CN112309569A

CN112309569A - 结合智能床组的健康管理系统

Info

Publication number: CN112309569A
Application number: CN201910974973.8A
Authority: CN
Inventors: 萧文昌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2021-02-02
Also published as: US20210030313A1; TW202105404A

Abstract

一种结合智能床组的健康管理系统，有别于医疗体系，在人们平常生活中必须的睡眠时间，在不影响生活质量的前提下，利用智能床或枕在不知不觉中长时间侦测累积数据及比较分析，进而辅助性地早期发现可能的疾病，达成健康管理的功效。该系统包含与智能床组信号连接的一生理信息侦测模块、一数据资料库、一分析单元以及一显示模块，能够侦测用户每天睡眠时的生理信号，再由该分析单元分析后从显示模块显示，或累积持续存入数据库作比较分析，用以早期发现生理异常现象的时点。该数据资料库可建置于云端平台、计算机或智能手机，并结合AI人工智能加以分析，以作为使用者个人健康管理或提供给医护人员作为医疗用途的参考，亟具产业利用性及进步性。

Description

结合智能床组的健康管理系统

技术领域

本发明利用日常生活中的床、枕，结合生理信息侦测模块、数据资料库、分析单元等技术来形成健康管理系统，该系统能够在人们平常生活中必须的睡眠时间长时间侦测累积生理数据及比较分析，进而早期发现可能发生的疾病，以来做为使用者健康管理或医疗的参考。

背景技术

许多民众有到医院定期健康检查的习惯，以期望能早期发现疾病，提早治疗。然而，因个人时间的安排、医院距离或者是老年人行动不便等种种原因，通常健康检查都是每隔一、二年甚或每五年才会进行，即便检查后发现病症时，往往已有一定的严重程度，造成后续治疗疾病的经济负担、生活压力、及个人或社会生产力的丧失，无论对于家庭经济或社会医疗成本都会产生极大的负担。因此，如何能更早期地发现疾病并且立即改善，已成为刻不容缓的重要议题。

此外，人们至医院健康检查时，除了时间、空间的限制以外，针对很多具有发展病程的慢性疾病，医院也无法在短时间检查出偶发性异常或症状不明显的早期征兆。例如，早期的心律不整、心血管阻塞、硬化、呼吸中止、情绪紧张、癫痫、精神躁郁症等各种疾病，刚开始不一定每天或经常会出现，在医院也无法经由单次或一两天的检测而能够发现，直到病人疾病已有一定的严重程度，才有办法检测得到。

事实上，许多慢性发展的疾病，早期的症状会先表现在生理信息的变化上，但这种变化并不是随时出现可以侦测检查得到。例如，许多较具规模的医院也设有睡眠检测中心，主要是检测睡眠障碍、呼吸中止等疾病等，但是使用者仍然需要配合医院及个人时间到医院里住院，并附挂许多贴片来连接仪器进行数据的收集，除了无法每天、长期的采集生理数据以外，附挂检测仪器也可能干扰睡眠质量及生理数据的准确度，仍然无法克服生理数据采集不便的问题。

再者，医院里的医疗体系无法做到不断追踪检查，即便极少数具有经济能力的长者或慢性病患者能够长期聘请专业护理人员在家中每天检测、记录，也需要每天耗费大量的时间和精力配合专业护理人员来进行附挂检测仪器、检测、记录、判读，严重影响生活质量。

有鉴于上述医疗体系的种种缺失，本发明人设想，若能够藉由人们平常生活必须的睡眠时间，在不知不觉中的一段长时间侦测累积数据，通过长期数据的比较分析，实时发现疾病早期出现的生理异常，将能够突破前述到医院检查的时间、空间限制，在不影响生活质量的前提下，达到对疾病早期的发现，是辅助性健康管理的最佳方法。

