)偵測(cè)而言,兩者的結(jié)合事實(shí)上有著更多的意義。

首先,脈波訊號(hào)的取得,當(dāng)采用光傳感器時(shí),由于僅需單點(diǎn)設(shè)置于血管經(jīng)過(guò)位置,不但設(shè)置簡(jiǎn)單,對(duì)使用者的負(fù)擔(dān)也小,故適合長(zhǎng)時(shí)間佩戴,以由此取得連續(xù)的脈波訊號(hào),但相對(duì)地,脈波訊號(hào)所能提供的心血管生理信息也有一定的限制,例如,無(wú)法取代心電圖所能獲得的心臟電氣活動(dòng)詳細(xì)信息,然而,對(duì)于一般目的的生理監(jiān)測(cè)而言,脈波訊號(hào)所能提供的生理信息即已足夠進(jìn)行初步判斷,例如,可得知心率變化(heartratevariation),自律神經(jīng)活動(dòng),rsa(respiratorysinusarrhythmia)呼吸信息等,另也可分析出是否發(fā)生心律不整可能事件。

再者,心電訊號(hào)則是由至少二心電電極分別接觸身體足以產(chǎn)生相位差的不同部位而取得,其能夠提供完整的心臟信息,例如,心電圖波形,且至今仍是判斷各種心臟疾病的最終依據(jù),然而,由于心電電極的設(shè)置較為復(fù)雜,例如,電極設(shè)置位置、電極與皮膚間接觸情形等都會(huì)影響心電訊號(hào)的質(zhì)量,進(jìn)而影響判斷結(jié)果,因此,一般多僅在需進(jìn)一步確認(rèn)心臟疾病時(shí)才進(jìn)行心電訊號(hào)的測(cè)量;再者,若采用一般傳統(tǒng)的黏貼式電極進(jìn)行測(cè)量,長(zhǎng)時(shí)間使用極可能造成皮膚不適,而近年來(lái)開始使用的干式電極,雖解決了此一問(wèn)題,卻又面臨了心電訊號(hào)質(zhì)量極容易受操作期間電極與皮膚間的接觸穩(wěn)定性以及伴隨出現(xiàn)的肌電訊號(hào)等情形的影響,此外,長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),無(wú)論是儲(chǔ)存于裝置內(nèi)、或是上傳至云端,皆會(huì)消耗大量的儲(chǔ)存空間,而且事后分析與解讀的進(jìn)行,無(wú)論是傳統(tǒng)上由醫(yī)護(hù)人員人工進(jìn)行分析解讀,或是采用云端計(jì)算的方式,都是需要耗費(fèi)大量計(jì)算資源才能完成。

故由上述可知,對(duì)于心血管訊號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域而言,通過(guò)脈波訊號(hào)或 是心電訊號(hào)各有其優(yōu)點(diǎn),也因此,本發(fā)明選擇通過(guò)結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)的方式而最大化心血管訊號(hào)檢測(cè)的效益。

舉例而言,其中一種可能是,可通過(guò)監(jiān)測(cè)脈波訊號(hào)而得知心率變化(heartratevariation),進(jìn)而偵測(cè)是否發(fā)生心血管事件,例如,心律不整可能事件,并在偵測(cè)到發(fā)生心血管事件時(shí),進(jìn)行心電訊號(hào)的擷取,以結(jié)合連續(xù)監(jiān)測(cè)以及實(shí)時(shí)獲得詳細(xì)心臟信息的優(yōu)勢(shì),完整地記錄下心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的所有生理狀況。

或者,也可實(shí)施為使用者在發(fā)覺(jué)心臟出現(xiàn)不舒服狀況時(shí),才進(jìn)行心電訊號(hào)的檢測(cè),并在心電訊號(hào)的分析結(jié)果顯示心臟確實(shí)出現(xiàn)異常時(shí),再開始脈波訊號(hào)的連續(xù)偵測(cè),以接著實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)心血管活動(dòng)情形,也就是,在確認(rèn)有監(jiān)測(cè)需求的情形下才啟動(dòng)連續(xù)偵測(cè)。

另一種可能則是可同時(shí)擷取心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào),以通過(guò)兩者間的關(guān)系而計(jì)算得出脈波傳遞時(shí)間(ptt,pulsetransmittime),其中,脈波傳遞時(shí)間是指動(dòng)脈脈波從心臟收縮開始(心電訊號(hào)檢出qrs波)傳至某一分支動(dòng)脈血管之間的時(shí)間差,而基于ptt與血壓之間的特定關(guān)系式,就可得出有關(guān)血壓的相關(guān)數(shù)值。

因此,無(wú)論心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào)的擷取先后順序?yàn)楹?,?dāng)兩者相結(jié)合時(shí),所帶來(lái)將不僅止于單純?nèi)〉脙煞N訊號(hào),而是可以獲得更進(jìn)一步的其他效益。

而為了讓使用者可簡(jiǎn)易且無(wú)負(fù)擔(dān)地進(jìn)行操作,本發(fā)明更進(jìn)一步采用分布式的訊號(hào)擷取裝置架構(gòu),并以穿戴的形式實(shí)施。

請(qǐng)參閱圖1a-1b,其分別顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方塊示意圖以及實(shí)施示意圖。如圖所示,本發(fā)明的系統(tǒng)包括一處理單元(processingunit)10,一指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置12,以及一頸戴式 心電訊號(hào)擷取裝置14,其中,該處理單元10是作為系統(tǒng)的控制中心,例如,控制心電訊號(hào)、脈波訊號(hào)的擷取、顯示、分析、儲(chǔ)存、及/或傳輸?shù)?;該指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置12包括一指戴結(jié)構(gòu),以將裝置設(shè)置于使用者的一手指,至少一光傳感器,以及一電路,以通過(guò)該至少一光傳感器而自使用者身上取得脈波訊號(hào);而該頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置14則是包括一頸戴結(jié)構(gòu)141,以將裝置于使用者的胸前,至少二心電電極142,143(顯示于圖2中),以及一電路,以通過(guò)該至少二心電電極而自使用者身上取得心電訊號(hào)。在此,需要注意地是,上述電路中尚包括如模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,濾波器,電池等各種達(dá)成生理訊號(hào)擷取所需的電路組件,皆為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,故即不贅述。

