TW201325553A - 具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統 - Google Patents

Abstract

一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其係用以自一受測者之一身體特定部位量測血氧之脈波訊號而進行分析，此血氧量測系統偵測特定部位處於一定時間內血氧的一脈波訊號，並將脈波訊號進行頻譜計算且取得一心臟頻譜資訊，以計算及顯示心律不整資訊；或是依照脈波訊號之頻率變化計算心律不整資訊，可提供使用者、家屬或專業醫護人員受測病人之即時心臟狀況。又此具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統可不需內建電源單元以及顯示單元，具有價格成本低廉之優點。

Description

具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統

本發明係有關一種血氧量測系統，特別是指一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統。

隨著社會逐漸邁入高齡化及少子化，老人社區的規劃以及實施已是當前社區發展的一項重要目標。在醫院以及老人社區的健康照護方面，除了小型電子醫療器材模組可提供血壓、心跳等基本生理值訊號，更需要有一套更完善的生理值監測系統，例如一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統。經由每天由老年人或家屬進行監測生理值時，根據所使用之醫療器材監測使用者之心跳、血氧或心臟頻譜等生理值訊號，讓照護者能每天追蹤紀錄老人的健康狀況。

一般血氧計之原理為利用一發射部及一接收部，平行排列或是定位於身體待測部位之兩相對側，利用反射或是直射方式，以發射及接收光訊號。其中紅光訊號與紅外線訊號發射入身體待測部位之組織後，藉由比較所接收之紅光訊號與紅外線訊號之比值而推算出飽和血氧濃度。

心臟頻譜係為量測一人體之心臟脈動訊號，並將心臟脈動訊號轉換為頻譜圖，頻域轉換係採用快速傅立葉轉換(fast Fourier transform，FFT)演算法，此頻譜圖一般具有3到5個主頻率波形，第一個主頻率波形頂點為人體之心臟跳動頻率，若在主頻率波形外，尚出現數個雜亂頻率波形，則此人體之心臟狀況為不規則脈動狀態，視為心臟狀況異常，因此心臟頻譜可用來判讀心臟狀況。相關技術並見於本案發明人所提出之中華民國公告號I280119號專利中，在此不再贅敘。

由於一般血氧計具有操作容易及攜帶方便之優點，故目前在各大醫院、診所及居家照護中心已經相當普遍，但並無心臟頻譜監測之功能，對於特殊急需照護的病患或老人社區內要特別看護的老人，無法利用一般血氧計針對心臟狀況進行每日定時之監測。

一般醫院血氧計在量測病患時並無心臟頻譜功能，如需監測心臟狀況要根據醫師診斷並至大醫院進行進一步精密儀器量測，如一般醫院使用可計算心臟頻譜功能之血氧量測系統將可即時監測心臟，提供實用及便利性。

遠距照護中心目前已使用血氧計傳輸之病人血氧等生理資料，如使用可計算心臟頻譜功能之血氧量測系統，病人、老人及一般使用者可每日即時監測生理值以及心臟狀況。

有鑑於此，因而發展出一種操作方便具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，以提供病人、老人及一般使用者可每日即時監測生理值以及心臟狀況，獲得幫助。

本發明之目的之一係在提供一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，以兼具有原血氧濃度量測功能及心臟頻譜運算之功能。可依不同需求的病患、老人及一般使用者，提供適合的幫助。

為了達到上述目的，本發明一實施例之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統包含：一偵測單元，用以偵測身體特定部位處於一定時間內血氧之一脈波訊號及心跳數；一訊號前處理單元，連接於偵測單元，將偵測單元獲得之脈波訊號進行前處理；以及一運算處理單元，連接於訊號前處理單元，用以將前處理完畢之脈波訊號進行頻譜計算且取得一心臟頻譜資訊，並依據心臟頻譜資訊分析一心律不整資訊；或是依照該脈波訊號之頻率變化分析一心律不整資訊，其原理為判斷單位時間內之脈波次數改變量是否大於特定值。其中，該偵測單元為一指部感應器、趾部感應器、手掌感應器、腳掌感應器、耳部感應器、頭部感應器或是皮膚感應器，係發射一光訊號至身體特定部位，且接收通過身體特定部位之光訊號，以偵測脈波訊號；偵測單元包含一發射部及一接收部，平行排列或是定位於身體待測部位之兩相對側，利用反射或是直射方式，以發射及接收光訊號，其中，光訊號為紅外線或遠紅外線；該運算處理單元更包含一程式軟體，將該脈波訊號進行頻譜轉換並依一預定基準予以正規化，而後依據該正規化之頻譜計算一心律不整資訊；該具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，更包含一顯示單元，連接於該運算處理單元，用以顯示心跳數、血氧之脈波訊號資訊、心臟頻譜資訊及該心律不整資訊其中至少之一；該具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統係為單一血氧量測系統或是多功能病人監視系統。

