CN114305443A - 生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统。生理特征检测装置包含带体、心电传感器、动作传感器及处理模块。带体用以设置于使用者的身体。心电传感器用以感测使用者的心脏的电生理状态，并产生心电感测信息。动作传感器用以感测使用者的姿态，并产生动作感测信息。处理模块能依据先后接收的多笔动作感测信息，判断使用者的姿态是否改变，且处理模块判定使用者的姿态改变时，处理模块将依据心电感测信息，判断使用者是否发生心律不整的情况。当处理模块判定使用者发生心律不整的情况，则发出心律异常警示信息。

Description

生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统

技术领域

本发明涉及一种生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统，特别是一种用来设置于使用者身体上的生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统。

背景技术

对于长期需要卧床的病患而言，必须定时地通过相关人员进行翻身，否则容易出现褥疮、压疮等问题，在实务中，长期卧床的病患，由平躺的姿势突然转换姿势时，容易发生心律不整的问题。但协助病患翻身的看护人员，难以察觉病患发生心律不整的情况，而可能导致严重的后果。

发明内容

本发明公开一种生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统，主要用以改善现有相关技术中，相关人员不容易察觉，需要长期卧床的病患，在翻身的过程中，发生心律不整的情况。

本发明实施例在于提供一种生理特征检测装置，其用以提供一使用者穿戴，生理特征检测装置包含：一带体、一心电传感器、一动作传感器及一处理模块。带体用以固定于使用者的身体；心电传感器设置于带体，心电传感器用以感测使用者的心脏的电生理状态，并产生相应的一心电感测信息；动作传感器设置于带体，动作传感器用以感测使用者的姿态，并产生相应的一动作感测信息；处理模块设置于带体，处理模块电性连接心电传感器及动作传感器，处理模块能接收心电感测信息及动作感测信息；其中，当处理模块依据先后接收的多笔动作感测信息，判定使用者的姿态改变时，处理模块将控制心电传感器作动，并接收心电感测信息；当处理模块依据心电感测信息判定使用者发生心律不整的情况时，则发出一心律异常警示信息。

本发明实施例在于提供一种生理特征检测系统，其包含：一检测程序及至少一个本发明的生理特征检测装置。检测程序能被一电子装置执行；处理模块能与执行有检测程序的电子装置通讯连线，处理模块能传递心电感测信息、动作感测信息及心律异常警示信息至执行有检测程序的电子装置，而检测程序能将心电感测信息及动作感测信息存储于电子装置，且检测程序能控制电子装置显示心电感测信息、动作感测信息中的至少一个；当执行有检测程序的电子装置接收异常警示信息时，检测程序能控制电子装置执行显示异常警示信息、发出声音、产生震动、发出光束中的至少一种动作。

本发明实施例在于提供一种照护系统，其包含：多个本发明的生理特征检测装置及一使用者操作程序，使用者操作程序用以提供一电子装置执行；各个生理特征检测装置能与执行有使用者操作程序的电子装置通讯连线，而各个生理特征检测装置能传递一使用者信息、心电感测信息及动作感测信息，至执行有使用者操作程序的电子装置，而使用者操作程序能控制电子装置显示各个使用者信息及对应于各个使用者信息的心电感测信息及动作感测信息。

综上所述，本发明的生理特征检测装置、生理特征检测系统及照护系统，通过心电传感器、动作传感器及处理模块的相互配合，及心律监控程序等设计，可以在穿戴有生理特征检测装置的使用者姿态改变时，即时地对其进行心律检测，并在发现使用者发生心律不整的情况时，发出心律异常警示信息，从而让相关医护人员可以即时地发现穿戴有生理特征检测装置的使用者发生心律不整的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例的生理特征检测系统的方块示意图。

