心血管健康監(jiān)測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種心血管健康監(jiān)測裝置及方法，特別涉及一種具有血壓以及心電信號測量功能的心血管健康監(jiān)測裝置，以及通過該裝置而監(jiān)測心血管健康的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代人越來越注重自己的健康，尤其是心血管方面的健康，而血壓計則是日常生活中最常用來監(jiān)測心血管健康的居家使用監(jiān)測裝置之一，不僅是因為其使用方便，也由于高血壓是相關(guān)于如心臟病及糖尿病等各種慢性疾病的危險因素之一。
[0003]目前居家最常見的其中一種血壓計是電子式血壓計，其操作流程為先固定壓脈帶，之后再按下啟動鍵并等待血壓測量自動完成，這樣的簡單操作流程讓使用者可方便地每日定期紀(jì)錄血壓值變化，有效掌控自身心血管的健康狀況。
[0004]最近，由于使用者需求及技術(shù)上的發(fā)展，除了測量血壓的功能之外，部分血壓計也開始提供更多相關(guān)于心血管系統(tǒng)的信息，例如，由動脈脈搏衍生而得的相關(guān)心律不齊的信息，如申請?zhí)枮閁S702514的美國專利申請中即提出了可提供有關(guān)心房顫動(AF，AtrialFibrillat1n)信息的血壓計。
[0005]一般而言，用以判斷心律不齊的基礎(chǔ)是心電圖，且心電圖亦是目前最能準(zhǔn)確反應(yīng)心臟活動的信息，在如圖1所示的正常心電波形中，P波表示心房去極化的過程，QRS波反應(yīng)了左右心室的快速去極化過程，T波表示心室的快速復(fù)極化過程，PR區(qū)間是指從P波開始至QRS波開始的時間，其反應(yīng)了心臟的電信號自竇房結(jié)發(fā)出后，通過房室結(jié)傳入心室所需的時間，ST段則表示心室緩慢復(fù)極化的過程，因此，通過觀察波形的形狀變化，就可得知相關(guān)心臟各個部位活動的信息，并藉以區(qū)分癥狀是由心臟的那個部位所引起。
[0006]舉例而言，常見的一種心律不齊癥狀一早發(fā)性收縮(Premature Beats)，即分為發(fā)生于心房的早發(fā)性心房收縮(Premature atrial contract1ns，PAC)，以及發(fā)生在心室的早發(fā)性心室收縮(Premature ventricular contract1ns，PVC)兩種，在區(qū)分兩者時，通?？梢酝ㄟ^觀察P波及/或QRS波的形狀是否出現(xiàn)異常而判斷收縮是來自心房或心室。而就此兩種早發(fā)性收縮而言，由于心室收縮是負(fù)責(zé)將血液泵出心臟并輸送至身體各處，故當(dāng)心室收縮出現(xiàn)不正常時，將使得血液無法正常地泵出，造成身體無法獲得正常的血液供給，因此相較于心房收縮出現(xiàn)異常，心室收縮異常是更為嚴(yán)重的癥狀。
[0007]然而，血壓計在提供心律不齊相關(guān)信息時，由于是以動脈脈搏為基礎(chǔ)取得心率后再進(jìn)行心律不齊的判定，一般而言，觀察到心率出現(xiàn)異常時，經(jīng)由動脈脈搏的波形往往難以區(qū)分如前所述的早發(fā)性收縮的發(fā)生是源自心房或心室，亦無法正確地讓使用者了解所檢測到的癥狀的嚴(yán)重性；另外，由于動脈脈搏是心搏經(jīng)由血液在血管中傳遞后于肢體上測得的結(jié)果，因此其亦存在著準(zhǔn)確度無法與心電圖相比擬的問題，所以，即使血壓計確實能方便地先篩選出一部分的心律不齊癥狀，但無可避免地，心律不齊的最終判斷仍需通過觀察心電圖而進(jìn)行確認(rèn)。
[0008]此外，測量血壓期間，壓脈帶的充放氣過程中，會對手臂的血管產(chǎn)生不同的壓力，當(dāng)壓力過大時，將可能因為壓迫到血管而造成動脈脈搏的振幅變小，而在此時所進(jìn)行的脈搏測量就可能因此而出現(xiàn)遺漏，造成誤判，故由此可知，當(dāng)利用血壓計的壓脈帶獲取動脈脈搏時，在使用上有較多的限制，必須考慮壓脈帶的壓力變化對于血管的影響，而且，當(dāng)用以判斷心律不齊時，還需考慮是否造成不正確的診斷結(jié)果。
