CN109688907B - 心电监测装置及其血压监测系统 - Google Patents

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Abstract

一种心电监测装置，包括一装置本体(10)、多个电极(20)及一控制器(30)，装置本体(10)用以贴附于用户的胸口位置，多个电极(20)设置于装置本体(10)上，控制器(30)设置于装置本体(10)上并连接至多个电极(20)以获得使用者的心电波型。心电监测装置可用于血压监测系统，用以监测用户血压。

Description

心电监测装置及其血压监测系统
技术领域
本发明关于一种心电监测装置，且特别是一种可用于24小时血压监测搭配使用的心电监测装置，以监测用户血压变化。
背景技术
医学领域中，24小时动态血压测量的技术在高血压预防医学上具有其相当重要的意义，动态测量可以实时追踪情绪/饮食/抽烟等偶发情况对使用者的血压所造成的影响，更重要的是，动态血压测量甚至可以经由监测的数据分析患者的病况，早期发现使用者是否有罹患高血压或是边界高血压的可能性。
鉴于科技的进步，血压计已逐步发展至可用于体积小的血压计，以供居家使用、或设置在穿戴式装置上，方便用户能自行随时监控血压高低。其中，穿戴式血压监测装置的发展日趋进步，使用者仅需在身上设置传感器并连接穿戴式装置便可随时看到血压变化，例如中国发明专利公布号第 106419980A号的穿戴式血压装置，其通过在使用者胸口设置电极以侦测心电及使用穿戴式手腕装置侦测脉波，并经由手腕装置换算出血压后，得到血压参数，此血压装置能全天24小时监测使用者血压变化。
至今，已发展出许多穿戴式血压监测装置，能24小时监测使用者血压变化，然而目前的穿戴式血压监测装置在使用上具有不便利性的问题；穿戴式血压监测的感测原理利用量测心电波型及脉搏波型并运算获得血压值，因此需要有设置在使用者胸口的多个电极以感测心电波型，及设置在手臂或手腕的脉波感测装置以感测脉搏波型，但目前的穿戴式血压监测装置的多个电极多为分布式贴附在胸口皮肤，使用者在使用时须反复设置电极，才可找到能量测心电波型的电极设置位置，在使用上并不方便；另外，更重要的是，错误的电极排列会造成量测时的噪声，导致心电讯号中的R 波峰值被噪声干扰而无法量测到正确的脉搏传导速度及正确的心电波型，更进而无法量测到正确的血压值。此外，使用线路连接电极及脉搏感测装置，会让用户在穿戴时不舒适，也可能会有使用者在活动式线路断联的问题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种心电监测装置及其血压监测系统，可让用户在穿戴血压监测装置时具有舒适性及准确性。
为达到上述的目的，本发明提供一种心电监测装置，包括一装置本体，用以贴附于用户的胸口位置；多个电极，设置于该装置本体上，其至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极及该左侧电极设置于该装置本体的右侧及左侧位置，该接地电极设置于靠近该右侧电极且非介于该右侧电极及该左侧电极中间的一侧；以及一控制器，设置于该装置本体上并连接至该多个电极，以获得使用者的心电波型。
进一步地，该控制器经由无线传输模组将该心电波型传送至第三方控制器。
本发明另提供一种血压监测系统，包括一心电监测装置，用以贴附于用户的胸口位置，该心电监测装置包括一装置本体、以及多个设置于该装置本体上用以获取心电波型的电极；以及一脉搏侦测装置，用以供用户穿戴于手部对应于桡动脉的位置上，该脉搏侦测装置包括一用以获取脉搏波型的传感器；其中，经由设置于选自该心电监测装置、该脉搏侦测装置及一行动装置任一项或二者以上的装置的一控制器，依据该心电波型及该脉搏波型计算获得使用者的血压参数；且该心电监测装置、该脉搏侦测装置及该行动装置之间经由无线传输连接。
进一步地，本发明的血压监测系统中，该多个设置于该装置本体上用以获取心电波型的电极至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极及该左侧电极设置于该装置本体的右侧及左侧位置，该接地电极设置于靠近该右侧电极且非介于该右侧电极及该左侧电极中间的一侧。
进一步地，该装置本体进一步具有可定位该使用者胸口剑突的定位标志及方格子。
进一步地，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为水平排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方并与该右侧电极(RA)及该接地电极(G)呈水平排列的位置。