例如，在平日家用的床组内建置侦测生理信息设备，并且与一套可以分析判别的系统结合，将长时期睡眠时侦测到的生理信息，无线传输到手机、网关、计算机，或云端平台等，经过不断累积这些信息后，将最新得到的侦测信息与前期稳定时期的侦测信息加以比较、分析、判别，如此一来，当生理信息相较于前期累积的生理信息有明显产生差异变化，或异常出现次数、频率有逐渐增加时，即可能是有身体健康出现问题的早期征兆，进而能早期发现并且对人们提出警讯以做为健康管理。

举例而言，经过每天侦测一段时间睡眠时的心跳、心律、HRV、呼吸、身体翻动次数等的信息，比较过去长期稳定的睡眠生理信息、或其他各种侦测要素后，若已产生明显的改变，即应加以注意关察。又如平常睡眠的平均心跳数60下，而这段时间的平均心跳数是73下，则可能在心理上产生异常。或者HRV心律不整的频率变高，或呼吸中止时间、次数逐渐变多…等生理异常现象，使用者即应加以注意预防。

除此之外，也可以通过系统长期对平日睡眠时所侦测到的生理信息的加以累积，成为自己的生理信息数据库。之后将每日侦测到的最新生理信息，随时对校生理信息数据库来早期发现初始产生异常的时机，并提出预警，将可以达到健康管理效果；当然，也可以进一步校对公共医疗健康云端大数据平台，通过系统评估可能的健康状况，建议人们至医院作进一步检查，达到辅助健康管理的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合智能床组的健康管理系统，有别于一般医院的检验方式，本发明是利用内建侦测生理信息设备的智能床组，及一套可以分析判别的系统，在不影响生活质量的前提下，不知不觉中长时期将睡眠时侦测到的生理信息，无线传输到手机、网关、计算机或云端平台，并经由数据资料库不断累积这些信息，将最新得到的侦测信息与前期稳定时期的侦测信息，加以比较、分析、判别，比较判别异常出现的次数及出现频率，能够在早期发现生理信息产生异常的逐渐变异过程，当生理信息相较前期累积的生理信息，有明显产生差异变化，或异常出现次数、出现频率逐渐增加时，即可能是有身体健康出现问题的早期征兆。这样的效果将可以克服人们去医院健康检查时，因时间、空间的不允许，以及偶发性异常无法经由单次检查发现等诸多困难。

为达成上述目的，本发明为一种结合智能床组的健康管理系统，该系统包含设有一数据处理模块及一有线或无线传输模块的一智能床组、一与该数据处理模块信号连接的生理信息侦测模块、一具有生理数据统计数据的数据资料库、一能够读取数据资料库的数据并与有线或无线传输模块信号连接的分析单元、以及一与分析单元信号连接的显示模块，其中：

该生理信息侦测模块能够侦测躺卧于智能床组上的使用者每天睡眠时的生理信号后，传输至数据处理模块转换成生理数据，该生理数据再通过有线或无线传输模块传输至分析单元，由该分析单元分析生理数据与数据资料库的生理数据统计数据后产生一分析结果，该分析结果分别传输至数据资料库储存，并从显示模块进行显示。

以下进一步说明各组件的实施方式：

实施时，该智能床组为适合居家使用的智能床或智能枕。

实施时，该生理数据包含用户的脑波、体温、心率、脉搏、血压、呼吸、心电图(ECG)、脑波图(EEG)、心律变异度(HRV)、身体翻动次数的其中一种或多种；该数据资料库的生理数据统计数据报含人体的脑波、体温、心率、脉搏、血压、呼吸、心电图(ECG)、脑波图(EEG)、心律变异度(HRV)身体翻动次数。

实施时，该生理信息侦测模块可以为脑波传感器、声波传感器、心跳(Electrocardiography)传感器、红外线(Infrared Ray)传感器、超宽带(Ultra-wideband)传感器、陀螺仪、光体积变化描记图(Photoplethysmography)传感器、影像/摄像传感器、多普勒雷达(Doppler radar)传感器、导电织品、压阻织品、压电织品、压电薄膜、光纤传感器的其中一种或多种。

