CN101278833A - 无线式睡眠心电信号量测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种无线式睡眠心电信号量测装置，包括至少二心电信号电极贴片、一心电信号检测模块和至少二结合件。该心电信号检测模块是包括一模块壳体、一心电信号接收及处理电路、一微处理器、一内建内存和一显示器。该心电信号接收及处理电路是用以接收该心电信号电极贴片所检测的心电信号，并予以数字化处理成数字化心电信号，而该微处理器是连接于该心电信号接收及处理电路。该结合件是分别设置于该心电信号电极贴片的选定位置，可分别扣合于该心电信号检测模块的模块壳体而将该心电信号检测模块和该心电信号电极贴片予以结合。
Description
技术领域
本发明涉及一种心电信号量测装置，特别是关于一种无线式睡眠心电信号量测装置，可提供所量测的心电数字信号予健诊中心以研究被量测者的睡眠质量。
背景技术
由于人体所产生的心电信号关系着人体的各种健康状况，透过人体心电信号可了解其整体身体的运作机能，因此有各种心电信号量测装置被研发出来，以通过由人体心电信号的检测来监控人体的各种健康状况。
例如医疗用的心电图(EKG)量测装置或一般用以了解睡眠状况的心电信号量测装置等，皆可使使用者通过由所量测的心电信号而了解其本身的身体状况。
在现有的心电信号量测装置中，主要是以数个电极贴片和导线以及一计算机装置来量测，亦即将电极贴片贴附于人体，而该导线是连接于电极贴片和计算机装置之间，用以传输电极贴片所检测的心电信号至该计算机装置，该计算机装置再将所接收的心电信号予以储存、分析并显示。本发明所欲解决的技术问题
然而，目前市场或医疗用以检测人体睡眠状况的传统心电信号量测装置，其设计复杂且笨重，且具有多条导线(Leads)连结电极贴片。对睡眠状况检测者而言，是一种极大的负担。不但没考虑人体工学，且不实用，甚至影响睡眠质量。
发明内容
缘此，本发明的主要目的即是提供一种无线数字式心电信号量测装置，可通过无线式的检测方式即能获得使用者的心电信号。
本发明的另一目的是提供一种睡眠心电信号量测装置，以方便使用者于睡眠时佩戴，并可供事后分析其睡眠质量。
本发明解决问题的技术手段
本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种无线式睡眠心电信号量测装置，包括至少二心电信号电极贴片、一心电信号检测模块和至少二结合件。该心电信号检测模块是包括一模块壳体、一心电信号接收及处理电路、一微处理器、一内建内存和一显示器。该心电信号接收及处理电路是用以接收该心电信号电极贴片所检测的心电信号，并予以数字化处理成数字化心电信号；该微处理器是连接于该心电信号接收及处理电路，用以接收该心电信号接收及处理电路所送出的数字化心电信号；而该内建内存是连接于该微处理器，用以储存该数字化心电信号；该显示器亦是连接于该微处理器，用以显示该数字化心电信号。该结合件是分别设置于该心电信号电极贴片的选定位置，可分别扣合于该心电信号检测模块的模块壳体而将该心电信号检测模块和该心电信号电极贴片予以结合。
于本发明的较佳实施例中，该心电信号检测模块更可包括一数据传输接口，其是连接于该微处理器，用以将该数字化心电信号传输至计算机装置，且该数据传输接口更可连接一无线发射器。
本发明对照现有技术的功效
经由本发明所采用的技术手段，可以使得心电信号检测者不需连接导线即可获得心电信号，省去传统量测装置的导线所带来的不便，方便于睡眠时佩戴，且可纪录并分析该心电信号以了解使用者的睡眠状况。
本发明所采用的具体实施例，将通过由以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。
附图说明
图1是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例的立体分解图；
图2是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例的底视图；
图3是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置的控制电路图；
图4是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置的另一控制电路图；
图5是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的立体图；
图6是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的底视图；
图7是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例中的结合件对应示意图；
图8是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的上视图；
图9是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的侧视图；
图10是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例的立体图；
图11是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例中的结合件对应示意图；
图12是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例的底视图；
图13是显示模拟转数字心电信号的区间采样图。
【主要组件符号说明】
100、100a、100c 无线式睡眠心电信号量测装置
1a 心电信号第一电极贴片
1b 心电信号第二电极贴片
1c 心电信号第三电极贴片
2 心电信号检测模块
2a 贯孔
21 模块壳体
211 上壳体
212 下壳体
22 底盖
23 电池单元
24 电路板
241 心电信号接收及处理电路
241a 心电信号放大电路
241b 模拟至数字信号转换电路
242 微处理器
243 内建内存
244 数据传输接口
25 显示器
26 按键组
27 数据储存记忆卡插槽
27a 数据储存记忆卡
28 无线发射器
29 角度量测装置
3 结合件
3a 电极贴片结合件
3b 金属结合件
4 计算机装置
41 接收电路
5 布条
51 黏扣组件
5b 布条的底面
5a 布条的顶面
具体实施方式
