專利名稱:生理訊號感測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型揭露一種生理訊號感測裝置，用于即時感測一待測者的心電訊號并傳輸至一可攜式電子裝置。生理訊號感測裝置包括一感測器本體、一第一心電感測單元、一第二心電感測單元、一心電訊號處理器、一類比訊號傳輸介面以及一顯示單元。所測得的心電訊號可經(jīng)由心電訊號處理器進行訊號處理后，經(jīng)由類比訊號傳輸介面?zhèn)鬏斨量蓴y式電子裝置進行判讀及儲存于可攜式電子裝置，其具有操作簡便、隨插即用、即時監(jiān)測的功效性。
【專利說明】
生理訊號感測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型關(guān)于一種用于感測生理訊號的裝置，特別是關(guān)于一種可檢測心電訊號的生理訊號感測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)代人生活常伴隨緊張、飲食不正常以及運動缺乏等情形，常導致許多文明病的產(chǎn)生，例如:肥胖或各種心血管相關(guān)疾病等，而與心血管疾病相關(guān)的各種生理檢測指標中，又以心電訊號及心音的檢測最為基本。人體所產(chǎn)生的心電訊號及心音關(guān)系著人體的各種健康狀況，透過人體心電訊號可了解其整體身體的運作機能，因此有各種心電訊號量測裝置被研發(fā)出來，以藉由人體心電訊號的偵測來監(jiān)控人體的各種健康狀況。例如醫(yī)療用的心電圖(Electrocard1graphy, ECG，EKG)量測裝置，皆可使各個使用者藉由所量測的心電訊號而了解其本身身體狀況。
[0003]在心跳周期中，心肌收縮、瓣膜啟閉、血液加速度和減速度對心血管壁的加壓和減壓作用以及形成的渦流等因素引起的機械振動，可通過周圍組織傳遞到胸壁，若將聽診器放在胸壁某些部位就可以聽到心音。若可將這些機械振動轉(zhuǎn)換成電信號記錄下來，便得到了心音圖，但仍需專業(yè)醫(yī)師的判斷。
[0004]以心電訊號的量測而言，在一般心電訊號量測裝置中主要是以數(shù)個電極貼片和導線以及一心電訊號量測主體加以量測，即將電極貼片貼附于人體，而導線連接于電極貼片和電腦裝置之間，用以傳輸電極貼片所偵測的心電訊號至心電訊號量測主體，心電訊號量測主體再將所接收的心電訊號予以分析并顯示于自身的顯示螢?zāi)簧?。然而此種心電訊號量測裝置常具有體積大、使用不便的缺點。而在坊間所使用個人的心電訊號量測裝置附加一變壓器以連接于墻上的插座，用以使心電訊號量測裝置產(chǎn)生電源，以此方式，若于戶外無插座處，則無法使用。有鑒于此，用于檢測心電圖等相關(guān)生理訊號的各種可攜式生理檢測裝置或監(jiān)測系統(tǒng)也隨之快速發(fā)展。
[0005]現(xiàn)今發(fā)展的無線、可攜式、手持式等生理監(jiān)測裝置中，雖說已不同于以往醫(yī)院床邊的巨大監(jiān)控裝置，且也改進了一些缺點，但卻依然具有一定的體積與重量，仍會讓使用者在使用者感受到不便。一般的手持式心電圖紀錄器，容易因手持的不穩(wěn)而造成雜訊，或是有的需要以雙手大拇指按壓，許多行動能力不便的病人無法配合此操作方式，且又不能連續(xù)性紀錄。而無線ECG貼片在電池接收端需要進行復雜設(shè)定，對老人而言也是使用不便。
[0006]再就現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)專利前案來看，如美國專利第6，611，705號所示，其揭示一種心電訊號監(jiān)測的電極連接器以及一種心電訊號監(jiān)測系統(tǒng)，乃是利用一電極連接器作為有線電極以及監(jiān)測主機之間的一無線橋梁，此一方式雖避免了患者與監(jiān)測主機之間的導線牽絆，但事實上，背負在患者身上的電極連接器仍占據(jù)相當大的體積。并且，傳統(tǒng)監(jiān)測主機體積龐大以及其相關(guān)的不方便性，例如移動性的問題也依然存在。而在進行測量時，還需要專業(yè)的技術(shù)人員在旁操作，或是花費大量時間訓練后，才能夠很順暢的執(zhí)行所有生理現(xiàn)象偵測，這些都會造成使用上的不方便。