首先,為了連續(xù)取得脈波訊號(hào),在此實(shí)施例中,是利用指戴結(jié)構(gòu)將光傳感器固定于手指。選擇指戴形式的原因在于,指戴形式對(duì)一般使用者而言,就如同佩戴戒指一樣,不但是熟悉且無(wú)須重新學(xué)習(xí)的使用方式,且長(zhǎng)時(shí)間佩戴也不會(huì)感到負(fù)擔(dān),而且,特別地是,手指由于生理結(jié)構(gòu)的關(guān)系,可取得相當(dāng)良好且穩(wěn)定的光訊號(hào),故特別適合用于心率、spo2的連續(xù)測(cè)量。

在此,需要注意地是,指戴結(jié)構(gòu)于手指上的設(shè)置位置以近節(jié)指骨或中節(jié)指骨所在的指節(jié)為佳,不但可避免因位置接近手指末端而發(fā)生因手部動(dòng)作脫落的情形,也可最大程度地不影響使用者的手部動(dòng)作,更適合于日常生活中使用。

接著,會(huì)選擇頸戴形式作為設(shè)置心電訊號(hào)檢測(cè)裝置的媒介的原因則在于:

1.通過(guò)頸掛的形式,裝置可自然地被置于軀干前方,如鎖骨下方、胸前、腹部前方等位置,因?yàn)檎绫绢I(lǐng)域技術(shù)人員所知,軀干是心電訊號(hào)最強(qiáng)的區(qū)域,因此,這樣的設(shè)置首先確保了所取得的訊號(hào)有足夠的強(qiáng)度;而且,由于位于心臟周圍心電訊號(hào)強(qiáng)度夠的位置,故電極設(shè)置的限制小,例如,距離可以很短。

2.另外,頸戴形式也讓裝置可自然地位于衣服與軀干之間,電極接觸軀干的動(dòng)作只需舉手壓住裝置即可完成,不但自然、簡(jiǎn)單,也無(wú)任何的場(chǎng)合限制,而且也更具實(shí)時(shí)性,解決了一般手持式心電檢測(cè)裝置必須特地自袋中取出才能進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題。

3.再者,由于壓住裝置的動(dòng)作相當(dāng)穩(wěn)定,無(wú)論實(shí)施為二心電電極同時(shí)接觸胸膛、或分別接觸胸膛及按壓手,肌電訊號(hào)所造成的干擾都可被降至最低。

4.此外,頸戴形式也讓使用者可長(zhǎng)期地穿戴于身上,就如同佩戴項(xiàng)鏈一樣,符合一般使用習(xí)慣,不額外增加負(fù)擔(dān),即使于運(yùn)動(dòng)期間也適合使用。

故由上述可知,頸戴形式的心電檢測(cè)裝置正好是達(dá)成本發(fā)明構(gòu)想的最適合心電檢測(cè)裝置設(shè)置方式,不但可輕易取得清晰訊號(hào)、肌電訊號(hào)干擾被減至最小,更讓使用者可在不覺(jué)負(fù)擔(dān)的情形下最迅速地進(jìn)行心電訊號(hào)擷取。

在此,該頸戴結(jié)構(gòu)可以實(shí)施為各種形式,例如,可以是一般常見(jiàn)的項(xiàng)鏈、項(xiàng)圈,或者,也可以是任何環(huán)繞于頸部、并可將裝置設(shè)置于使用者胸前的帶體,沒(méi)有限制;另外,指戴結(jié)構(gòu)同樣沒(méi)有限制,可以實(shí)施為戒指的形式,環(huán)繞帶體的形式,或是非封閉式的指戴結(jié)構(gòu),例如,c型結(jié)構(gòu),只要能將確保光傳感器與皮膚間的相對(duì)位置維持穩(wěn)定即可,沒(méi)有限制。

另外,電極的設(shè)置也有各種可能,舉例而言,可設(shè)置于通過(guò)頸戴結(jié)構(gòu)而設(shè)置于胸前的殼體的表面上,例如,如圖2a所示,兩個(gè)電極142,143皆位于朝向胸膛的表面上,因而就只需方便地利用手掌將裝置壓向胸膛即可(如圖2b所示);或者,如圖2c所示,也可以一個(gè)電極142 位于朝向胸膛的表面,另一電極143位于相對(duì)的表面,以接觸按壓殼體的手部,在此,由于按壓的手部也需完成與電極間的接觸,因此,較佳地是利用手指進(jìn)行按壓(如圖2d所示),而特別地是,也可通過(guò)采用電容式、感應(yīng)式、電磁式等的非導(dǎo)電電極形式而達(dá)到隔著衣服進(jìn)行檢測(cè);另外,電極也可設(shè)置于頸戴結(jié)構(gòu)與皮膚接觸的表面上,例如,如圖2e所示,其中一個(gè)電極位于殼體上接觸胸膛142,而另一電極143位于頸戴結(jié)構(gòu)上,接觸胸膛及/或頸部周圍的位置,此時(shí),由于手部按壓殼體的動(dòng)作可連帶地使得頸戴結(jié)構(gòu)與皮膚間的接觸更緊密,因此,同樣可達(dá)成良好的電極接觸,而在此,特別地是,該頸戴結(jié)構(gòu)也可實(shí)施為由導(dǎo)電材質(zhì)制成,以直接作為電極,因此,可以有各種實(shí)施可能,沒(méi)有限制。

此外,特別地是,請(qǐng)參閱圖2f所示的頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置,其與圖2a之間等于是將長(zhǎng)方形殼體旋轉(zhuǎn)90度所達(dá)到的效果,而這樣的旋轉(zhuǎn)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)則在于:當(dāng)進(jìn)行心電圖測(cè)量時(shí),每?jī)呻姌O就可得出一個(gè)角度的心電圖,也就是,電極的設(shè)置位置決定了心電圖所反應(yīng)的心臟電氣活動(dòng)的投影角度,而由于心臟是立體的,且產(chǎn)生病變的心臟部位可能位于任何心臟位置,例如,心肌梗塞的檢查需要察看心電波形中是否出現(xiàn)因心肌壞死而出現(xiàn)的st飄移,但往往可能因?yàn)槠浒l(fā)生位置的關(guān)系而在某些角度下無(wú)法被察覺(jué),此時(shí),就需要通過(guò)不同角度的心電圖才有可能檢查得出來(lái),因此,取得不同角度的心電圖對(duì)于判斷心臟疾病有很大的幫助,而在本發(fā)明的實(shí)施方式中,由于電極皆位于殼體上,除了電極位置可很簡(jiǎn)單地通過(guò)移動(dòng)殼體而移動(dòng),再加上殼體位于軀體前方,與心臟距離很近,即使短距離的移動(dòng)也可獲得角度差別很大的不同心電圖,甚至即使只是轉(zhuǎn)動(dòng)殼體,也可以有同樣的效果,因此,通過(guò)這樣的設(shè)置,即使是很簡(jiǎn)單的一個(gè)頸戴式心電檢測(cè)裝置,同樣可以為使用者提供多角度的心電圖,并提供更多有關(guān)心臟狀態(tài)的信息。