实施时，该数据资料库、分析单元为建置在一外部连网装置上的应用程序(APP)，该显示模块为外部连网装置的显示屏幕，该应用程序能够读取、储存和分析从有线或无线传输模块传输至外部连网装置的生理数据，再从显示屏幕显示分析结果。

实施时，该外部连网装置为智能手机、计算机或网关，能够从一云端平台下载、更新应用程序的数据资料库的数据，以及上传生理数据及分析结果至云端平台。

实施时，该数据资料库、分析单元建置在一云端平台上；该显示模块为一外部连网装置的显示屏幕，且该外部连网装置具有一与数据资料库和分析单元系统兼容的应用程序，该生理数据经由有线或无线传输模块上传至云端平台的分析单元进行分析后，传输分析结果至数据资料库储存以及至外部连网装置，该应用程序能够读取分析结果并由该显示屏幕显示。

实施时，该数据资料库建置在一云端平台上；该分析单元为建置在一外部连网装置上的应用程序，该显示模块为外部连网装置的显示屏幕，且该应用程序能够从云端平台下载及/或读取数据资料库的数据；

该生理数据经由有线或无线传输模块传输至外部连网装置，再由应用程序分析该生理数据后从显示屏幕显示分析结果，以及上传分析结果至云端平台的数据资料库储存。

实施时，该生理信息侦测模块设置在智能床组上，或者是设置在智能床组的外部，或者设置在一供使用者穿戴的穿戴式装置上。

实施时，该穿戴式装置为智能手环、衣裤服装。

相较于先前技术，本发明有别于医疗体系的健康检查检测方法，能够将智能床组运用在健康管理，在使用者每天身心处于长时间稳定状态的睡眠过程中，长期收集生理数据，提高该等数据的准确性，并分析后显示供用户查看，实时提醒使用者可能发生的潜在疾病。

此外，本发明通过睡眠时侦测的的设计，让使用者利用平常睡眠时无感知及零干扰的环境下，得到每日长时期侦测结果做判读，达到疾病早期发现的效果，或方便使用者进行长期健康管理，以及做为医疗的参考。再者，本发明系统的云端平台也能够结合先进的AI人工智能、大数据，让数据统计及分析更加的完善，或者提供生理数据供医疗研究，不但可以实时对使用者提早警示可能发生的疾病，更能够促进个人健康管理的普及性，对人类及社会做出重大贡献。

具体而言，本发明可以归纳出下列功效上的增进：

1.精准性：一次检测的准确度不代表正常时的表现，经常是一时短暂性，或偶发性的生理变化。甚且不一定能经由单一次检查就能抓到生理变异。相较之下本发明能通过长时间、持续性的检测结果来加以分析，在做为健康管理的精准度上能大幅提升。

2.早期发现：疾病都有病程的发展时间，通常感受病痛或严重，才到医院做检查。本发明能够将病程推到更早期发现，则有助治愈效能及预防效果。

3.医院障碍：本发明不会受到去医院单位或医疗体系健康检查的时间与空间的限制，解决检测的时空障碍。

4.个人时间障碍：本发明无须预约安排检验，能解决因个人忙碌时间的排挤。

5.不受干扰压力：本发明能解决传统医疗体系检测时在身体上各种穿戴侦测装置的不便及压力，排除影响正常睡眠质量元素。

值得一提的是，本发明结合智能床组的健康管理系统，能够投入由睡眠障碍呼吸中止疾病、心血管疾病的研究，并延伸到其他疾病的发现，是最直接有效的切入点，预计未来能够达成有四个层次的成果：

