CN104434082A

CN104434082A - 用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置

Info

Publication number: CN104434082A
Application number: CN201310444864.8A
Authority: CN
Inventors: 王嘉源; 江奇展; 刘鼎文; 赖淳志; 赖佳良
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: US9282909B2; TW201509375A; US20150080696A1; CN104434082B; TWI532465B

Abstract

用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置。该量测装置包括：一第一壳体以及一第二壳体；该第一壳体具有心电图量测功能，包括：一第一信号接触点及一第二信号接触点，位于该第一壳体的一第一面；以及一第三信号接触点，位于该第一壳体的一第二面，其中该第二面大致位于该第一壳体的该第一面的反侧；该第二壳体包括：一固定装置，用来连接并固定该第一壳体；以及一第四信号接触点、一第五信号接触点及一第六信号接触点，位于该第二壳体的一第一面，在该第一壳体连接并固定于该固定装置时，分别电性连接于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点，以进行脑波量测。本发明具有缩小产品体积、增加使用意愿、减少社会医疗成本等功效。

Description

用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置

技术领域

本发明涉及一种量测装置，尤指一种用来量测脑波信号及量测心电图信号的量测装置。

背景技术

脑波量测装置（Electroencephalography，EEG）用来量测脑波信号，可将人体脑部产生的微弱生理信号放大，并进行分析比较，因此具有辅助诊断脑部相关疾病，或是睡眠质量监测等用途。心电图量测装置（Electrocardiography，ECG）是一种记录心脏生理信号的检测系统，可通过皮肤上的电极捕捉并记录心脏生理信号，当每次心跳时，心肌细胞的极化会在皮肤表面引起微小的电位改变，心电图量测装置会记录这些改变，进而辅助诊断人体心脏的疾病。

然而，目前的脑波量测装置及心电图量测装置皆为单一功能的量测产品，尚未有同时整合上述两种功能的生物医学电子产品。若能够有效整合上述功能于单一装置上，对于便利性的提升以及使用者的接受度皆能够大幅提高。

有鉴于此，实有必要提出一种可整合脑波量测功能及心电图量测功能的量测装置，通过内部运作电路及外部信号接触点的设计上的变化，可降低产品的生产成本，有效地缩小产品体积，同时创造附加功能，增加使用者使用意愿，更能进一步减少社会医疗成本。

因此，需要提供一种用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置来满足上述需求。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种同时具有脑波信号量测及心电图信号量测功能的量测装置，其可在脑波量测模式之下接收脑波信号的同时监测睡眠质量，并在心电图量测模式之下接收心电图信号，量测装置并可将上述接收到的信号传送至医疗中心以进行后续分析及处理。

本发明公开一种用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置，该量测装置包括：一第一壳体以及一第二壳体；该第一壳体具有心电图量测功能，该第一壳体包括：一第一信号接触点及一第二信号接触点，该第一信号接触点及该第二信号接触点位于该第一壳体的一第一面；以及一第三信号接触点，该第三信号接触点位于该第一壳体的一第二面，其中该第二面大致位于该第一壳体的该第一面的反侧；该第二壳体包括：一固定装置，该固定装置用来连接并固定该第一壳体；以及一第四信号接触点、一第五信号接触点及一第六信号接触点，该第四信号接触点、该第五信号接触点及该第六信号接触点位于该第二壳体的一第一面，在该第一壳体连接并固定于该固定装置时，分别电性连接于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点，以进行脑波量测。