另一方面,為了進(jìn)一步提升使用簡(jiǎn)易度,兩個(gè)裝置皆實(shí)施為具備無(wú)線傳輸模塊,以執(zhí)行無(wú)線通信功能,進(jìn)而將接線復(fù)雜度降至最低,例如,可用于生理信息的傳輸,或是用于進(jìn)行無(wú)線溝通等,如此一來(lái),即 使同時(shí)穿戴兩個(gè)裝置,用戶也不會(huì)感到配置復(fù)雜,將會(huì)是類似同時(shí)佩戴戒指及項(xiàng)鏈的感覺(jué)。

再一方面,由于本發(fā)明的主要目的之一在于通過(guò)結(jié)合兩種生理訊號(hào)而獲取更多的心血管活動(dòng)信息,因此,重要地是,在采用無(wú)線傳輸?shù)那樾蜗?,必須明確地保留分開穿戴的裝置所分別取得的生理訊號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,如此一來(lái),才能確保接下來(lái)所進(jìn)行的分析、解讀、判斷的正確性。

據(jù)此,根據(jù)本發(fā)明的該處理單元進(jìn)一步被建構(gòu)以建立心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào)間的一時(shí)序關(guān)系,而在具有此時(shí)序關(guān)系的情形下,則無(wú)論兩個(gè)裝置所取得的生理訊號(hào)的先后順序?yàn)楹?,皆不?huì)對(duì)分析、解讀、判斷造成影響。

舉例而言,當(dāng)因?yàn)榉治鲞B續(xù)測(cè)得的脈波訊號(hào)而發(fā)現(xiàn)心血管事件,例如,心律不整可能事件,進(jìn)而起始心電訊號(hào)測(cè)量時(shí),通過(guò)時(shí)序關(guān)系的建立,事后分析就可很清楚地通過(guò)時(shí)間軸的對(duì)齊而得知心電訊號(hào)測(cè)量的同時(shí),脈波訊號(hào)的變化情形,此時(shí),若心電訊號(hào)也同時(shí)記錄下相同的心率變化(heartratevariation)特征,則就可由此得知發(fā)生心血管事件時(shí)的脈波訊號(hào)變化,進(jìn)而回推而得知未測(cè)量心電訊號(hào)前的脈波變化中是否也存在有類似的心率變化特征,也可多注意是否有不同類型的心律不整可能事件,例如,有些患者于一開始僅有sveb(supraventricularectopicbeat,室上性異位搏動(dòng))的癥狀,但隨著時(shí)間可能演變成af(atrialfibrillation,心房顫動(dòng));另外,若心電訊號(hào)測(cè)得心血管事件,則也可通過(guò)觀察同時(shí)間記錄下的脈波訊號(hào)而回推確認(rèn)先前的心血管可能事件是否為誤判,并可由此對(duì)分析連續(xù)脈波訊號(hào)的演算式進(jìn)行校正,相當(dāng)具有幫助。再者,透過(guò)連續(xù)記錄下的脈波訊號(hào)(開始心電測(cè)量之前以及之后)所獲得的連續(xù)心率變化,還能進(jìn)行hrv分析,并得知自律神經(jīng)的活動(dòng)情形,以藉此了解心律不整可能事件的發(fā)生是否與自律神經(jīng)活動(dòng)有關(guān)。所以通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),就可在不增加使用復(fù)雜性且也有效減少數(shù)據(jù) 量的情形下,完整地記錄下心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的所有生理狀況。

或者,替代地,時(shí)序關(guān)系的建立也有助于下列的情形,例如,可實(shí)施為使用者一開始僅穿戴心電訊號(hào)擷取裝置以及脈波訊號(hào)擷取裝置,但不執(zhí)行訊號(hào)擷取,然后,在穿戴期間內(nèi),當(dāng)發(fā)覺(jué)心臟出現(xiàn)不舒服狀況時(shí),先利用按壓方式進(jìn)行心電訊號(hào)的檢測(cè),并在心電訊號(hào)的分析結(jié)果顯示心臟確實(shí)出現(xiàn)異常時(shí),再啟動(dòng)脈波訊號(hào)擷取裝置執(zhí)行連續(xù)偵測(cè),以接著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心血管活動(dòng)情形,并因此記錄下連續(xù)的心血管活動(dòng)信息,以供后續(xù)進(jìn)行分析、解讀,也即,僅在確認(rèn)有監(jiān)測(cè)需求的情形下才啟動(dòng)連續(xù)偵測(cè),例如,在利用心電訊號(hào)擷取裝置測(cè)得心房顫動(dòng)(af,atrialfibrillation)癥狀時(shí),一般會(huì)采用藥物治療的方式,而服藥后則是需要追蹤觀察是否癥狀獲得緩解,而由于持續(xù)的心電訊號(hào)擷取并不容易達(dá)成,此時(shí),通過(guò)脈波訊號(hào)擷取裝置進(jìn)行連續(xù)偵測(cè)就是最好的選擇。而且,進(jìn)一步地,通過(guò)這樣的方式,還可達(dá)到節(jié)省裝置電量以及減少數(shù)據(jù)量的優(yōu)勢(shì)。

再進(jìn)一步地,通過(guò)時(shí)序關(guān)系的建立,在心電訊號(hào)以及脈波訊號(hào)實(shí)施為同步擷取時(shí),可提升脈波傳遞時(shí)間(ptt,pulsetransmittime)的計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)度,而通過(guò)ptt與血壓之間的特定關(guān)系式,將可有助于提供更具意義的血壓變化相關(guān)數(shù)值。所以,通過(guò)這樣的方式,使用者就可在已進(jìn)行脈波訊號(hào)連續(xù)偵測(cè)的情形下,隨時(shí)在出現(xiàn)測(cè)量血壓的需求時(shí),通過(guò)按住胸前的心電檢測(cè)裝置、并啟動(dòng)心電訊號(hào)的擷取的方式,而輕易地記錄下血壓變化,相當(dāng)方便。

