CN204274444U - 生理讯号感测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种生理讯号感测装置，用于即时感测一待测者的心电讯号并传输至一可携式电子装置。生理讯号感测装置包括一感测器本体、一第一心电感测单元、一第二心电感测单元、一心电讯号处理器、一类比讯号传输介面以及一显示单元。所测得的心电讯号可经由心电讯号处理器进行讯号处理后，经由类比讯号传输介面传输至可携式电子装置进行判读及储存于可携式电子装置，其具有操作简便、随插即用、即时监测的功效性。

Description

生理讯号感测装置

技术领域

本实用新型关于一种用于感测生理讯号的装置，特别是关于一种可检测心电讯号的生理讯号感测装置。

背景技术

由于现代人生活常伴随紧张、饮食不正常以及运动缺乏等情形，常导致许多文明病的产生，例如：肥胖或各种心血管相关疾病等，而与心血管疾病相关的各种生理检测指标中，又以心电讯号及心音的检测最为基本。人体所产生的心电讯号及心音关系着人体的各种健康状况，透过人体心电讯号可了解其整体身体的运作机能，因此有各种心电讯号量测装置被研发出来，以藉由人体心电讯号的侦测来监控人体的各种健康状况。例如医疗用的心电图(Electrocardiography,ECG,EKG)量测装置，皆可使各个使用者藉由所量测的心电讯号而了解其本身身体状况。

在心跳周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、血液加速度和减速度对心血管壁的加压和减压作用以及形成的涡流等因素引起的机械振动，可通过周围组织传递到胸壁，若将听诊器放在胸壁某些部位就可以听到心音。若可将这些机械振动转换成电信号记录下来，便得到了心音图，但仍需专业医师的判断。

以心电讯号的量测而言，在一般心电讯号量测装置中主要是以数个电极贴片和导线以及一心电讯号量测主体加以量测，即将电极贴片贴附于人体，而导线连接于电极贴片和电脑装置之间，用以传输电极贴片所侦测的心电讯号至心电讯号量测主体，心电讯号量测主体再将所接收的心电讯号予以分析并显示于自身的显示萤幕上。然而此种心电讯号量测装置常具有体积大、使用不便的缺点。而在坊间所使用个人的心电讯号量测装置附加一变压器以连接于墙上的插座，用以使心电讯号量测装置产生电源，以此方式，若于户外无插座处，则无法使用。有鉴于此，用于检测心电图等相关生理讯号的各种可携式生理检测装置或监测系统也随之快速发展。

现今发展的无线、可携式、手持式等生理监测装置中，虽说已不同于以往医院床边的巨大监控装置，且也改进了一些缺点，但却依然具有一定的体积与重量，仍会让使用者在使用者感受到不便。一般的手持式心电图纪录器，容易因手持的不稳而造成杂讯，或是有的需要以双手大拇指按压，许多行动能力不便的病人无法配合此操作方式，且又不能连续性纪录。而无线ECG贴片在电池接收端需要进行复杂设定，对老人而言也是使用不便。

再就现有技术的相关专利前案来看，如美国专利第6,611,705号所示，其揭示一种心电讯号监测的电极连接器以及一种心电讯号监测系统，乃是利用一电极连接器作为有线电极以及监测主机之间的一无线桥梁，此一方式虽避免了患者与监测主机之间的导线牵绊，但事实上，背负在患者身上的电极连接器仍占据相当大的体积。并且，传统监测主机体积庞大以及其相关的不方便性，例如移动性的问题也依然存在。而在进行测量时，还需要专业的技术人员在旁操作，或是花费大量时间训练后，才能够很顺畅的执行所有生理现象侦测，这些都会造成使用上的不方便。

再者，如中国台湾专利第I337536号所示，其揭露一种适用于长期监测的项链型心电及体温讯号侦测器，可用在长期正常人睡眠品质、睡眠障碍诊断及循环疾病的评估。然而，此种设计上除了需要注意电力使用的情况外，也需注意配戴者的身体与侦测器之间的电极是否有确实接触，同时也无法快速地透过各种外部分析软体进行细部的资料分析，在使用弹性上仍具有诸多缺点。