本发明能够有效整合脑波量测功能及心电图量测功能，达到缩小产品体积，增加使用者使用意愿，以及减少社会医疗成本等功效。

附图说明

图1为本发明的实施例的一量测装置的电路架构的示意图。

图2A及图2B为本发明的实施例的一壳体配置有信号接触点的示意图。

图3A及图3B为一壳体连接于另一壳体的示意图。

图4A及图4B为本发明的实施例的一壳体连接于另一壳体的示意图。

主要组件符号说明：

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明的实施例的一量测装置10的电路架构示意图。如图1所示，量测装置10包含有信号接触点N1～N3、一处理器102、一脑波信号处理电路104、一心电图信号处理电路106、一切换电路108及一信号传输模块110。信号接触点N1～N3位于量测装置10的壳体上，用来量测人体生理信号，当量测装置10处于脑波量测模式时，信号接触点N1～N3可接收使用者前额的信号，以进行脑波量测及睡眠管理；当量测装置10处于心电图量测模式时，使用者可手持量测装置10，例如以右手食指、左手食指及左手大拇指分别置于信号接触点N1～N3上，以进行心电图信号量测。一般来说，信号接触点N1～N3上配置有感应电极，其可为金属物质、导电泡棉或其他具导电能力的材质。举例来说，当量测装置10用来量测脑波时，由于量测装置10配戴在使用者的额头上，因此接触额头的部分可使用导电泡棉作为感应电极，以提升使用上的舒适度。当量测装置10用来量测心电图时，使用方便手持的材质（如金属）即可。

请继续参考图1，处理器102可进行信号处理。脑波信号处理电路104耦接于处理器102，可对在脑波量测模式时接收到的信号进行放大及滤波。心电图信号处理电路106耦接于处理器102，可对在心电图量测模式时接收到的信号进行放大及滤波。切换电路108用来进行信号路径的切换，在量测装置10处于脑波量测模式时，切换电路108控制信号接触点N1～N3连接至脑波信号处理电路104；在量测装置10处于心电图量测模式时，切换电路108控制信号接触点N1～N3连接至心电图信号处理电路106。信号传输模块110耦接于处理器102，用来将处理器102解析后的信号传送至一外部电子装置，再通过因特网（Internet）传送至医疗中心进行后续分析及处理。信号传输模块110传送信号的方式可使用蓝牙（Bluetooth）或无线局域网络（Wi-Fi）等传输技术。外部电子装置可为笔记本型计算机（Laptop）、平板计算机（Tablet）、智能型手机（Smart Phone）等任何内建有信号传输功能的装置。

详细来说，具有单一量测信道的脑波量测装置及心电图量测装置皆具有三个信号接触点，其中二信号接触点对应于量测通道的一对差动信号，而另一信号接触点为参考点。而脑波量测装置及心电图量测装置的内部分别具有对应于脑波信号及心电图信号的信号处理电路，一般来说，信号处理电路用来进行信号的滤波及放大处理，由于脑波信号及心电图信号的信号强度及频率分布不同，因此需要不同的信号处理电路来进行处理。因此，在量测装置10内部使用了脑波信号处理电路104及心电图信号处理电路106分别对脑波信号及心电图信号进行信号处理，量测装置10还通过切换电路108，根据其处于脑波量测模式或心电图量测模式来进行相对应的切换。

另一方面，信号接触点N1～N3接收生理信号的方式同样必须根据量测装置10的量测模式来进行相对应的调整。请参考图2A及图2B，图2A及图2B为本发明的实施例的一壳体20配置有信号接触点N1～N3的示意图，其中图2A绘示壳体20的一第一面S1，而图2B绘示壳体20的一第二面S2，第二面S2大致位于第一面S1的反侧。上述量测装置10所包含的模块及架构可设置于壳体20的内部。在此实施例中，当使用者欲量测心电图时，使用者可手持壳体20，并将右手食指、左手食指及左手大拇指分别置于信号接触点N1～N3上。由于使用者的右手食指、左手食指及左手大拇指分别对应于信号接触点N1、N2及N3，信号接触点N1及N2必须位于壳体20的同一面（即第一面S1），如图2A所示。而信号接触点N3应位于信号接触点N1及N2的反面（即第二面S2），如图2B所示。如此一来，使用者可手持壳体20，使得信号接触点N1、N2及N3可将使用者的心电图信号传送至内部的量测装置10，以进行心电图量测。

当使用者欲进行脑波量测时，将量测装置配戴在额头上，三个信号接触点需同时接触前额上三个点，因此，三个信号接触点必须位于壳体的同一面。然而，根据上述信号接触点N1～N3的配置方式，量测装置的壳体20无法单独用来进行脑波量测。因此需使用额外的装置来辅助壳体20进行脑波量测。

