TW201347732A - 生理資訊檢測裝置及其運作方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，其係設置有被動式通訊模組，不需在傳輸功能上耗電，不但節能也提升便利性，並且其可在諸如手機等移動式中繼裝置靠近時被迅速讀取生理資訊，具有良好效率。而在其內部開關元件受處理單元的調控之下，還可讓傳輸端與檢測端共用記憶體而進一步降低成本以及和耗電量，也可讓整體裝置的體積進一步微小化，適合用於醫院、照護中心或安養中心等單位建立大規模生理檢測系統。

Description

生理資訊檢測裝置及其運作方法

    本發明係一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，尤指一種具有被動式近場通訊模組之生理資訊檢測裝置。

    在近代醫學發展中，為了能正確的診斷身體不適的病患的病因為何，以及追蹤病患接受治療後的恢復進度，更或是為了評估一般人的健康狀況，多種類的詳盡且精確之生理資訊就是非常重要的參考資料。
    這些生理資訊包含了較尋常的體溫、體重、脈搏數，或是較針對性的血糖值、血壓值、膽固醇值，或是更進一步特定的凝血時間、心電圖、肝指數等等，這些資訊都有助益於醫護人員做評估與診斷，以做出適當的應對。
    然而，在醫療集中化以整合各個醫學部門資源的影響之下，大型醫療院所時常聚集了非常龐大數量的病患，此外，加上人口老人的問題，照護機構的需求逐年增加，可是醫護人員的數量卻沒有實質上做出對應的增加，迫使醫護人員工作負擔以倍數急速成長，不但降低診斷與照護效率，也損耗了醫護人員的工作壽命。而其中，採集以及登錄該些生理資訊就是非常耗時且沉悶的任務，且在疲累以及病患數量的雙重影響之下，醫護人員很可能會誤植數據或是發生缺漏，這將進一步提高在診斷時誤判的可能。誤診除了會造成生命健康損失風險以外，還會讓醫院、照護系統以及醫護人員面臨冗長的法律訴訟與天價損害賠償金額，不可不謹慎看待。
    於過去技術中，美國專利公開號US 2011/0275907揭示了一種可儲存病患生理資訊的裝置，該些資訊被蒐集儲存於裝置後，將可在靠近近場通訊技術讀取器之後自動傳輸。近場通訊（Near Field Communication，NFC）為一種無線傳輸技術，可在短距離之內交換數據資料。然而一般近場通訊模組在未傳輸時，除非其係為被動式近場通訊模組，否則將會持續消耗電能以偵測外界的對應元件，此先前技術中的技術即有此種缺點，其耗電量過大而需增加更換電池的頻率，不利於降低成本；另外，若醫療儀器本身具有主動式無線通訊模組容易產生電磁波干擾，進一步影響到生理資訊的量測準確度，相較之下，被動式近場通訊模組之傳輸是需要藉由近場通訊讀取器接近才會傳輸，比較適合普遍應用於尋常醫院或照護體系。
    另外，請參考第一圖，中國專利公開號CN 101977543（此案相同於美國專利公開號US 2011/0022411）則揭示了一種醫療資料獲取設備9，其係將醫療資料獲取設備9分散貼附於人體各處，然後透過近場通訊傳輸至移動站10。其中近場通訊系統可以是主動與被動式的組合，也就是無需電源供應的近場通訊發射器設置於醫療資料獲取設備9，主動的近場通訊讀取器則是位於移動站10。然而，此先前技術中的醫療資料獲取設備並沒有將被動式的省電功能突顯；一般而言，由於量測時記憶體會被寫入資料，檢測裝置本身之電源會提供給記憶體，因此，傳輸時也會繼續供電給記憶體，並無法達到被動式傳輸省電之功效，若傳輸與量測並沒有在整合上做調整，而是一概的將各種功能包含於一裝置當中，其實用價值就會大幅降低。
    因此，有鑑於先前技術中所提出的各種生理資訊檢測裝置並不能有效的降低醫護人員的工作負擔以及提升效率，如何克服該些缺陷即是重要的一道課題。

    本發明之主要目的，係提供一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，其本體設置有被動式近場通訊模組，不需在傳輸功能上耗電，不但節能也提升便利性。
    本發明之次要目的，係提供一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，其可在如手機等移動式中繼裝置靠近時被迅速讀取生理資訊，具有良好效率以及簡化傳輸流程。
    本發明之再一目的，係提供一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，其檢測和傳輸的功能單純但完善，除了成本較低以外，配合不耗電、不受電磁波干擾以及傳輸迅捷之下，適合用於醫院、照護中心或安養中心等單位建立大規模生理檢測系統。
    為了達到上述之目的，本發明揭示了一種生理資訊檢測裝置及其運作方法，其硬體架構係包含：一處理單元；一檢測模組，係與該處理單元相連接；一第一電源，係與該處理單元相連接；一被動式近場通訊模組，其係包含：一記憶體，係與該處理單元相連接；一射頻元件，係與該記憶體相連接；一天線，係與該射頻元件相連接；以及一第二電源，係與該記憶體以及該射頻元件相連接，用以供給電力於該記憶體；以及一開關元件，係與該第一電源、該處理單元以及該被動式近場通訊模組中的該記憶體相連接，其受該處理單元控制而切換是否將該第一電源之電力供給於該記憶體；其中，該第二電源之電力係透過該被動式近場通訊模組因一主動式近場通訊模組靠近提供感應電場而產生。