参阅图1至图2所示，图1是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例的立体分解图，图2是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例的底视图。本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100是包括一心电信号第一电极贴片1a、一心电信号第二电极贴片1b、一心电信号检测模块2和至少二结合件3。
该心电信号检测模块2是包括有一模块壳体21、一底盖22、一电池单元23、一电路板24、一显示器25和一按键组26。该模块壳体21是包括一上壳体211和一下壳体212，该下壳体212的两端是分别形成一贯孔2a，而该结合件3是设置于该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b的连接位置，可分别扣合于该贯孔2a，用以将该心电信号检测模块2和该心电信号第一电极贴片1a、心电信号第二电极贴片1b予以结合。
该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b是可贴附于人体的腹部或接近心脏部位的皮肤，以检测人体的心电信号。该底盖22是配置于该下壳体212的选定位置，用以固定该电池单元23，并可作为该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b以外的选择性的第三电极(接地)，以校正所检测的心电信号。而该电池单元23是可提供一工作电压予该心电信号检测模块2，实际应用时，该电池单元23是可为可充电电池或一般的锂电池等。
该电路板24是配置于该模块壳体21的内部空间中，其包含本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的控制电路，其可接收该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b所检测的心电信号，并予以数字化处理成数字化心电信号；而该显示器25是设置于该上壳体211的选定位置，连接于该控制电路，用以显示日期和时间。
该按键组26亦是设置于该上壳体211的选定位置并连接于该控制电路，用以设定该显示器25所显示的日期和时间，其计时方式可为自动计时或以人工方式计时。另，该心电信号检测模块2亦可配置一触控式面板来取代该按键组26的功能。
且本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的控制电路具有电源自动开、关的功能，当使用者佩戴上本发明时，其电源自动启动，拿下时则电源自动关闭。
图3是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置的控制电路图。如图所示，本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的该电路板24是包括有一心电信号接收及处理电路241、一微处理器242、一内建内存243和一数据传输接口244，其中该心电信号接收及处理电路241是包括一心电信号放大电路241a和一模拟至数字信号转换电路241b。且本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的该心电信号检测模块2亦可插接一数据储存记忆卡27a并设置一角度量测装置29。
当本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b所检测的心电信号经由该心电信号放大电路241a所放大，并经由该模拟至数字信号转换电路241b予以数字化处理成数字化心电信号后，是传送至该微处理器242而该底盖22是可接地并作为该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b以外的选择性的第三电极，以校正所检测的心电信号。
该微处理器242会将所接收的数字化心电信号传送至该内建内存243予以储存，亦可将该数字化心电信号由该内建内存243提取出并经由该数据传输接口244传送至一计算机装置4。或该微处理器242亦可将所接收的数字化心电信号储存至该数据储存记忆卡27a。其中该数据传输接口244是可为一USB插槽或RS232等类似构件，而该内建内存243所储存的数字化心电信号及图形对事后分析使用者的睡眠质量非常有帮助。
另除了该按键组26可设定该显示器25上所显示的日期和时间外，该计算机装置4亦可经由该数据传输接口244和该微处理器242来设定该显示器25上所显示的日期和时间并操控心电信号的上传和下载。而该角度量测装置29是用以测量佩戴者的睡姿角度。
图4是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置的另一控制电路图，其与上一控制电路大致相同，故相同的构件乃标示以相同的组件编号，唯其差异在于本发明无线式睡眠心电信号量测装置第一实施例100的该心电信号检测模块2更可包含一无线发射器28，而该微处理器242所接收的数字化心电信号是经由该数据传输接口244和该无线发射器28发送至一接收电路41，再传送至该计算机装置4。该无线发射器28是可用蓝芽(Bluetooth)、红外线(IR)、射频(RF)、无线辨识系统(RFID)、或2.4GHZ的RF等型式的设计。且该心电信号检测模块2是配置一触控式面板20，连接于该微处理器，用以设定该显示器25所显示的日期和时间。
请参阅图5至图9所示，图5是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的立体图，图6是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的底视图，图7是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例中的结合件对应示意图，图8是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的上视图，图9是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第二实施例的心电信号电极贴片的侧视图。此第二实施例100a的结构与电路设计大致上与前述第一实施例相同，故相同的构件乃标示以相同的组件编号，以资对应。