请参考图3A及图3B，图3A及图3B为壳体20连接于另一壳体30的示意图，其分别从壳体20的第一面S1及第二面S2绘示其连结方式。如图3A及图3B所示，壳体20包含有钮扣座W1、W2及W3，分别位于信号接触点N1、N2及N3的位置，并电性连接于信号接触点N1、N2及N3。壳体30则包含有钮扣B1、B2及B3，分别电性连接于信号接触点N4、N5及N6。信号接触点N4、N5及N6皆位于壳体30的同一面，以方便使用者进行脑波信号量测。在实施例中，当使用者欲进行脑波量测时，使用者可将钮扣B1、B2及B3分别连接并固定在钮扣座W1、W2及W3上，此时信号接触点N1、N2及N3分别与信号接触点N4、N5及N6导通。如图3A及图3B所示，当钮扣B1及B2分别扣上钮扣座W1及W2时，由于钮扣座W3位于钮扣座W1、W2所在位置的反面，使得钮扣B3无法直接扣在钮扣座W3上。因此，可设置一带体302，将带体302的一端连接于壳体30，并将钮扣B3设置于带体302的另一端。如此一来，当钮扣B1及B2固定在位于壳体20的第一面S1的钮扣座W1及W2上时，使用者可进一步将带体302翻转至壳体20的第二面S2，以将钮扣B3固定于钮扣座W3上。使得信号接触点N1、N2及N3分别与信号接触点N4、N5及N6导通。

当壳体20连接并固定于壳体30时，由于信号接触点N4、N5及N6皆位于壳体30的同一面，因此可将壳体30置于使用者的前额，使得信号接触点N4、N5及N6同时接触使用者的前额，以取得脑波信号。在部分实施例中，为了将壳体30固定在前额上，可使用头戴装置，例如通过一头带将壳体30绑在使用者的前额。头戴装置可通过任何方式将壳体30固定在前额，而不限于此。

值得注意的是，当使用者进行脑波量测时，使用壳体30上的信号接触点N4、N5及N6来取得脑波信号，而信号接触点N4、N5及N6需分别电性连接至信号接触点N1、N2及N3，以将信号传送至壳体20内部的量测装置10。因此，钮扣B1、B2及B3以及钮扣座W1、W2及W3皆必须使用具有导电能力的材质，以在钮扣B1、B2及B3扣上钮扣座W1、W2及W3时，信号可通过钮扣B1、B2及B3以及钮扣座W1、W2及W3进行传送。

上述信号接触点N1～N6的配置方式以及壳体之间的结合方式仅为本发明的众多实施例当中的一种，本领域的普通技术人员应当可根据需求，进行各种修饰或变化，而不限于此。详细来说，将信号接触点N3配置于信号接触点N1及N2所在位置的反面，并将信号接触点N4、N5及N6配置于壳体30同一面的目的在于让使用者在使用心电图或脑波量测功能时，皆能够方便地测量生理信号。实际上，信号接触点N1～N6的配置不一定位于同一平面或是恰好正对的两面，其所在位置可依照人体工学的角度或弧度来进行调整。举例来说，当壳体20连接并固定于壳体30上以进行脑波量测时，信号接触点N4～N6的配置可依照前额的弧度来进行调整，而当使用者手持壳体20来进行心电图量测时，信号接触点N3不一定须配置于壳体20的中间位置，亦可配置于对应于使用者左侧的位置，以方便左手大拇指放置在信号接触点N3上。此外，壳体20与壳体30之间可通过任何方式或使用任何固定装置连结，而不限于上述方式。举例来说，上述实施例将钮扣B1、B2及B3设置于壳体30上，并将钮扣座W1、W2及W3设置于壳体20上。在其他实施例中，钮扣与钮扣座的位置可相互对调，只有壳体20必须能够连接并固定于壳体30上以进行脑波信号量测即可。

