CN214048796U - 微型穿戴生理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型相关于一种微型穿戴生理装置，在一较佳实施例中，该微型穿戴生理装置包括一壳体以及一电延伸底座结构，其中，该电延伸底座结构包括一主壳体，具有一容置空间，用以设置该壳体，一电路基底，设置于该主壳体中，以及一延伸体，自该主壳体延伸而出，并且，该延伸体上设置有至少两个电生理输入输出元件，且通过该壳体上的电接触部件以及露出于该容置空间中的电接触部件，该至少两个电生理输入输出元件被电连接至该壳体内的控制单元，另外，该等电接触部件的至少其中之一实施为一顶针连接器。

Description

微型穿戴生理装置

技术领域

本实施新型涉及一种微型穿戴生理装置，特别地是，涉及一种体积微小而可设置于多个身体部位的微型穿戴生理装置。

背景技术

穿戴式生理装置已随着科技的发展越来越普及，例如，腕戴形式生理装置，也越来越融入一般人的日常生活，例如，许多人会于日常生活中配戴腕戴式生理装置，以记录日常活动，测量简单的生理信息，例如，心率。

而随着现代人越来越重视自身的生理状况，对于穿戴式生理装置所能提供的生理检测功能亦要求越来越高，不再满足于单一、简单的生理信息；然，同时，现代人对于穿戴式生理装置的外型、体积要求也越来越高，除了希望美观外，亦希望能够达到轻巧、配戴无感的效果。

因此，如何突破现有穿戴式生理装置的限制，并符合现代人的需求，确实是一重要的课题。

实用新型内容

本实施新型的目的在于提供一种微型穿戴生理装置，包括：一壳体，具有一底面；一电路板，容置于该壳体中，具有一上表面以及一下表面，其中，该下表面朝向该壳体底面；一电池，设置于该电路板的上方；多个电接触部件，设置于该底面；以及一电延伸底座结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域，其中，该电路板上至少安装有：一控制单元，至少包括微控制器/微处理器；以及一通信模块，电连接至该控制单元，以及其中，该电延伸底座结构包括：一主壳体，至少包括一上壳体以及一下壳体，其中，该上壳体被建构为具有一容置空间，以设置该壳体，以及该上壳体与该下壳体间形成一壳内空间；一电路基底，设置于该壳内空间；一延伸体，自该主壳体延伸而出，并具有一上表面以及一下表面；至少两个另一电接触部件，露出于该容置空间中，以在设置该壳体时，与该多个电接触部件的至少其中两个形成电接触；至少两个电生理输入输出元件，设置于该延伸体上，并分别电连接至该至少两个另一电接触部件；以及该多个电接触部件以及该至少两个另一电接触部件中的至少其中一个电接触部件实施为利用顶针连接器来达成。

本实施新型的另一目的在于提供一种微型穿戴生理装置，包括：一壳体，至少包括一上壳体以及一下壳体；一电路板，容置于该壳体中，具有一上表面以及一下表面，其中，该下表面朝向该下壳体；一电池，设置于该电路板的上方；至少一电接触部件，设置于该下壳体的底面；至少一磁性物质，设置于该壳体内；以及一黏附结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域，其中，该黏附结构实施为包括一依附结构以及一黏胶物质，其中，该依附结构具有一容置空间，用以覆盖该壳体的至少一部分，并通过该黏胶物质的一黏附力，而将该壳体固定于该体表区域，其中，该电路板上至少安装有：一控制单元，至少包括微控制器/微处理器；一光传感器，电连接至该控制单元，并设置于该电路板的该下表面；以及一通信模块，电连接至该控制单元，其中，该光传感器包括至少一发光源以及至少一光检测器，其中，该至少一发光源发出至少一光线进入该使用者的该体表区域下方组织，该至少一光线经血管中血液反射后被该至少一光检测器接收，进而取得该使用者的一血液生理信息，以及其中，该下壳体底面实施为接触该使用者的该体表区域；以及该至少一光线实施为通过该下壳体后进入该体表区域下方组织，以及经血液反射后通过该下壳体而被该至少一光检测器接收。

本实施新型的另一目的在于提供一种微型穿戴生理装置，其特征在于，包括：一壳体；一控制单元，容置于该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；一加速度器，电连接至该控制单元；一触觉警示单元，电连接至该控制单元；一通信模块，电连接至该控制单元；一电池；以及一黏附结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域上，其中，该黏附结构实施为包括一依附结构以及一黏附物质，而通过该依附结构以及该黏附物质，该壳体被设置于该体表区域上，并紧贴该体表区域的皮肤表面；以及该依附结构与该壳体形成一依附体，其中，该依附体具有一突出缘，包括一上表面以及一下表面，且在该依附体被设置于该躯干时，该突出缘的该下表面会朝向该体表区域，以及通过该黏附物质的一黏附力，该依附体可被黏附于该体表区域，以及其中，该加速度器被建构以取得该使用者于一睡眠期间的睡眠姿势相关信息；该控制单元进一步被建构以产生一驱动信号，且该警示单元在接收该驱动信号后，产生至少一触觉警示，并将该至少一触觉警示提供予该使用者，其中，该驱动信号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时所决定的一警示行为而产生；以及该至少一触觉警示通过紧贴于该体表区域的该依附体而传递至该使用者。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1显示根据本实用新型申请一较佳实施例，微型生理装置的结构爆炸图；

图2显示本本实用新型申请之微型生理装置的电路示意图；

图3A-3G显示本实用新型申请壳体与黏附结构间的结合可能示意图；

图4显示本实用新型申请设置于下壳体之凸出结构的结构示意图；

图5A-5B显示电延伸底座结构的示意图；

图6显示本实用新型申请电生理输入输出元件与结合件以及钮扣电极的结合示意图；

图7显示根据本实用新型申请一较佳实施例，设置于额头之电延伸底座结构的示意图；

图8显示根据本实用新型申请一较佳实施例，实施为颈戴形式之电延伸底座结构的示意图；

图9显示根据本实用新型申请一较佳实施例，电生理输入输出元件实施为呼吸气流传感器并设置于口鼻区域的示意图；

图10显示根据本实用新型申请一较佳实施例，电延伸底座结构与具凸出结构之壳体的结合示意图；

图11显示根据本实用新型申请一较佳实施例，壳体与隔绝层的结合示意图；

图12显示根据本实用新型申请一较佳实施例，充电/通信底座结构的示意图；

图13显示根据本实用新型申请一较佳实施例，电接触部件实施为顶针连接器的示意图；

图14显示本实用新型申请耳廓与头颅中大脑皮质的相对位置示意图；

图15显示本实用新型申请耳廓前侧生理结构示意图；

图16A-16D显示本实用新型申请耳内维持结构的实施可能示意图；

图17A-17B显示本实用新型申请磁吸结构的实施可能示意图；以及

图18A-18C显示本实用新型申请耳前部件与连接结构的实施可能示意图。

图中符号说明

100壳体 102磁性物质

101、503电接触部件 12上壳体

14电池 16电路板

161块状电路板 18下壳体

181凸出结构 20光传感器

30依附结构 301容置空间

302突出缘 31黏附物质

32黏附件 50电延伸底座结构

501主壳体 502延伸体

504电生理输入输出元件 5041电接触垫

601、602结合件 603钮扣电极

70承载结构 80颈戴结构

801颈部固定件 802躯干接触体

803电生理信号撷取电极 804电连接抵顶件

901呼吸气流传感器 110隔绝层

120充电/通信底座结构 1201充电/通信电接触部件

1202通信界面 1203开口

130顶针连接器 150耳道

151耳屏 152耳屏间切迹

153对耳屏 154耳甲腔

155耳甲墙 156耳甲艇

157耳轮 158对耳轮脚

160耳内维持结构

161套设部件 162抵顶部件

163通道 170磁吸结构

171容置部件 172连接部件

173磁力部件 180耳前部件

181耳内部分 182延伸杆

190连接结构 191第一结合件

192第二结合件 193磁力件

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本实用新型申请为了使生理装置的体积微型化，装置内部采用的是层叠的结构设计，如图1所示，壳体100被建构为由上至下层叠设置了上壳体12、电池14、电路板16、以及下壳体18，且下壳体的底面被规划用来朝向人体的皮肤，其中，该电路板16具有一上表面以及一下表面，生理感测元件被设置于该电路板上，以及电池14被维持在电路板16上方，通过这样的设置，内部的电路连接配置能最为简化，以提供最大电池体积，进而达到在体积小巧的同时，亦拥有充足的电力。

而由于电池体积是决定装置体积大小的最主要因素之一，故在选择电池时，除了考虑体积大小是否能符合所欲设置位置处的身体曲线外，也需考虑电量是否足以提供该位置的使用需求，可选择使用充电电池，例如，锂电池，也可采用可抛式不可充电电池，皆为可行。

另外，可在壳体的表面设置电接触部件，如图所示，电接触部件 101一端安装于电路板上，另一端露出于下壳体底面形成可供电接触的位置，以用来进行充电、通信、或达成其他的电性连接等，举例而言，可用来对充电电池进行充电，可用来执行生理装置与外部间的有线通信，例如，用于传送信息，进行设定等，也可用来执行生理感测元件的电性延伸，优势是，可减少设置连接器所造成的体积增加，至于详细的实施情形，则会于接下来的内容中叙述。

这样的硬体配置及电连接设计则使得装置壳体呈现类似柱状的外观，例如，宽度/直径上下相同、或不相同的柱体，至于柱体的横切面则可以是各种形状，例如，圆形，方圆形等，也可上下形状不同，可依实际需求而变化，皆属本实用新型申请所主张的范畴。

在此，需注意地是，壳体除了实施为由上壳体及下壳体组成外，依照实际需求的不同，也可实施为包括其他壳体部分，例如，在上壳体与下壳体间再多设置一中间壳体，故没有限制，皆为可行。

接着，请参考图2，其举例说明根据本申请的生理装置的电路示意图。当被用于生理信号撷取时，正如所熟知，在生理感测元件及电池外，亦需具有控制单元，以控制整体装置的运作，该控制单元包含至少一微控制器/微处理器，并预载有程式，以掌控硬体元件之间的沟通，该控制单元可达成不同硬体元件与连接至装置的外部应用程式/外部装置间的信号传输，且亦让装置的行为可进行编程，以回应不同的操作情况，以及该微控制器/微处理器亦会利用内部计时器(未显示) 来产生时间戳记、或用来控制操作。

另外，该控制单元常还会包括用以达成生理信号取得的类比前端 (AFE)电路，以执行，例如，类比数位转换，放大，滤波，以及本领域具通常知识者所熟知的其他各种信号处理程序，由于此些皆为现有的内容，故不赘述。

此外，装置可包括通信模块，可实施为有线通信模块，例如，USB 界面，UART界面等，也可实施为无线通信模块，例如，蓝芽(Bluetooth)，低工耗蓝芽(BLE，Bluetooth LowEnergy)，Zigbee，WiFi，或其他通信协定，以与外部装置进行沟通，其中，该外部装置可包括，但不限于，智慧型装置，如智慧手机、智慧手环、智慧眼镜、智慧耳机等，平板电脑，笔记型电脑，个人电脑，而沟通则使得信息可在装置间交换，也使得信息回馈、远端控制、及监测等操作可进行。