    為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：
    由於過往的生理資訊檢測裝置不足以在兼具低耗能以及低成本之下普遍配置於大型醫療院所或照護機構，以降低醫護人員的工作負擔，故本發明提出此生理資訊檢測裝置以解決當前困難。
    首先，請參考第二圖，此圖是本發明之生理資訊檢測裝置的結構示意圖；如圖所示，其係包含了：一處理單元1；一檢測模組2；一第一電源3；一被動式近場通訊模組4；一記憶體41；一射頻元件42；一天線43；一第二電源44以及一開關元件5。
    其中，該檢測模組2係與該處理單元1相連接；該第一電源3係與該處理單元1相連接。該被動式近場通訊模組4則包含了該記憶體41、該射頻元件42、該天線43以及該第二電源44等元件，其中該記憶體41係與該處理單元1相連接；該射頻元件42係與該記憶體41相連接；該天線43係與該射頻元件42相連接；而至於該第二電源44，則係與該記憶體41以及該射頻元件42相連接，用以供給電力於該記憶體41。另外，該開關元件5係與該第一電源3、該處理單元1以及該被動式近場通訊模組4中的該記憶體41相連接，其受該處理單元1控制而切換是否將該第一電源3之電力供給於該記憶體41。
    除了上述必要元件之外，本發明之生理資訊檢測裝置更進一步包含有一顯示模組6以及一提示元件7。該顯示模組6係與該處理單元1相連接，而該提示元件7則係與該第二電源44相連接。
    於本發明的生理資訊檢測裝置可為血糖儀、血壓計、膽固醇監測器、血凝計、體溫計、體重計、心肺監測器、心電圖監測器、藥物監測器、體脂計、血氧計或是脈搏器等，在硬體架構各元件的功能上，處理單元1可將所得到的類比生理資訊轉換為數位後以利於儲存，以及執行其他必要的指令或是設定。因此，本發明可取得之生理資訊可為血糖值、血壓值、膽固醇值、凝血時間、體溫、體重、心肺數值、心電圖、體脂值、血氧值或是脈搏數等，且配合檢測模組2的功能調整之下，本發明並不限定於僅能量測上述該些生理資訊。
    檢測模組2為量測生理資訊的媒介，因此可再搭配檢測試片、電極貼片、充氣袖帶、充氣腕帶或指尖式探頭等等，可配合使用者的需求而採用特定的檢測工具。
    第一電源3是一電池，其作用在於供給處理單元1在工作時所需要的電能，以及在檢測模組2工作時，經由開關元件5而對記憶體41供電，以讓檢測模組2所獲得的類比生理資訊經處理單元1轉換數位化後儲存於記憶體41。
    在取得生理資訊之後，終究會被傳輸至其他元件做進一步的處理與分析，而本發明對此是透過被動式近場通訊技術來達成目的。被動式近場通訊模組4如其名稱所示，為近場傳輸技術中的不耗電標籤端元件，其本身並不具有能夠自行主動供電的電源，在不進行傳輸的時候是完全休止的狀態。本發明中的被動式近場通訊模組4是由記憶體41、射頻元件42、天線43以及第二電源44所組成。記憶體41是與檢測端的相關元件共用，在被動式近場通訊模組4本身不具有自行主動供電的電源之下，因此檢測模組2在檢測時，第一電源3須要對記憶體41進行供電才能做寫入。射頻元件42與天線43是被動式近場通訊模組4進行生理資訊傳輸的相關元件。至於第二電源44，其本質與第一電源3並不相同，本身並不能主動提供電力，而是基於近場通訊的機制，係透過一主動式近場通訊模組靠近提供感應電場而產生，天線41接收到感應電場後，透過射頻單元42以及第二電源3處理並轉換成被動式進場通訊模組4之傳輸電力，當主動式近場通訊模組離開時，這種臨時性的感應電力也自然消失。
    顯示模組6可以讓使用者了解檢測的進度或是相關資訊，例如即時性的顯示所量測到的數值，為傳達資訊給使用者的一個管道，另外，顯示模組6是透過處理單元1而被第一電源3所供電。
    提示元件7則是讓使用者了解傳輸進度的一個設計，其為一警示用的發光二極體，耗電量很低，其電力來源是第二電源44而非第一電源3，因此提示元件7僅在被動式近場通訊模組4作用時，因第二電源44獲得電能而方能發光，讓使用者知道目前正在進行生理資訊的傳輸。
    本發明的被動式近場通訊模組4是將生理資訊傳輸至一中繼裝置，請再參考第二圖；如圖所示，中繼裝置8包含了一主動式近場通訊模組81以及一遠距傳輸模組82。主動式近場通訊模組81為近場傳輸技術中會耗電的讀取端元件，當其靠近例如本發明中的被動式近場通訊模組4時，可提供感應電場而讓被動式近場通訊模組4被喚醒而產生電能，因而將生理資訊自記憶體41中取出而傳輸至中繼裝置8。