第一层次：藉由本发明健康管理系统结合自动睡眠质量侦测，并通过远程调控床垫及环境，能有效改善帮助用户的睡眠质量，

第二层次：藉由本发明健康管理系统的功效，能解开睡眠质量、呼吸系统疾病、心血管疾病发现的障碍。

第三层次：藉由本发明健康管理系统能够达到疾病病程早期发现的效果，并以图谱延伸到其他的相关疾病。

第四层次：藉由本发明健康管理系统结合AI机器学习技术及运算法，达到预测疾病病程发展的效果，对整体医疗体系、个人健康管理、以及AI人工智能运用在医疗领域上，皆能做出重大贡献。

以下依据本发明的技术手段，列举出适于本发明的实施方式，并配合图式说明如后：

附图说明

图1为本发明的系统图。

图2为本发明第二实施例的系统图。

图3为本发明第三实施例的系统图。

图4为本发明第四实施例的系统图。

图5为本发明第五实施例的系统图。

附图标记说明：100-智能床组；200-外部连网装置；300-云端平台；10-数据处理模块；20-有线或无线传输模块；30-生理信息侦测模块；40-数据资料库；50-分析单元；60-显示模块；70-应用程序(APP)。

具体实施方式

如图1所示，本发明为一种结合智能床组100的健康管理系统，该系统能够在用户身心处于长时间稳定状态的睡眠过程中收集生理数据，提高该等数据的准确性。该系统包含设有一数据处理模块10及一有线或无线传输模块20的一智能床组100、一与该数据处理模块10信号连接的生理信息侦测模块30、一储存有生理数据统计数据的数据资料库40、一能够读取数据资料库40的生理数据统计数据并与有线或无线传输模块20信号连接的分析单元50、以及一与分析单元50信号连接的显示模块60。

该生理信息侦测模块30能够以直接或非直接皮肤接触的方式侦测躺卧于智能床组100上的用户的生理信号。其中，非直接接触的方式即不需要附挂侦测贴片等仪器，主要是为了避免干扰正常的睡眠，而所谓生理信号包含用户的脑波、体温、心率、脉搏、血压、呼吸、心电图(ECG)、脑波图(EEG)、心律变异度(HRV)、身体翻动次数的其中一种或多种。

另外，有别于医院使用的病床，前述智能床组100为居家使用的智能床或智能枕。人们一般每天的睡眠时间至少4小时，因此在每天睡眠过程中长期采集生理数据，为本发明中智能床组使用于居家的重要特点，通过居家使用的方式，可以在不影响生活质量的前提下不知不觉中长期采集生理信息，有别于医疗院所临时性或短暂的睡眠时间采集，亦不需要在家中长期聘请专业护理人员每天检测、记录。

用户的生理信号会传输至数据处理模块10转换成生理数据，该生理数据再通过有线或无线传输模块20传输至分析单元50，由该分析单元50分析生理数据与数据资料库40的生理数据统计数据后产生一分析结果。

数据资料库40的生理数据统计数据报含人体的脑波、体温、心率、脉搏、血压、呼吸、心电图(ECG)、脑波图(EEG)、心律变异度(HRV)、身体翻动次数等的统计数据，统计数据为标准数值，该分析单元50依据各项标准数值分析比对各个生理数据而形成分析结果。

举例来说，统计数据中正常成人的脉搏为60～90次/分钟，而用户的生理数据的脉搏为58次/分钟，分析结果则为脉搏过缓。若用户的生理数据的脉搏为95次/分钟，分析结果则为脉搏过速。

该分析单元50分析的分析结果、以及先前的生理数据会传输至数据资料库40储存，分析结果也一并从显示模块60进行显示告的用户有脉搏过速或其他问题，让使用者能够实时注意身体是否有其他潜在疾病，方便进行自主管理或积极到医院治疗，达到促进健康的效果。