且進(jìn)一步地,通過(guò)建立此一時(shí)序關(guān)系,還可帶來(lái)更多的優(yōu)勢(shì),例如,當(dāng)心電訊號(hào)的判讀發(fā)生困難時(shí),例如,由于訊號(hào)強(qiáng)度過(guò)小、及/或肌電訊號(hào)干擾而導(dǎo)致難以確認(rèn)r波的波峰時(shí),可在脈波訊號(hào)與心電訊號(hào)進(jìn)行時(shí)序?qū)R后,通過(guò)脈波訊號(hào)的波峰位置而在一定的時(shí)間窗(timewindow)內(nèi)反推確認(rèn)心電圖r波的位置,這則是對(duì)于獲得精準(zhǔn)心率以及ptt的正確計(jì)算有著顯著的幫助。

在此,該時(shí)序關(guān)系的建立可以有各種方式,舉例而言,可以是該處理單元驅(qū)動(dòng)兩個(gè)分散設(shè)置的生理訊號(hào)擷取裝置間的直接時(shí)間同步,如此一來(lái),所產(chǎn)生的兩個(gè)生理訊號(hào)即會(huì)具有相同的時(shí)間軸;另一方面,也可以是通過(guò)該處理單元送出同步訊號(hào)的方式,而在所取得的生理訊號(hào)上產(chǎn)生時(shí)間戳(timestamp),或是由此記錄下兩個(gè)分散設(shè)置的生理訊號(hào)擷取裝置與該處理單元間的時(shí)間差,之后,當(dāng)結(jié)合兩種生理訊號(hào)時(shí),該處理單元就可以時(shí)間戳、及/或時(shí)間差為基礎(chǔ)而調(diào)整生理訊號(hào)時(shí)間軸。舉例而言,在先進(jìn)行脈波訊號(hào)測(cè)量,之后基于出現(xiàn)心血管可能事件而進(jìn)行心電訊號(hào)測(cè)量的情形中,由于兩種生理訊號(hào)開始測(cè)量的時(shí)間不一樣,但卻需要通過(guò)兩者相互比對(duì)才能取得更多如前所述的各種生理信息,因此,若無(wú)法正確地建立兩個(gè)訊號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,即無(wú)法獲得結(jié)合兩種訊號(hào)所帶來(lái)的進(jìn)一步效益。

在此,需要注意地是,該時(shí)序關(guān)系的建立可以在任何時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行,例如,可以在開始進(jìn)行監(jiān)測(cè)之前,可以在監(jiān)測(cè)進(jìn)行的期間,也可以是在監(jiān)測(cè)完成之后,更可以是在整合兩種生理訊號(hào)的時(shí)候等,例如,可以透過(guò)實(shí)時(shí)傳輸,也可在該處理單元下載訊號(hào)/數(shù)據(jù)的時(shí)候,沒(méi)有任何的限制。

有鑒于本發(fā)明系統(tǒng)采用分散的形式,因此,該處理單元是依實(shí)際需求的不同而結(jié)合于不同的裝置中,例如,該處理單元可實(shí)施為結(jié)合于一外部裝置中,或者,替代地,也可直接實(shí)施為結(jié)合于該頸戴式心電檢測(cè)裝置中,或是結(jié)合于該指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置中,沒(méi)有限制。在此,該外部裝置可實(shí)施為各種具無(wú)線傳輸能力且可執(zhí)行相對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序的裝置,例如,但不限制于,智能手機(jī),智能手表,智能眼鏡,平板計(jì)算機(jī),筆記本電腦,個(gè)人計(jì)算機(jī),以及智能電視等。

而且,處理單元建立兩個(gè)裝置間時(shí)序關(guān)系的方式也無(wú)限制,例如,可以是該外部裝置分別與兩個(gè)穿戴裝置進(jìn)行無(wú)線溝通而建立時(shí)序關(guān)系, 也可以是該外部裝置在接收或下載來(lái)自兩個(gè)裝置的訊號(hào)時(shí)建立兩種訊號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,也可以是兩個(gè)穿戴裝置間進(jìn)行無(wú)線溝通而建立時(shí)序關(guān)系,因此,有各種可能,可依實(shí)施方式不同而改變。

其中,該外部裝置亦可利用有線傳輸接口,例如,usb接口,而與兩個(gè)裝置進(jìn)行溝通,尤其在該外部裝置實(shí)施為于檢測(cè)結(jié)束后才自兩個(gè)裝置下載生理訊號(hào)或生理信息的情形中,訊號(hào)擷取裝置可自身上取下,故利用有線連接方式同樣可行。

當(dāng)該處理單元設(shè)置于外部裝置中時(shí),該外部裝置將可通過(guò)無(wú)線溝通的方式,例如,通過(guò)手機(jī)上的應(yīng)用程序,而分別控制兩個(gè)裝置,并且,由于外部裝置無(wú)須穿戴于身上,在體積上限制較小,因此,將更適合實(shí)時(shí)顯示更多元的生理信息,例如,除了心率數(shù)值顯示外,還可通過(guò)屏幕顯示實(shí)時(shí)的心電波形變化等,另外,也可提供更多計(jì)算、分析,進(jìn)一步增加可獲得的信息,例如,可提供自律神經(jīng)活動(dòng)情形、hrv、rsa呼吸信息等。

而且,通過(guò)外部裝置,還可進(jìn)一步連接至遠(yuǎn)程服務(wù)器,例如,將所取得的生理訊號(hào)及/或分析結(jié)果傳送至云端進(jìn)行分析、儲(chǔ)存,或是通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器而傳送給醫(yī)護(hù)人員,進(jìn)一步擴(kuò)大使用效益。

進(jìn)一步地,該處理單元還可實(shí)施為,當(dāng)脈波訊號(hào)的分析結(jié)果中發(fā)現(xiàn)心血管事件時(shí),產(chǎn)生通知訊號(hào),例如,聲音、振動(dòng)、閃光等,以由此通知使用者心血管事件的發(fā)生,并讓使用者得知此時(shí)適合進(jìn)行心電訊號(hào)測(cè)量,例如,舉起手按壓胸前的裝置,以達(dá)成電極的接觸。