具选择地，当采用充电电池时，装置可具有充电模块，例如，感应充电电路，或通过，例如，USB界面，而进行充电。

另外，装置可包括一信息提供界面，较佳地是，一LCD或LED 显示元件，以将信息提供给使用者，例如，生理信息，统计信息，分析结果，储存的事件，操作模式，警示内容，进程，电池状态等，不受限制。

再者，装置可包括数据储存单元，较佳地是，一记忆体，例如，一内部快闪记忆体、或一可移除记忆磁碟，以储存所取得的生理信息。

另外，当具有无线通信模块时，将相应地配置有天线，而为使具一定长度的天线置入微小的壳体中，可采用让天线环绕壳体而设置的方式，举例而言，可将天线以印刷电路形式沿着电路板边缘布局，也可使天线结合于壳体上，例如，贴附于壳体内侧或外侧，或嵌设于壳体的壳壁中，还可利用单独的线体作为天线，以沿着壳体内面分布，同样皆为能提供足够长度天线的方式；或者，也可使用晶片天线(Chip Antenna)，没有限制。

接着，提供生理感测元件相关叙述。其中一种选择是光传感器，是指同时具有发光源，例如，LED，以及光检测器，例如，光电二极体 (photodiode)，的传感器，其利用PPG(photoplethysmography)原理，通过发光源发出光线进入人体组织，光线在穿透血管中的血液后、或经血液反射后被光检测器所接收，再通过取得光线所发生的容积变化而获得血液生理信息，故一般亦称为PPG信号；而由于光传感器是自血液取得生理信息，故其设置位置可以是具血管分布的任何体表区域，无论是头部、身体正面或背面、四肢等，皆为可行，没有限制。

其中，PPG信号会包括快速移动分量(AC Component，AC分量)，反应通过动脉传送之心肌收缩所产生的脉波，以及慢速移动分量(DC Component，DC分量)，反应组织血液体积的较慢变化，例如，呼吸动作(Respiratory Effort)(亦即，呼吸期间胸腹的扩张收缩动作)、交感及副交感神经活动所造成的影响，以及梅尔波(Mayer Waves)等；另外，通过分析PPG信号也可获得相关血管硬度以及血压等生理信息；再者，经生理实验得知，PPG脉波在经频域分析后可得各脏腑与心率产生谐波共振的情形，因而可将此脉波心率谐波共振分布应用于中医的诊断以及人体血液循环的监测，例如，肝及肝经与心跳频率之第一谐波相关，肾及肾经与心跳频率之第二谐波相关，脾及脾经心跳频率之第三谐波相关，肺及肺经心跳频率之第四谐波相关，以及胃及胃经心跳频率之第五谐波相关。

一般而言，根据光传感器所包含发光源以及光检测器之种类以及数量的不同，可取得的血液生理信息亦有所不同，举例而言，该光传感器可包括至少一发光源，例如，LED或多个LED，较佳地是，红外光、红光、绿光、蓝光、或由多个波长光源构成的白光，以及至少一光检测器，以取得脉搏速率/心率，以及其他血液生理信息，例如，呼吸生理信息，其中，在测量脉搏速率/心率时，绿光以及其他可见光，例如，蓝光、或白光，是当前测量心率的主要使用光源，且主要着重在AC分量部分的解读；另外，有关呼吸动作对于血液的影响则是，当一个人呼吸时，胸部空腔内的压力(所谓的胸内压)会随着每次呼吸改变，其中，吸气时，胸腔会扩张而造成胸内压减少，因而将空气抽进肺部，在呼气期间，胸内压增加并迫使空气排出肺部，这些胸内压的改变亦会造成经由静脉回到心脏之血液量以及心脏打入动脉之血液量的改变，而此部分的改变可通过分析PPG信号的DC分量而得知，在本文中，通过分析PPG波形所获得的呼吸信息即称之为低频呼吸行为；此外，由于心率是受自律神经所控制，故呼吸会因对自律神经系统产生影响而使得心跳出现变化，也就是，所谓的窦性心律不整(Respiratory Sinus Arrhythmia，RSA)，一般而言，吸气期间会使心跳加速，而呼气期间则使心跳减缓，故也可通过观察心率而得知呼吸变化，在本文中，将此称之为RSA呼吸行为；故经由光传感器所取得的呼吸生理信息统称为呼吸行为。

再者，所取得的心率还可进行进一步的分析而获得其他的相关生理信息，例如，计算心跳变异率(Heart Rate Variability，HRV)以了解自律神经的活动情形，分析是否具有疑似心律不整症状等。

或者，该光传感器也可包括至少二发光源，例如，多个LED，较佳地是，绿光、红外光、及/或红光，以及至少一光检测器，以取得血氧浓度(SPO2)，脉搏速率/心率，及其他血液生理信息，其中，测量血氧浓度时，需要两个不同波长的光射入组织中，利用血液中含氧血红素(HbO2)以及非含氧血红素(Hb)对两种波长的光有不同的吸收程度，而在接收经穿透、反射的光后，两者比较的结果可决定血氧浓度，因此，血氧浓度的测量通常对于光传感器的设置位置有较多的限制，以光线能确实打入动脉中的位置为佳，例如，手指，手掌内面，脚趾，脚掌等，尤其测量婴儿之血氧浓度时经常利用脚趾/脚掌，而两种不同波长则可为，例如，红光以及红外光，或是两种波长的绿光，如波长分别为560nm以及577nm的绿光，因此，可依需求而选用合适的光源，没有限制。

上述各种光源的波长范围为，红光波长约介于620nm至750nm之间，红外光波长约大于750nm，以及绿光波长约介于495nm至580nm 之间，而用于进行测量时，通常采用，举例而言，红光波长660nm，红外光波长895nm、880nm、905nm或940nm，以及绿光波长510～560nm或577nm，然而，需注意地是，在实际使用时，根据使用目的的不同，也可采用其他波长的光源，例如，当只欲取得心率时，如前所述，蓝光、或由多个波长光源构成的白光亦是合适的选择，因此，为求更精准描述，在接下来的叙述中，遂使用“波长组合”取代“波长”，以涵盖使用多波长光源的可能。

另外，特别地是，可同时具有三种波长组合的光源，例如，在一实施例中，第一发光源实施为红外光源产生第一波长组合的光，第二发光源实施为红光源产生第二波长组合的光，以及第三发光源实施为绿光源、蓝光源、或白光源产生第三波长组合的光，其中，红外光源以及红光源用来取得血氧浓度，以及绿光源、蓝光源、或白光源用来取得心率；或者，在另一实施例中，第一波长组合的光实施为红外光或红光，以及第二波长组合以及第三波长组合的光实施为绿光、蓝光、及/或白光等，可利用其中两个波长组合取得血氧浓度，以及另一个波长组合取得心率；或者，在另一实施例中，第一波长组合、第二波长组合、以及第三波长组合的光皆实施为绿光，可利用其中两个波长组合的绿光取得血氧浓度，以及另一个波长组合的绿光取得心率，而由于，如前所示，身体不同部位可取得血液生理信息的种类不同，因此，同时具备可产生多种波长组合的光源将有助于达成通过同一个装置移动至不同身体部位而取得各种所需血液生理信息的目的，例如，在需要取得血氧浓度时，将装置移至光线可打入动脉的位置，而需要取得心率或其他血液生理信息时，则只要有血管或微血管的位置皆可。因此，没有限制。

在此，需注意地是，当有三个发光源时，光检测器的数量及设置位置可根据需求而有所变化。举例而言，可实施为二个光检测器，其中一个光检测器与单个红外光源以及单个红光源用来取得血氧浓度，以及另一个光检测器与实施为二个的绿光源一起取得心率；或者，也可单个光检测器与各一个红外光源、红光源、及绿光源用来取得血氧浓度以及心率；又或者，也可单个光检测器除了与单个红光源以及单个红外光源取得血氧浓度外，亦与三个绿光源取得心率，因此，没有限制。

另外，在光检测器的选择上，在检测血氧浓度时，由于环境中含其他光源，因此，较佳地是，接收红外光的光检测器可选择较小的尺寸，以避免因环境光而饱和；另一方面，用以接收绿光、蓝光、白光等的光检测器，则可选择较大的尺寸，以取得有效反射光，且可进一步采取可阻隔其他光源的制程，例如，采用滤波材质以隔绝环境中的低频红外光，以取得具较佳S/N比的信号。

再者，在取得心率时，为了消除杂讯，例如，环境杂讯，穿戴期间身体动作所产生的杂讯等，也可设置多个光源(且波长不限，可皆为绿光，也可利用其他波长的光源)，并对不同光源所取得的PPG信号进行数位信号处理，如适应性滤波器(Adaptive Filter)或彼此相减等计算，而达到消除杂讯的目的，故没有限制。

在进行设置时，光传感器会被设置于电路板的下表面，以接近用来接触体表的下壳体底面，且需考虑光源所产生的光线能确实进入血管，以及穿透/反射的光线能确实为光检测器所接收，故在本申请中，为了最小化体积，以及同时简化制程，特别地是，在微型壳体至少是由上壳体以及下壳体组合而成的前提下，实施为通过选择下壳体的材质为可透光材质而节省下一般现有技术中设置透光镜片(lens)的空间，例如，可通过选用可透可见光的透明材质、或可透其他光源所发出之光线，如红外线，的材质来制作该下壳体，因而达到缩小体积的效果，在制作方面也省下了额外设置透光镜片的步骤，其中，由于壳体结构是上下壳体彼此分开，故两者材质将不受限地可依需求选择为相同或不同，且通过适当的设计，还可因此在外观上呈现更多的变化。当然，在体积尺寸适合的情形下，也可采用一般常见设置光传感器的方式，例如，在下壳体对应光传感器的位置处设置透光镜片，或于光传感器周围填充透光材质的方式，没有限制。

在此，需注意地是，在接下来所有的实施例中，只要是利用光传感器取得生理信息的情形，即适用上述有关利用透光材质制作壳体的内容，及/或设置透光镜片、填充透光材质的内容，故基于简要叙述的原则，在接下来的叙述中即不多做赘述。

另一种生理感测元件的选择是电生理输入输出元件，举例而言，电极是其中一种电生理输入输出元件，例如，电生理信号撷取电极，阻抗侦测电极，以及电刺激电极等。

一般而言，电极分为两种，湿式电极(Wet Electrode)以及干式电极(DryElectrode)，其中，湿式电极指需通过导电介质而达成与人体皮肤间取样接触的电极，例如，常利用导电膏、导电胶、导电液等作为导电介质，最常见的是需设置导电膏的杯状电极，以及已预先形成有导电胶的电极贴片；另一方面，干式电极则不需要导电介质，其可实施为通过直接与皮肤接触的方式取得电信号，或者也可实施为非接触形式，例如，电容式电极，感应式电极，或电磁式电极等，且其可利用的材质很多，举例而言，一般熟知可感测到人体自发电位差的导电材质皆可被使用作为乾式电极，例如，金属，导电纤维，导电橡胶，导电硅胶等。通常被设置于壳体表面的电极，多会采用乾式电极的形式，以简化操作程序。