图2为本发明一实施例的生理特征检测装置的示意图。

图3为本发明一实施例的生理特征检测装置设置于使用者身上的示意图。

图4为三轴加速度传感器的X、Y、Z轴重力数据与时间的图表示意图。

图5为本发明一实施例的照护系统的方块示意图。

【符号说明】

100：生理特征检测系统

1：检测程序

2：生理特征检测装置

21：带体

22：心电传感器

221：心电感测信息

222：电极片结构

223：电线

224：电极贴片

23：动作传感器

231：动作感测信息

2311：X轴重力数据

2312：Y轴重力数据

2313：Z轴重力数据

24：处理模块

241：心律异常警示信息

242：姿态信息

243：预设翻身时程信息

244：翻身检测结果信息

245：未翻身警示信息

246：久卧警示信息

247：计时信息

248：未达预定角度警示信息

249：记录信息

250：心肌炎警示信息

251：使用者信息

26：温度传感器

261：温度感测信息

A、B：电子装置

200：照护系统

3：使用者操作程序

具体实施方式

请参阅图1及图2，本实施例的生理特征检测系统100包含一检测程序1及一生理特征检测装置2。检测程序1能被一电子装置A执行。在实际应用中，电子装置A可以是智能手机、各式电脑、服务器等，而检测程序1可以是能被智能手机、电脑执行的应用程序，但不以此为限。在一实施例中，生理特征检测装置2可以与两种以上的电子装置A相连线，其一电子装置A是穿戴有生理特征检测装置2使用者的家属的手机、平板电脑等，另一电子装置A是护理站的电脑、手机、平板电脑等。

生理特征检测装置2包含：一带体21、一心电传感器22、一动作传感器23及一处理模块24。带体21用以固定于使用者的身体。心电传感器22设置于带体21，其用以感测使用者的心脏的电生理状态，并产生相应的心电感测信息221。参图2，在一实施例中，心电传感器22包含有两个电极片结构222、一电线223及一电极贴片224，两个电极片结构222设置于带体21，电线223的一端设置于带体21，其另一端连接电极贴片224，两个电极片结构222及电线223分别与处理模块24(或是心电传感器22的处理器)电性连接。

如图3及图4所示，使用者将带体21穿戴于腰部时，电极片结构222对应贴附于使用者的肚脐的两旁，而电极贴片224贴附于使用者的心脏周围。通过电极片结构222、电线223及电极贴片224的设计，可以有效地测量到使用者的心脏的电生理状态，而处理模块24则能依据心电感测信息221，得到使用者的平均心率及心电图。

动作传感器23设置于带体21，其用以感测使用者的姿态，并产生相应的动作感测信息231。处理模块24设置于带体21，并电性连接心电传感器22及动作传感器23，处理模块24接收心电感测信息221及动作感测信息231。

处理模块24能与电子装置A通讯连线，且其能传递心电感测信息221及动作感测信息231至电子装置A；检测程序1能将心电感测信息221及动作感测信息231存储于电子装置A，且检测程序1能控制电子装置A显示心电感测信息221、动作感测信息231中的至少一个。

需说明的是，生理特征检测装置2与电子装置A可以通过无线传输技术(例如蓝牙、

等)进行通讯连线，但不以此为限，在不同的实施例中，生理特征检测装置2与电子装置A可以是通过远端服务器而相互连线。

处理模块24依据先后接收的多笔动作感测信息231，判断使用者的姿态是否改变，且处理模块24判定使用者的姿态改变时，处理模块24执行心律监控程序：控制心电传感器22作动，并利用心电传感器22所传递的心电感测信息221，判断使用者是否发生心律不整的情况。

当处理模块24判定发生心律不整的情况，发出心律异常警示信息241至电子装置A；电子装置A接收心律异常警示信息241时，检测程序1控制电子装置A显示心律异常警示信息241，而相关人员则可以观看到类似「目前检测到使用者心律不整」等内容。此外，检测程序1接收心律异常警示信息241时，检测程序1还可以控制电子装置A执行震动、发出光束及发出预定声音(例如：检测到心律不整)中的至少一种动作。

依上所述，本实施例的生理特征检测装置2，通过心电传感器22及动作传感器23的设置，配合心律监测程序等设计，可以在使用者姿态改变时，对使用者进行心电检测，据以即时地判断使用者是否出现心律不整的问题，并于发现心律不整的问题时，发出心律异常警示信息241，以协助相关照护人员了解使用者即时的心律状态。

在一实施例中，动作传感器23是三轴加速度传感器，而动作感测信息231包含X轴重力数据2311、Y轴重力数据2312及Z轴重力数据2313。请参图4，处理模块24能依据X轴重力数据2311、Y轴重力数据2312及Z轴重力数据2313，判断使用者是处于平躺状态、左躺状态、右躺状态或坐起状态。

在实际应用中，处理模块24依据动作感测信息231判断出穿戴生理特征检测装置2的使用者当前状态(平躺状态、左躺状态、右躺状态或坐起状态)后，处理模块24传递姿态信息242至电子装置A，检测程序1将姿态信息242存储于电子装置A并控制电子装置A显示姿态信息242。