本發明另一實施例之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，包含：一生理值量測裝置用以量測一血氧之脈波訊號並可輸出此生理值資訊；一外部電子裝置用以提供生理值量測裝置一電源，以及對生理值資訊進行資料處理、顯示及運算一心臟頻譜圖，並計算心律不整資訊；以及一傳輸單元連接生理值量測裝置及外部電子裝置，用以傳輸電源或生理值資訊。其中，該傳輸單元為透過有線或無線傳輸方式；該生理值量測裝置為一指部感應裝置、趾部感應裝置、手掌感應裝置、腳掌感應裝置、耳部感應裝置、頭部感應裝置或是皮膚感應裝置，係以發射及接收一通過身體待測部位之光訊號方式量測該脈波訊號；該生理值量測裝置包含一發射部及一接收部，平行排列或是定位於身體待測部位之兩相對側，利用反射或是直射方式，以發射及接收該光訊號，其中，該光訊號為紅外線或遠紅外線；該外部電子裝置更包含一程式軟體，將該脈波訊號進行頻譜轉換並依一預定基準予以正規化，而後依據該正規化之頻譜計算一心律不整資訊；外部電子裝置，更包含一顯示單元，連接於該運算處理單元，用以顯示該心跳數、該血氧之脈波訊號資訊、該心臟頻譜資訊及該心律不整資訊其中至少之一；該外部電子裝置可為桌上型電腦或筆記型電腦；或者，外部電子裝置亦可為智慧型手機或PDA；該具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統係為單一血氧量測系統或是多功能病人監視系統。

本發明另一實施例之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，包含：一種程式軟體，可供安裝於一電子裝置而就自一受測者之一身體特定部位量測血氧之脈波訊號而進行分析，該程式軟體可配合該電子裝置內其他特定軟硬體自動執行下述流程：將該脈波訊號進行頻譜轉換；依一預定基準將該頻譜予以正規化；以及依據該正規化之頻譜計算一心律不整資訊。

底下藉由具體實施例配合所附的圖示詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

請先參考第一圖，一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統包括一偵測單元11，用以偵測身體特定部位處於一定時間內血氧之一脈波訊號及一心跳數；一訊號前處理單元12，連接於偵測單元11，將偵測單元12獲得之脈波訊號進行前處理；以及一運算處理單元13，連接於該訊號前處理單元12，用以將前處理完畢之脈波訊號進行頻譜計算且取得一心臟頻譜資訊，並計算心律不整資訊；或是依照該脈波訊號之頻率變化分析一心律不整資訊，其原理為判斷單位時間內之脈波次數改變量是否大於特定值。

其中心臟頻譜係為量測一人體之心臟脈動訊號，並將心臟脈動訊號轉換為頻譜圖，頻域轉換係採用快速傅立葉轉換(fast Fourier transform，FFT)演算法，此頻譜圖一般具有3到5個主頻率波形，第一個主頻率波形頂點為人體之心臟跳動頻率，若在主頻率波形外，尚出現數個雜亂頻率波形，則此人體之心臟狀況為不規則脈動狀態，視為心臟狀況異常，因此心臟頻譜可用來判讀心臟狀況。

請參考第二圖，一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統包括一生理值量測裝置10，於一實施例中，生理值量測裝置10係為一電子血氧計，用以量測一定時間內血氧之一脈波訊號；一外部電子裝置30，用以提供生理值量測裝置10一電源，以及對該脈波訊號進行資料處理、顯示及運算一心臟頻譜圖之功能；以及一傳輸單元20連接生理值量測裝置10及外部電子裝置30，用以傳輸一電源以及生理值資訊。

接續上述，生理值量測裝置10透過一傳輸單元20連接於外部電子裝置30，如第二圖所示，此生理值量測裝置10設有一警示功能，例如一發光二極體(LED)或一液晶顯示器(LCD)，當連線成功，外部電子裝置30立即供應生理值量測裝置10所需電源，其中LED或LCD燈號亮起或閃爍代表連線成功，接著由外部電子裝置30透過傳輸單元20下達一量測指令給生理值量測裝置10。其中外部電子裝置30可為桌上型電腦或筆記型電腦；或者，外部電子裝置30亦可為智慧型手機或PDA。使用者可透過操作外部電子裝置30來下達該量測指令給生理值量測裝置10。

依據上述，本發明係利用外部電子裝置提供生理值量測裝置所需電源、顯示及運算之功能，生理值量測裝置本身不需具備電源、顯示、大量運算等功能，可大幅降低生產成本，再者，增加心臟頻譜量測於一般血氧量測系統，並計算心律不整資訊，如此一般血氧量測系統利用本發明之計算心律不整功能，對於平時需照顧及需立刻協助之病患、老人或一般使用者可給予即時之心臟監測資訊。

