TW201446217A - 檢測穴位體表微循環血流之裝置 - Google Patents
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Abstract
一種檢測穴位體表微循環血流之裝置，包含穴位定位器、生物光學血流檢測裝置和訊號分析處理器。穴位定位器包含一光學探頭位於穴位定位器之中，穴位定位器用以使光學探頭大致對準並接觸受測者之穴位體表。生物光學血流檢測裝置藉由光學探頭以擷取受測者之穴位體表之微循環血流訊號。訊號分析處理器用以接收並分析微循環血流訊號。
Description
本發明是有關於一種檢測穴位體表微循環血流之裝置。
市面上個人用血糖檢測儀主要仍為手指採血式。此類侵入式的血糖檢測儀幾乎囊括所有個人用血糖檢測儀的市場。但由於在使用上，使用者會受針刺痛感、傷口不易復原、打出血量不足而需重複測試等困擾，糖尿病患者使用意願不高，進而導致有效檢測次數不足，而減損此一監測的臨床參考價值。因此以非侵入性的量測方式，對糖尿病患者進行解析偵測的技術，在居家生醫電子與遠距醫療等領域的發展上，具有重大的應用意義。此外，若能提供有效早期偵測且傷害性小的量測評估方式，不僅將有助於相關照護醫療成本的降低，且也有助於糖尿病偵測相關產品的市場更進一步增大。然而至今尚未有任何產品可以做到兼具非侵入式與連續監測血糖，可瞭解血糖濃度與人體代謝關係的長時間變化，且兼顧準確、易使用及低成本等條件的重要特性。
由於光學量測具有非侵入性、使用親和性高、傷害
性低、設備體積小等優點，生醫光學量測成為目前生醫量測的重要趨勢。不過由於身體組織的高衰減、散射等特性、以及人體個體差異等因素，使光訊號解析或指標判讀不易處理，也因此在慢性疾病偵測與病程監控層面，至今仍無足以應用於人體非侵入量測的技術或儀器。
光學量測技術曾被應用於周邊血流供應狀態之評估上。例如可以顯微影像方式作微循環血流之評估，其係藉由紅血球計數的方式進行評估，但僅能侷限在少數較薄之組織如指膜、腸繫動脈、甲皺微循環及眼球結膜微循環等。但在實際臨床應用上，微循環血流量測技術之解析力，至今仍無法有效分辨臨床上各種疾病病程演進所帶來的血流改變，較實際的應用是應用於體表燒燙傷的病患，監控其皮膚生長回復的狀態之之類似應用，但對於前述疾病之”早期發現早期治療”，就無法提供助力了。因此，目前亟需一種有效的檢測裝置，對於慢性疾病患者與正常個體具有良好的解析能力，以期能夠有效應用於此類疾病的早期檢測。
本發明之一態樣提供一種檢測穴位體表微循環血流之裝置，其包含穴位定位器、生物光學血流檢測裝置和訊號分析處理器。穴位定位器包含一光學探頭位於穴位定位器之中，穴位定位器用以使光學探頭大致對準並接觸受測者之穴位體表。生物光學血流檢測裝置用以藉由光學探頭擷取受測者之穴位體表之微循環血流訊號，其中生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計或光體積變化描述波形裝置。訊號分
析處理器用以接收並分析微循環血流訊號。
根據本發明一實施方式，裝置更包含基準定位器和間距固定器。基準定位器用以接觸受測者之關節體表，關節體表鄰近受測者之穴位體表。間距固定器之相對兩端分別連接基準定位器及穴位定位器。
根據本發明一實施方式，穴位為太谿穴或三陰交穴，且關節體表為足踝尖。
根據本發明一實施方式，基準定位器具有一開口，用以大致對準並容置足踝尖。
根據本發明一實施方式，生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計，訊號分析處理器用以將微循環血流訊號轉換為至少一特定頻帶之總能量值，特定頻帶之頻率範圍為約0.0095至約0.021Hz、約0.021至約0.052Hz、約0.052至約0.145Hz、約0.145至約0.6Hz或約0.6至約1.6Hz。
根據本發明一實施方式，穴位為太谿穴，裝置用以早期偵測糖尿病。
根據本發明一實施方式，穴位為三陰交穴，且裝置用以早期偵測多囊性卵巢症。
根據本發明一實施方式，裝置更包含電極貼片及生理訊號放大器。電極貼片用以黏貼於受測者之體表上。生理訊號放大器用以藉由電極貼片擷取並放大受測者之心電訊號。
根據本發明一實施方式，生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計，訊號分析處理器更用以接收並分析心電訊號，以計算出延遲時間(Foot Delay Time,FDT)。
根據本發明一實施方式，穴位為合谷穴。
根據本發明一實施方式，裝置更包含一彈性套件用以定位穴位定位器。
10、20、30‧‧‧檢測穴位體表微循環血流之裝置
110‧‧‧穴位定位器
112‧‧‧光學探頭
120‧‧‧生物光學血流檢測裝置
130‧‧‧訊號分析處理器
140‧‧‧間距固定器
150‧‧‧基準定位器
150a‧‧‧開口
160‧‧‧生理訊號放大器
170‧‧‧電極貼片
180‧‧‧彈性套件
S1‧‧‧穴位體表
S2‧‧‧關節體表
S3‧‧‧體表
第1圖係顯示依照本發明一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置的功能模組圖。
第2圖係顯示依照本發明一實施方式之固定穴位定位器於合谷穴的示意圖。
第3圖係顯示依照本發明另一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置的功能模組圖。
第4A-4B圖係顯示依照本發明一實施方式之穴位定位器、間距固定器和基準定位器的上視與側視示意圖。
第4C圖係顯示依照本發明一實施方式之固定穴位定位器於太谿穴的示意圖。