电生理信号撷取电极，其主要被用来取得人体的电生理信号，例如，脑电信号，眼电信号，心电信号，肌电信号，皮肤电信号等，根据所取电生理信号的不同，会设置于不同的体表区域，例如，头部区域，颈部区域(包含前后区域)，躯干区域(包含前后区域)，四肢等；一般是通过在信号取得位置处设置至少二个电极而取得该位置的电位变化，而由于本申请壳体体积微小，较适合地是单表面上不设置超过一个电极，故实施上较佳地是，一个电极设置于底面，接触设置位置处的皮肤，另一个电极则根据欲取得之电生理信号种类而变化，例如，心电信号的取得可通过在底面以外的表面上设置另一电极，例如，顶面，侧表面，并利用一肢体进行接触而达成，例如，以手部进行接触，其他电生理信号的取得，则较佳地是自壳体延伸出另一电极，以与壳体上的电极一起进行电生理信号撷取，另外，心电信号也同样可利用此种方式取得；其中，皮肤电信号较特殊的是，有常见的两种取得方式，其一是通过两电极间施加微小的电压源或电流源而得知该位置的阻抗信号，另一则是侦测两电极间的皮肤电位差信号。

需要说明地是，一般在撷取电生理信号时，可使用的电极包括电生理信号撷取电极以及右腿驱动(Driven Right－Leg，DRL)电极，其中，信号撷取电极在于取得电生理信号，DRL电极在于消除共模杂讯 (common mode noises)，如50Hz/60Hz的电源杂讯，及/或提供人体电位位准(Body Potential Level)与电路基准电位匹配，在使用时，依照实际使用状况，可采用两极模式，利用两个电生理信号撷取电极取得电生理信号，也可再加入DRL电极采用三极模式，配置情形可弹性变化，没有限制。

阻抗侦测电极是设置于躯干，例如，胸部，腹部，以取得人体的阻抗信号，而由于此阻抗变化来自于人体呼吸时胸部及/或腹部起伏所造成的肌肉组织阻抗改变，因此，亦可通过分析此阻抗变化而了解睡眠呼吸的情形，例如，可了解呼吸动作的有无，呼吸振幅的大小，以及呼吸频率等各种呼吸相关信息。

电刺激电极可用于对人体提供电刺激，常见的电刺激包括，例如， tCS(transcranial Current Stimulation，经颅电刺激)，TENS(Transc utaneous electricalnerve stimulation，经皮神经电刺激)，MET(Mic rocurrent Electrical Therapy，微电流电疗法)，以及其他已知的电刺激等，其中，常见形式的tCS包括tDCS(transcranial DirectCurrent St imulation，经颅直流电刺激)，tACS(transcranial Alternating CurrentStimulation，经颅交流电刺激)，以及tRNS(transcranial Random N oise Stimulation，经颅随机噪声刺激)，其中，经颅电刺激是施加于大脑皮质上方的局部生理组织，进而影响对应之大脑皮质的活动，其所施加的电流非常的微弱，例如，施加电流范围通常低于2毫安培，因此，在执行电刺激的期间，受试者通常不会有明显的感觉；另外，TE NS以及MET则常被用来减缓身体局部的症状，例如，肌肉酸痛，用途相当广。

另一种电生理输入输出元件是用来取得呼吸气流变化的呼吸气流传感器，例如，热敏电阻，热电耦，被设置于口鼻区域，例如，口鼻之间，以取得呼吸气流的变化，其中，可选择于鼻孔附近设置二个侦测点，也可选择于鼻孔附近及口部附近设置三个侦测点，皆为可行。

再一种生理感测元件的选择是加速度器，例如，三轴加速度器，通常被设置于装置壳体内的电路板上，其可用来侦测身体姿势、身体活动等信息，若于睡眠期间使用，则可提供睡眠姿势、睡眠身体活动等信息，其中，该三轴加速度器会回传于所有x，y，z三个维度方向中所测得的加速度数值，而根据这些数值，就可得出上述的各种信息，另外经由分析睡眠期间的身体活动，还可进一步获得相关睡眠阶段/状态的信息；替代地，也可使用其他种类的加速度器，例如，陀螺仪，磁力计等。再者，当内含加速度器的装置被设置于身体表面可感受到体表振动、起伏的位置时，还可侦测其他的生理信息，举例而言，可侦测打鼾所造成的体腔振动，例如，可于躯干，颈部，头部，耳朵等位置取得，其中，躯干及头部是较佳的取得位置，尤其鼻腔、喉部、胸腔等位置特别能够良好地传递因打鼾所产生的振动，是十分具有优势的选择；也可设置于躯干上取得呼吸动作中胸部及/或腹部起伏所产生的加速及减速；也可侦测血液脉动所产生的血管脉动，以取得心率，且取得位置不限，例如，头部、胸部、上肢等皆为可取得的位置；此外，加速度器所取得的身体活动信息，还可在分析生理信号时，用于判断是否因身体动作或移动而造成信号品质不良。

而打鼾除了可利用上述的加速度器进行侦测外，也可通过压电振动传感器来侦测因打鼾所产生的体腔振动，设置位置与加速度器一样，或是利用麦克风进行声音侦测，没有限制，其中，麦克风会回报所测得声音的频率及振幅，而利用声能转换器(acoustictransducer)适当的滤波设计可侦测睡眠中的声音，例如，鼾声或呼吸声等。

另外，呼吸动作也可利用其他的生理感测元件来侦测，举例而言，一种选择是压电动作传感器，设置于躯干，其是通过呼吸动作会施力于压电动作传感器上而取得信号，通常实施为环绕躯干的带体形式，或也可实施为贴片固定的形式；再一种选择是RIP(Respiratory Inductance Plethysmography，呼吸体积感应描记法)传感器，设置于躯干，以取得呼吸动作所造成的胸部及/或腹部的扩张及收缩情形，通常会实施为环绕躯干的带体形式。

又一种生理感测元件选择是温度传感器，以侦测装置温度、环境温度、或身体温度，其中，为了取得体温信息，较佳地是，将温度传感器设置于壳体接触体表的表面上，或是于壳体表面设置可传导温度材质，以将温度信号传导至温度传感器，或者也可采用辐射感应的温度传感器，而无须接触皮肤。

至此，进行生理检测所需的所有元件、模块、零件等，皆已齐备，且整体体积仅略大于所采用电池的体积，例如，长宽高落在10×10×10 公厘至20×20×20公厘的范围内，例如，18×18×12公厘，确实达成了微型化的生理装置，并使其能适应人体多个位置曲线的目标，例如，手指、耳朵等狭小的设置位置皆可进行设置。

接下来叙述本申请微型生理装置的各种可能实施形式。

为了使微型壳体除了可设置在一般生理装置常见的位置外，例如，手腕，脚掌，躯干等，亦能设置于其他的微小体表设置空间，例如，指尖，耳朵上，耳朵后方的头部，额头等，本申请采用的方式是搭配各种适合的穿戴结构来达成设置位置的变化。

其中一种实施方式是将微型壳体黏附于人体表面。黏附方式所带来的优势是，在各种起伏变化的体表区域皆能有良好的固定效果，也因此使得各种生理感测元件的设置及使用皆可不受限制，例如，生理感测元件可被设置至最适合的取样位置，壳体与皮肤间的接触亦可更为稳定等。

实施方式是提供一黏附结构，以使壳体紧贴于使用者的一体表区域，如图3A-3G所示，其中，该黏附结构会包括一依附结构30以及一黏附物质31，该依附结构30会与该壳体100形成一依附体，而该黏附物质31则是用来将该依附体黏附于皮肤表面，其中，该依附体会具有一突出缘302，其包括一上表面以及一下表面，且实施为以该下表面朝向皮肤的方向而设置于该体表区域。

一种实施方式是，该依附结构实施为与壳体的至少一部分相结合，以形成该依附体，其中，该依附结构会具有一容置空间301，以接收该壳体100，并于该容置空间的边缘延伸出该突出缘302，使得微型壳体的底缘出现可供固定的结构，尤其突出缘的下表面是用来接触体表，增大的表面积除了提供设置黏附物质的空间外，也有利于让下壳体底面的设置更为稳定。在此需注意地是，该突出缘可实施为沿著容置空间环绕一圈，也可实施为仅落在相对的两侧，或是其他位置，同样可依实际需求改变，没有限制。

如图3A-3B及图3E所示，该黏附物质31可直接实施为设置于突出缘的下表面的至少一部分，以达成黏附的目的，且不限设置区域及范围，只需可达成黏附该依附体的效果即可；替代地，也可如图3C-3D 及图3F-3G所示，再利用一黏附件32承载黏附物质31，亦即，将黏附物质设置于该黏附件朝向体表区域的至少一表面上，以通过该黏附件覆盖该依附体的至少一部分的方式而达成黏附固定，其中，该黏附件覆盖的范围可如图所示为该突出缘302的上表面的至少一部分，也可以是整个依附体(未显示)，没有限制，同样只要可达成黏附固定效果即可。

该容置空间以及该微型壳体间的结合有不同的可能，举例而言，图3A-3C显示覆盖形式的依附结构，其中，图3A显示容置空间整体包覆该壳体的情形，而图3B-3C则显示，该壳体进一步具有一结合段差，且该容置空间的顶部实施为具有一孔洞对应于该结合段差，以利用结合段差与孔洞间的卡合达到固定效果，此情形尤其适合在上表面亦具有生理感测元件的实施例，例如，心电电极设置于顶面以供上肢接触的实施例；另外，图3F-3G显示底座形式的依附结构，而此依附底座结构则使得壳体可由上方置入，提供了另一种操作选择，例如，可先将依附底座结构设置于体表区域后，再将壳体置入，在此情形下，容置空间与壳体间可利用磁力相吸及/或机械卡合而达成彼此间的结合，或者也可将该容置空间实施为如硅胶等具弹性的材质，以利用套设的方式结合。因此，有各种可能，没有限制。

该依附结构的材质也有各种实施可能，举例而言，可利用塑胶，其重量轻，具一定的弹性及坚硬度，有助于贴合于体表及进行固定，且特别地是，如图3A-3C所示的实施例，可实施为泡壳形式，简化制程，降低成本，而当实施为透明塑胶时，视觉上几乎等于只有壳体被放置于身上，更进一步提供美观的优势；或者，也可采用其他材质，例如，硅胶、不织布等，具有柔软的优势，也同样可提供容置壳体、贴合于体表、及容易被固定的功能；再者，容置空间及突出缘也可实施由不同的材质构成，例如，容置空间利用较为坚硬的材质，以达到固定壳体的效果，而突出缘则采用较为柔软的材质，以因应体表的起伏变化，故有各种可能，没有限制。此外，依附结构及/或黏附件也可进一步实施为可抛形式，以提供使用者方便的使用选择。

另一种实施方式是，该依附结构与该壳体实施为一体成形，如图 3D-3E所示，亦即，壳体本身即具有突出缘，以让结构进一步简化，有助于制程简化及降低成本，其同样可仅利用黏附物质、或利用黏附件承载黏附物质的方式进行固定，没有限制。