在一实施例中，可不使用带体302协助钮扣B1、B2及B3固定于钮扣座W1、W2及W3。请参考图4A及图4B，图4A及图4B为本发明的实施例的一壳体40连接于另一壳体45的示意图，其分别从壳体40的第一面S1及第二面S2绘示其连结方式。如图4A及图4B所示，壳体40的结构与壳体20相似，其亦包含有信号接触点N1、N2及N3及相对应的钮扣座W1、W2及W3。壳体40与壳体20的主要差异在于，壳体20的钮扣座W1、W2及W3分别位于信号接触点N1、N2及N3的位置，而壳体40上仅有两个钮扣座W1及W2位于信号接触点N1及N2的位置，钮扣座W3与信号接触点N3的位置并不相同。详细来说，在壳体40上，尽管信号接触点N3仍位于第二面S2，但钮扣座W3配置于第一面S1。因此，必须在壳体40内部使用一条信号传输线连接于钮扣座W3及信号接触点N3之间，或通过其他方式将钮扣座W3电性连接于信号接触点N3，使得信号能够在钮扣座W3及信号接触点N3之间传递。在其他实施例中，亦可分别控制钮扣座W3及信号接触点N3电性连接至相对应的内部电路，以在不同的量测模式之下运作，例如可将信号接触点N3电性连接至内部的心电图信号处理电路106，并在量测心电图信号时控制信号接触点N3的信号路径导通，另外将钮扣座W3电性连接至内部的脑波信号处理电路104，并在量测脑波信号时控制钮扣座W3的信号路径导通。

另一方面，壳体45的结构则相似于壳体30，其亦包含有信号接触点N4、N5及N6及相对应的钮扣B1、B2及B3。在壳体45中，信号接触点N4、N5及N6的位置亦位于同一面，以方便使用者进行脑波信号量测。而由于壳体40的钮扣座W1、W2及W3皆位于壳体40的第一面S1，因此可将钮扣B1、B2及B3设置于壳体45的同一面，并配置在相对应于钮扣座W1、W2及W3的位置，使得钮扣B1、B2及B3可分别扣上钮扣座W1、W2及W3以进行固定。较佳地，钮扣B1、B2及B3可设置在信号接触点N4、N5及N6所在位置的反面，以在壳体40连接并固定于壳体45时，可方便地配戴在使用者的前额，以进行脑波信号量测。

上述的实施例皆使用钮扣及钮扣座来连接并固定二壳体，在其他实施例中，亦可通过其他方式或其他种类的固定装置来进行固定，而不限于此。固定装置需具备将二壳体相互连结并固定的功能，较佳地，二壳体之间可便于拆卸及装设，以方便使用者在不同量测模式之间进行切换。在部分实施例中，系统可自动检测二壳体是否为相互连结的状态，以判断量测装置处于脑波量测模式或心电图量测模式，进而切换内部的运作电路，以进行相对应的信号处理，例如量测装置10具有例如为微触开关或是光感应组件等的检测组件而可自动检测感应二壳体的连结状态。如此一来，使用者只需装上或拆开二壳体，系统即可切换到相对应的量测模式来进行量测，以增加使用上的方便性。在其他实施例中，量测装置10可具有手动开关以手动控制切换电路108切换到脑波量测模式或心电图量测模式。在另外其他实施例中亦可通过前述的外部电子装置切换到脑波量测模式或心电图量测模式。

上述固定装置可能为任何形式，例如：鸠尾槽、吸铁、魔鬼毡、固定弹片等。举例来说，可在一壳体上装设鸠尾槽式固定座，并将另一壳体嵌入并固定于鸠尾槽式固定座上，并在二壳体互相接触的位置配置导电材质及信号导通路径，以进行信号传递。在其他实施例中，亦可在一壳体上装设吸铁，以磁吸的方式连接并固定于另一壳体，抑或在一壳体上装设魔鬼毡，以黏贴的方式连接并固定另一壳体。相关的实施方式应为本领域的普通技术人员所熟知，在此不再赘述。

在公知技术中，脑波量测装置及心电图量测装置皆为单一功能的量测产品，尚未有同时整合上述两种功能的生医电子产品。而本发明的量测装置可通过内部运作电路及外部信号接触点的设计上的变化，有效整合脑波量测功能及心电图量测功能，进而达到缩小产品体积，增加使用者使用意愿，以及减少社会医疗成本等功效。