进一步地，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为水平排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方且介于该右侧电极(RA)及该接地电极(G)与剑突之间的位置。
进一步地，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为垂直排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置且该右侧电极(RA)在该接地电极(G)的上方，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方并与该接地电极(G)呈水平排列的位置。
是以，本发明比起熟知技术具有以下优势功效：
1.本发明心电监测装置为一设有多个电极的装置结构，且具有无线传输，可让使用者在设置于胸口时，电极不会因用户活动而改变位置，影响心电波型。
2.本发明心电监测装置及使其血压监测系统使用无线传输将心电波型及脉搏波型传送至运算血压值的单元，不同于过往使用有线线路传输，造成的使用者穿戴于身上会有线路造成穿戴不舒适或线路被勾到造成传输不稳定的情况，影响血压监测值。
3.本发明心电监测装置及其血压监测系统利于用户可24小时监测血压变化，适于居家、急诊室、术前术后加护病房、医院病房或诊所等医疗院所。
附图说明
图1为本发明的心电监测装置外观示意图。
图2为本发明的心电监测装置使用方式示意图。
图3为本发明的心电监测装置及其血压监测系统(一)示意图。
图4为本发明的心电监测装置及其血压监测系统(二)示意图。
图5为本发明的心电监测装置的电极排列方式(一)示意图。
图6为本发明的心电监测装置的电极排列方式(一)的心电图。
图7为本发明的心电监测装置的电极排列方式(二)示意图。
图8为本发明的心电监测装置的电极排列方式(二)的心电图。
图9为本发明的心电监测装置的电极排列方式(三)示意图。
图10为本发明的心电监测装置的电极排列方式(三)的心电图。
图11为本发明的心电监测装置的右侧电极(RA)、左侧电极(LA)及使用者胸口剑突的距离长短示意图。
附图标记说明：
100心电监测装置
10装置本体
20电极
201右侧电极(RA)
202接地电极(G)
203左侧电极(LA)
30控制器
301连接线路
40定位标志
401使用者胸口剑突
41右侧电极(RA)及使用者身体中线的水平距离
42左侧电极(LA)及使用者身体中线的水平距离
43右侧电极(RA)与左侧电极(LA)及使用者胸口剑突的垂直距离
50方格子
501垂直参考线
60脉搏侦测装置
70行动装置
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本发明中的图式，为说明方便，其比例未必照实际比例绘制，该等图式及其比例并非用以限制本创作的范围，在此先行叙明。
请参阅“图1”至“图4”，本发明心电监测装置的外观及使用方式示意图，如图所示：
本发明提供一种心电监测装置100，包括一装置本体10、多个电极20 及一控制器30。
所述的该装置本体10用以贴附于用户的胸口位置，其进一步具有可定位该使用者胸口剑突的定位标志40及方格子50在该装置本体的两侧面，且该方格子50更包括有一穿越该定位标志40的垂直参考线501。当用户使用该心电监测装置100时，可利用该定位标志40及该垂直参考线501先与该使用者胸口的剑突401及身体中线对齐，并利用该方格子50排列设置该多个电极20在该装置本体10后，将该心电监测装置100贴附于该使用者的胸口，并使该定位标志40及该垂直参考线501与使用者胸口的剑突 401及身体中线对齐后，开始进行心电测量。
所述多个电极20设置于该装置本体10上，其至少包括一右侧电极 (RA)201、一左侧电极(LA)202及一接地电极(G)203；该右侧电极(RA)201 及该左侧电极(LA)202设置于该装置本体10的右侧及左侧位置，该接地电极(G)203设置于靠近该右侧电极(RA)201且非介于该右侧电极(RA)201及该左侧电极(LA)202中间的一侧。
所述控制器30设置于该装置本体10上并由连接线路301连接至该多个电极20，以获得使用者的心电波型。进一步地，该控制器经由无线传输模组将该心电波型传送至第三方控制器，该第三方控制器可为穿戴于手部的脉搏侦测装置60或行动装置70等(如智能型手机或平板计算机等)，在本发明中不予以限制，在此先予以说明；具体例如该控制器30经由无线传输模组耦合于一供使用者穿戴于手部的脉搏侦测装置60，并经由该控制器 30、该脉搏侦测装置60、或一无线连接于该控制器30及该脉搏侦测装置 60的行动装置70依据该心电波型及该脉搏侦测装置60所获得的脉搏波型计算获得使用者的血压参数，也就是，该心电波型可由该控制器30、该脉搏侦测装置60或该行动装置70所计算完成。因此该心电监测装置100可搭配有该脉搏侦测装置60进行使用、或是搭配有该脉搏侦测装置60及该行动装置70进行使用。