在此，特别地是，如图3G所示的依附底座结构与壳体结合方式，提供了在采用底座结构的情形下，光传感器仍可通过下壳体底面取得血液生理信息的实施例，其中，该壳体的底面实施为具有一凸出结构 181，以设置光传感器，且相对应地，该底座依附结构的容置空间的底部则具有一开口，供该凸出结构穿过，如此一来，当该微型壳体与该依附底座结构相结合时，该凸出结构的顶端可穿过该开口，而设置于其中的光传感器就同样可取得生理信息，例如，该凸出结构可被建构为与该突出缘的下表面形成同一平面、或微凸、或微凹，没有限制。

该凸出结构181的内部结构则如图4所示，其中，为了将光传感器20设置于该凸出结构内，该光传感器会先与一块状电路板161结合形成一光传感器模块，之后，该光传感器模块再安装于电路板16上，与控制单元形成电连接，如此一来，通过该块状电路板的高度，该光传感器就能向下进入该凸出结构中，以使发光源所产生的光线顺利进入人体，以及光检测器顺利接收反射后的光线。在此，如前所述，可实施为整个下壳体皆由可透光材质制成，也可实施为仅该凸出结构由可透光材质制成，或是在该凸出结构的下缘设置透镜或透光物质等，有各种实施可能，没有限制。

替代地，除了实施为具有突出缘的形式，也可实施为无突出缘的形式，此时，可直接利用上述的黏附件，通过覆盖的方式进行固定，例如，直接利用黏附件覆盖黏附不具突出缘的壳体，或者底座结构也可实施为不具突出缘，并用黏附件进行覆盖固定，故有各种可能，没有限制。

另一方面，当主要是利用电生理输入输出元件时，可有其他的实施可能，如图5A-5B所示，可利用一电延伸底座结构50与该壳体100 相结合的方式来达成。该电延伸底座结构包括一主壳体501，以及一延伸体502，自该主壳体501延伸而出，其中，该主壳体至少是由一上壳体以及一下壳体所组成，例如，通过超音波结合的方式，且该上壳体被建构为具有一容置空间，以设置该微型壳体，而该上壳体以及该下壳体之间则形成一壳内空间，用来设置一电路基底(未显示)；在此，该电路基底有各种实施选择，例如，可采用硬式电路板、软性电路板等承载电性元件，也可采用其他材质，例如，可承载印刷油墨的基底，没有限制。该延伸体具有一上表面以及一下表面，并以下表面朝向体表，且由于该延伸体是用来设置于体表的主要部分，故较佳地是由一弹性材质构成，例如，直接利用软性电路板，或是硅胶承载电连接线等，以能更贴合于设置处体表区域的曲线，而在利用软性电路板的情形下，将可实施为由壳内空间的电路基底直接向外延伸而出，以作为该延伸体，让制程简化及成本降低。

另外，该电延伸底座结构亦包括至少两个电接触部件503以及至少两个电生理输入输出元件504，其中，该至少两个电接触部件设置于该壳内空间的电路基底上，并露出于该容置空间中，以在接收该微型壳体时，与该微型壳体底面的至少两个电接触部件101产生电接触(请参照图1)，而在此情形中，该微型壳体上被接触电接触部件是，除了充电、通信等用途之外，被用来执行电延伸、或作为电极使用的电接触部件，此两者的差别仅在于壳体单独使用时是否可直接利用该等电接触部件取得电生理信号，可依实际使用需求而改变，不受限制，再者，该至少两个电生理输入输出元件504被设置于该延伸体502上，且电连接至位于该容置空间的中的该至少两个电接触部件503，如此一来，即达成该至少两个电生理输入输出元件与微型壳体中之控制单元间的电连接，因而可通过电生理输入输出元件而执行相关的电生理操作。

如此的优势是，只需改变电延伸底座结构，就可适应不同的取样需求，例如，变换电生理输入输出元件的种类，及/或改变两个电生理输入输出元件间的距离等，同一个微型壳体主机只需通过更换不同的电延伸底座结构，就可快速且简单地进行变换，相当具成本效益，另外，在这样的结构设计下，电延伸底座结构非常简单，且成本非常低，还可基于卫生考量而实施为可抛弃的形式，相当具优势。

如前所述，该电生理输入输出元件可用于取得电生理信号，例如，心电信号，脑电信号，眼电信号，肌电信号，皮肤电信号，也可用来侦测阻抗信号，例如，呼吸动作，或者，也可用于进行电刺激，而根据各种使用目的的不同，该电延伸底座结构可有各种不同的变化。

举例而言，在一较佳实施例中，如图6所示，该延伸体502上的二电输入输出元件504实施为分别皆先与结合件601，602件进行机械及电性连接后，再利用结合件与一钮扣电极603进行机械连接及电性连接，如此一来，就可通过钮扣电极而进行电生理信号的撷取，例如，根据设置位置不同可取得心电信号，脑电信号，眼电信号，肌电信号，及/或皮肤电信号，也可进行阻抗信号的侦测，也可执行电刺激，其中，如图所示，结合件601，602是利用上下卯合的方式来与电生理输入输出元件504达成机械及电性连接，此方式除了制程简单、连接固定效果好外，还能适应不同结合形式的钮扣电极，例如，当有公扣形式或母扣形式的不同种类钮扣电极时，只需变化结合件的形式就可配合，相当方便。

在此，相结合的钮扣电极可以是湿式电极，也可以是干式电极。当实施为湿式钮扣电极时，可利用湿式电极与皮肤间的黏着性而对与其结合的电延伸底座结构产生固定于体表的效果，且湿式电极的采用亦有助于执行电刺激；当实施为干式钮扣电极时，则在设置时，可先利用黏附件固定干式钮扣电极后，再扣上结合件，以达到固定电延伸底座结构的目的。采用结合钮扣电极的优势是，电极与皮肤间的接触独立于延伸体之外，相对可更为稳定，也让取得电生理信息的品质获得提升，提供的电刺激也同样可更为稳定，另由于钮扣电极实施为可移除形式，可单独进行更换，例如，湿式电极可在黏性失去后更换，无须更换整个电延伸底座结构，可节省成本，此外，只要针对需求不同而改变设置位置，以及相应地更换适合的钮扣电极，即可适用于各种电生理信号撷取、阻抗信号侦测、及/或电刺激提供，极具优势。

另外，在另一实施例中，该延伸体上的电输入输出元件也可直接作为电极使用，亦即，以直接接触皮肤的方式而进行电生理信号撷取，因此，较佳地是，该延伸体的材质实施为具可挠曲性、可贴合体表的材质，以提高使用舒适度。举例而言，一种可能是，利用软性电路板作为该延伸体，例如，由该电路基底直接向外延伸而成，在此情形下，将可直接利用形成于软性电路板上的电接触垫(pad)作为电极，而此种直接利用电接触垫作为电极的技术，例如，可见于穿戴式脑电生理检测装置生产厂商muse^TM所生产的Muse S、Muse 2等各系列产品中，故即不再赘述；图7即显示利用此架构的实施例，其被用来设置于额头取得脑电信号/眼电信号，其中，如上所述的电延伸底座结构实施为进一步与一承载结构70相结合，以设置于一使用者的额头，且如图所示，两者相结合后，该延伸体502上的电接触垫5041会被露出，如此一来，当设置于额头上时，露出的电接触垫就可直接接触额头，以进行脑电信号的撷取，接着，只需再将该承载结构70固定即可，例如，可与一绕过头部后方带体相结合而达成环绕固定，相当方便；或者，也可在电接触垫上再设置电极，例如，如前述的干式电极或湿式电极，以进一步让电极接触更为稳定，因此，没有限制。

此外，特别地是，也可实施为设置于躯干前方的项链形式，以取得心电信号，在此情形下，如图8所示，一颈戴结构80被用来将该壳体设置于躯干前方，该颈戴结构具有一颈部固定部件801，用以利用颈部而进行固定，以及一躯干接触体802，用以与该电延伸底座结构相结合，进而作为手部按压而使电极接触躯干时的一媒介，其中，该躯干接触体具有二电生理信号撷取电极803，例如，干式电极，亦相对应地具有二电连接抵顶件804，用以在结合的同时，达成该躯干接触体上的电生理信号撷取电极803与该延伸体上的电生理输入输出元件504间的电连接，之后，通过在配戴时将躯干接触体上的二电生理信号撷取电极朝向躯干的方向，就可提供使用者在有需要时按压使电极与皮肤接触，进而取得心电信号的目的，同样是相当具优势的一种实施方式。

再者，如图9所示，基于本申请微型壳体的小巧体积，亦适合设置于口鼻区域，因此，该电生理输入输出元件也可实施为呼吸气流传感器901，例如，热敏电阻，热电耦等，在此情形下，该电延伸底座结构会被设置于口鼻区域，例如，口鼻之间，及/或脸颊，且该电生理输入输出元件的位置，如前所述，需设置于可感测到呼吸气流变化的位置，例如，鼻孔附近，口部附近，故较佳地是设置于该延伸体的上表面，在此，电延伸底座结构的固定，有不同的可能，例如，可直接在延伸体下表面设置黏附物质，以进行黏附，或者，也可如图所示利用黏附件固定延伸体两端的方式而进行固定，可依实际形状及设置位置而变化，没有限制。此外，用来设置壳体100的该容置空间于该延伸体上的位置也可依需求而有所不同，以适应不同的使用及设置需求，例如，可设置于延伸体的中央，让壳体位于口鼻之间，也可偏置于延伸体的一侧，让壳体位于脸颊。故有各种可能，没有限制。

至此，在上述这些情形中，延伸体的长度及形状等是根据欲设置电输入输出元件的位置而决定，例如，可以是各种不同尺寸的长条形状、或不规则形状等，而在操作时，较佳地是，可先固定/设置好该电延伸底座结构后，再结合上微型壳体，相当方便。

进一步地，在采用电延伸底座结构的情形下，也可利用光传感器取得血液生理信息，而为了确保光传感器能自皮肤取得良好的生理信号，较佳地是，如图10所示，该微型壳体的下表面实施为具有凸出结构181，以设置光传感器，且相对应地，该电延伸底座结构的容置空间的底部则具有一开口，供该凸出结构穿过，如此一来，当该微型壳体与该电延伸底座结构相结合时，该凸出结构的顶端可穿过该开口，而设置于其中的光传感器就可取得生理信息，例如，该凸出结构可被建构为与该延伸体形成同一平面、或微凸、或微凹，此与图3G所示情形类似，且所采用的凸出结构有相似的结构设计，故在此即不再赘述。

如此一来，光传感器就可与电生理输入输出元件一起进行生理信息的撷取，例如，设置于额头时可同时取得血氧浓度以及脑电信号，当设置于躯干时可同时取得心率以及心电信号，当设置于口鼻区域时可同时取得呼吸器流变化以及血氧浓度等，有助于对使用者的生理状态有更深入的了解；而且，通过如此的结构设计，在该电延伸底座结构实施为可更换或可抛弃的情形下，成本较高且电连接较复杂的光传感器，将可与壳体一起重复使用，极具成本效益。