[0009]所以，根據(jù)前述可知，在討論心血管健康時，較佳是將血壓測量以及心電圖檢測同時列入考量。
[0010]因此，若能有一裝置可同時提供血壓測量及心電信號測量兩種功能，相信將可為心血管健康監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是有關(guān)心律不齊的篩選及判斷方面，帶來很大的改進(jìn)，也可為臨床診斷提供相當(dāng)?shù)姆奖阈浴?br>[0011]血壓計是目前家庭中最常見且具高普及度的心血管健康監(jiān)測裝置之一，而相較于血壓計，居家使用的心電信號測量裝置則較不為人所熟悉，因此，若可將心電測量與血壓計結(jié)合在一起，就可通過一般使用者對于血壓測量操作流程的熟悉度而讓心電信號測量更深入日常生活，有助于居家使用者更了解及掌握自身的心血管健康，也讓此兩種彼此相關(guān)的生理信號可更有效地被利用。
[0012]一般常見的可居家使用心電信號測量裝置多為手持式心電檢測裝置，其可讓使用者以手握持檢測裝置的方式進(jìn)行測量，所使用的是不需使用導(dǎo)電膏、直接接觸皮膚就可進(jìn)行測量、且可重復(fù)使用的干式電極，故對居家使用而言相當(dāng)方便。
[0013]其中一種常見的操作方式是，在進(jìn)行測量時，使用者一手握持裝置并同時接觸裝置表面的電極，再將另一個電極接觸另一手或是軀干，如圖2以及圖3所示，以取得心電圖。
[0014]然而，這樣的方式所面臨的最大問題卻也是因利用手進(jìn)行操作所造成。當(dāng)采用接觸雙手形式時，如圖2所示，會面臨的問題是操作穩(wěn)定度低，因以雙手進(jìn)行測量的方式很容易在測量時發(fā)生如手部晃動等不穩(wěn)定的現(xiàn)象，造成所測得的心電圖出現(xiàn)基線漂移、波形變形等情形，如圖4A中所標(biāo)示的部分，因此，相較于正常的心電信號波形，其將導(dǎo)致不正確的分析結(jié)果；另外，當(dāng)使用者希望手部維持穩(wěn)定而肌肉緊張、或是特意用力以確保與電極間接觸時，也很容易因用力而產(chǎn)生肌電信號，如圖4B所示，同樣會造成信號品質(zhì)下降，進(jìn)而導(dǎo)致不正確的心電圖分析結(jié)果。
[0015]當(dāng)采用一手握持裝置另一邊接觸胸膛的方式時，如圖3所示，相較于雙手操作，可較為穩(wěn)定，所取得的信號也較強(qiáng)，只是這樣的操作方式有一個最大缺點，就是必須掀開衣服來接觸胸膛才能進(jìn)行測量，會讓使用者有所顧忌，另外，胸腔因呼吸所產(chǎn)生的起伏，也會造成接觸胸膛的電極與接觸手的電極間產(chǎn)生相對移動，同樣容易造成基線漂移而影響所測得的心電圖。
[0016]因此，在將心電測量與血壓計相結(jié)合時，必須考慮電極的種類及配置方式，以提供使用者自然且容易實現(xiàn)的操作方式，也進(jìn)一步幫助獲得良好的信號品質(zhì)，其中，影響信號品質(zhì)的因素主要包括，外在環(huán)境干擾、皮膚與電極間接觸情形、以及使用者操作動作等，舉例而言，測量環(huán)境中的電磁波可能在所取得的心電信號中產(chǎn)生噪聲(noises)，以及測量期間不穩(wěn)定的接觸動作與過度肌肉緊張度所產(chǎn)生的肌電信號可能成為人為干擾源(artifacts)等，這些都會影響信號品質(zhì)；再者，還需考慮的是接觸電極的動作是否可自然融入血壓計操作流程中，如此才能避免重新學(xué)習(xí)的麻煩，也提升操作的流暢度，更進(jìn)一步增加使用意愿。
[0017]所以，在考慮將心電信號測量與血壓計相結(jié)合時，確實有需要將上述的這些因素皆列入考慮，以得出最適合居家使用的心血管健康監(jiān)測裝置。
[0018]此外，結(jié)合血壓測量及心電信號測量的另一優(yōu)勢則是，當(dāng)可取得穩(wěn)定且清晰的心電信號時，就可獲得相關(guān)心率變異率(HRV，Heart Rate Variability)的信息，進(jìn)而了解自律神經(jīng)活動，因此，基于自律神經(jīng)系統(tǒng)亦是影響血壓的因素之一，就可通過觀察自律神經(jīng)活動與血壓值變化的關(guān)系而得知高血壓的成因是否與自律神經(jīng)相關(guān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的即在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其可提供血壓測量以及心電信號測量兩種功能。