而在此,除了實(shí)施為讓使用者自行決定是否進(jìn)行心電訊號(hào)測(cè)量外,也可實(shí)施為在產(chǎn)生通知訊號(hào)的同時(shí)即啟動(dòng)心電訊號(hào)測(cè)量,此時(shí),只要使用者執(zhí)行按壓動(dòng)作而達(dá)成電極接觸后,心電訊號(hào)馬上開始進(jìn)行擷取,或者,也可在偵測(cè)確定電極與皮膚間接觸以穩(wěn)定后,例如,通過(guò)偵測(cè)皮膚 阻抗(impedance)或皮膚導(dǎo)電路,再啟動(dòng)心電訊號(hào)測(cè)量,因此,沒(méi)有限制。

因此,在一較佳實(shí)施例中,使用者的生理監(jiān)測(cè)過(guò)程可以如下所述:使用者于日常生活中在手指上佩戴指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置,并在胸前配置戴頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置,并利用智能型手機(jī)上的應(yīng)用程序監(jiān)控實(shí)時(shí)心血管活動(dòng)的情形,其中,通過(guò)指戴結(jié)構(gòu)確保脈波訊號(hào)的連續(xù)擷取,使用者就可在手機(jī)上實(shí)時(shí)地獲得心率信息,以及根據(jù)心率而可得出的其他生理信息,例如,自律神經(jīng)活動(dòng)情形,hrv,rsa呼吸信息等,而在連續(xù)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,若分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)心血管事件,例如,心律不整可能事件,則手機(jī)即發(fā)出通知,例如,聲音、閃燈、屏幕出現(xiàn)訊息、振動(dòng)等,讓使用者實(shí)時(shí)得知出現(xiàn)生理狀況,而通過(guò)這樣的提醒,由于使用者已于胸前佩戴有心電訊號(hào)擷取裝置,故此時(shí),若使用者覺(jué)得有需要記錄下心電訊號(hào)時(shí),就只需通過(guò)按壓胸前的裝置啟動(dòng)測(cè)量即可,相當(dāng)方便。

若使用者進(jìn)行了心電訊號(hào)的擷取,則手機(jī)上的應(yīng)用程序?qū)?huì)實(shí)時(shí)地提供相關(guān)的分析,讓使用者可先行了解自身的生理狀況,另外,心電訊號(hào)也會(huì)被記錄下來(lái),以供醫(yī)生進(jìn)行分析判讀以及用于長(zhǎng)期追蹤等。由于手機(jī)已成為現(xiàn)代人隨身必備的裝置,因此,通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),就可將心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)自然地融入日常生活中,大大提升大眾接受度。

另一方面,替代地,該處理單元也可實(shí)施為設(shè)置于該指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置中,并由設(shè)置于手指上的裝置作為控制中心,例如,該指戴式脈波訊號(hào)擷取裝置可具有一操作接口,讓使用者通過(guò)該操作接口而控制脈波訊號(hào)及/或心電訊號(hào)的擷取,分析,是否進(jìn)行儲(chǔ)存,是否對(duì)外傳輸?shù)取?/p>

或者,將該處理單元設(shè)置于該頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置中也是選擇之一,例如,該頸戴式心電訊號(hào)擷取裝置可具有一開關(guān),可因手部按 壓裝置進(jìn)行心電訊號(hào)檢測(cè)的動(dòng)作而被切換,進(jìn)而啟動(dòng)心電訊號(hào)的擷取,在此,進(jìn)一步地,該開關(guān)也可實(shí)施為與電極相結(jié)合,如此一來(lái),通過(guò)達(dá)成電極接觸的動(dòng)作就可同時(shí)啟動(dòng)心電訊號(hào)的擷取,讓操作更為方便。

因此,本發(fā)明通過(guò)處理單元所提供的特殊時(shí)序關(guān)系建立功能,讓整體系統(tǒng)即使采用無(wú)線分散模式,仍可完整且正確地提供有關(guān)心血管活動(dòng)的信息,并且也讓使用者輕松、簡(jiǎn)單地進(jìn)行操作,不感復(fù)雜,大大增加使用者的使用接受度。

另外,很重要地是,在利用連續(xù)脈波訊號(hào)而判斷心血管可能事件時(shí),除了通過(guò)演算式分析是否具心血管事件特征外,尚可進(jìn)一步地于分析前先行判斷所取得的脈波訊號(hào)的質(zhì)量,以確保所提供的心血管活動(dòng)信息的正確性。

采用訊號(hào)質(zhì)量判斷信息的原因在于,希望可以提供正確的心血管活動(dòng)信息給使用者。一般現(xiàn)有的心率監(jiān)測(cè)裝置在不考慮訊號(hào)質(zhì)量的情形下,很容易因是以質(zhì)量不佳的訊號(hào)作為分析基礎(chǔ)而導(dǎo)致提供給使用者的心血管信息不正確,例如,錯(cuò)誤的心率信息,或是誤判為發(fā)生心血管事件等,反而造成使用者的困擾,因此,若能先了解訊號(hào)質(zhì)量的高低,就可避免這樣的情形,也讓使用者可獲得實(shí)時(shí)且正確的心血管活動(dòng)信息。

影響訊號(hào)質(zhì)量的因素有很多,而不同的因素對(duì)訊號(hào)產(chǎn)生的影響也不同,例如,生理訊號(hào)的人為干擾源(artifacts)及/或噪聲(noises),生理感測(cè)組件設(shè)置的穩(wěn)定度,裝置本身所帶來(lái)的干擾,周圍環(huán)境所帶來(lái)的干擾等都是可能的因素,其中,使用者的生理訊號(hào)出現(xiàn)人為干擾源及/或噪聲是很常見(jiàn)的情形,尤其當(dāng)使用者正在移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí),不過(guò),由于根據(jù)本發(fā)明的裝置本意就在于讓使用者穿戴于身上持續(xù)進(jìn)行檢測(cè),因此,使用者出現(xiàn)身體移動(dòng)是自然且被預(yù)期的情形;另外,生理感測(cè)組件出現(xiàn)設(shè)置未完全的情形,例如,與皮膚間的接觸不足或不夠穩(wěn)定,也是很常見(jiàn)的情形之一,但只要特別注意就可以被避免;此外,來(lái)自外部的 干擾,例如,裝置本身的連接線的擺動(dòng)、或是外在環(huán)境的電磁波干擾等都可能為所取得的生理訊號(hào)帶來(lái)噪聲,故也都是需要考慮到的因素,因此,影響訊號(hào)質(zhì)量的因素有許多可能,沒(méi)有一定的限制。

