TWI558376B - 心電訊號量測裝置 - Google Patents

Description

心電訊號量測裝置

本發明提供一種心電訊號量測裝置，特別是一種隱藏性高的非黏貼式心電訊號量測裝置。

目前我國已逐漸邁入高齡化社會，老年人口比例逐年增加，而心臟疾病為銀髮族頭號隱形殺手之一。其中，心律不整是心臟相關疾病中很常出現的病徵，是以心臟相關疾病的監控對於年長者而言是個重要議題。而目前對於心率/心電圖的偵測，主要是使用心電檢測裝置監測，傳統方式是以含有電解質的濕式電極黏貼在胸口，作為皮膚與機器之間的連結進而量得心率/心電圖。

由於習知含有電解質的濕式電極在長時間使用之後，容易使使用者產生譬如過敏等不舒服的感覺；再者，在某些情況下，可能將電極撕下，之後再貼上，有的使用者可能會覺得反覆貼拔電極不方便。諸如上述的缺點，都可能導致心臟相關監測裝置無法在居家生活中普及地被使用。

為了克服上述缺點，近年來也開發出體積小巧、可隨身攜帶的心電檢測裝置。但使用者的皮膚與電極之間的接觸須達到一定的程度方可成功量測，但在習知裝置中，大多沒有顯示是否已經達到可量測的程度，使用者也容易對量測結果的準確度產生質疑。再者，這類的心電檢測裝置即便小巧輕便， 但在外型上仍然可一眼辨識出其為醫療儀器，因此，有些較顧慮隱私的使用者，會顧慮到隨身攜帶這類顯眼的醫療儀器會引起別人好奇的眼光、或者會輕易地暴露出自己病患身分，因而降低配帶這類醫療儀器的意願。

有鑑於此，若能夠將這類心臟相關監測裝置改良，不僅在功能上，外型上設計使其具有美觀外型、甚至具有高度的隱密性而看不出其為一種醫療儀器，更能提高使用者使用意願，提高此類心臟相關監測裝置的普及率。特別對於銀髮族或是患有心臟方面疾病的患者在自我身體狀態掌握上能有很大的幫助。

尤有甚者，因近年來遠端技術發展日趨成熟，若將該裝置監測所獲得的資訊傳輸並儲存在智慧型手機、雲端硬碟、甚至是傳送至醫療院所的家庭醫師的話，更有助於使用者或醫師掌握使用者長時間的身體狀態變化。

為了解決習知心臟相關監測裝置之問題，本發明提供一種隱藏性高的非黏貼式心電訊號量測裝置。該心電訊號量測裝置可完美地隱藏成為使用者身上的飾品(譬如識別證、徽章、別針等)，因此，舉例來說，本發明之心電訊號量測裝置可為一種夾式心電訊號感測裝置、或是一種別針式心電訊號感測裝置，其係設置在使用者胸前衣服上。故本發明之心電訊號量測裝置在外型上就如同一般日常生活配戴的飾品一般，使用者的隱私可以很好地獲得保護，進而提高使用者隨身佩戴此心電訊號量測裝置的意願。

具體而言，本發明的心電訊號感測裝置，包括：一包含一固定元件之基座；一偵測部，其係設在該基座上，且該偵測部包括至少一心電偵測電 極；一主體元件，其係包括一訊號處理模組，該訊號處理模組係與該偵測部電性連接、以及一無線傳輸模組，該無線傳輸模組係與該訊號處理模組電性連接；以及一顯示部，其係與該主體元件電性連接，並於該顯示部之一表面設有一飾品元件。

於本發明中，使用者僅需按壓本發明之心電訊號感測裝置，使得該偵測部的心電偵測電極與皮膚接觸一段時間，就能夠簡單地測得使用者的心電訊號。

本發明中，該無線傳輸模組可將經由該訊號處理模組處理之訊號傳輸至一遠端接收裝置中。

或者，於本發明另一實施例中，該心電訊號感測裝置可更包括一微處理單元，其係與該訊號處理模組電性連接。該微處理單元可處理或截取經該訊號處理模組之訊號，並將此訊號進一步傳輸到遠端接收裝置中。