至此，通过上述微型壳体与依附底座结构及/或电延伸底座结构的结合方式，还可具有额外的优势。正如前述，壳体的底面除了用于电延伸的电接触部件外，尚设置有用于充电及/或通信的电接触部件，因此需考虑设置于体表区域时可能出现的电安全性问题，在此情形下，通过底座结构的使用，就可有效地隔绝充电/通信电接触部件与皮肤的接触，举例而言，在如图3G的依附底座结构中，由于容置空间的底部仅会开设相对应于凸出结构的开口，因此只要将充电/通信电接触部件设置于凸出结构以外的其他位置，就可自然在与依附底座结构相结合时，达到隔绝的效果；另外，在如图5A的电延伸底座结构中，其不具有凸出结构，壳体的整个底面皆受到了隔绝，而如图10具凸出结构的情形，则类似地，可将充电/通信电接触部件设置于凸出结构以外的其他位置，以达隔绝效果。

替代地，当未采用底座结构时，也可利用其他方式达成隔绝电接触的效果。举例而言，如图11所示，可在壳体的四周包覆一隔绝层110，例如，薄硅胶套，以覆盖底面上的电接触部件，也可达到同样的效果。因此，有各种可能，没有限制。

进一步地，还可实施为另外具有一充电底座结构、通信底座结构、或充电通信底座结构，与壳体相结合，以执行充电及/或通信程序。在此，与前述的底座结构类似，较佳地是，如图12所示，充电/通信底座结构120会具有一容置空间，以接收壳体，且在此容置空间中会具有充电/通信电接触部件1201，以与壳体上的充电/通信电接触部件达成电接触；另外，该充电/通信底座结构还会包括一通信界面1202，例如， USB界面，以通过与一外部装置进行连接而达成充电/通信程序。在此，特别地是，若所接收的是具有凸出结构的壳体，则此容置空间的底部需开设相对应的一开口1203，若所接收的是不具凸出结构的壳体，则此容置空间的底部可选择开设或不开设开口，没有限制。

进一步地，当壳体实施为与依附结构及/或各种底座结构的容置空间之间通过磁力而固定时，较佳地方式是，分别将至少一第一磁性102 物质设置于壳体(请参照图1)，以及至少一第二磁性物质设置于容置空间(未显示)，以通过成对的磁性物质间的磁力相吸而达到相互结合的目的，并且，更具优势地是，利用磁性物质间同性相吸、异性相斥的原理，再配合上磁性物质分别于壳体上以及容置空间中经设计的设置位置，将可进一步提供定向、限位等效果，举例而言，较佳地是将磁性物质设置于偏离中心的位置，例如，偏离圆心或偏离中线的位置，以确保结合方向的正确性，进而避免当壳体实施为圆形、正方形、长方形或其他对称的形状时，容易出现的接触位置错误的现象，再者，也可采用二对以上的磁性物质，除了可利用磁性差异而使定位效果更佳外，由于受力点增加，也让两者间的结合力可更为平均，将可避免接触不完全的现象，尤其上述各种底座结构与壳体间的结合多涉及电接触的达成，例如，电延伸底座结构，充电/通信底座结构等，如此的设计将有助于达成正确且稳定的电接触，进而确保信号撷取、充电/通信程序的顺利进行，是相当重要的一环。

在此，由于壳体的体积微小，为了能确实达到定向、限位的效果，较佳地是，采用小尺寸的磁性物质，以避免因磁场范围大于壳体而无法达到预期效果；另外，位于该微型壳体上的第一磁性物质，可设置于壳体内部，也可嵌置于壳体的壳壁中，例如，与壳体一体成形，也可依附于壳体外部表面，例如，待壳体形成后再利用黏贴的方式依附上磁性物质，有各种实施可能，没有限制。

再者，当该微型壳体与底座结构间的结合涉及电接触时，例如，充电/通信底座结构，以及电延伸底座结构，壳体与底座结构间的电接触如何达成及维持同样有许多可能。在一较佳实施例中，利用的是顶针连接器(pago pin)，其中，壳体上的电接触部件以及底座结构上的电接触部件中，相互成对的电接触部件，例如，一起用以执行电生理操作者，以及一起用于进行充电及/或通信程序者，每一对电接触部件的至少其中之一实施为顶针连接器，如此一来，通过顶针连接器受力可产生伸缩的特性，两者间的电接触可获得确保，如图13所示，位于壳体下表面的电接触部件101与底座结构中实施为顶针连接器130的电接触部件成对达成电接触。

特别地是，在实际实施时，由于会同时具有复数对的电接触部件，以用于各种用途，例如，同时具有电延伸电接触部件以及充电/通信电接触部件，因此，如何妥善的分配，相当重要。首先，在顶针连接器具一定的体积的情形下，若将所有顶针连接器设置于壳体内，会造成壳体的体积过大，另一方面，若将顶针连接器皆设置于底座结构中，虽有较大的空间可以容纳，但若底座结构实施为可抛时，例如，可抛式电延伸底座结构，则将导致成本攀升，再者，正如所知，顶针连接器具有伸缩弹力，当多个顶针连接器并联使用时，伸缩弹力是彼此相加，尤其当超过三个电极接触点(构成一平面)时，将需要更大的结合力来克服伸缩弹力的总和，才能确保壳体与底座结构间的结合，并使每一对电接触都被达成，例如，当采用磁吸方式进行结合时，相吸的磁力必须大于伸缩弹力的总和才能确保两者间的结合以及多个电接触的稳定达成。因此，较佳地是，将顶针连接器分设于壳体以及底座结构中，藉此让体积、成本、伸缩弹力等皆能获得较为平均的分配。

据此，本申请在实际实施时，复数对电接触部件中，顶针连接器的使用被分成两部分，亦即，第一部分成对电接触部件以及第二部分成对电接触部件，举例而言，由于电生理信号撷取程序与充电/通信程序不会同时进行，故该第一部分成对电接触部件可实施为用于充电/通信，且将顶针连接器设置于通电/通信底座结构上，以及该第二部分成对电接触部件可实施为用于进行电延伸，且将顶针连接器设置于壳体上，例如，当利用USB埠进行充电/通信时，需要使用4对电接触部件，另外，电延伸用途则依照电极数量需使用2-5对电接触部件，如此一来，除了壳体的体积及底座结构的成本能有效降低外，壳体与不同底座结构间每次的结合需克服的顶针连接器数量就可减少，有助于更容易且稳定地达成电接触，尤其在利用磁力相吸结合时，所需结合磁力的减少也让磁性物质的体积可维持在小尺寸，对壳体体积的微小化亦有帮助。

至此，通过上述的各种实施方式，本申请的微型壳体可被设置于人体的各个位置，生理感测元件也能正确地进行设置，以取得稳定且高品质的生理信息，且基于体积微小，使用者的设置负担相当的小，极具优势。

接下来，则针对较为特殊的设置位置，耳朵，进行叙述。

一般来说，耳朵是可取得各种生理信号的良好位置，举例而言，当设置光传感器时，可取得如心率、血氧浓度变化等的血液生理信息，当设置信号撷取电极时，可取得各种电生理信号，例如，脑电信号，心电信号，肌电信号，皮肤电信号等，当设置其他的生理感测元件时，则可取得其他的生理信息，例如，体温变化，身体活动信息，呼吸情形，打鼾相关信息等。但也由于耳朵可被用来设置壳体的空间狭小、位置受限、壳体固定不易等各种限制，故在实际实施时一直有其难度。

而本申请微型壳体的微小体积正好突破了上述的限制，因此，无论是设置于耳朵内侧、耳朵上、或耳朵附近，都变得可被实现，以下即举例说明各种可能。

在一方面的构想中，最简单直接的方式，就是利用黏附的方式，并将其贴附于耳后，例如，耳廓后方的无毛髮区域，接近大脑皮质颞叶区的位置，如图14中所示，耳廓后方的上半部区域会对应至头骨下方的大脑皮质，而设置在此位置时，则可利用前述的各种黏附结构或底座结构，例如，黏附结构，依附底座结构，电延伸底座结构等，以进行固定，相对地，生理感测元件也可有各种选择，举例而言，可设置光传感器取得血液生理信号，其中，除了可取得心率外，当设置位置的下方对应至大脑皮质时，可取得血氧浓度；另外，当壳体底面及顶面皆设置电生理信号撷取电极时，可取得心电信号，或者也可通过结合电延伸底座结构而取得其他电生理信号，例如，脑电信号，肌电信号，皮肤电信号等；再者，也可设置温度传感器、加速度器、麦克风等其他生理感测元件，取得体温信息、身体活动信息、打鼾相关信息等其他生理信息。因此，没有限制。

在此情形下，壳体不但可隐藏于耳廓后方，且通过黏贴的方式，非常不容易脱落，可适用于几乎任何场合，例如，运动期间，日常生活，睡眠期间等，非常方便；进一步，只要黏附结构采用覆盖形式且提供防水功能，还可于洗澡、游泳期间使用，更具优势。

在另一方面的构想中，则可利用穿戴结构(耳戴结构)而设置于耳朵上。由于本申请的壳体尺寸非常小，故许多现有技术中无法顺利进行设置的位置皆变成可行，只需设计合适的穿戴结构(耳戴结构) 即可达成。

首先，在壳体体积够小的情形下，将壳体设置于耳内就变得可行。根据耳朵的结构可知，如图15所示，耳内适合放置壳体的位置为耳甲腔154以及耳道150所形成的空间，而为了使壳体能够稳定地设置于其中，如图16A-16D所示，本申请采用了一耳内维持结构160。

在这个空间中，首先，由于耳道是接收声音的通道，因此，较佳地是，让壳体在设置时偏向耳甲腔，以避免因壳体挡住耳道而造成来自外部的声音受到阻挡，尤其，在日常生活期间使用时，可能需要长时间配戴，保持能接收来自外界的声音且不影响听觉，对提高使用安全性来说非常重要，另外，由于光传感器在此实施例中是穿过下壳体的底面而取得生理信息，因此，相较于设置于耳道口处，较偏向耳甲腔的设置位置，可确保发光源所发出的光线，能够有效进入血管中，亦即，耳甲腔底部下方组织中的血管，以取得血液生理信息。在此，如前所述，较佳地是，下壳体可实施为由透光材质制成，以利于发光源的光线穿透进入耳甲腔，但不受限地，也可利用设置透光镜片、或设置透光物质而达成。

据此，根据本实用新型申请的该耳内维持结构160实施为具有一套设部件161，以及一抵顶部件162，其中，该套设部件161用以与壳体100相结合，例如，包覆至少一部分的壳体，并使该壳体以下壳体朝向耳甲腔底部的方向置入耳廓中，该抵顶部件162则自该套设部件突出，朝向并抵顶耳屏151的位置，如此一来，由于耳屏151与耳甲腔154的中间即为耳道口，因此，通过此该抵顶部件突出抵顶耳屏的行为，壳体正好可以被维持在耳甲腔的位置。

进一步地，为了让声音能够通过进入耳道，则是通过变化该抵顶部件的形状而达成目的。如图16A-16D所示，当该耳内维持结构被设置于耳廓内时，在套设部件与耳屏之间，会形成至少一通道163，例如，图16A显示该抵顶部件上直接形成通道163，另外，图16B-16D则显示该至少一通道由该抵顶部件、耳甲腔154的耳甲墙155、以及耳屏 151所共同形成，亦即，该耳内维持结构不会将整个空间填满，而是会在耳道口附近提供声音通过的路径，让声音的进出不会受到阻挡，以提高使用安全性。