Claims

1.一种用来量测脑波信号及心电图信号的量测装置，该量测装置包括：

一第一壳体，该第一壳体具有心电图量测功能，该第一壳体包括：

一第一信号接触点及一第二信号接触点，该第一信号接触点及该第二信号接触点位于该第一壳体的一第一面；以及

一第三信号接触点，该第三信号接触点位于该第一壳体的一第二面，其中该第二面大致位于该第一壳体的该第一面的反侧；以及

一第二壳体，该第二壳体包括：

一固定装置，该固定装置用来连接并固定该第一壳体；以及

一第四信号接触点、一第五信号接触点及一第六信号接触点，该第四信号接触点、该第五信号接触点及该第六信号接触点位于该第二壳体的一第一面，在该第一壳体连接并固定于该固定装置时，分别电性连接于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点，以进行脑波量测。

2.如权利要求1所述的量测装置，其中该第二壳体包括一头戴装置，用来配戴在一使用者的前额，以进行脑波量测。

3.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括至少一钮扣，用来连接并固定该第一壳体。

4.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括一第一钮扣、一第二钮扣及一第三钮扣，该第一钮扣、该第二钮扣及该第三钮扣分别电性连接于该第四信号接触点、该第五信号接触点及该第六信号接触点，其中，该第一钮扣及该第二钮扣位于该第二壳体的一第二面，该第二面大致位于该第二壳体的该第一面的反侧，该第三钮扣则位于一带体的一第一端，该带体的一第二端连接于该第二壳体。

5.如权利要求4所述的量测装置，其中该第一壳体包括一第一钮扣座、一第二钮扣座及一第三钮扣座，该第一钮扣座、该第二钮扣座及该第三钮扣座分别位于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点的位置，并电性连接于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点。

6.如权利要求5所述的量测装置，其中当该量测装置用来进行脑波量测时，该第一钮扣及该第二钮扣分别连接并固定于该第一钮扣座及该第二钮扣座上，且该带体的该第一端翻转至该第一壳体的该第二面，以将该第三钮扣连接并固定于该第三钮扣座上。

7.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括一第一钮扣、一第二钮扣及一第三钮扣，该第一钮扣、该第二钮扣及该第三钮扣分别电性连接于该第四信号接触点、该第五信号接触点及该第六信号接触点，其中，该第一钮扣、该第二钮扣及该第三钮扣位于该第二壳体的一第二面，该第二面大致位于该第二壳体的该第一面的反侧。

8.如权利要求7所述的量测装置，其中该第一壳体包括一第一钮扣座、一第二钮扣座及一第三钮扣座，该第一钮扣座、该第二钮扣座及该第三钮扣座分别电性连接于该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点，该第一钮扣座、该第二钮扣座及该第三钮扣座皆位于该第一壳体的该第一面。

9.如权利要求8所述的量测装置，其中当该量测装置用来进行脑波量测时，该第一钮扣、该第二钮扣及该第三钮扣分别连接并固定于该第一钮扣座、该第二钮扣座及该第三钮扣座上。

10.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括一鸠尾槽式固定座，用来固定该第一壳体。

11.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括一吸铁，以通过磁吸的方式连接并固定该第一壳体。

12.如权利要求1所述的量测装置，其中该固定装置包括一魔鬼毡，以通过黏贴的方式连接并固定该第一壳体。

13.如权利要求1所述的量测装置，其中该第一信号接触点及该第二信号接触点对应于一量测通道的一对差动信号，且该第三信号接触点对应于一参考点。

14.如权利要求1所述的量测装置，还包括一运作电路，该运作电路设置于该第一壳体内，该运作电路包括：

一处理器；

一脑波信号处理电路，该脑波信号处理电路耦接于该处理器；

一心电图信号处理电路，该心电图信号处理电路耦接于该处理器；以及

一切换电路，该切换电路用来在该量测装置进行脑波量测时，控制该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点连接至该脑波信号处理电路，并在该量测装置进行心电图量测时，控制该第一信号接触点、该第二信号接触点及该第三信号接触点连接至该心电图信号处理电路。

15.如权利要求14所述的量测装置，其中该运作电路还包括一信号传输模块，该信号传输模块耦接于该处理器，用来将经由该处理器解析后的信号传送至一外部电子装置。