在一实施例中，处理模块24可依据预设翻身时程信息243，每间隔一预设间隔时间(例如30分钟，但不以此为限)执行翻身监控程序：依据预定时间内所接收的动作感测信息231，判断使用者的姿态是否改变。预设翻身时程信息243可以是由电子装置A传递至处理模块24，或者，生理特征检测装置2包含有输入装置(例如按钮等)，而使用者可以通过操作输入装置以产生预设翻身时程信息243。该预设翻身时程信息243中包含有预设时间，也可以包含有翻身方向(例如左翻、右翻等)。

当处理模块24执行翻身监控程序，而依据先后接收的多笔动作感测信息231，判定使用者的姿态改变时，处理模块24执行心律监控程序；使用者翻身时发生心律不整的情况，相关人员即可以通过电子装置A得知。

在一实施例中，处理模块24执行翻身监控程序后，还可以进行记录程序：将执行翻身监控程序后的结果记录为翻身检测结果信息244，且处理模块24能将翻身检测结果信息244传递至电子装置A，而相关人员可于电子装置A观看翻身检测结果信息244，据以了解穿戴有生理特征检测装置2的使用者是否于表定的时间进行特定方向的翻身。

当处理模块24执行翻身监控程序，判定使用者的姿态没有依照预设翻身时程信息243的时程于预定时间内改变时，处理模块24发出未翻身警示信息245至电子装置A，而相关人员则能于电子装置A显示未翻身警示信息245。

在一实施例中，处理模块24执行翻身监控程序，而判定使用者的姿态于预定时间内已经改变时，处理模块24执行计时程序：开始计时，并在计时超过预设姿态维持时间(例如是120分钟，但不以此为限)时，传递久卧警示信息246至电子装置A；电子装置A显示久卧警示信息246。

处理模块24执行计时程序后，可以产生计时信息247，且处理模块24能将计时信息247传递至电子装置A，检测程序1将计时信息247存储于电子装置A，且检测程序1能控制电子装置A显示计时信息247；当相关人员利用执行有检测程序1的电子装置A显示计时信息247时，例如可以观看到类似「当前姿态及维持时间：平躺32分钟」等内容。

在一实施例中，处理模块24执行翻身监控程序时，处理模块24是执行以下步骤：

一状态转换步骤：依据一预定时间内所接收的所有动作感测信息231，判断使用者的姿态是否改变，例如：由平躺状态改变为右躺状态或左躺状态；

若处理模块24判定使用者有状态改变，则处理模块24将利用Z轴重力数据2313，计算出一翻身角度θ，并执行以下步骤：

翻身角度判断步骤：判断翻身角度θ是否介于一预设角度范围；

若判定翻身角度θ超出预设角度范围，则发出一未达预定角度警示信息248，以提示使用者翻身角度θ不在预设角度范围中。相反地，若判定翻身角度θ位于预设角度范围内，则执行心律监控程序。

具体来说，翻身角度θ为XZ平面旋转角度，坐起角度φ为ZY平面旋转角度。翻身角度θ、坐起角度φ与动作感测信息231的关系为：X轴重力数据＝重力常数*sinθcosφ；Y轴重力数据＝(-1)*重力常数*sinθsinφ；Z轴重力数据＝重力常数*cosθ。

处理模块24接收动作感测信息231后，可以是利用关系式：翻转角度θ＝arcos(Z轴重力数据/重力常数)，来计算出翻转角度θ，并可带入推导出坐起角度φ。预设角度范围例如介于85～95度，可依据需求设计，于此不加以限制。

处理模块24通过动作感测信息231，不但会判断使用者是否依据预设翻身时程进行预设方向的翻身动作外，还会进一步判断使用者的翻身角度是否位于预设角度范围。举例来说，预设翻身时程是15点30分向左翻身90度，处理模块24通过分析于15点25～35分所收到的动作感测信息231，来判断使用者是否进行向左翻身90度的动作；若判定使用者没有进行向左翻身，或是有向左翻身但翻身角度未达90度，则处理模块24向电子装置A发出未翻身警示信息245或未达预定角度警示信息248。