[0007]再者，如中國臺灣專利第1337536號所示，其揭露一種適用于長期監(jiān)測的項鏈型心電及體溫訊號偵測器，可用在長期正常人睡眠品質(zhì)、睡眠障礙診斷及循環(huán)疾病的評估。然而，此種設(shè)計上除了需要注意電力使用的情況外，也需注意配戴者的身體與偵測器之間的電極是否有確實接觸，同時也無法快速地透過各種外部分析軟體進行細部的資料分析，在使用彈性上仍具有諸多缺點。
[0008]由于在現(xiàn)有的醫(yī)院設(shè)備中已具有許多既有的生理監(jiān)測設(shè)備、裝置等。因此，如何發(fā)展出能盡可能利用現(xiàn)今大眾都擁有的可攜式電子裝置，在平時或遇到緊急狀態(tài)之下，皆可快速地達到隨插即用且具有完整紀錄生理訊號的功能，確實是當務(wù)之急。
實用新型內(nèi)容
[0009]有鑒于現(xiàn)有技藝的各項問題，為了能夠兼顧解決現(xiàn)有問題，創(chuàng)作人基于多年從事研宄開發(fā)與諸多實務(wù)經(jīng)驗，提出一種生理訊號感測裝置，以作為改善上述缺點的實現(xiàn)方式與依據(jù)。
[0010]緣此，本實用新型的一目的即是提供一種生理訊號感測裝置，用于即時感測一待測者的心電訊號并傳輸至一可攜式電子裝置，其特征在于該生理訊號感測裝置包括:一感測器本體；一第一心電感測單元，設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部并露出于該感測器本體以感測該待測者的心電訊號；一心電訊號處理器，耦接于該第一心電感測單元以接收該第一心電感測單元測得的心電訊號并據(jù)以進行訊號處理；一類比訊號傳輸介面，耦接該心電訊號處理器并連接該可攜式電子裝置；其中該第一心電感測單元所測得的心電訊號號經(jīng)由該心電訊號處理器進行訊號處理后，經(jīng)由該類比訊號傳輸介面?zhèn)鬏斨猎摽蓴y式電子裝置進行判讀及儲存于該可攜式電子裝置。
[0011]較佳地，該生理訊號感測裝置更包括一心音感測單元，該心音感測單元設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部以感測該待測者的心音訊號。
[0012]較佳地，其中該第一心電感測單元為一干式電極。
[0013]較佳地，該生理訊號感測裝置更包括一第二心電感測單元，該第二心電感測單元設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部并露出于該感測器本體；其中該第二心電感測單元為一濕式電極。
[0014]較佳地，該生理訊號感測裝置更包括一顯示單元，其中該顯示單元耦接該心電訊號處理器且可根據(jù)該測得的心電訊號對應(yīng)地表現(xiàn)一顯示動作；其中該顯示單元為一 LED發(fā)光單元。
[0015]較佳地，其中該類比訊號傳輸介面為一 3.5_音源傳輸介面。
[0016]較佳地，該生理訊號感測裝置，其中該可攜式電子裝置為一手機、一 PDA、一多媒體播放器、一筆記型電腦或一平板電腦。
[0017]較佳地，該生理訊號感測裝置，其中該心電訊號處理器更透過一轉(zhuǎn)接介面耦接該第一心電感測單元以及該第二心電感測單元；其中該轉(zhuǎn)接介面包括一轉(zhuǎn)接頭及一轉(zhuǎn)接座。
[0018]較佳地，其中該心電訊號處理器設(shè)置于該轉(zhuǎn)接介面的連接頭內(nèi)。