由于使用者普遍随身携带智能手机、平板计算机、笔记本电脑，家中通常也购置有桌面计算机、网关，该等装置皆具备有各种通讯接口及传输接口，例如：4G通讯网络、WIFI无线因特网、Bluetooth蓝牙、NFC近场通讯等，因此该数据资料库40、分析单元50可以为应用程序(APP)的形式安装、建置于该等智能手机或各种计算机、网关上，以方便使用者远程操作，并通过智能手机、计算机或网关上传生理数据至云端平台供医疗研究，不但可以实时对使用者提早警示可能发生的疾病，更能够促进个人健康管理的普及性，对人类及社会做出重大贡献，亟具产业利用性及进步性。

再者，该数据资料库40、分析单元50也可以选择安装在云端平台，结合先进的AI人工智能、大数据，让生理数据在云端平台分析后在传输至智能手机或各种计算机中读取，以下依序说明各种实施方式。

如图2所示，该数据资料库40、分析单元50为建置在一外部连网装置200上的应用程序(APP)70，该显示模块60为外部连网装置200的显示屏幕，该应用程序(APP)70因具备数据资料库40和分析单元50的功能，能够读取、储存和分析从有线或无线传输模块20传输至外部连网装置200的生理数据，再从显示屏幕显示分析结果。

实施时，该外部连网装置200可能够从一云端平台300下载、更新应用程序(APP)70的数据资料库40的数据，也可以上传生理数据及分析结果至云端平台300，让资料统计及分析更加的完善。

如图3所示，该数据资料库40、分析单元50建置在一云端平台300上，并能够从云端平台300更新数据。该显示模块60为一外部连网装置200的显示屏幕，且该外部连网装置200具有一与数据资料库40和分析单元50系统兼容的应用程序(APP)70。

该生理数据经由有线或无线传输模块20上传至云端平台300的分析单元50进行分析后，再传输分析结果至数据资料库40储存以及至外部连网装置200，外部连网装置200的应用程序(APP)70能够读取分析结果并由该显示屏幕显示，供用户查看。

如图4所示，该数据资料库40建置在一云端平台300上，能够从云端平台300更新内建数据。该分析单元50为建置在一外部连网装置200上的应用程序(APP)70，该显示模块60为外部连网装置200的显示屏幕，且该应用程序(APP)70能够从云端平台300下载及/或读取数据资料库40的数据。

该生理数据经由有线或无线传输模块20传输至外部连网装置200，再由应用程序(APP)70分析该生理数据和下载的数据后从显示屏幕显示分析结果，最后上传分析结果至云端平台300的数据资料库40储存。

实施时，该生理信息侦测模块30可为感测脑波的脑波传感器、感测声音以侦测睡眠和呼吸状态的声波传感器、感测心跳的心跳(Electrocardiography，简称ECG或EKG)传感器、感测体温的红外线(Infrared Ray，简称IR)传感器、感测心跳和呼吸的超宽带(Ultra-wideband，简称UWB)传感器、感测肢体活动的陀螺仪、感测心率、呼吸、血氧饱和浓度、血压、脉搏的光体积变化描记图(Photoplethysmography，PPG)传感器、感测心率的影像/摄像传感器(ImageSensor)、感测心跳、呼吸、脉搏的多普勒雷达(Doppler radar)传感器、导电织品、压阻织品、压电织品、压电薄膜、光纤传感器的其中一种或多种。

此外，该生理信息侦测模块30能够如图1设置在智能床组100上，侦测躺卧于智能床组100上的用户的生理信号。或者是该生理信息侦测模块30如图5设置在智能床组100的外部，例如影像/摄像传感器可以设置在智能床组100的上方与使用者相隔一段距离，并利用摄影/摄像的方式侦测后判读，或者生理信息侦测模块30亦可设置在一供使用者穿戴的穿戴式装置(图未揭示)内，该穿戴式装置如智能手环、衣裤服装等与智能床组100信号连接，在用户穿戴后侦测用户的生理信号。

藉由上述系统，本发明有别于医疗体系，能够在使用者每天居家生活中，身心处于稳定状态的睡眠过程中长时间收集生理数据，并长期收集分析后供使用者查看，实时提醒使用者可能发生的潜在疾病，方便进行长期健康管理或做为医疗的参考。该系统的云端平台也能够结合AI人工智能、大数据，或者提供生理数据供医疗研究，促进个人健康管理的普及性，对人类及社会做出重大贡献。