另外，除了朝向耳屏的抵顶部件外，也可增设其他的抵顶部件，例如，朝上抵顶耳甲艇156周围之耳甲墙155的抵顶部件，朝向与耳屏位置相对的耳甲墙的抵顶部件，以增加设置稳定性，除了可在配戴期间减少脱落的可能，也因此让光传感器的取样更为稳定，信号品质更佳。

较佳地是，该耳内维持结构整体、或抵顶部件实施为由弹性材质制成，例如，硅胶，橡胶，或其他弹性物质，除了增加使用舒适度外，也能提供缓冲及微幅调整的功能。

除了光传感器外，亦可增设其他的生理感测元件，例如，加速度器，温度传感器，麦克风，电极，压电振动传感器等，以取得其他的生理信息，例如，身体活动信息，睡眠姿势，打鼾相关信息，电生理信号等，没有限制。

再者，另一种可能是，让壳体设置于耳廓上。如前所述，本申请的壳体体积小，且重量轻，即使设置于耳廓上亦不会产生负担，其中，可利用磁力来达成设置。

如图17A-17B所示，一磁吸结构170被用来将微型壳体设置于一耳廓的一耳廓部分上，其包括一容置部件171，一连接部件172，以及一磁力部件173，其中，该容置部件170用来与壳体100的至少一部分相结合，以及该连接部件172用来连接该容置部件171以及该磁力部件173，在使用时，通过该连接部件所具有的形变特性，使得相结合的该壳体及该容置部件可位于该耳廓部分的一侧，而该磁力部件则可位于该耳廓部分的另一侧，且两者彼此相对，并通过磁性相吸的原理而固定于该耳廓部分上。

在此，该容置部件的实施，有各种可能，例如，可利用环绕的方式(图17A)，或者也可实施利用包覆的形式(图17B)，没有限制。另外，该连接部件所具有的形变特性，有不同的达成方式，例如，可通过材质本身的特性来达成形变特性，例如，硅胶、橡胶等，或者，也可选择如绳子、链子等形式的部件来实现形变特性，没有限制。再者，该磁力部件则是内含有磁性物质，以与容置部件及壳体相结合后的整体达成磁力相吸的效果，至于磁力相吸的达成，则有几种方式，举例而言，可直接在壳体内设置磁性物质，例如，下壳体与电路板之间，或是将磁性物质嵌置于下壳体的壳壁中、或贴附于下壳体的底面，以与该磁力部件产生相吸，或者，也可将磁性物质设置于容置部件上，如图17B所示，在底部设置一磁性物质174，亦可与该磁力部件产生相吸，故可依实际需求而有各种变化，没有限制。此外，由上述可知，该容置部件、该连接部件、以及该磁力部件，除了内含的磁性物质外，可依实际需求而实施为由同一材质制成，也可实施为由不同材质组合而成，没有限制。

正如所知，耳廓的生理结构分为具软骨部分以及耳垂(不具软骨部分)，其中，具软骨部分较为坚硬，位于下方的耳垂则较为柔软，由于耳廓厚度大体上无太大个体间差异，故用于固定的磁力能有效地被控制，再加上本申请壳体体积小、重量轻，因此相当适合利用于耳廓两侧设置磁力的方式而被固定于耳廓上，至于固定的位置，除了常见的耳垂外，具软骨部分的耳廓也几乎无设置限制，例如，耳轮157 与对耳轮脚158之间的区域，亦即，耳廓的上半部，耳甲艇156，耳甲腔154等位置，都是能够利用磁吸达成设置的位置，其中，具软骨部分由于软骨提供了较佳的支撑力，壳体以及生理感测元件能有较为稳定的设置，有助于取得高品质的生理信息，是相当具优势的选择。

另外，不受限地，在实施时，壳体可设置于耳廓前侧、也可设置于耳廓后侧，可因应实际情况改变，而且，当壳体被设置于耳廓前侧的耳甲腔及/或耳甲艇中时，较佳地是，该容置部件可进一步延伸出抵顶部件，以抵顶耳甲腔及/或耳甲艇周围的耳甲墙，进而达到进一步固定的效果，有助于更稳定的壳体设置。

而上述利用磁吸结构进行设置的各种可能，则是根据所使用的生理感测元件、欲取得的生理信息种类、使用时美观度等各方面因素而决定最终实施的形式，举例而言，欲利用光传感器取得血液生理信息时，需注意将下壳体底面朝向取样位置，而取样位置则取决于欲取得血液生理信息的种类，例如，血氧浓度、及/或心率；当利用电生理信号撷取电极时，根据取得电生理信号种类的不同，可能需要再延伸另一电极，例如，自壳体延伸而出，以设置于同一耳廓、另一耳廓、或头骨等位置；加速度器也根据欲取得生理信息不同有设置位置的差异，例如，若欲取得打鼾相关信息，需设置于可感测到打鼾造成之体腔振动的位置，若欲取得睡眠姿势相关信息，则设置位置较无限制；温度传感器需设置于可取得体温信息的位置；麦可风则需设置于可取得声音的位置。也因此，壳体不受限于设置在耳廓的前侧或后侧，可依实际需求而改变，皆为可行。

另一种实施可能是，将壳体设置于耳后，落在耳廓与头骨之间。如图18A-18C所示，本申请采用了一耳前部件180以及一连接结构190，来达成此一设置。

该耳前部件180用来设置于一耳廓的前侧，并会与该耳廓前侧的生理结构产生相互卡合，因而达成固定的效果；该连接结构190则包括一耳前部分以及一耳后部分，该耳前部分进一步具有一第一结合件 191，用以与该耳前部件的至少一部分进行机械结合，该耳后部分则进一步具有一第二结合件192，用以与壳体100的至少一部分进行机械结合，并且，该耳前部分以及该耳后部分两者间会产生相对施力，而通过此相对施力，该壳体就可被固定于耳廓后侧。

也就是，该耳前部件在与耳廓前侧生理结构进行卡合后，达到了定位的效果，而藉此，与该耳前部件进行机械结合的该连接结构的该耳前部分，亦可在耳廓上被定位，之后，通过该耳前部分与该耳后部分间的相对施力，即达到了定位位于耳廓后侧、与该耳后部分进行机械结合之壳体的效果。而当壳体能够稳定地设置于耳廓后侧时，对于生理感测元件的设置以及生理信息的取得皆具有正面的帮助。在此，可设置的生理感测元件包括，但不限于，光传感器，加速度器，电生理信号撷取电极，温度传感器，以及麦克风。

其中，需注意地是，该第一结合件与该耳前部件之间，以及该第二结合件与该耳后部分之间，可实施为为一体成形，也可实施为可移除的形式，视实际实施情形而定，没有限制。

该耳前部件的实施种类有各种可能，且其与耳廓生理结构之间的卡合亦有各种可能。举例而言，如图18B，该耳前部件180可实施为具有一耳内部分181以及一延伸杆182，且该耳内部分181卡合于耳屏 151、耳屏间切迹152、与对耳屏153之间，以达到固定效果；或者，如图18A，该耳前部件180也可实施为仅具有耳内部分，此时，该耳内部分较佳地是实施为至少部分抵顶该耳廓的生理结构，例如，抵顶耳甲腔及/或耳甲艇的耳甲墙155、耳屏151、对耳屏153等，或者是与耳道产生卡合，以达到固定的效果；因此，该耳前部件的实施形式不受限，只要能与耳廓前侧的生理结构，产生卡合并达到固定效果，皆为本申请所主张的范畴。至于该连接结构的该第一结合件191与该耳前部件180间的机械结合，则不受限地可实施为与该耳内部分181产生机械结合，及/或与该延伸杆182产生机械结合，且进一步地，可实施为可移除的形式，例如，该第一结合件可实施为一环套，可移除地与该延伸杆相结合，或者该第一结合件也可实施为一套件，可移除地至少部分包覆该耳内部分，因此，有各种实施选择及可能，没有限制。

该连接结构同样有不同的实施方式。在一实施例中，如图18A所示，该连接结构190实施为一可挠性连接结构，且该可挠性连接结构的耳前部分以及耳后部分是通过磁力相吸而达成两者间的相对施力，其中，该耳前部分进一步具有一磁力件193，设置于该第一结合件191 以及该第二结合件192之间，并内含一磁性物质，而用来达成磁力相吸的另一磁性物质，则设置于耳廓后方，其可实施为设置于该耳后部分的该第二结合件192上，也可设置于壳体100上，其中，当被设置于壳体上时，则可实施为设置于壳体内部、嵌置于壳体的壳壁中、或贴附于壳体表面等，皆为可行。

因此，通过两个磁性物质间的磁力相吸，该耳前部分的该磁力件以及该耳后部分与该壳体的结合体就可产生相对施力，进而达到使该壳体被固定于耳廓后侧的效果。

此种实施方式的优势是，只要磁力件的尺寸适合，其于耳廓前侧的设置位置即没有限制，因此，位于耳后的壳体也能被设置于最佳的取样位置。

在另一种实施例中，如图18B-18C所示，该连接结构190实施为一耳挂结构，设置于耳廓与头骨之间，在此情形下，当该耳挂结构的耳前部分的第一结合件191与该耳前部件180的至少一部分产生机械结合时，该耳挂结构的一端即被定位，接着，通过耳后部分的第二结合件192与壳体100产生机械结合，即可进一步达成壳体定位，至于该耳前部分以及该耳后部分之间的相对施力，则是通过该耳挂结构所具有一弹性形变特性来达成，例如，可利用塑胶、或记忆金属等材质进行制作，以提供该弹性形变特性，进而达成稳定的设置；再者，该第一结合件191可进一步实施为可于该耳前部件的该延伸杆上移动，例如，上下移动，旋转等，其中，通过上下移动，可适应不同的耳廓尺寸外，以及提供壳体向下的固定分力，而通过旋转，则可进一步提供让壳体更为贴近皮肤的分力，例如，朝向耳廓后方的分力，因此，相当具有优势；另外，该第二结合件192也可进一步实施为可于该耳挂结构的该耳后部分上移动及/或旋转，例如，利用可移除地套设于该耳后部分的一硅胶件，而此将有助于将壳体以及生理感测元件设置于最佳位置，例如，壳体可被移动至最适合取样的位置，以及可利用旋转而调整壳体与耳廓或头部间的接触角度等，同样具有优势。在此，需注意的是，该耳挂结构除了图18B所示，设置于耳廓上方与头骨间外，也可实施为如图18C所示，设置于耳廓下方与头骨之间，没有限制。

进一步地，无论采用何种形式的连接结构，该耳前部件皆可实施为一耳机，例如，有线或无线耳机，如此一来，就能直接利用使用者既有的耳机作为支撑来设置本申请的微型壳体，不但方便，亦具成本效应；而且，再进一步地，耳机还可实施为根据所取得生理信息而产生音频，并提供给使用者，例如，通知使用者达到了预设的生理状态，如心率到达预设值，或出现预设的睡眠姿势等，而产生音频的方式则可实施为，例如，若为具控制单元的无线耳机，例如，智慧耳机，可直接与本申请微型壳体中的控制单元通过彼此的预载程式而进行无线沟通并决定音频，或者，若为受控于电脑装置或可携式电子装置的有线或无线耳机，例如，与手机或电脑相连接的有线或无线耳机，可通过本申请微型壳体中控制单元的预载程式与该电脑装置或可携式电子装置中的预载程式进行无线沟通而决定音频，因此，有各种可能，没有限制。