所述的无线传输模组包含例如蓝牙通讯(Bluetooth)、红外线通讯(IR)、近场通讯(NFC)、超宽带(UWB)、无线局域网络(WLAN)、无线千兆联盟 (WiGig)、紫蜂(ZigBee)、无线通用串行总线(Wireless USB)或无线保真 (Wi-Fi)，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
在本实施例中，所述的供使用者穿戴于手部的脉搏侦测装置60以表的形式呈现，除了表的形式外，供使用者穿戴于手部的脉搏侦测装置60亦可以通过健康手环、运动手环的方式呈现，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。此外，该脉搏侦测装置60可设有处理心电波型、脉搏波型及血压参数的软件，例如流动应用程序(mobile application，app)，以完成运算、记录及显示该心电波型、脉搏波型及血压参数。
在本实施例中，所述的行动装置70以手机的形式呈现，除了手机的形式外，行动装置70亦可以平板型计算机、笔记本电脑的方式呈现，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。此外，该行动装置70可设有处理心电波型、脉搏波型及血压参数的软件，例如流动应用程序(mobile application， app)，以完成运算、记录及显示该心电波型、脉搏波型及血压参数。
另外，所述控制器30、所述的供使用者穿戴于手部的脉搏侦测装置60 及所述的行动装置70可进一步地设置储存器，将该心电波型、脉搏波型及血压参数纪录于该储存单元，该储存器包含记忆卡等具有记忆功能的组件，具体例如快闪卡(Compact Flash Card，CF卡)、安全数字记忆卡(Secure Digital Card，SD卡)、多媒体储存卡(Multi-Media Card)、智能型媒体卡(Smart Media Card，SM卡)、快闪记忆卡(Memory Stick，MS卡)、迷你安全数字记忆卡(mini Secure Digital Card，mini SD卡)等，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
请参阅“图5”至“图9”，本发明心电监测装置的电极排列方式(一) 至(三)及其心电波型图(一)至(三)，如图所示：
在一较佳实施例中，如图5所示，当该心电监测装置100贴附于用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)201及该接地电极(G)202为水平排列在对应该使用者剑突401右侧上方的位置，该左侧电极(LA)203在对应该使用者剑突401左侧上方并与该右侧电极(RA)201及该接地电极(G)202呈水平排列的位置，照此电极排列方式所获得的心电图如图6所示。
在另一较佳实施例中，如图7所示，当该心电监测装置100贴附于用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)201及该接地电极(G)202为水平排列在对应该使用者剑突401右侧上方的位置，该左侧电极(LA)203在对应该使用者剑突401左侧上方且介于该右侧电极(RA)201及该接地电极(G)202与剑突401之间的位置，照此电极排列方式所获得的心电图如图8所示。
在另一较佳实施例中，如图9所示，当该心电监测装置100贴附于用户的胸口位置时，该右侧电极(RA)201及该接地电极(G)202为垂直排列在对应该使用者剑突401右侧上方的位置且该右侧电极(RA)在该接地电极 (G)203的上方，该左侧电极(LA)203在对应该使用者剑突401左侧上方并与该接地电极(G)203呈水平排列的位置，照此电极排列方式所获得的心电图如图10所示。
在上述较佳实施例中，所述的使用者剑突401右侧上方的右侧电极 (RA)201及使用者剑突401左侧上方左侧电极(LA)203的设置位置会因用户的胸口大小而有所差异，如图11所示，右侧电极(RA)及使用者身体中线的水平距离41一般约为10～60mm，左侧电极(LA)及使用者身体中线的水平距离42一般约为10～60mm，一般右侧电极(RA)与左侧电极(LA)及使用者胸口剑突的垂直距离一般约为50～100mm，但因使用者个体差异而异，因此本发明并不局限此等距离范围。