上述之遠端裝置，舉例來說可為電腦、伺服器、智慧型手機、智慧型手表、甚至是智慧型手機等，但本發明並不限於此。當該遠端裝置接收到來自本發明之心電訊號感測裝置之訊號後，可進一步分析接收到的心電訊號，甚至可將分析之後的結果傳送或儲存至醫療院所或使用者的智慧型裝置中留存記錄。

為了提供更全面的生理訊號監測，本發明的心電訊號感測裝置更可包括一呼吸感測模組、或一體溫感測模組等，該呼吸感測模組可用來感測使用者的呼吸訊號，譬如呼吸頻率等；而體溫感測模組則是用來量測使用者的體溫，譬如體溫變化等。上述的呼吸感測模組、體溫感測模組可分別與該訊號處理模組電性連接，且如前文所述，經由該訊號處理模組處理的訊號可直接傳輸 至遠端裝置分析、也可以先經由微處理單元處理過後，再經無線傳輸模組傳送到遠端裝置中，本發明並不以此為限。

除此之外，近年來對於心率變異度的研究日益成熟，發現心率變異度可作為譬如自主神經系統功能性指標。因此，當本發明之心電訊號感測裝置可更包括一心率變異度(HRV)分析模組，其係與該微處理單元電性連接，透過分析心電圖所得到的心跳與心跳間隔的時間序列而獲得心率變異度。

上述說明部分、態樣、及特徵，將於下文中佐以實施態樣及詳細說明，並參照圖式而更加清楚。

100‧‧‧顯示部

110‧‧‧偵測部

120‧‧‧主體元件

200‧‧‧衣服

300‧‧‧皮膚

圖1A、1B係本發明一實施例之心電訊號感測裝置示意圖。

圖2係使用者配戴圖1之心電訊號感測裝置之示意圖。

圖3A及圖3B係使用圖1之該心電訊號感測裝置之示意圖。

圖4A及圖4B係本發明另一實施例之心電訊號感測裝置示意圖。

圖5係本發明心電訊號感測裝置心電訊號處理流程圖。

在下方詳細說明中，參照附圖說明，於下文詳細說明之實施例、圖式及申請專利範圍並非用於限制本發明。在不悖離申請標的之範圍或精神下，可使用其他實施態樣或可做其他變化。

實施例1

圖1A、1B係本發明一實施例之心電訊號感測裝置示意圖，該心電 訊號感測裝置包括：一包含別針作為固定元件之基座，一包括至少一心電偵測電極之偵測部110，其係設置在該基座上靠近使用者皮膚之一側；一主體元件120容設在該基座中；以及一顯示部100，其設計為蝴蝶外型，並與該主體元件120電性連接。在一較佳實施例中，為了量測心電訊號，該偵測部110中可包括4個心電偵測電極，該些心電偵測電極分散在主體元件120的四個角落，然而可依實際需求增減偵測部110中心電偵測電極之排列方式及數目，本發明並不限於此。

當使用者配戴本發明之心電訊號感測裝置時，如圖2所示，其外觀就像是一般配戴的裝飾品一樣，不僅具有美觀效果，且看不出其實際為一心電訊號偵測裝置，因而具有高度的隱藏性，保障使用者的隱私。

具體使用方式，如圖3A、3B所示。在一般情形下，使用者可將此心電訊號感測裝置裝設在胸前，使該心電訊號感測裝置的偵測部110面對皮膚300，而設有飾品元件的顯示部100露出衣服200之外，至於主體元件120則是容設在該固定元件之基座中。但在某些實施例中，亦可設在該固定元件之基座之上，換言之，只要主體元件120中的訊號處理模組能夠與偵測部電性連接，同時主體元件能夠與顯示部電性連接，其裝設位置可隨實際情況調整而沒有限制，舉例來說，可以設置在顯示部100與衣服200之間，也可以設置在偵測部110與衣服200之間(圖未示)。