至此可知，在本申请的微型壳体体积足够小的情形下，即使是设置空间受限的耳朵，只要配合不同的穿戴/耳戴结构，亦能有良好且稳定的设置，也因此，当本申请的壳体搭配上述多个耳戴结构时，即形成了一耳戴式生理系统，其可涵盖耳朵上大部分的取样位置，再加上可变化采用不同的生理感测元件，等于是个全方位的系统。

在实际实施时，该耳戴式生理系统会包括一微型耳戴生理装置以及多个耳戴结构，其中，该微型耳戴生理装置，如前所述，包括壳体，控制单元，生理感测元件，通信模块，以及电池等，该多个耳戴结构则至少会包括一第一耳戴结构以及一第二耳戴结构，但不受限制，亦可实施为多于二个耳戴结构，例如，三个或四个，且在此，耳戴结构可以是前述任何可将壳体设置于耳朵上或耳朵附近的穿戴结构，例如，耳内维持结构，磁吸结构，耳前部件与连接结构，黏附结构，依附底座结构，电延伸底座结构等，也因此，可取得生理信息的位置不受限制，可以是耳廓的任何部分，也可以是头骨，没有限制。

壳体与每一个耳戴结构皆实施为可移除的形式，如此一来，使用者就可根据不同的使用习惯、使用需求等，而具选择地与合适的耳戴结构相结合，并取得相应的生理信息，例如，若于运动期间使用，可选择搭配耳机的连接结构，或磁吸结构，或可选择设置于耳廓后侧位置的穿戴结构；若于睡眠期间使用，可选择耳内维持结构，以避免侧睡造成不适；若于日常生活期间使用者，则可依照个人使用习惯而进行选择。另外，也可能出现使用者对某个或某些耳戴结构无法适应的情形，例如，无法适应有壳体夹设于耳廓上，而通过此系统，就可不受拘泥地提供使用者其他的选择，相当具有优势。

或者，也可根据欲取得的生理信息而选择，例如，欲取得血氧浓度时，将光传感器设置于耳垂、耳甲腔底部、或耳后对应至大脑皮质的位置等是较佳选择，欲取得心率时，则光传感器可设置于耳朵上的任何位置，且特别地是，为了因应更换耳戴结构所产生的取样位置改变，该光传感器还可进一步实施为如前所述的具有三种发光源，分别提供三种波长组合，以针对不同的血液生理信息提供最佳的取样波长组合；欲取得身体活动信息、睡眠姿势、及/或打鼾相关信息时，加速度器、及/或麦克风需设置于耳朵上/耳朵附近可取得身体活动、可取得声音、及/或可侦测打鼾体腔振动的位置；欲取得电生理信号，如脑电信号，心电信号，肌电信号，皮肤电信号等，位于壳体上的电极，可实施为取得各种电生理信号的参考电极，可设置于耳朵的任何位置，另若需从壳体延伸出其他电极时，则可设置于同一耳廓上、另一耳廓、或头骨上。相关的设置及使用细节，以及其他设置可能，则如前述各种生理感测元件及各个穿戴结构的内容所列，不再赘述。

因此，如此的概念不但让同一个微型生理装置能够耳朵这个设置位置发挥最大的效益，也提供使用者最多元的选择，有助于增加使用意愿及提升使用普及度，相当具优势。

除了可结合不同的耳戴结构而设置于耳朵上/耳朵附近不同的位置外，其他的身体位置亦可通过更换穿戴结构的方式而变换设置，例如，在手指、手腕、脚掌、耳朵、躯干、口鼻附近、额头等位置之间变换，如此将可提供多功能的一穿戴式生理系统。

其中，特别地是，当采用光传感器时，根据所设置光源的数量以及波长的不同，可提供另外的实施选择。如前所述，欲取得心率及其他血液生理信息，例如，呼吸行为，需包括至少一发光源，而欲取得血氧浓度则需包括至少二发光源，且两种情形获得最佳取样结果的适合波长组合不同，因此，在本申请提供可通过更换不同穿戴结构而变更不同设置位置的实施方式中，较佳地是，搭配同时设置如前所述地三种发光源，如此一来，无论设置的位置为何，都可顺利取得血液生理信息，不但增加使用方便性，亦提高使用效益。

举例而言，该穿戴式生理系统会包括一微型穿戴生理装置以及至少一第一穿戴结构以及一第二穿戴结构，其中，该微型穿戴生理装置包括壳体，控制单元，通信模块，电池，以及特别地是，至少一第一发光源，至少一第二发光源，至少一第三发光源，以及至少一光检测器，其中，该至少一第一发光源会产生具一第一波长组合的光，该至少一第二发光源会产生具一第二波长组合的光，该至少一第三发光源会产生具一第三波长组合的光，以及该至少一光检测器会接收自该至少一第一发光源、该至少一第二发光源、以及该至少一第三发光源所发出的光的至少其中之一。

该壳体可具选择地与第一穿戴结构或第二穿戴结构相结合，以设置于一第一身体区域或一第二身体区域，其中，当设置于该第一身体区域时，控制单元会通过该第一发光源，该第二发光源，以及该至少一光检测器而取得一第一血液生理信息，以及当被设置于该第二身体区域时，该控制单元会通过该第三发光源以及该至少一光检测器而取得一第二血液生理信息。

其中，该第一血液生理信息实施为包括血氧浓度，以及可经由该第一发光源、该第二发光源及光检测器取得的血液生理信息，据此，该第一身体区域包括，但不限制于，额头，口鼻之间，耳朵，手指，以及脚掌等位置；另外，该第二血液生理信息包括可经由第三发光源及光检测器取得的各种血液生理信息，例如，心率，呼吸行为等，而该第二身体区域则包含了头部、躯干、四肢等身体部位。

在实际实施时，举例而言，可利用第一穿戴结构实施为指戴结构而于手指尖取得血氧浓度，也可利用第二穿戴结构实施为磁吸结构而另自耳廓取得心率及其他血液生理信息；或者，可利用第一穿戴结构实施为依附底座结构于额头取得血氧浓度，也可利用第二穿戴结构实施为黏附结构另于躯干取得心率及其他血液生理信息；或者，可利用第一穿戴结构实施为黏附结构于口鼻之间取得血氧浓度，也可利用第二穿戴结构实施为腕戴结构另于手腕取得心率及其他血液生理信息。因此，各种形式的穿戴结构皆可使用，不受限于上述，例如，本文前述的各种形式穿戴结构，或是现有常用的各种穿戴结构，如头带、胸带、贴片等，皆无限制。

当然，亦适用同一个生理结构的不同部位变换，例如，可利用第一穿戴结构于耳垂上取得血氧浓度，另也可利用第二穿戴结构于耳内取得心率及其他血液生理信息，或者，可利用第一穿戴结构于指尖取得血氧浓度，另也可利用第二穿戴结构于其他指节上取得心率及其他血液生理信息。

据此可知，在实际实施时，没有设置位置的限制，也没有穿戴结构的限制，只要是身体上可取得血氧浓度、心率、及其他血液生理信息，且可通过前述的各种穿戴结构(包括耳戴结构)达成设置微型壳体的位置，皆属本申请所主张的范畴。

再一方面，本申请的微型生理装置还可于睡眠期间取得生理信息。由于壳体的体积微小，再配合上合适的穿戴结构，即使于睡眠期间使用，对使用者亦不造成负担，以往因设置各种生理感测元件而难以入睡的情形，将可获得显著改善，因此，确实是相当适合于睡眠期间使用的选择。

而当于睡眠期间使用时，经常的应用是检查是否出现睡眠呼吸障碍，其中一种睡眠呼吸障碍是睡眠呼吸暂停(Sleep Apnea)，其一般分三种类型:阻塞型睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea，OSA)，中枢型睡眠呼吸暂停(Central Sleep Apnea，CSA)，以及混合型睡眠呼吸暂停(Mixed Sleep Apnea，MSA)，其中，阻塞型睡眠呼吸暂停 (OSA)之主要特征为，于睡眠期间由于上呼吸道完全或局部阻塞而形成一段时间内呼吸气流减少或中止之现象，中枢型睡眠呼吸暂停(CS A)是因大脑驱动肌肉进行呼吸的机制出现问题所造成，会使得呼吸肌肉的神经驱动出现短时间的停止，混合型睡眠呼吸暂停(MSA)是指阻塞型睡眠呼吸暂停以及中枢型睡眠呼吸暂停两者混合出现的情形；还有另一种常见的睡眠呼吸障碍为打鼾，此种产生噪音的症状是由于睡眠时上呼吸道气流通过时使得软组织发生振动而产生。

OSA以及严重的打鼾已被研究证实与诸多的临床症状高度相关，如白天嗜睡，忧郁症，高血压之形成，缺血性心脏疾病，脑血管疾病等，且打鼾为OSA中最常伴随出现的症状，并且打鼾也被普遍认为是OSA发生之前兆现象，两者的成因都和上呼吸道狭窄的生理现象有关。

而根据研究显示，伴随着上呼吸道狭窄程度的演进，通常的情况是，先产生与睡眠姿势相关的打鼾症状，更严重时则即使非仰躺时也开始容易发生打鼾，并开始发展成轻度的OSA，且打鼾的发生与睡眠姿势的相关性逐渐下降，更进一步，OSA严重度也由与睡眠姿势相关的轻度至中度，最后变成与睡眠姿势较不相关的重度情形。

睡眠姿势训练(Sleep positional Training，SPT)是一种可改善姿势性OSA及姿势性打鼾的方法，近年已发展出新一代的姿势训练装置，通过于身体的适当位置，例如，头部、颈部、胸部或腹部，设置姿势传感器，例如，加速度器，并在侦测到使用者之睡姿为仰躺时，经由产生微弱的振动警示，而促使使用者改变睡姿以避免仰躺。经由许多的研究报告指出，通过这种简单却有效的方式，即可避免患者于睡眠中仰躺，进而大幅降低OSA事件的发生数量。

而本申请的微型生理装置，无论是应用于睡眠呼吸障碍的检测，或是进行睡眠姿势训练，都相当的适合。

举例而言，光传感器取得的血氧浓度可用来获得评估或检测睡眠呼吸暂停的重要指标，氧减饱和度指数(Oxygen Desaturation Index， ODI)以及低氧水平，PPG信号取得的心率、DC分量则可用来得出呼吸行为，以了解睡眠呼吸的变化；阻抗侦测电极、加速度器、压电动作传感器、RIP传感器等可取得呼吸动作，以了解胸腹的起伏变化；加速度器、麦克风、压电振动传感器等可取得打鼾相关信息；加速度器可用来取得睡眠姿势、睡眠身体活动信息等，并进一步得出睡眠阶段/ 状态相关信息，温度传感器可取得体温信息，电生理信号撷取电极可取得眼电信号、脑电信号，进而判断睡眠阶段，也可取得心电信号，了解睡眠期间的心脏活动情形。而且，基于壳体相当微小，将不限于仅设置单一个装置，亦可同时在身体多个部位皆进行设置而取得多种生理信息，有助于更准确判断睡眠生理信息。