在一实施例中，处理模块24能执行一拍背检测步骤：依据多笔动作感测信息231所分别包含的多笔X轴重力数据2311之间的差值、多笔Y轴重力数据2312之间的差值或多笔Z轴重力数据2313之间的差值，判断使用者是否被拍背。若多笔X轴重力数据2311之间的差值、多笔Y轴重力数据2312之间的差值或多笔Z轴重力数据2313之间的差值介于一预设范围之间震荡，则处理模块24判定使用者被拍背，并将产生相应的一记录信息249至执行有检测程序1的电子装置A，检测程序1则会将记录信息249存储于电子装置A，且检测程序1能控制电子装置A显示记录信息249。具体来说，若处理模块24判断先后接收的Z轴重力数据彼此间的差值介于0g～0.5g之间规律震荡，则处理模块24将判定使用者被拍背。举例来说，处理模块24先后接收的Y轴重力数据2312介于-0.3g～-1g，且先后接收的Z轴重力数据2313之间的差值介于0g～0.5g间规律震荡，代表使用者处于左躺状态，且医护人员对使用者进行拍背的状态；处理模块24先后接收的Y轴重力数据2312介于0.3g～1g，且接收的Z轴重力数据2313之间的差值介于0g～0.5g间规律震荡，则代表使用者处于右躺状态，且医护人员对使用者进行拍背的状态。上述仅以Z轴重力数据2313规律震荡作为拍背判断的示例，但不以此为限制，在一实施例中，亦可以于处理模块先后接收的X轴重力数据或Y轴重力数据之间的差值介于0g～0.5g间规律震荡时，判断医护人员对使用者进行拍背的状态。其中，g为重力常数值。

本实施例的生理特征检测装置2通过动作传感器23、预设翻身时程信息243、处理模块24所执行的翻身监控程序、翻身角度判断步骤及拍背检测步骤等设计，可以有效地检测、判断使用者是否于预设的时间向预设的方向翻身，且使用者是否被拍背，如此，可以有效地提醒相关医护人员，准时地对穿戴有生理特征检测装置2的使用者进行翻身及拍背，且处理模块24执行各程序及步骤时，都会进行相关记录，或是向电子装置A发送相关的警示信息，因此，相关医护人员将难以进行记录造假，而病患家属将可以简单地通过电子装置A来观看相关护理人员是否准时地协助病患翻身及拍背。

在其中一实施例中，生理特征检测装置2还可以包含温度传感器26以感测使用者的体温，并产生相应的温度感测信息261。处理模块24电性连接温度传感器26并接收温度感测信息261，且处理模块24能依据温度感测信息261判断使用者的体温是否超过一预设温度。

当处理模块24依据温度感测信息261，判定使用者的体温超过预设温度时，处理模块24将执行心律监控程序，并于判定使用者发生心律不整的情况时，将发出心肌炎警示信息250，藉此，提醒相关人员穿戴有生理特征检测装置2的使用者可能发生心肌炎的问题。

在实际应用中，处理模块24能将温度感测信息261传递至电子装置A，且检测程序1能控制电子装置A显示温度感测信息261。

请参阅图5，其显示为本实施例的照护系统200的示意图。照护系统200适用于长照机构、医疗院所，照护系统200包含多个生理特征检测装置2及一使用者操作程序3。关于各个生理特征检测装置2的详细说明，请参阅前述实施例。使用者操作程序3用以提供一电子装置B执行。该电子装置B例如是长照机构或医疗院所的护理站的电脑，但不以此为限。

各个生理特征检测装置2能与电子装置B通讯连线，而各个生理特征检测装置2能传递一使用者信息251(例如：使用者姓名、性别等，用来识别使用者身份的数据)、心电感测信息221、动作感测信息231及前述实施例中的各种信息至电子装置B，而使用者操作程序3能控制电子装置B显示各个使用者信息251及对应于各个使用者信息251的心电感测信息221及动作感测信息231。

也就是说，护理站的电脑(即电子装置B)显示各个生理特征检测装置2所传递的使用者信息251、心电感测信息221、动作感测信息231等各种信息时，而护理人员可以于护理站的电脑，直接观看到病患的姓名(使用者信息251)、即时姿态(平躺、左躺、右躺、坐起)、心电数据(心跳、心电图)、体温、前次拍背的时间、下次需要翻身的时间等内容，以及处理模块24所产生的任何警示信息。

Claims (10)