其差异在于该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b及该心电信号第三电极贴片1c之间是以一Y字型的不导电材料将此三者结合，而使此三者组成一方形贴片以同时贴附于使用者的人体。该心电信号第三电极贴片1c是作为该心电信号第一电极贴片1a和该心电信号第二电极贴片1b以外的选择性的第三电极，以校正所检测的心电信号。
且该结合件3是可分为至少二电极贴片结合件3a和至少二金属结合件3b，该电极贴片结合件3a是彼此间隔地分别设置于该心电信号第一电极贴片1a、心电信号第二电极贴片1b、心电信号第三电极贴片1c，而该金属结合件3b亦是彼此间隔地配置在该下壳体212，且可分别扣合于该电极贴片结合件3a，而将该心电信号检测模块2和该心电信号第一电极贴片1a、心电信号第二电极贴片1b、心电信号第三电极贴片1c予以结合。
较佳地，此第二实施例100a的该心电信号检测模块2的选定位置是设置有一数据储存记忆卡插槽27和一角度测量装置29，该数据储存记忆卡插槽27是用以插接一数据储存记忆卡27a而储存所检测的心电信号，而该角度测量装置29是用以测量佩戴者的睡姿角度，前述的第一实施例100亦同。
请参阅图10至图12所示，图10是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例的立体图，图11是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例中的结合件对应示意图，图12是显示本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例的底视图。此第三实施例100c的结构设计大致上与前述第二实施例相同，故相同的构件乃标示以相同的组件编号，以资对应。
其差异在于该心电信号第一电极贴片1a、心电信号第二电极贴片1b、心电信号第三电极贴片1c所组成的方形贴片是缝制于一布条5的底面5b。而该电极贴片结合件3a是彼此间隔地设置于该布条5的顶面5a，且分别连接于该心电信号第一电极贴片1a、心电信号第二电极贴片1b、心电信号第三电极贴片1c，该电极贴片结合件3a可分别扣合于该金属结合件3b，而将该心电信号检测模块2结合于该布条5。
该布条5是呈长形带状，且其两侧是配置有一黏扣组件51，以使使用者可将本发明无线式睡眠心电信号量测装置第三实施例100c佩戴于腹部或胸前以便于睡眠。
图13是显示模拟转数字心电信号的区间采样图。其是采用8bit的模拟至数字转换器，将模拟信号强度转换为数字数据(0～255)来表示，其信号采样频率为每秒100笔数据，可将信号强度范围为0～3000mV的模拟信号转换为数字值0～255的数字信号，且其采样比率为100Hz，每10ms取一次数据，转换公式为Y＝(X/255)×3000mV，其中Y代表模拟信号强度的实际值，X代表转换后的数字信号值，例如强度为176.46mv的模拟信号经转换后则成为数字信号15，而使得本发明可提供所量测的心电数字信号予健诊中心以研究被量测者的睡眠质量。
由以上的实施例可知，本发明所提供的无线式睡眠心电信号量测装置确具产业上的利用价值，故本发明业已符合于专利的要件。惟以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，惟这些改变仍属于本发明的发明精神及以下所界定的专利范围中。
Claims (13)
1. 一种无线式睡眠心电信号量测装置，包括：
至少二心电信号电极贴片；
一心电信号检测模块，其特征在于包括：
一模块壳体；
一心电信号接收及处理电路，接收该心电信号电极贴片所检测的心电信号，并予以模拟转数字处理成数字化心电信号；
一微处理器，连接于该心电信号接收及处理电路，用以接收该心电信号接收及处理电路所送出的数字化心电信号；
一内建内存，连接于该微处理器，用以储存该数字化心电信号；
至少二结合件，分别设置于该心电信号电极贴片的选定位置，可分别扣合于该心电信号检测模块的模块壳体而将该心电信号检测模块和该心电信号电极贴片予以结合。
2. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块还包括一显示器，连接于该微处理器，用以显示日期和时间。
3. 如权利要求2所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块是包括一按键组，连接于该微处理器，用以设定该显示器所显示的日期和时间。
4. 如权利要求2所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块是包括一触控面板，连接于该微处理器，用以设定该显示器所显示的日期和时间。
5. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块更包括一数据传输接口，连接于该微处理器和一计算机装置。
6. 如权利要求5所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该数据传输接口是连接一无线发射器，而该计算机装置是连接一接收电路，以使该计算机装置和该微处理器之间可作数据的传输。
7. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块更包括一电池单元。
8. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块还包括一数据储存记忆卡插槽，以插接一数据储存记忆卡。
9. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号检测模块还包括一角度量测装置，用以测量睡姿角度。
10. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号电极贴片为导电布。
11. 如权利要求10所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该导电布是缝制于一布条，以佩戴于人体。
12. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号电极贴片为电镀成的导电垫。
13. 如权利要求1所述的无线式睡眠心电信号量测装置，其特征在于：该心电信号电极贴片是以导电硅胶胶卷制成。
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