而當使用者有量測心電訊號的需要時，如圖3B所示，可按壓該心電訊號感測裝置，使偵測部110與皮膚300接觸，即，該心電偵測電極可以透過非黏貼方式固著在使用者之皮膚表面，是以使用者不會因為電極長時間的貼附而有不舒服的感受，進而提升使用本發明之心電訊號感測裝置的意願。

隨後，經該偵測部110測得的訊號透過電路傳送到主體元件120中 的訊號處理模組以處理由該偵測部110所感測之心電訊號，隨後，再將該心電訊號傳輸至無線傳輸模組，以將經由該訊號處理模組處理之訊號傳輸至一遠端接收裝置中(圖未示)。

本發明心電訊號感測裝置心電訊號處理流程圖則如圖5所示，偵測部110中的心電偵測電極所獲得的訊號將被傳遞至訊號處理模組20。在本發明中，該訊號處理模組20可包括一訊號放大器、一濾波器、以及一類比-數位訊號轉換器，以克服測得的訊號較微弱的問題。首先，可透過該訊號放大器將此訊號放大，接著，經由濾波器以過濾所偵測之心電訊號之雜訊，再通過類比-數位訊號轉換器將心電訊號由類比訊號轉換為數位訊號，以利後續分析處理。

而經處理轉換過後的心電訊號透過無線傳輸模組30傳輸到遠端接收裝置中(圖未示)，譬如，電腦或伺服器中，甚至，目前行動智慧裝置發展快速，亦可傳送至智慧型手機、智慧型電視、或智慧型手錶中，讓使用者或是醫師得以進一步分析儲存所偵測到的心電訊號資料。

實施例2

實施例2之心電訊號感測裝置與實施例1所述大致相同，不同之處僅在於實施例2之心電訊號感測裝置更包括一微處理單元，該微處理單元係與該訊號處理模組電性連接。

因此，當使用者按壓該心電訊號感測裝置使偵測部與皮膚接觸一段時間後，經該偵測部測得的訊號，透過電路傳送到主體元件中的訊號處理模組以處理感測到的心電訊號。隨後，此經訊號處理模組之心電訊號傳送到微處理單元中處理並截取部分待分析之訊號後，再將此心電訊號傳輸至無線傳輸模組，以透過該無線傳輸模組將經由微處理單元處理之心電訊號傳送至一遠端接 收裝置中(圖未示)。

特別強調的是，本發明並不僅限於上述實施例1及實施例2。舉例來說，只要可以固定在使用者胸前衣服上且不影響心電訊號感測裝置的主體元件運作，用來固定該心電訊號感測裝置的固定元件並沒有特別限制。換言之，本發明之心電訊號感測裝置裝設的方式並不僅限於如前文所述的別針式，亦可為夾式(圖4A)，或者為其他方式；此外，顯示部方面，任何具有美麗的外觀，或是能夠達到隱藏效果的設計都可以應用在本發明中，譬如設計為珠寶首飾、識別證外型(圖4B)等。

前述心電訊號感測裝置的外型設計不僅僅為了美觀、隱藏性用途而已。於本發明中，如圖1至圖2之該蝴蝶外型飾品元件，其更佳可為一具有蝴蝶外型之LED燈，其能夠發出光作為指示用途。

所謂的「指示用途」可依據實際需求加以設定。舉例來說，如圖3B所示，該LED燈可作為指示量測的指示燈，當使用者按壓此心電訊號感測裝置使該偵測部110的心電偵測電極與皮膚接觸後，LED燈亮時表示量測開始，而LED燈熄滅時表示量測結束。