1.一种生理特征检测装置，其用以提供一使用者穿戴，该生理特征检测装置包含：

一带体，其用以固定于该使用者的身体；

一心电传感器，其设置于该带体，该心电传感器用以感测该使用者的心脏的电生理状态，并产生相应的一心电感测信息；

一动作传感器，其设置于该带体，该动作传感器用以感测该使用者的姿态，并产生相应的一动作感测信息；

一处理模块，其设置于该带体，该处理模块电性连接该心电传感器及该动作传感器，该处理模块能接收该心电感测信息及该动作感测信息；

其中，当该处理模块依据接收的多笔该动作感测信息，判定该使用者的姿态改变时，该处理模块将控制该心电传感器作动，并接收该心电感测信息；当该处理模块依据该心电感测信息判定发生心律不整的情况时，则发出一心律异常警示信息。

2.如权利要求1所述的生理特征检测装置，其特征在于，所述生理特征检测装置还包含一温度传感器，该温度传感器用以感测该使用者的体温，并产生相应的一温度感测信息；该处理模块电性连接该温度传感器，该处理模块能接收该温度感测信息；当该处理模块依据该温度感测信息判定所述使用者的体温超过一预设温度时，该处理模块将控制该心电传感器作动，并判定所述使用者发生心律不整的情况时，则发出一心肌炎警示信息。

3.如权利要求1所述的生理特征检测装置，其特征在于，该动作传感器为三轴加速度传感器，该动作感测信息包含一X轴重力数据、一Y轴重力数据、一Z轴重力数据；该处理模块能依据一预设翻身时程信息，每间隔一预设间隔时间，即执行一次一翻身监控程序：依据一预定时间内所接收的所有该动作感测信息，判断该使用者的姿态是否改变；当该处理模块判定该使用者的姿态于该预定时间内没有改变时，该处理模块将发出一未翻身警示信息。

4.如权利要求3所述的生理特征检测装置，其特征在于，该处理模块执行该翻身监控程序，而判定该使用者的姿态于该预定时间内发生改变时，该处理模块将执行一计时程序：开始计时，并在计时超过一预设姿态维持时间时，发出一久卧警示信息。

5.如权利要求3所述的生理特征检测装置，其特征在于，该处理模块执行该翻身监控程序时，若该处理模块判定该使用者状态改变，则利用该Z轴重力数据，计算出一翻身角度，并

判断该翻身角度是否介于一预设角度范围；若判定该翻身角度不介于该预设角度范围，则发出一未达预定角度警示信息，以提示该使用者翻身角度不在该预设角度范围内；若判定该翻身角度位于该预设角度范围内，则执行该心律监控程序。

6.如权利要求1所述的生理特征检测装置，其特征在于，该动作传感器为三轴加速度传感器，该动作感测信息包含一X轴重力数据、一Y轴重力数据及一Z轴重力数据；该处理模块能依据多笔该动作感测信息所分别包含的多笔该X轴重力数据、多笔该Y轴重力数据或多笔该Z轴重力数据介于一预设范围之间震荡，判断该使用者被拍背，并产生相应的一记录信息。

7.如权利要求6所述的生理特征检测装置，其特征在于，该预设范围为0g～0.5g，其中，g为重力常数值。

8.如权利要求7所述的生理特征检测装置，其特征在于，该处理模块接收多笔该Y轴重力数据为-1g～-0.3g或0.3g～1g，多笔该Z轴重力数据之间的差值介于0g～0.5g之间震荡，判断该使用者被拍背。

9.一种生理特征检测系统，其包含：

一检测程序，其能被一电子装置执行；

至少一如权利要求1至8任一项所述的生理特征检测装置，该处理模块能与执行有该检测程序的该电子装置通讯连线，该处理模块能传递该心电感测信息、该动作感测信息及该心律异常警示信息至执行有该检测程序的该电子装置，而该检测程序能将该心电感测信息及该动作感测信息存储于该电子装置，且该检测程序能控制该电子装置显示该心电感测信息、该动作感测信息中的至少一个；当执行有该检测程序的该电子装置接收该异常警示信息时，该检测程序能控制该电子装置执行显示该异常警示信息、发出声音、产生震动、发出光束中的至少一种动作。

10.一种照护系统，其包含：多个如权利要求1至8中任一项所述的生理特征检测装置及一使用者操作程序，该使用者操作程序用以提供一电子装置执行；各个生理特征检测装置能与执行有该使用者操作程序的该电子装置通讯连线，而各个该生理特征检测装置能传递一使用者信息、该心电感测信息及该动作感测信息，至执行有该使用者操作程序的该电子装置，而该使用者操作程序能控制该电子装置显示各个该使用者信息及对应于各个该使用者信息的该心电感测信息及该动作感测信息。

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