[0019]經(jīng)由本實用新型所采用的技術(shù)手段，本實用新型的生理訊號感測裝置具有操作簡便、隨插即用、即時監(jiān)測的功效性。使用前只需將導線結(jié)合于可攜式電子裝置，再將心電訊號感測單元貼到胸前即可自動開始紀錄分析包含心電圖與心音兩種生理指數(shù)。除了使用簡單易懂外，也不像現(xiàn)有無線傳輸方式的生理訊號感測裝置，還需要進行許多訊號連接的設(shè)定。而其輕巧簡單的結(jié)構(gòu)，除了方便攜帶外，未來也可放在隨身急救包設(shè)備中，無論是作為一般日常生理狀況的監(jiān)測外，亦可在遇到緊急狀態(tài)時供急救使用。
[0020]另可藉由心電感測單元及心音感測單元等耗材集中配置于感測器本體內(nèi)，在使用一定時間氧化損耗后，可僅更換感測器本體即可。這種設(shè)計除了具有與第一實施例相同的功能性之外，也可使感測器本體尺寸更精簡，且在維修或更換時更為節(jié)省成本。

【附圖說明】

[0021]圖1顯示本實用新型生理訊號感測裝置的系統(tǒng)方塊圖。
[0022]圖2?圖3顯示本實用新型生理訊號感測裝置第一實施例的立體圖。
[0023]圖4顯示本實用新型生理訊號感測裝置的操作示意圖。
[0024]圖5顯示本實用新型生理訊號感測裝置感測的生理狀態(tài)資訊。
[0025]圖6顯示本實用新型生理訊號感測裝置第二實施例的立體圖。
[0026]其中，附圖標記說明如下:
[0027]10UOOa生理訊號感測裝置
[0028]I感測器本體
[0029]21第一心電感測單元
[0030]22第二心電感測單元
[0031]3心音感測單元
[0032]4心電訊號處理器
[0033]41訊號處理模組
[0034]42微處理器
[0035]5類比訊號傳輸介面
[0036]51傳輸線
[0037]52連接頭
[0038]6顯示單元
[0039]7可攜式電子裝置
[0040]8轉(zhuǎn)接介面
[0041]81轉(zhuǎn)接頭
[0042]82轉(zhuǎn)接座

【具體實施方式】
[0043]請同時參閱圖1?圖3，圖1顯示本實用新型生理訊號感測裝置的系統(tǒng)方塊圖，圖2?圖3顯示分別顯示本實用新型生理訊號感測裝置不同角度的立體圖。
[0044]如圖所示，本實施例的生理訊號感測裝置100的組成元件主要包括一感測器本體1、一第一心電感測單元21、一第二心電感測單元22、一心音感測單元3、一心電訊號處理器4、一類比訊號傳輸介面5以及一顯示單元6。生理訊號感測裝置100的最小實施范圍本不包含心音感測單元3，為方便直接說明其最佳實施方式，在本實施例中一并包含心音感測單元3，以利后續(xù)說明。
[0045]本實施例中，感測器本體I為一圓扁形殼體，但其形狀及材質(zhì)并不限于本實施例所揭露的式樣。
[0046]第一心電感測單元21設(shè)置于感測器本體I內(nèi)部并露出于感測器本體I的一面，而第二心電感測單元22設(shè)置于感測器本體I內(nèi)部并露出于感測器本體另一面。兩者皆可用于感測待測者的心電訊號，其差異在于本實施例中的第一心電感測單元21為一干式電極(Dry Electrode)，在量測時無需涂抹傳統(tǒng)的導電膠，而第二心電感測單元22為一濕式電極(Wet electrode)，使用前需要在電極與皮膚之間涂布導電膠以增加導電性。
[0047]心音感測單元3設(shè)置于感測器本體I內(nèi)部，可用于感測該待測者的心音。心動周期中，心肌收縮、瓣膜啟閉、血液加速度和減速度對心血管壁的加壓和減壓作用以及形成的渦流等因素引起的機械振動，可通過周圍組織傳遞到胸壁產(chǎn)生心音，正常心臟可聽到四個心音:即第一、第二、第三和第四心音，將這些機械振動轉(zhuǎn)換成電信號記錄下來，便可得到了心音圖。