请参阅“图3”及“图4”，本发明血压监测系统(一)及(二)的示意图，如图所示：
本发明提供一种血压监测系统400，包括一心电监测装置100及一脉搏侦测装置60；其中，经由一设置于选自该心电监测装置100、该脉搏侦测装置60及一行动装置70的任一项或两者以上的装置的一控制器(图3 及图4即以设置于该心电监测装置100的控制器30为例)依据该心电波型及该脉搏波型脉搏波型计算获得使用者的血压参数，即该心电监测装置100、该脉搏侦测装置60及该行动装置70至少一个设有该控制器，或该心电监测装置100、该脉搏侦测装置60及该行动装置70其中两个或三个皆可设有该控制器。且，该心电监测装置100、该脉搏侦测装置60及该行动装置70之间经由无线传输连接。
所述的心电监测装置100可用以贴附于用户的胸口位置，该心电监测装置包括一装置本体10、以及多个设置于该装置本体10上用以获取心电波型的电极201、202及203，具体例可为本发明的心电监测装置，其电极具有上述本发明的多个电极排列方式。
所述的脉搏侦测装置60在本实施例中以表的形式呈现，除了表的形式外，该脉搏侦测装置60亦可以通过健康手环、运动手环的方式呈现，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
在本实施例中，所述的行动装置70以手机的形式呈现，除了手机的形式外，行动装置70亦可以平板型计算机、笔记本电脑的方式呈现，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
所述的无线传输连接包含例如蓝牙通讯(Bluetooth)、红外线通讯(IR)、近场通讯(NFC)、超宽带(UWB)、无线局域网络(WLAN)、无线千兆联盟 (WiGig)、紫蜂(ZigBee)、无线通用串行总线(Wireless USB)或无线保真 (Wi-Fi)，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
另外，所述控制器30、所述的脉搏侦测装置60及所述的行动装置70 可进一步地设置储存单元，将该心电波型、脉搏波型及/或血压参数纪录于该储存单元，该储存单元包含记忆卡等具有记忆功能的组件，具体例如快闪卡(Compact Flash Card，CF卡)、安全数字记忆卡(Secure Digital Card， SD卡)、多媒体储存卡(Multi-Media Card)、智能型媒体卡(Smart Media Card， SM卡)、快闪记忆卡(Memory Stick，MS卡)、迷你安全数字记忆卡(mini Secure Digital Card，mini SD卡)等，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。
本发明中所述的“血压参数”是利用量测心脏动脉的脉搏传导速度以及手腕的脉搏压力之间的关系，进一步确定血压参数，即须有脉波传导速度及校正参数以获得血压参数；其中，该血压值包含舒张压、收缩压及平均动脉压。本发明中血压参数的平均动脉压计算方式可由任意的计算方式，在本发明中不予以限制，在此先予以说明。其中，在较佳实施例中，平均动脉压可通过下式(I)或(II)所获得：
Figure BDA0001972133620000091
L为使用者的动脉血流脉波，从心脏主动脉出口经由手臂到手腕桡动脉的路径长度(path length)；TPA为脉波抵达时间，经由心电讯号中的R波峰值与脉搏讯号中波峰值之间的时间差而获得，或经由心电讯号中的R波谷值与脉搏讯号中波谷值之间的时间差而获得；a、b及c为校正参数，该校正参数a范围为0.01至0.15，例如但不限于：0.01、0.02、0.03、0.04、 0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15；该校正参数b范围为0.01至0.15，例如但不限于：0.01、0.03、0.05、0.07、0.09、 0.11、0.13、0.15；该校正参数c范围为1至1000，例如但不限于：1、10、 100、1000。在一更佳实施例中，该校正参数a为0.02-0.04；该校正参数b 为0.02至0.04；该校正参数c为1。
Figure BDA0001972133620000092