当应用于进行睡眠姿势训练时，只需在壳体内增设电连接至控制单元的触觉警示单元，例如，振动模块，就可提供改变姿势所需的触觉警示，例如，振动警示，而且，本申请的微型生理装置原本即会被设置于体表，例如，利用黏附结构进行设置，且具有如前所述的突出缘可帮助装置更加贴合皮肤，将可使触觉警示更有效地被传递至人体，让睡眠姿势训练的效果更为显著，至于有关突出缘的实施细节，由于已详述于前，故在此即不再赘述。

睡眠姿势训练最主要的依据是睡眠姿势，而在本申请中，睡眠姿势相关信息则是利用加速度器取得，其取得位置为身体的适当位置，包括头顶，额头，耳朵，口鼻，下颏，颈部，胸部，以及腹部，且可设置于身体的任何身体表面，例如，正面，背面等，只要可通过换算的方式而取得睡眠姿势的位置皆可，其中，以躯干以及躯干上方的颈部最具代表性。

姿势训练的方式为，当侦测到睡眠姿势符合一预设姿势范围，例如，仰躺姿势，并持续一段时间(例如，5秒至10秒)时，触觉警示单元会启动触觉警示，且该触觉警示会逐渐增加/增量强度，直到侦测到睡眠姿势脱离该预设姿势范围，例如，变成不同的睡眠姿势、或非仰躺姿势，则警示立即停止，若在一预设期间(例如，可调整的10秒至60秒)后未侦测到姿势发生改变，则警示会暂停，并在一段时间(例如，可调整的数分钟)后重新开始；在一些实施例中，该触觉警示一开始的频率/持续时间会非常短，并逐渐地增加，直到使用者不再呈现仰躺姿势为止；无论警示的强度为何，都会具警示间间隔(例如，2秒) 的重复数次(例如，6次)。

至于预设姿势范围的设定，则是可依实际需求而有所不同，举例而言，根据对于仰躺姿势定义的不同，预设姿势范围即有所改变，例如，当加速度器设置于躯干时，可设定为躯干平面法线与床面法线夹角落在正负30度的范围，或者，当加速度器设置于额头时，由于头部可能有较多的动作，因此可设定为额头平面法线与床面法线夹角落在正负45度的范围，又或者，当加速度器设置于颈部时，可与头部有同样的设定范围等。因此，没有限制，有各种选择。

触觉警示的提供则为，控制单元会被建构以产生一驱动信号，且触觉警示单元在接收该驱动信号后，会产生至少一触觉警示，并将该至少一触觉警示提供予该使用者，以达成睡眠姿势训练的目的，其中，该驱动信号是实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，且该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时所决定的一警示行为而产生。

综上所述，本申请的微型生理装置，通过内部结构的配置，达成了前所未有的小巧尺寸，因而突破了人体设置位置的限制，几乎体表所有的位置皆可进行设置并取得生理信号，再配合上巧妙设计、适用于身体各个部位的各式穿戴结构，不但提供几乎无感的穿戴体验，也打破了使用时机的限制，无论是日常生活、运动、睡眠期间皆能轻松使用，故对穿戴形式的生理装置而言，确实是创新的突破。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (22)

1.一种微型穿戴生理装置，其特征在于，包括：

一壳体，具有一底面；

一电路板，容置于该壳体中，具有一上表面以及一下表面，其中，该下表面朝向该壳体底面；

一电池，设置于该电路板的上方；

多个电接触部件，设置于该底面；以及

一电延伸底座结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域，

其中，

该电路板上至少安装有：

一控制单元，至少包括微控制器/微处理器；以及

一通信模块，电连接至该控制单元，以及

其中，

该电延伸底座结构包括：

一主壳体，至少包括一上壳体以及一下壳体，其中，该上壳体被建构为具有一容置空间，以设置该壳体，以及该上壳体与该下壳体间形成一壳内空间；

一电路基底，设置于该壳内空间；

一延伸体，自该主壳体延伸而出，并具有一上表面以及一下表面；

至少两个另一电接触部件，露出于该容置空间中，以在设置该壳体时，与该多个电接触部件的至少其中两个形成电接触；

至少两个电生理输入输出元件，设置于该延伸体上，并分别电连接至该至少两个另一电接触部件；以及

该多个电接触部件以及该至少两个另一电接触部件中的至少其中一个电接触部件实施为利用顶针连接器来达成。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，该延伸体实施为由该电路基底延伸而成。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，该至少两个电生理输入输出元件实施为下列的至少其中之一，包括：热敏电阻，以及热电耦，以取得该使用者的呼吸气流变化，以及该体表区域实施为口鼻区域。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，该至少两个电生理输入输出元件被建构以执行下列的至少其中之一，包括：取得电生理信号，侦测阻抗信号，以及提供电刺激，以及该体表区域实施为下列的其中之一，包括：额头区域，躯干区域，耳廓后方区域，口鼻区域，以及四肢。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，该至少两个电生理输入输出元件实施为至少两个脑电信号撷取电极，以及该电延伸底座结构进一步实施为与一承载结构相结合，并露出该至少两个脑电信号撷取电极，以在将该承载结构设置于该使用者的一额头区域时，直接接触该额头区域的皮肤，进而取得脑电信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，该至少两个电生理输入输出元件分别被建构为与至少一结合件进行机械以及电性结合，以及该至少一结合件进一步被建构为与一钮扣电极进行机械以及电性连接，并在设置于该体表区域时，利用该钮扣电极接触该体表区域的皮肤。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，该装置还包括至少一磁性物质，设置于该壳体上，以及该电延伸底座结构还包括至少一另一磁性物质，以与该壳体内的该至少一磁性物质产生磁力吸引，进而达到将该壳体限位以及定向于该电延伸底座结构上的效果。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征是还包括一另一底座结构，用以设置该壳体，其中，该另一底座结构具有至少两个再一电接触部件，以在设置该壳体时，与该多个电接触部件的至少其中另两个形成电接触，进而执行下列的至少其中之一，包括：充电，以及通信。

9.一种微型穿戴生理装置，其特征在于，包括：

一壳体，至少包括一上壳体以及一下壳体；

一电路板，容置于该壳体中，具有一上表面以及一下表面，其中，该下表面朝向该下壳体；

一电池，设置于该电路板的上方；

至少一电接触部件，设置于该下壳体的底面；

至少一磁性物质，设置于该壳体内；以及

一黏附结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域，

其中，

该黏附结构实施为包括一依附结构以及一黏胶物质，其中，该依附结构具有一容置空间，用以覆盖该壳体的至少一部分，并通过该黏胶物质的一黏附力，而将该壳体固定于该体表区域，

其中，

该电路板上至少安装有：

一控制单元，至少包括微控制器/微处理器；

一光传感器，电连接至该控制单元，并设置于该电路板的该下表面；以及

一通信模块，电连接至该控制单元，

其中，

该光传感器包括至少一发光源以及至少一光检测器，其中，该至少一发光源发出至少一光线进入该使用者的该体表区域下方组织，该至少一光线经血管中血液反射后被该至少一光检测器接收，进而取得该使用者的一血液生理信息，以及

其中，

该下壳体底面实施为接触该使用者的该体表区域；以及

该至少一光线实施为通过该下壳体后进入该体表区域下方组织，以及经血液反射后通过该下壳体而被该至少一光检测器接收。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，该下壳体实施为下列的其中之一，包括：由一可透光材质制成，至少部分设置一透光镜片，以及至少部分包括一可透光材质。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，该血液生理信息实施为下列的至少其中之一，包括：血氧浓度，心率，以及呼吸行为。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征是还包括一底座结构，用以设置该壳体，其中，该底座结构具有至少一另一磁性物质，以与该至少一磁性物质产生磁力吸引，进而达到将该壳体定向以及限位于该底座结构上的效果，以及该底座结构包括至少一另一电接触部件，以在该壳体设置时，与该至少一电接触部件形成电连接，进而执行下列的至少其中之一，包括：充电，以及通信。

13.根据权利要求9所述的装置，其中，该壳体被建构为具有一结合段差，以用来达成与该依附结构间的相互结合。

14.根据权利要求9所述的装置，其中，该壳体的长×宽×高实施为小于18×18×12公厘。

15.根据权利要求9所述的装置，其中，该体表区域包括下列的其中之一，包括：额头区域，口鼻区域，耳廓后方区域，以及躯干区域。

16.一种微型穿戴生理装置，其特征在于，包括：

一壳体；

一控制单元，容置于该壳体中，至少包括微控制器/微处理器；

一加速度器，电连接至该控制单元；

一触觉警示单元，电连接至该控制单元；

一通信模块，电连接至该控制单元；

一电池；以及

一黏附结构，用以将该壳体设置于一使用者的一体表区域上，

其中，

该黏附结构实施为包括一依附结构以及一黏附物质，而通过该依附结构以及该黏附物质，该壳体被设置于该体表区域上，并紧贴该体表区域的皮肤表面；以及

该依附结构与该壳体形成一依附体，其中，该依附体具有一突出缘，包括一上表面以及一下表面，且在该依附体被设置于该体表区域时，该突出缘的该下表面会朝向该体表区域，以及通过该黏附物质的一黏附力，该依附体可被黏附于该体表区域，以及

其中，

该加速度器被建构以取得该使用者于一睡眠期间的睡眠姿势相关信息；

该控制单元进一步被建构以产生一驱动信号，且该警示单元在接收该驱动信号后，产生至少一触觉警示，并将该至少一触觉警示提供予该使用者，其中，该驱动信号实施为根据该睡眠姿势相关信息与一预设姿势范围进行比较后，该睡眠姿势相关信息符合该预设姿势范围时所决定的一警示行为而产生；以及

该至少一触觉警示通过紧贴于该体表区域的该依附体而传递至该使用者。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，该加速度器进一步被建构以取得下列生理信息的至少其中之一，包括：打鼾相关信息，心率，呼吸动作，睡眠身体活动信息，以及睡眠阶段。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征是还包括至少一另一生理感测元件，实施为下列的至少其中之一，包括：光传感器，电极，温度传感器，呼吸气流传感器，麦克风，压电振动传感器，压电动作传感器，以及RIP传感器。

19.根据权利要求16所述的装置，其中，该依附结构实施为下列的其中之一，包括：与该壳体一体成形，以及具有一容置空间，以与该壳体的至少一部分相结合。

20.根据权利要求16所述的装置，其中，该黏附物质至少设置于该突出缘的该下表面。

21.根据权利要求16所述的装置，其特征是还包括一黏附件，用以覆盖该突出缘的该上表面的至少一部分，以将该依附体设置于该体表区域，其中，该黏附件朝向该体表区域的至少一表面上，设置有该黏附物质，以利用该黏附物质的该黏附力而将该依附体黏附于该皮肤表面。

22.根据权利要求16所述的装置，其中，该体表区域包括下列的其中之一，包括：躯干，头部，以及颈部。

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