在本發(fā)明中,訊號(hào)質(zhì)量的判斷方式是,在取得生理訊號(hào)的同時(shí),也會(huì)取得一訊號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息,而當(dāng)該訊號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息符合一默認(rèn)條件時(shí),例如,穩(wěn)定度、清晰度、訊號(hào)噪聲比(s/n比,signaltonoiseratio)等高于一默認(rèn)值時(shí),表示訊號(hào)質(zhì)量高,而當(dāng)該訊號(hào)質(zhì)量相關(guān)信息不符該默認(rèn)條件時(shí),例如,穩(wěn)定度、清晰度、s/n比等低于一默認(rèn)值時(shí),則表示訊號(hào)質(zhì)量低。

據(jù)此,進(jìn)一步地,根據(jù)本發(fā)明的該處理單元還可實(shí)施為預(yù)載多個(gè)演算式,并可根據(jù)訊號(hào)質(zhì)量的判斷結(jié)果,而選擇性地執(zhí)行不同的演算式,舉例而言,可設(shè)定為,當(dāng)訊號(hào)質(zhì)量不符合默認(rèn)條件時(shí),即受限地僅能執(zhí)行部分的演算式,例如,僅能提供平均心率,而只有當(dāng)訊號(hào)質(zhì)量符合默認(rèn)條件時(shí),才可執(zhí)行所有的演算式,例如,可提供實(shí)時(shí)心率、心律不整可能事件等;或者,進(jìn)一步地,在決定該訊號(hào)質(zhì)量時(shí),還會(huì)判斷所取得的訊號(hào)是否適合執(zhí)行計(jì)算,例如,使用者身體移動(dòng)過(guò)于激烈而造成訊號(hào)質(zhì)量太差,此時(shí),該處理單元就可選擇不執(zhí)行任何計(jì)算,并待訊號(hào)質(zhì)量恢復(fù)至足以執(zhí)行演算式時(shí),才執(zhí)行演算式的選擇。

而且,較佳地是,該訊號(hào)質(zhì)量除了作為決定要采用哪一種算法的基礎(chǔ)外,也可作為另一種信息而顯示給使用者,舉例而言,當(dāng)使用者處于靜止時(shí),質(zhì)量指數(shù)/等級(jí)卻顯示為低,則使用者就可因?yàn)檫@樣的提醒而知道可能是因生理感測(cè)組件設(shè)置未完全所造成的質(zhì)量不佳,進(jìn)而實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整;或者,該訊號(hào)質(zhì)量也可作為使用者于安裝或測(cè)量期間的操作指引,例如,當(dāng)使用者將裝置安裝到身上時(shí),可通過(guò)訊號(hào)質(zhì)量信息判斷是否已正確安裝,或是,當(dāng)有需要手動(dòng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),也可通過(guò)實(shí)時(shí)提供的訊號(hào)質(zhì)量信息而得知當(dāng)下的操作是否正確,因此,無(wú)論何種狀況,都將可減少因?yàn)椴划?dāng)操作而產(chǎn)生的誤差。

在本發(fā)明另外的較佳實(shí)施例中,脈波訊號(hào)的取得位置除了手指之外,也可以有不同的選擇。由于相較于心電訊號(hào),光傳感器/壓力傳感器的設(shè)置位置選擇限制較小,只要是可穩(wěn)定取得血液心血管訊號(hào)的位置皆可,例如,手腕、耳朵、頭部等都是常見(jiàn)的取樣位置,此時(shí),只需再考慮穿戴結(jié)構(gòu)不造成使用者的負(fù)擔(dān)即可。

舉例而言,圖3a顯示了腕戴式脈波訊號(hào)擷取裝置22,其通過(guò)腕戴結(jié)構(gòu)而以手腕作為取樣位置。在手腕上佩戴手表、手鏈、飾品等是現(xiàn)代人熟悉且廣為接受的形式,因此,使用者可通過(guò)與佩戴手表類似的使用方式而在日常生活中取得連續(xù)的脈波訊號(hào),進(jìn)而獲得心血管活動(dòng)信息,而且,若有需要設(shè)置顯示或操作接口,腕部也是相當(dāng)適合且自然的位置。

另外,圖3b則顯示眼鏡式脈波訊號(hào)擷取裝置24,其通過(guò)眼鏡結(jié)構(gòu)設(shè)置于頭上,進(jìn)而自頭部取得血液心血管訊號(hào)。近年來(lái),眼鏡已不再限于近視患者佩戴,逐漸成為裝飾配件,是一般人日常生活中常見(jiàn)且經(jīng)常使用的配件,因此,采用眼鏡形式除了符合連續(xù)佩戴的要求外,更有助于提升使用者的接受度。

在此所敘述的眼鏡結(jié)構(gòu)是指,通過(guò)耳廓以及鼻子作為支撐點(diǎn)而設(shè)置于頭上、且會(huì)與頭部及/或耳朵的皮膚產(chǎn)生接觸的穿戴結(jié)構(gòu),因此,不限于一般的眼鏡結(jié)構(gòu),也包括其變形,舉例而言,可以是對(duì)頭顱兩側(cè)具夾力的結(jié)構(gòu),或?qū)嵤閮蛇呯R腳不對(duì)稱的形式,例如,一邊鏡腳于耳廓后方具有彎曲部分,另一邊鏡腳則不具彎曲部分僅架于耳廓上方,并且,也可不具鏡片,因此,有各種可能性,沒(méi)有限制。

光傳感器則可設(shè)置于眼鏡結(jié)構(gòu)上貼近頭顱及/或耳朵的位置,例如,鼻梁,山根,兩眼間區(qū)域,太陽(yáng)穴,耳廓背面,耳廓與頭顱間v型凹陷,以及耳廓附近的頭顱等,沒(méi)有限制。

另外,如圖3c-3e所示,也可通過(guò)耳戴結(jié)構(gòu)而自耳朵及/或耳朵附近的頭部區(qū)域取得血液心血管訊號(hào)。在現(xiàn)代人的生活中,耳機(jī)的使用越來(lái)越普遍,尤其在搭乘大眾交通工具、行走期間,經(jīng)常使用耳機(jī)聽(tīng)音樂(lè),因此,采用耳戴形式不但不顯突兀,也可自然融入日常生活中,而且,更具優(yōu)勢(shì)地是,可直接實(shí)施為與耳機(jī)相結(jié)合的形式,例如,與用來(lái)聽(tīng)音樂(lè)的耳機(jī),或是用來(lái)收發(fā)聲音的耳機(jī)麥克風(fēng)等相結(jié)合,且也不限于是雙邊耳戴或單邊耳戴形式,或是采用耳塞或耳掛形式,如此一來(lái),還可直接利用耳機(jī)作為信息提供接口,以將生理信息、通知訊息等提供給使用者,相當(dāng)具便利性。