    中繼裝置8可為行動手機、智慧型手機、桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦或是個人數位助理等移動式電子元件，其本身具有將數據或資訊進一步透過有線或無線網路等遠距傳輸模組82進一步傳輸到更遠端的平台或是伺服器端。
    於實際架構上，本發明之生理資訊檢測裝置適合設置於醫院、照護中心或安養中心，每位照護者每天都需要進行諸如血壓、血糖及體溫等例行之生理資訊量測，而護理人員則利用裝設有中繼裝置8的護理車定時推至照護者面前讀取該些生理資訊，快速且便捷的獲取所需要蒐集以及監測的數據，大幅降低護理人員的工作負擔以及提升效率。
    本發明於使用時，其步驟上的細部流程，請參考第三圖，其係包含：
步驟S1：啟動一檢測模組進入檢測狀態，同時一處理單元開啟一開關元件，使一第一電源供給電力於一記憶體；
步驟S2：獲得一生理資訊於該檢測模組；
步驟S3：傳輸該生理資訊至該處理單元；
步驟S4：寫入該生理資訊於該記憶體；
步驟S5：關閉該開關元件，使該第一電源停止供給電力於該記憶體；
步驟S6：靠近一具主動式近場通訊模組之中繼裝置於該生理資訊檢測裝置，使該生理資訊檢測裝置之一被動式近場通訊模組因感應電場而使一第二電源獲得電力供給於該記憶體；以及
步驟S7：傳輸該記憶體內所儲存之該生理資訊至該中繼裝置。
    在使用時，本發明的關鍵技術特徵之一在於檢測模組2進入檢測狀態時，處理單元1會同時開啟開關元件5，使第一電源3供給電力於記憶體41，但於生理資訊寫入記憶體41之後，處理單元1就會關閉開關元件5，使第一電源3停止供給電力於記憶體41，如此一來，記憶體41就只會在檢測的時後被第一電源3供給電力。由於記憶體41本身是相當耗電的元件，因此若不透過處理單元1以及開關原件5將之調控為僅於必要時供給電力，則第一電源3的壽命就會大幅縮短，勢必要較頻繁的更換新品或是改裝成實體電線的交流電源，徒然提升成本以及增加不便；此外，如果沒有開關元件5管理電源，生理資料傳輸時，第一電源3還是會繼續提供電源，無法突顯被動式近場通訊模組4省電之功效。
    在處理單元1與開關元件5的配合之下，將引導出本發明的另一技術特徵，也就是記憶體41是被檢測端與傳輸端所共用。記憶體41在使用者進行檢測時，受到第一電源3的供電而寫入生理資訊，反之在具主動式近場通訊模組81之中繼裝置8靠近時，將接受第二電源44的感應電流供電而被讀取。在本發明獨特設計而共用記憶體41之下，並不需如一般近場通訊模組與其他功能元件各自擁有獨立的記憶體，可以降低生產上的成本並讓裝置的體積進一步微小化。
    再來，本發明於步驟S7傳輸記憶體41內所儲存之生理資訊至中繼裝置8時，處理單元1會關閉檢測模組2之功能。在如此設計之下，由於生理資訊傳輸時會不可避免的產生電磁波干擾，因此檢測模組2所量測到的生理資訊將會產生極大的誤差，此些生理資訊不但本身不具量測意義，還可能因為誤寫入至記憶體41而混淆輸出的量測結果。由於本發明的傳輸端是被動式近場通訊模組4，且其記憶體41係與檢測端共用，因此其不能在傳輸時避免記憶體41被寫入不具意義的生理資訊，因此本發明針對此問題，賦予處理單元1在傳輸時關閉檢測模組2之功能，以確保傳輸出的生理資訊能反應出真實值。
    如前所述，本發明之生理資訊檢測裝置適合設置於醫院、照護中心或安養中心，在應用步驟上，護理人員可先將可辨識照護者身分的電子標籤，靠近其所推的護理車上的接收區（位於中繼裝置），透過近場通訊的技術，取得照護者的身分，然後再由本發明之生理量測裝置進行檢測。由於照護者所要監控的生理資訊可能不只一項，因此可以設有多個生理資訊檢測裝置同時運作，而當檢測結束後，則再將該些生理資訊檢測裝置靠近護理車上的接收區來讀取該些生理資訊，除了生理資訊之收集外，還可能包含照護者之用藥資訊等。如此一來該些生理資訊就可以被快速的被數位儲存於護理車上的中繼裝置，不但可以提升護理人員的工作效率，以紓緩日益不均衡的醫護與照護者比例，並且讓該些生理資訊能方便的做進一步的整理和分析，並歸檔於照護者的醫療資料庫。
    藉由使用本發明之生理資訊檢測裝置，透過其被動式近場通訊模組的運作，不但大幅降低電能消耗，也提升便利性，並且本發明可以確保所提供的生理資訊在量測時不被干擾而反應出真實值；再者，其輕便與簡化後的設計，促使成本降低以及體積微小化，適合大量建置於醫療或照護系統中做統一的生理資訊檢測與蒐集，實為一極具經濟價值的生理資訊檢測裝置。
    惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
    本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈　鈞局早日賜准專利，至感為禱。