本發明提出一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，對於平時需照顧及需立刻協助之病患、老人或一般使用者，可迅速且確實的判斷心臟狀況，以提供家屬、照護中心、醫院或護士站醫護人員必要之生理資訊。再者，當使用本系統在持續監測病人生理狀況時，如發現病人心臟頻譜異常時，陪同人員可第一時間詢問病人身體狀況，如有不適，則可以至各大醫院安排進一步的心臟檢查。

綜合上述，本發明提供一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其係兼具有原量測功能、心臟頻譜量測之功能及計算心律不整功能。可依不同需求的病患、老人及一般使用者，提供適合的幫助。此具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統可不需內建電源單元以及顯示單元，具有價格成本低廉之優點。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

10．．．生理值量測裝置

11．．．偵測單元

12．．．訊號前處理單元

13．．．運算處理單元

20．．．傳輸單元

30．．．外部電子裝置

第一圖所示為本發明一實施例之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統單元電子裝置圖之示意圖。

第二圖所示為本發明又一實施例之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統單元電子裝置圖之示意圖。

10．．．生理值量測裝置

20．．．傳輸單元

30．．．外部電子裝置

Claims (12)

1. 一種具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，用以自一受測者之一身體特定部位量測血氧之一脈波訊號而進行分析，該血氧量測系統包含：一偵測單元，用以偵測該身體特定部位處於一定時間內血氧之該脈波訊號以及一心跳數；一訊號前處理單元，連接於該偵測單元，將該偵測單元獲得之該脈波訊號進行一前處理；以及一運算處理單元，連接於該訊號前處理單元，用以將經該前處理完畢之該脈波訊號進行頻譜計算且取得一心臟頻譜資訊，並依據該心臟頻譜資訊分析一心律不整資訊。
2. 如請求項1所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該運算處理單元更可依照該脈波訊號之頻率變化分析一心律不整資訊，其原理為判斷單位時間內之脈波次數改變量是否大於特定值。
3. 如請求項1所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該偵測單元為一指部感應器、趾部感應器、手掌感應器、腳掌感應器、耳部感應器、頭部感應器或是皮膚感應器。
4. 如請求項1所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該偵測單元係發射一光訊號至該身體特定部位，且接收通過該身體特定部位之該光訊號，以偵測該脈波訊號。
5. 如請求項1所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，更包含一顯示單元，連接於該運算處理單元，用以顯示該心跳數、該脈波訊號、該心臟頻譜資訊及該心律不整資訊其中至少之一。
6. 如請求項1所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，該血氧量測系統係為單一血氧量測系統或是多功能病人監視系統。
7. 一種生理值量測裝置，其係與一外部電子裝置電性連接以組成一具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，該系統包含：一生理值量測裝置，用以偵測該特定部位處於一定時間內血氧之一脈波訊號以及心跳數，並可輸出此生理值資訊；一外部電子裝置，連接於該訊號前處理單元，用以提供生理值量測裝置一電源，以及對生理值資訊進行資料處理、顯示及運算一心臟頻譜圖，並計算心律不整資訊；以及一傳輸單元連接生理值量測裝置及外部電子裝置，用以傳輸電源或生理值資訊。
8. 如請求項7所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該外部電子裝置更可依照該脈波訊號之頻率變化分析一心律不整資訊，其原理為判斷單位時間內之脈波次數改變量是否大於特定值。
9. 如請求項7所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該生理值量測裝置為一指部感應裝置、趾部感應裝置、手掌感應裝置、腳掌感應裝置、耳部感應裝置、頭部感應裝置或是皮膚感應裝置。
10. 如請求項7所述之具有計算及顯示心律不整功能之血氧量測系統，其中該生理值量測裝置係發射一光訊號至該身體特定部位，且接收通過該身體特定部位之該光訊號，以偵測該脈波訊號。
11. 一種程式軟體，可供安裝於一電子裝置而就自一受測者之一身體特定部位量測血氧之脈波訊號而進行分析，該程式軟體可配合該電子裝置內其他特定軟硬體自動執行下述流程：將該脈波訊號進行頻譜轉換；依一預定基準將該頻譜予以正規化；以及依據該正規化之頻譜計算一心律不整資訊。
12. 一種可計算心律不整之脈波分析方法，用以將自一受測者之一身體特定部位量測血氧之脈波訊號而進行分析，該方法包括下述步驟：將該脈波訊號進行頻譜轉換；依一預定基準將該頻譜予以正規化；以及依據該正規化之頻譜計算一心律不整資訊。