由于在现有的医院设备中已具有许多既有的生理监测设备、装置等。因此，如何发展出能尽可能利用现今大众都拥有的可携式电子装置，在平时或遇到紧急状态之下，皆可快速地达到随插即用且具有完整纪录生理讯号的功能，确实是当务之急。

实用新型内容

有鉴于现有技艺的各项问题，为了能够兼顾解决现有问题，创作人基于多年从事研究开发与诸多实务经验，提出一种生理讯号感测装置，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。

缘此，本实用新型的一目的即是提供一种生理讯号感测装置，用于即时 感测一待测者的心电讯号并传输至一可携式电子装置，其特征在于该生理讯号感测装置包括：一感测器本体；一第一心电感测单元，设置于该感测器本体内部并露出于该感测器本体以感测该待测者的心电讯号；一心电讯号处理器，耦接于该第一心电感测单元以接收该第一心电感测单元测得的心电讯号并据以进行讯号处理；一类比讯号传输介面，耦接该心电讯号处理器并连接该可携式电子装置；其中该第一心电感测单元所测得的心电讯号号经由该心电讯号处理器进行讯号处理后，经由该类比讯号传输介面传输至该可携式电子装置进行判读及储存于该可携式电子装置。

较佳地，该生理讯号感测装置更包括一心音感测单元，该心音感测单元设置于该感测器本体内部以感测该待测者的心音讯号。

较佳地，其中该第一心电感测单元为一干式电极。

较佳地，该生理讯号感测装置更包括一第二心电感测单元，该第二心电感测单元设置于该感测器本体内部并露出于该感测器本体；其中该第二心电感测单元为一湿式电极。

较佳地，该生理讯号感测装置更包括一显示单元，其中该显示单元耦接该心电讯号处理器且可根据该测得的心电讯号对应地表现一显示动作；其中该显示单元为一LED发光单元。

较佳地，其中该类比讯号传输介面为一3.5mm音源传输介面。

较佳地，该生理讯号感测装置，其中该可携式电子装置为一手机、一PDA、一多媒体播放器、一笔记型电脑或一平板电脑。

较佳地，该生理讯号感测装置，其中该心电讯号处理器更透过一转接介面耦接该第一心电感测单元以及该第二心电感测单元；其中该转接介面包括一转接头及一转接座。

较佳地，其中该心电讯号处理器设置于该转接介面的连接头内。

经由本实用新型所采用的技术手段，本实用新型的生理讯号感测装置具有操作简便、随插即用、即时监测的功效性。使用前只需将导线结合于可携式电子装置，再将心电讯号感测单元贴到胸前即可自动开始纪录分析包含心电图与心音两种生理指数。除了使用简单易懂外，也不像现有无线传输方式的生理讯号感测装置，还需要进行许多讯号连接的设定。而其轻巧简单的结构，除了方便携带外，未来也可放在随身急救包设备中，无论是作为一般日 常生理状况的监测外，亦可在遇到紧急状态时供急救使用。

另可藉由心电感测单元及心音感测单元等耗材集中配置于感测器本体内，在使用一定时间氧化损耗后，可仅更换感测器本体即可。这种设计除了具有与第一实施例相同的功能性之外，也可使感测器本体尺寸更精简，且在维修或更换时更为节省成本。