[0020]本發(fā)明的另一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其在已熟知的血壓測量操作流程中，自然地帶入心電信號測量所需的電極接觸行為，以通過降低使用復(fù)雜性而提升使用者接受度。
[0021]本發(fā)明的再一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其可有效且準(zhǔn)確地提供有關(guān)判斷心律不齊的信息。
[0022]本發(fā)明的另一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其通過充氣式壓脈帶檢測動脈脈搏，以判斷是否具有心律不齊可能事件，并據(jù)以通知使用者進(jìn)行心電信號測量，而讓使用者可實時取得心電圖，以有利于進(jìn)一步確認(rèn)心律不齊的發(fā)生及類型。
[0023]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其采用可主動對使用者耳朵及耳朵附近皮膚進(jìn)行施力的耳戴結(jié)構(gòu)，以提供位于其上的電極與皮膚間的穩(wěn)定接觸。
[0024]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其采用可主動對使用者手指皮膚進(jìn)行施力的指戴結(jié)構(gòu)，以提供位于其上的電極與皮膚間的穩(wěn)定接觸。
[0025]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其將電極與血壓測量時所需的壓脈帶相結(jié)合，以在壓脈帶環(huán)繞手臂的同時完成電極與皮膚間的接觸。
[0026]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其將電極設(shè)置于殼體的表面，以讓使用者可在環(huán)繞壓脈帶的同時完成電極與皮膚間的接觸。
[0027]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其將電極設(shè)置于殼體的表面，以讓使用者可在按壓操作裝置的同時完成電極與皮膚間的接觸。
[0028]本發(fā)明的又一目的在于提供一種心血管健康監(jiān)測裝置，其通過穿戴結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)電極與皮膚間的接觸，適合長時間取得高品質(zhì)測量心電信號，有利于進(jìn)行HRV分析，進(jìn)而了解自律神經(jīng)活動與血壓的關(guān)系。
【附圖說明】
[0029]圖1顯示標(biāo)準(zhǔn)心電波形；
[0030]圖2顯示現(xiàn)有手持式心電檢測裝置的一種操作方式；
[0031]圖3顯示現(xiàn)有手持式心電檢測裝置的另一種操作方式；
[0032]圖4A顯示出現(xiàn)基線漂移的心電波形；
[0033]圖4B顯示受肌電信號影響的心電波形；
[0034]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的心血管健康監(jiān)測裝置的方塊示意圖；
[0035]圖6A-6C顯示根據(jù)本發(fā)明的耳戴結(jié)構(gòu)的示范性實例；
[0036]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的耳戴結(jié)構(gòu)可接觸的耳朵附近皮膚的示意圖；
[0037]圖8A-8B顯示根據(jù)本發(fā)明的指戴結(jié)構(gòu)的示范性實例；
[0038]圖9顯示根據(jù)本發(fā)明的電極與壓脈帶的示范性結(jié)合實例；
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