或者，在另一實施例中，當使用者按壓此心電訊號感測裝置使該偵測部110與皮膚接觸後，測得的心電訊號傳送到主體元件中並經訊號處理模組處理後，再透過無線傳輸模組(圖未示)傳送至遠端接收系統並與預存的正常心電訊號比對，倘若比對的結果，測得的心電訊號與正常心電訊號一致，則此時LED顯示綠燈；反之，倘若比對的結果，測得的心電訊號與正常心電訊號不同，此時LED顯示紅燈以警示使用者。進一步地，當醫療院所的醫師接收到偵測到的心電訊號資料後，可依據此資訊提供使用者有用的訊息，甚至在使用者覺得非 常不舒服的時候，得以及時提供援助。

由於由皮膚表面僅能偵測到微弱的心電訊號，是以關於本發明的心電訊號感測裝置設置位置，較佳係設置在胸前，更佳是左胸前，以獲取較強的心電訊號。

並且，本發明中所使用的心電偵測電極可為一乾式電極。

此外，為了提供更全面的生理訊號監測，本發明的心電訊號感測裝置更可包括一呼吸感測模組、一體溫感測模組、一心率變異度(HRV)分析模組等。

該呼吸感測模組可用來感測使用者的呼吸訊號，譬如呼吸頻率等；而體溫感測模組則是用來量測使用者的體溫，譬如體溫變化。上述的呼吸感測模組、體溫感測模組可分別與該訊號處理模組電性連接，且如前文所述，經由該訊號處理模組處理的訊號可直接傳輸至遠端裝置分析、也可以先經由微處理單元處理過後，再經無線傳輸模組傳送到遠端裝置中。此外，本發明之心電訊號感測裝置也可進一步包括一心率變異度(HRV)分析模組，其係與該微處理單元電性連接，透過分析心電圖所得到的心跳與心跳間隔的時間序列而獲得心率變異度，心率變異度可作為自主神經系統功能性的指標。

再者，本發明的心電訊號感測裝置亦可包括一儲電裝置(譬如，電池)，以提供此心電訊號感測裝置的電力來源。

由前述內容，應可了解本發明內容所述之多樣實施態樣僅用於說明目的，在不違背本發明之範圍和精神下可執行各種變化。據此，於此揭示之多樣實施態樣並未試圖限制本發明，隨附申請專利範圍代表真實範圍和精神。

100‧‧‧顯示部

110‧‧‧偵測部

200‧‧‧衣服

300‧‧‧皮膚

Claims (7)

1. 一種心電訊號感測裝置，包括：一包含一固定元件之基座，該固定元件係為一夾子或一別針；一偵測部，其係設在該基座上，且該偵測部包括至少一心電偵測電極；一主體元件，其包括一訊號處理模組，該訊號處理模組係與該偵測部電性連接、以及一無線傳輸模組，該無線傳輸模組係與該訊號處理模組電性連接；以及一顯示部，其係與該主體元件電性連接，並於該顯示部之一表面設有一飾品元件；其中，該心電訊號感測裝置係為一非黏貼式心電訊號感測裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之心電訊號感測裝置，其中，該心電偵測電極係一乾式電極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之心電訊號感測裝置，其中，該飾品元件係一LED燈。
4. 如申請專利範圍第1項所述之心電訊號感測裝置，其中，該訊號處理模組係包括：一訊號放大器；一濾波器，其係與該訊號放大器電性連接；以及一類比-數位訊號轉換器，其係與該濾波器電性連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之心電訊號感測裝置，其中，該心電訊號感測裝置更包括一微處理單元，且該微處理單元係與該訊號處理模組電性連接。
6. 如申請專利範圍第8項所述之心電訊號感測裝置，其中，該心電訊號感測裝置更包括一心率變異度(HRV)分析模組，且該心率變異度(HRV)分析模 組係與該微處理單元電性連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之心電訊號感測裝置，其中，該心電訊號感測裝置更包括一呼吸感測模組或一體溫感測模組，且該呼吸感測模組或該體溫感測模組係分別與該訊號處理模組電性連接。