附图说明

图1显示本实用新型生理讯号感测装置的系统方块图。

图2～图3显示本实用新型生理讯号感测装置第一实施例的立体图。

图4显示本实用新型生理讯号感测装置的操作示意图。

图5显示本实用新型生理讯号感测装置感测的生理状态资讯。

图6显示本实用新型生理讯号感测装置第二实施例的立体图。

其中，附图标记说明如下：

100、100a 生理讯号感测装置

1 感测器本体 

21 第一心电感测单元

22 第二心电感测单元

3 心音感测单元 

4 心电讯号处理器

41 讯号处理模组 

42 微处理器

5 类比讯号传输介面

51 传输线

52 连接头

6 显示单元

7 可携式电子装置

8 转接介面

81 转接头

82 转接座

具体实施方式

请同时参阅图1～图3，图1显示本实用新型生理讯号感测装置的系统方块图，图2～图3显示分别显示本实用新型生理讯号感测装置不同角度的立体图。

如图所示，本实施例的生理讯号感测装置100的组成元件主要包括一感测器本体1、一第一心电感测单元21、一第二心电感测单元22、一心音感测单元3、一心电讯号处理器4、一类比讯号传输介面5以及一显示单元6。生理讯号感测装置100的最小实施范围本不包含心音感测单元3，为方便直接说明其最佳实施方式，在本实施例中一并包含心音感测单元3，以利后续说明。

本实施例中，感测器本体1为一圆扁形壳体，但其形状及材质并不限于本实施例所揭露的式样。

第一心电感测单元21设置于感测器本体1内部并露出于感测器本体1的一面，而第二心电感测单元22设置于感测器本体1内部并露出于感测器本体另一面。两者皆可用于感测待测者的心电讯号，其差异在于本实施例中的第一心电感测单元21为一干式电极(Dry Electrode)，在量测时无需涂抹传统的导电胶，而第二心电感测单元22为一湿式电极(Wet electrode)，使用前需要在电极与皮肤之间涂布导电胶以增加导电性。

心音感测单元3设置于感测器本体1内部，可用于感测该待测者的心音。心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、血液加速度和减速度对心血管壁的加压和减压作用以及形成的涡流等因素引起的机械振动，可通过周围组织传递到胸壁产生心音，正常心脏可听到四个心音：即第一、第二、第三和第四心音，将这些机械振动转换成电信号记录下来，便可得到了心音图。

心音图可协助诊断某些心血管疾病，鉴别一些体表杂音的相似而病变不同的心内疾病，并可利用心音图将心音与杂音变成可长期保存的分析的图形，可作为判断的病变变化，对比手术或药物疗效的客观指标。上述心音感测单元3，其组成可包括一麦克风(例如电容式麦克风)，据以将心音信号转变为电信号。

心电讯号处理器4耦接上述的各感测单元，用于接收第一心电感测单元21、第二心电感测单元22测得的心电讯号及心音感测单元3测得的心音讯号 并进行讯号处理。本实施例中，心电讯号处理器4包括一讯号处理模组41以及一微处理器42。讯号处理模组4包含滤波器、放大器、数位/类比讯号转换等相关元件，上述讯号处理包括由第一心电感测单元21或第二心电感测单元22所获得的电子讯号先通过滤波器滤除杂讯以增加讯噪比，之后心电讯号再经由放大器产生一放大的讯号，放大的讯号再经滤除杂讯后以利进行类比数位取样。同样地，心音感测单元3所测得的心音讯号也经滤波及放大等相同处理过程，通过类比/数位讯号转换相关元件转换成数位生理讯号后，再经由微处理器42整合运算，再转换为类比讯号，经由耦接于心电讯号处理器4的类比讯号传输介面5的传输线51及连接头52，传输至连接的可携式电子装置7进行判读及储存。而在测得心电图等生理资讯后，可藉由显示单元6(本实施例为LED发光单元)产生亮暗或闪烁等相对应的变化。

同时参阅图4～图5，图4显示本实用新型生理讯号感测装置的操作示意图，图5显示本实用新型生理讯号感测装置感测的生理状态资讯。本实施例中，可携式电子装置7以一手机为例，但并非仅限于此，亦可以是PDA、多媒体播放器、笔记型电脑或平板电脑等，只要是可执行对应的心电图及心音图资讯处理软体即可，而图2所示的连接头52亦可随连接介面而改变，例如可以是3.5mm音源插头或其他类比讯号输出的介面。