值得一提的是，AI人工智能将成为人类科技发展的重要里程碑，本发明能结合AI人工智能的学习技术及运算法，预测疾病病程发展，不但能够对整体医疗体系的进步性以及个人健康管理有所帮助以外，在本发明智能床组普及后，长期、大量侦测及记录分析的生理数据，也能对于AI人工智能运用在医疗领域上提供相当大的贡献。

以上实施例说明及图式，仅举例说明本发明的较佳实施例，并非以此局限本发明的范围；举凡与本发明的目的、构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本发明的专利范围。

Claims

1.一种结合智能床组的健康管理系统，该系统包含设有一数据处理模块及一有线或无线传输模块的一智能床组、一与该数据处理模块信号连接的生理信息侦测模块、一具有生理数据统计数据的数据资料库、一能够读取数据资料库的数据并与有线或无线传输模块信号连接的分析单元以及一与分析单元信号连接的显示模块，其特征在于：

该生理信息侦测模块能够侦测躺卧于智能床组上的使用者每天睡眠时间的生理信号后，传输至数据处理模块转换成生理数据，该生理数据再通过有线或无线传输模块传输至分析单元，由该分析单元分析生理数据与数据资料库的生理数据统计数据后产生一分析结果，该分析结果分别传输至数据资料库储存，并从显示模块进行显示。

2.如权利要求1所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该生理数据包含用户的脑波、体温、心率、脉搏、血压、ECG、EEG、HRV身体翻动次数的其中一种或多种；该数据资料库的生理数据统计数据报含人体的脑波、体温、心率、脉搏、血压、呼吸、ECG、EEG、HRV身体翻动次数。

3.如权利要求1所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该生理信息侦测模块为脑波传感器、声波传感器、心跳传感器、红外线传感器、超宽带传感器、陀螺仪、光体积变化描记图传感器、影像/摄像传感器、多普勒雷达传感器、导电织品、压阻织品、压电织品、压电薄膜、光纤传感器的其中一种或多种。

4.如权利要求1至3任一项所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该数据资料库、分析单元为建置在一外部连网装置上的应用程序，该显示模块为外部连网装置的显示屏幕，该应用程序能够读取、储存和分析从有线或无线传输模块传输至外部连网装置的生理数据，再从显示屏幕显示分析结果。

5.如权利要求4所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该外部连网装置为智能手机、计算机或网关，能够从一云端平台下载、更新应用程序的数据资料库的数据，以及上传生理数据及分析结果至云端平台。

6.如权利要求1至3任一项所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该数据资料库、分析单元建置在一云端平台上；该显示模块为一外部连网装置的显示屏幕，且该外部连网装置具有一与数据资料库和分析单元系统兼容的应用程序，该生理数据经由有线或无线传输模块上传至云端平台的分析单元进行分析后，传输分析结果至数据资料库储存以及至外部连网装置，该应用程序能够读取分析结果并由该显示屏幕显示。

7.如权利要求6所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该数据资料库能够从云端平台更新数据；该外部连网装置为智能手机、计算机或网关。

8.如权利要求1至3任一项所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该数据资料库建置在一云端平台上；该分析单元为建置在一外部连网装置上的应用程序，该显示模块为外部连网装置的显示屏幕，且该应用程序能够从云端平台下载及/或读取数据资料库的数据；

9.如权利要求8所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该数据资料库能够从云端平台更新内建数据；该外部连网装置为智能手机、计算机或网关。

10.如权利要求1至3任一项所述的结合智能床组的健康管理系统，其特征在于，该生理信息侦测模块设置在智能床组上，或者设置在智能床组的外部，或者是设置在一供使用者穿戴的穿戴式装置上，该穿戴式装置为智能手环、衣裤服装。