[0048]心音圖可協(xié)助診斷某些心血管疾病，鑒別一些體表雜音的相似而病變不同的心內(nèi)疾病，并可利用心音圖將心音與雜音變成可長期保存的分析的圖形，可作為判斷的病變變化，對比手術(shù)或藥物療效的客觀指標。上述心音感測單元3，其組成可包括一麥克風(例如電容式麥克風)，據(jù)以將心音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?br> [0049]心電訊號處理器4耦接上述的各感測單元，用于接收第一心電感測單元21、第二心電感測單元22測得的心電訊號及心音感測單元3測得的心音訊號并進行訊號處理。本實施例中，心電訊號處理器4包括一訊號處理模組41以及一微處理器42。訊號處理模組4包含濾波器、放大器、數(shù)位/類比訊號轉(zhuǎn)換等相關(guān)元件，上述訊號處理包括由第一心電感測單元21或第二心電感測單元22所獲得的電子訊號先通過濾波器濾除雜訊以增加訊噪比，之后心電訊號再經(jīng)由放大器產(chǎn)生一放大的訊號，放大的訊號再經(jīng)濾除雜訊后以利進行類比數(shù)位取樣。同樣地，心音感測單元3所測得的心音訊號也經(jīng)濾波及放大等相同處理過程，通過類比/數(shù)位訊號轉(zhuǎn)換相關(guān)元件轉(zhuǎn)換成數(shù)位生理訊號后，再經(jīng)由微處理器42整合運算，再轉(zhuǎn)換為類比訊號，經(jīng)由耦接于心電訊號處理器4的類比訊號傳輸介面5的傳輸線51及連接頭52，傳輸至連接的可攜式電子裝置7進行判讀及儲存。而在測得心電圖等生理資訊后，可藉由顯示單元6 (本實施例為LED發(fā)光單元)產(chǎn)生亮暗或閃爍等相對應(yīng)的變化。
[0050]同時參閱圖4?圖5，圖4顯示本實用新型生理訊號感測裝置的操作示意圖，圖5顯示本實用新型生理訊號感測裝置感測的生理狀態(tài)資訊。本實施例中，可攜式電子裝置7以一手機為例，但并非僅限于此，亦可以是PDA、多媒體播放器、筆記型電腦或平板電腦等，只要是可執(zhí)行對應(yīng)的心電圖及心音圖資訊處理軟體即可，而圖2所示的連接頭52亦可隨連接介面而改變，例如可以是3.5mm音源插頭或其他類比訊號輸出的介面。
[0051]在實際操作時，以干式電極的第一心電感測單元為例，使用前僅需將生理訊號感測裝置100連接于可攜式電子裝置7 (手機)，再將電極接觸于使用者胸部待測位置，即可即時地將例如心電圖、心跳頻率及心音圖等生理資訊顯示于可攜式電子裝置7(如圖5所示)，確實具有操作簡便、隨插即用、即時監(jiān)測的功效性。
[0052]參閱圖6，顯示本實用新型生理訊號感測裝置第二實施例的立體圖。如圖所示，本實施例的生理訊號感測裝置10a與第一實施例組成相似，相似部份在此不再重復贅述，僅就其主要差異之處說明。生理訊號感測裝置10a主要差異在于心電訊號處理器4配置于連接頭52內(nèi)，且透過一轉(zhuǎn)接介面8親接于第一心電感測單元21、第一心電感測單元22及心音感測單元3 (本圖未示)，且感測器本體I與連接頭52之間可透過一轉(zhuǎn)接介面8連接，使心電訊號處理器耦接于類比訊號傳輸介面5。轉(zhuǎn)接介面8包括有一轉(zhuǎn)接頭81及一轉(zhuǎn)接座82。本實施例中的轉(zhuǎn)接頭81透過傳輸線連接于感測器本體I的一端，而轉(zhuǎn)接座82透過傳輸線連接于的連接頭52的一端，然而此種配置方式僅為例示，轉(zhuǎn)接頭81及轉(zhuǎn)接座82的連接亦可相反地設(shè)置于感測器本體端及連接頭端，亦可以其他相似連接手段達成此種分開配置的目的。
[0053]此種配置方式雖與第一實施例相似，但透過將生理訊號感測裝置4配置于連接頭52，使其與感測器本體I透過轉(zhuǎn)接介面8連接的方式，可將不易損耗且成本較高的生理訊號感測裝置4與感測器本體I作區(qū)隔，而使得心電感測單元及心音感測單元等耗材集中配置于感測器本體I內(nèi)，在使用一定時間氧化損耗后，可僅更換前段的感測器本體即可。這種設(shè)計除了具有與第一實施例相同的功能性之外，也可使感測器本體尺寸更精簡，且在維修或更換時更為節(jié)省成本。