當(dāng)光傳感器實(shí)施為通過(guò)耳戴結(jié)構(gòu)而設(shè)置于耳朵上及/或耳朵附近時(shí),其設(shè)置位置可依耳戴結(jié)構(gòu)的實(shí)際實(shí)施情形而改變,例如,如圖3c所示,當(dāng)該耳戴結(jié)構(gòu)實(shí)施為耳塞形式時(shí),即成為耳塞式脈波訊號(hào)擷取裝置26,可被設(shè)置于耳道內(nèi)、耳道口、耳甲腔、耳甲艇、耳甲墻、耳甲底部、耳屏、耳屏間切跡、對(duì)耳屏等位置,也即,耳塞設(shè)置于耳廓內(nèi)面時(shí)可接觸到的位置,或者,如圖3d所示,當(dāng)該耳戴結(jié)構(gòu)實(shí)施為耳掛結(jié)構(gòu)時(shí),即成為耳掛式脈波訊號(hào)擷取裝置27,光傳感器可被設(shè)置于耳后部件上,以自耳廓背面,耳廓與頭顱間v型凹陷,或耳廓附近的頭顱取得訊號(hào),或者,也可實(shí)施為耳塞配合耳掛的結(jié)構(gòu),再或者,也可如圖3e所示,實(shí)施為耳夾式脈波訊號(hào)擷取裝置28,以?shī)A設(shè)于耳垂上,因此,沒(méi)有限制。

另外,特別地是,光傳感器也可通過(guò)頸戴結(jié)構(gòu)而設(shè)置于頸后的位置,如圖3f所示。當(dāng)在決定光傳感器的測(cè)量位置時(shí),最需要考慮的是于該位置所能取得的訊號(hào)的強(qiáng)度及質(zhì)量,因其對(duì)分析結(jié)果有著極大的影響,故在此考慮下,經(jīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)試得知,當(dāng)采用頸戴形式時(shí),頸戴結(jié)構(gòu)所能觸及的生理位置,再配合頸戴結(jié)構(gòu)與人體接觸的特性,頸后是可取得強(qiáng)度高且質(zhì)量佳的光訊號(hào)的位置。

而這個(gè)位置正好可以配合頸戴式心電檢測(cè)裝置14的頸戴結(jié)構(gòu)141,如此一來(lái),使用者將僅需佩戴單一個(gè)穿戴結(jié)構(gòu)就可達(dá)到兩種生理訊號(hào)檢測(cè)裝置的配置,相當(dāng)方便,并且,配置于胸前的心電訊號(hào)檢測(cè)裝置的重量,也有助于頸后光傳感器的設(shè)置穩(wěn)定性。

在此,該光傳感器30可通過(guò)直接結(jié)合于該頸戴結(jié)構(gòu)上的方式,或如圖3f所示,可通過(guò)結(jié)合在該頸戴結(jié)構(gòu)141所承載的一殼體34上的方式而設(shè)置于頸部后方,而無(wú)論采用何種方式,較佳地是,采用符合頸部后方人體工學(xué)的材質(zhì)及/或結(jié)構(gòu),舉例而言,該頸戴結(jié)構(gòu)可實(shí)施為長(zhǎng)度較短,剛好圍繞頸部,減少位移,或者,也可將該頸戴結(jié)構(gòu)接觸頸部后方的部分實(shí)施為符合頸部的曲度、及/或采用彈性材質(zhì)制成,例如,硅膠,橡膠,泡棉,記憶金屬,可撓曲塑料材質(zhì)等,以增加服貼性,減少位移,另外,同樣較佳地是,當(dāng)光傳感器是設(shè)置于殼體表面時(shí),殼體的形狀實(shí)施為符合頸部的曲度、及/或殼體采用彈性材質(zhì)制成,因此,沒(méi)有限制,只要能增加光傳感器設(shè)置于頸部后方的穩(wěn)定性的方式屬本發(fā)明的范疇。

另外,在本發(fā)明再一的較佳實(shí)施例中,根據(jù)本發(fā)明的分布式系統(tǒng)也適合實(shí)施為衣服的形式,如圖4所示,以通過(guò)彈性布料而提供與身體表面間的服貼性,無(wú)論是光傳感器30、或心電電極42皆可達(dá)成穩(wěn)定的設(shè)置,而且,衣服形式更有利于連續(xù)監(jiān)測(cè)的進(jìn)行,使用者只要穿上衣服即可,相當(dāng)方便。

舉例而言,由于電極與皮膚間的接觸就可通過(guò)選擇彈性布料而達(dá)成,因此,電極設(shè)置位置將可以有更多的選擇,例如,可設(shè)置于胸前、背后等,至于電極實(shí)施的形式則也有許多可能,例如,可利用導(dǎo)電纖維而在制造衣服時(shí)直接形成電極,或者,可將電極直接結(jié)合于布料上,例如,金屬片、導(dǎo)電橡膠等,或是通過(guò)依附組件而固定于布料上,例如,通過(guò)扣子、魔鬼氈、別針等,沒(méi)有限制。

至于光傳感器,則可利用衣領(lǐng)與頸部周圍的服貼性而設(shè)置于頸后的位置,在此,該光傳感器可實(shí)施為直接與衣領(lǐng)結(jié)合在一起,或者,也可通過(guò)依附組件而固定于衣領(lǐng)上,例如,通過(guò)扣子、魔鬼氈、別針等,然而,光傳感器的設(shè)置位置并不限于頸部周圍,只要是衣服覆蓋范圍中可取得血液心血管訊號(hào)的位置皆可設(shè)置,例如,胸前、手臂等位置,因此,沒(méi)有限制。