1．．．處理單元

2．．．檢測模組

3．．．第一電源

4．．．被動式近場通訊模組

41．．．記憶體

42．．．射頻元件

43．．．天線

44．．．第二電源

5．．．開關元件

6．．．顯示模組

7．．．提示元件

8．．．中繼裝置

81．．．主動式近場通訊模組

82．．．遠距傳輸模組

9．．．醫療資料獲取設備

10．．．移動站

第一圖：其係為先前技術之架構示意圖；
第二圖：其係為本發明之一較佳實施例之結構示意圖；以及
第三圖：其係為本發明之一較佳實施例之步驟流程圖。

1．．．處理單元

2．．．檢測模組

3．．．第一電源

4．．．被動式近場通訊模組

41．．．記憶體

42．．．射頻元件

43．．．天線

44．．．第二電源

5．．．開關元件

6．．．顯示模組

7．．．提示元件

8．．．中繼裝置

81．．．主動式近場通訊模組

82．．．遠距傳輸模組

Claims (10)

1. 一種生理資訊檢測裝置，其係包含：
   一處理單元；
   一檢測模組，係與該處理單元相連接；
   一第一電源，係與該處理單元相連接；
   一被動式近場通訊模組，其係包含：
   一記憶體，係與該處理單元相連接；
   一射頻元件，係與該記憶體相連接；
   一天線，係與該射頻元件相連接；以及
   一第二電源，係與該記憶體以及該射頻元件相連接，用以供給電力於該記憶體；
   以及
   一開關元件，係與該第一電源、該處理單元以及該被動式近場通訊模組中的該記憶體相連接，其受該處理單元控制而切換是否將該第一電源之電力供給於該記憶體；
   其中，該第二電源之電力係透過該被動式近場通訊模組因一主動式近場通訊模組靠近提供感應電場而產生。
2. 如申請專利範圍第1項所述之生理資訊檢測裝置，其中該檢測模組係用以量測一生理資訊，該生理資訊系選自於血糖值、血壓值、膽固醇值、凝血時間、體溫、體重、心肺數值、心電圖、體脂值、血氧值以及脈搏數所組成的群組之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之生理資訊檢測裝置，其中該處理單元進一步與一顯示模組相連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之生理資訊檢測裝置，其中該第二電源進一步與一提示元件相連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之生理資訊檢測裝置，其中該提示元件為一發光二極體，其於該被動式近場通訊模組運作時發光。
6. 如申請專利範圍第1項所述之生理資訊檢測裝置，其中該主動式近場通訊模組係設置於一中繼裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之生理資訊檢測裝置，其中該中繼裝置具有一遠距離傳輸模組。
8. 如申請專利範圍第6項所述之生理資訊檢測裝置，其中該中繼裝置為手機、電腦或是個人數位助理。
9. 一種生理資訊檢測裝置之運作方法，其係包含：
   啟動一檢測模組進入檢測狀態，同時一處理單元開啟一開關元件，使一第一電源供給電力於一記憶體；
   獲得一生理資訊於該檢測模組；
   傳輸該生理資訊至該處理單元；
   寫入該生理資訊於該記憶體；
   關閉該開關元件，使該第一電源停止供給電力於該記憶體；
   靠近一具主動式近場通訊模組之中繼裝置於該生理資訊檢測裝置，使該生理資訊檢測裝置之一被動式近場通訊模組因感應電場而使一第二電源獲得電力供給於該記憶體；以及
   傳輸該記憶體內所儲存之該生理資訊至該中繼裝置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之生理資訊檢測裝置之運作方法，其中於傳輸該生理資訊至該中繼裝置之步驟中，該處理單元關閉該檢測模組之功能。