在实际操作时，以干式电极的第一心电感测单元为例，使用前仅需将生理讯号感测装置100连接于可携式电子装置7(手机)，再将电极接触于使用者胸部待测位置，即可即时地将例如心电图、心跳频率及心音图等生理资讯显示于可携式电子装置7(如图5所示)，确实具有操作简便、随插即用、即时监测的功效性。

参阅图6，显示本实用新型生理讯号感测装置第二实施例的立体图。如图所示，本实施例的生理讯号感测装置100a与第一实施例组成相似，相似部份在此不再重复赘述，仅就其主要差异之处说明。生理讯号感测装置100a主要差异在于心电讯号处理器4配置于连接头52内，且透过一转接介面8耦接于第一心电感测单元21、第一心电感测单元22及心音感测单元3(本图未示)，且感测器本体1与连接头52之间可透过一转接介面8连接，使心电讯号处理器耦接于类比讯号传输介面5。转接介面8包括有一转接头81及一转接座82。本实施例中的转接头81透过传输线连接于感测器本体1的一端，而转接座 82透过传输线连接于的连接头52的一端，然而此种配置方式仅为例示，转接头81及转接座82的连接亦可相反地设置于感测器本体端及连接头端，亦可以其他相似连接手段达成此种分开配置的目的。

此种配置方式虽与第一实施例相似，但透过将生理讯号感测装置4配置于连接头52，使其与感测器本体1透过转接介面8连接的方式，可将不易损耗且成本较高的生理讯号感测装置4与感测器本体1作区隔，而使得心电感测单元及心音感测单元等耗材集中配置于感测器本体1内，在使用一定时间氧化损耗后，可仅更换前段的感测器本体即可。这种设计除了具有与第一实施例相同的功能性之外，也可使感测器本体尺寸更精简，且在维修或更换时更为节省成本。

由以上实施例可知，本实用新型所提供的生理讯号感测装置确具产业上的利用价值，以上的叙述仅为本实用新型的较佳实施例说明，熟悉本领域的技术人员当可依据上述的说明而作其它种种的改良，这些改变仍属于本实用新型的精神及以下所界定的专利范围中。

Claims (12)

1.一种生理讯号感测装置，用于即时感测一待测者的心电讯号并传输至一可携式电子装置，其特征在于，该生理讯号感测装置包括：

一感测器本体；

一第一心电感测单元，设置于该感测器本体内部并露出于该感测器本体以感测该待测者的心电讯号；

一心电讯号处理器，耦接于该第一心电感测单元以接收该第一心电感测单元测得的心电讯号并据以进行讯号处理；

一类比讯号传输介面，耦接该心电讯号处理器并连接该可携式电子装置；

其中该第一心电感测单元所测得的心电讯号经由该心电讯号处理器进行讯号处理后，经由该类比讯号传输介面传输至该可携式电子装置进行判读及储存于该可携式电子装置。

2.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，更包括一心音感测单元，该心音感测单元设置于该感测器本体内部以感测该待测者的心音讯号。

3.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该第一心电感测单元为一干式电极。

4.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，更包括一第二心电感测单元，该第二心电感测单元设置于该感测器本体内部并露出于该感测器本体。

5.根据权利要求4所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该第二心电感测单元为一湿式电极。

6.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，更包括一显示单元，该显示单元耦接该心电讯号处理器且可根据该测得的心电讯号对应地表现一显示动作。

7.根据权利要求6所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该显示单元为一LED发光单元。

8.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该类比讯号传输介面为一3.5mm音源传输介面。

9.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该可携式电子装置为一手机、一PDA、一多媒体播放器、一笔记型电脑或一平板电脑。

10.根据权利要求1所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该心电讯号处理器更透过一转接介面耦接该第一心电感测单元以及该第二心电感测单元。

11.根据权利要求10所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该转接介面包括一转接头及一转接座。

12.根据权利要求11所述的生理讯号感测装置，其特征在于，该心电讯号处理器设置于该转接介面的连接头内。