[0054]由以上實施例可知，本實用新型所提供的生理訊號感測裝置確具產(chǎn)業(yè)上的利用價值，以上的敘述僅為本實用新型的較佳實施例說明，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可依據(jù)上述的說明而作其它種種的改良，這些改變?nèi)詫儆诒緦嵱眯滦偷木窦耙韵滤缍ǖ膶＠秶小?br>【權(quán)利要求】
1.一種生理訊號感測裝置，用于即時感測一待測者的心電訊號并傳輸至一可攜式電子裝置，其特征在于，該生理訊號感測裝置包括: 一感測器本體； 一第一心電感測單元，設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部并露出于該感測器本體以感測該待測者的心電訊號； 一心電訊號處理器，耦接于該第一心電感測單元以接收該第一心電感測單元測得的心電訊號并據(jù)以進行訊號處理； 一類比訊號傳輸介面，耦接該心電訊號處理器并連接該可攜式電子裝置； 其中該第一心電感測單元所測得的心電訊號經(jīng)由該心電訊號處理器進行訊號處理后，經(jīng)由該類比訊號傳輸介面?zhèn)鬏斨猎摽蓴y式電子裝置進行判讀及儲存于該可攜式電子裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，更包括一心音感測單元，該心音感測單元設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部以感測該待測者的心音訊號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該第一心電感測單元為一干式電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，更包括一第二心電感測單元，該第二心電感測單元設(shè)置于該感測器本體內(nèi)部并露出于該感測器本體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該第二心電感測單元為一濕式電極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，更包括一顯示單元，該顯示單元耦接該心電訊號處理器且可根據(jù)該測得的心電訊號對應(yīng)地表現(xiàn)一顯示動作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該顯示單元為一LED發(fā)光單J L.ο8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該類比訊號傳輸介面為一3.5mm音源傳輸介面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該可攜式電子裝置為一手機、一 PDA、一多媒體播放器、一筆記型電腦或一平板電腦。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該心電訊號處理器更透過一轉(zhuǎn)接介面親接該第一心電感測單元以及該第二心電感測單元。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)接介面包括一轉(zhuǎn)接頭及一轉(zhuǎn)接座。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的生理訊號感測裝置，其特征在于，該心電訊號處理器設(shè)置于該轉(zhuǎn)接介面的連接頭內(nèi)。
【文檔編號】A61B7-04GK204274444SQ201420652013
【發(fā)明者】黃明源 [申請人]黃明源