L为使用者的动脉血流脉波，从心脏主动脉出口经由手臂到手腕桡动脉的路径长度(path length)；TPA为脉波抵达时间，经由心电讯号中的R波峰值与脉搏讯号中波峰值之间的时间差而获得，或经由心电讯号中的R波谷值与脉搏讯号中波谷值之间的时间差而获得；A、B及C为校正参数，该校正参数A范围为0.01至0.15，例如但不限于：0.01、0.02、0.03、0.04、 0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15；该校正参数B范围为0.1至1.0，例如但不限于：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、 0.7、0.8、0.9、1.0；该校正参数C范围为1至1000，例如但不限于：1、 10、100、1000。
综上所述，本发明心电监测装置为一设有多个电极的装置结构，且具有无线传输，可让使用者在设置于胸口时，电极不会因用户活动而改变位置，影响心电波型；且，本发明的心电监测装置的电极排列可改善熟知的电极排列位置会有严重噪声干扰的问题，导致心电波型中的R波峰值被噪声干扰，而无法具有清晰的R波峰值，造成无法量测脉搏传导速度，进而无法准确量测到血压值另外，本发明心电监测装置及使用其的血压监测系统使用无线传输将心电波型及脉波参数传送至运算血压值的单元，不同于过往使用线路传输，造成的使用者穿戴于身上会有线路造成穿戴不舒适、或线路被勾到造成传输不稳定的情况，影响血压监测值。再者，本发明心电监测装置及使用其的血压监测系统利于用户可24小时监测血压变化，适于居家、急诊室、医院病房、加护病房或诊所等医疗院所。
以上已将本发明做一详细说明，但是以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种血压监测系统，其特征在于,包括：
一心电监测装置，用以贴附于用户的胸口位置，该心电监测装置包括一贴附式装置本体以及多个设置于该贴附式装置本体上用以获取心电波型的电极；以及
一脉搏侦测装置，用以供用户穿戴于手部对应于桡动脉的位置上，该脉搏侦测装置包括一用以获取脉搏波型的传感器；
其中，经由设置于选自该心电监测装置、该脉搏侦测装置及一行动装置的任一项或两者以上的装置的一控制器，依据该心电波型及该脉搏波型计算获得使用者的血压参数；且该心电监测装置、该脉搏侦测装置及该行动装置之间经由无线传输连接；
其中，该血压参数是一平均动脉压，且该平均动脉压是利用如下公式获得：
平均动脉压
Figure FDA0003389246760000011
其中Lp为使用者的动脉血流脉波，从心脏主动脉出口经由手臂到手腕桡动脉的路径长度，TPA为脉波抵达时间，A、B及C为校正参数，该校正参数A范围为0.01至0.15；该校正参数B范围为0.1至1.0；该校正参数C范围为1至1000。
2.如权利要求1所述的血压监测系统，其特征在于，更进一步地该多个设置于该贴附式装置本体上用以获取心电波型的电极至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极及该左侧电极设置于该贴附式装置本体的右侧及左侧位置，该接地电极设置于靠近该右侧电极且非介于该右侧电极及该左侧电极中间的一侧。
3.如权利要求1所述的血压监测系统，其特征在于，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该电极至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为水平排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方并与该右侧电极(RA)及该接地电极(G)呈水平排列的位置。
4.如权利要求1所述的血压监测系统，其特征在于，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该电极至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为水平排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方且介于该右侧电极(RA)及该接地电极(G)与剑突之间的位置。
5.如权利要求1所述的血压监测系统，其特征在于，当该心电监测装置贴附于该用户的胸口位置时，该电极至少包括一右侧电极(RA)、一左侧电极(LA)及一接地电极(G)，该右侧电极(RA)及该接地电极(G)为垂直排列在对应该使用者剑突右侧上方的位置且该右侧电极(RA)在该接地电极(G)的上方，该左侧电极(LA)在对应该使用者剑突左侧上方并与该接地电极(G)呈水平排列的位置。
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