而且,進(jìn)一步地,通過(guò)上述的穿戴結(jié)構(gòu),將使得根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)被應(yīng)用于取得ptt(脈波傳遞時(shí)間)時(shí),可更具優(yōu)勢(shì),其中,當(dāng)采用耳戴結(jié)構(gòu)、眼鏡結(jié)構(gòu)、頸戴結(jié)構(gòu)時(shí),光傳感器的設(shè)置位置在測(cè)量期間,無(wú)論使用者的姿勢(shì)為何,與心臟間的相對(duì)高度皆維持固定,另外,若腕戴結(jié)構(gòu)或指戴結(jié)構(gòu)實(shí)施為設(shè)置在按壓胸前裝置的該肢體上時(shí),則由于按壓動(dòng)作于心電訊號(hào)檢測(cè)間不產(chǎn)生移動(dòng),故其與心臟間的相對(duì)高度也可維持固定,而根據(jù)血液動(dòng)力學(xué)可知,ptt會(huì)受到測(cè)量位置與心臟位置間高度差的影響,因此,通過(guò)這樣的方式,一般ppt測(cè)量時(shí)常見(jiàn)的因取樣位置相對(duì)于心臟不固定所產(chǎn)生的影響,將可被排除,如此一來(lái),只要經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)(calibration)之后,就可穩(wěn)定地獲得精準(zhǔn)的血壓值,而且,這樣的測(cè)量方式還可不受站姿或坐姿的影響,相當(dāng)具有優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)本發(fā)明另一方面的構(gòu)想中,也可選擇兩個(gè)脈波訊號(hào)的組合,例如,于身體的兩位置分別設(shè)置光傳感器,以分別取得脈波訊號(hào)。

而選擇此種組合的原因在于,高血壓是相關(guān)于如心臟病及糖尿病等各種慢性疾病的危險(xiǎn)因子之一,故對(duì)現(xiàn)代人而言,血壓是相當(dāng)重要、且需要長(zhǎng)期監(jiān)控的生理參數(shù),而當(dāng)兩個(gè)光傳感器分別設(shè)置于身體不同的位置時(shí),就可通過(guò)計(jì)算兩處脈波傳遞的時(shí)間差而獲得相關(guān)脈波傳播速度(pulsewavevelocity,pwv)的信息,而經(jīng)由其與血壓值間特定的關(guān)系式,即可計(jì)算出參考的血壓值。

正如前所述,光傳感器的設(shè)置相當(dāng)簡(jiǎn)單且方便,再配合上穿戴結(jié) 構(gòu)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)訊號(hào)擷取,因此,使用者將可在日常生活中隨時(shí)了解自己的血壓變化趨勢(shì),舉例而言,只需簡(jiǎn)單地設(shè)置兩個(gè)穿戴結(jié)構(gòu),例如,指戴結(jié)構(gòu),腕戴結(jié)構(gòu),耳戴結(jié)構(gòu),眼鏡結(jié)構(gòu),頸戴結(jié)構(gòu),衣物等,并啟動(dòng)訊號(hào)擷取,則接下來(lái)的穿戴期間無(wú)須任何的檢測(cè)動(dòng)作,就可輕松掌握血壓的狀態(tài),不但方便,也不造成負(fù)擔(dān)。在此,特別地是,基于眼鏡結(jié)構(gòu)特性,也可實(shí)施為兩個(gè)光傳感器分別位于兩邊鏡腳上,如此一來(lái),單一個(gè)眼鏡結(jié)構(gòu)即可達(dá)到取得血壓信息的目的,相當(dāng)具有優(yōu)勢(shì);另外,若實(shí)施為衣物形式時(shí),也很適合通過(guò)在同一件衣物的兩個(gè)位置上設(shè)置光傳感器的方式而達(dá)到檢測(cè)目的。

另一方面,如此的組合的檢測(cè)方式也可實(shí)施為,其中一個(gè)光傳感器執(zhí)行連續(xù)的脈波訊號(hào)擷取,而另一個(gè)光傳感器則是在有需要時(shí)才被啟動(dòng),在此情形下,連續(xù)取得的脈波訊號(hào)同樣可用于提供實(shí)時(shí)生理信息,例如,心率,及/或用來(lái)判斷是否發(fā)生心血管事件,例如,心律不整可能事件,以作為長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)之用。

至于另一光傳感器的啟動(dòng)時(shí)機(jī),則可以有各種選擇,例如,可以是在偵測(cè)發(fā)現(xiàn)心血管事件時(shí),啟動(dòng)執(zhí)行偵測(cè),一來(lái)可再取得另一脈波訊號(hào)而用于相互確認(rèn),避免誤判的發(fā)生,二來(lái)也可取得血壓參考數(shù)值,進(jìn)而了解血壓與該心血管事件間的關(guān)系。

而在此情形下,時(shí)序關(guān)系的建立則更顯重要,因?yàn)闊o(wú)論是兩個(gè)訊號(hào)間的相互參照,或是用以計(jì)算取得血壓參考數(shù)值,一切的基礎(chǔ)皆在于兩個(gè)訊號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,因此,本發(fā)明所提出建立時(shí)序關(guān)系的程序,對(duì)于本發(fā)明的系統(tǒng)是否能正確地提供生理信息有著決定性的影響。

另外,由于ppg傳感器也可取得相關(guān)血氧的信息,例如,當(dāng)具有紅外線(infrared)以及紅色光線(red)兩種光源時(shí),可取得血氧濃度(spo2),因此,也可實(shí)施為,因出現(xiàn)心血管事件而被啟動(dòng)的光傳感器是用以血氧濃度,以由此得知血氧濃度變化與此心血管事件間的關(guān) 系。

在此,由于光傳感器是通過(guò)穿戴結(jié)構(gòu)而設(shè)置于身上,處于可直接取得生理訊號(hào)的狀態(tài),因此,可實(shí)施為在有需求時(shí)由該處理單元自動(dòng)起始訊號(hào)擷取,或者,也可實(shí)施為由使用者手動(dòng)啟動(dòng),例如,通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序的操作,沒(méi)有限制。

綜上所述,通過(guò)分布式的硬件設(shè)計(jì)、多穿戴結(jié)構(gòu)的采用、以及無(wú)線溝通技術(shù),根據(jù)本發(fā)明的心血管活動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)且完整取得心血管活動(dòng)信息,卻不造成使用者負(fù)擔(dān)的可能,而且,通過(guò)采用多種心血管生理訊號(hào),再配合上各種心血管生理訊號(hào)間的相關(guān)性,檢測(cè)的效益可被最大化,再者,進(jìn)一步地,通過(guò)建立多個(gè)生理訊號(hào)間的時(shí)序關(guān)系,無(wú)論是心血管活動(dòng)信息的提供,或是心血管事件的判斷,都可確保結(jié)果的正確性。

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