第5圖係顯示依照本發明又一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置的功能模組圖。
第6圖係顯示依照本發明實驗例1於各頻帶下之相對能量比例之關係圖。
第7圖係顯示依照本發明實驗例1之延遲時間之關係圖。
第8圖係顯示依照本發明比較例1於各頻帶下之相對能量比例之關係圖。
第9圖係顯示依照本發明實驗例2於各頻帶下之相對能
量比例之關係圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式顯示之。
本發明之一態樣提供一種檢測穴位體表微循環血流之裝置。第1圖係顯示依照本發明一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置10的功能模組圖。裝置10包含穴位定位器110、生物光學血流檢測裝置120和訊號分析處理器130。
穴位定位器110包含一光學探頭112，其位於穴位定位器110之中。穴位定位器110用以使光學探頭112大致對準並接觸受測者的穴位體表S1。穴位例如可為太谿穴、三陰交穴或合谷穴，但不限於此。較佳的是，穴位及其附近的體表是平坦的，以利穴位定位器110將光學探頭112直接固定於穴位體表S1上。例如可將光學探頭112以黏貼的方式固定於穴位體表S1上。
在另一實施方式中，裝置110更包含一彈性套件，用以定位穴位定位器110。舉例而言，如第2圖所示，彈性套件180為一手套，其具有一貫穿開口(未標示)位於對應合谷穴的位置上。此貫穿開口用以容置穴位定位器110，使受
測者的手部在套上彈性套件180之後，可將穴位定位器110放置於貫穿開口中，讓其中的光學探頭112能夠直接定位在合谷穴的體表上。在其他實施例中，彈性套件的形狀和貫穿開口位置可根據受測穴位作適當的變化，而不限於上述例示者。
請回到第1圖，生物光學血流檢測裝置120用以藉由光學探頭112擷取受測者之穴位體表S1的微循環血流訊號(如微循環血流量、血液體積變化量)。生物光學血流檢測裝置120可直接連接光學探頭112。生物光學血流檢測裝置120可為雷射都卜勒血流計(Laser Doppler Flowmetry,LDF)或光體積變化描述波形(photoplethysmogram,PPG)裝置。
雷射都卜勒血流計的原理是利用光學方式，以光纖之光學探頭112將雷射射入皮膚，受照射的組織將產生兩種散射光，一種是光照射到靜態組織產生的散射光(頻率無改變)，另一種是光照射到動態組織(如紅血球)。在光照射到動態組織的情況下將發生都卜勒效應的散射光(頻率會改變)。光源感測器會將散射光吸收後轉換成電訊號，送至雷射都卜勒血流計內部做強度運算，最後的運算結果即為量測部位當下的血流變化。量測到的參數可為血流量(Flux)、散射光源強度(DC)和溫度(Temp)。血流量訊號代表單位體積內移動中的紅血球。散射光源強度訊號代表雷射光源打到紅血球後，經由散射後所接收到的直流訊號。溫度代表光學探頭與皮膚接觸後所測得的體表溫度。
光體積變化描述波形裝置的量測原理是利用帶氧血紅素的特性，當血壓增大時，動脈管徑增大，導致光透射路
徑變長，光衰減量增大，進而使PPG訊號下降。因此可利用PPG訊號評估微循環血流的狀態。
訊號分析處理器130用以接收並分析微循環血流訊號。訊號分析處理器130的處理平台可為資訊處理伺服器，用來提供訊號處理分析的功能，例如為伺服器、工作站、桌上型電腦、筆記型電腦等。在生物光學血流檢測裝置120為雷射都卜勒血流計之實施方式中，以頻域分析而言，訊號分析處理器130可利用連續小波轉換法(continuous wavelet analysis)，將微循環血流訊號經過轉換後在某些特定頻帶上的能量頻譜密度進行強度累加，而得到特定頻帶的總能量值。在一實施方式中，特定頻帶的頻率範圍為約0.0095至約0.021Hz、約0.021至約0.052Hz、約0.052至約0.145Hz、約0.145至約0.6Hz或約0.6至約1.6Hz。
第3圖係顯示依照本發明另一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置20的功能模組圖。裝置20與裝置10的差異在於：裝置20更包含間距固定器140和基準定位器150。間距固定器140的相對兩端分別連接基準定位器150及穴位定位器110。基準定位器150用以接觸受測者的關節體表S2，此關節體表S2鄰近受測者的穴位S1。如此一來，可利用關節體表S2作為基準點，精準地將位於穴位定位器110內的光學探頭112定位在受測者的穴位體表S1上。
第4A-4B圖係顯示依照本發明一實施方式之穴位定位器110、間距固定器140和基準定位器150的上視與側視示意圖。如第4A-4B圖所示，穴位定位器110的形狀為空心圓柱，貫穿開口(未標示)係用以容置光學探頭112，使光
學探頭112的外側表面緊靠開口側壁，以將光學探頭112穩固地固定於穴位定位器110之中。間距固定器140用以維持固定的間距，以確保穴位體表定位的精準度。基準定位器150具有一開口150a，用以大致對準並容置關節。穴位定位器110和基準定位器150可利用彈性可變形的材質製成。在本實施方式中，穴位例如為太谿穴或三陰交穴，且關節體表為足踝尖。舉例而言，如第4C圖所示，基準定位器150可容置並黏貼足踝尖，再依據間距固定器140，將穴位定位器110和光學探頭112黏貼於太谿穴的體表上。如此一來，可使光學探頭112精準地定位於太谿穴的體表上。但因受測者的體型差異，使得穴位體表與關節體表之間的間距也不盡相同。為此，可調查受測族群之身高與間距之間的關係，再製備不同長度的間距固定器140，使後續的受測者可依照其身高，選用合適長度的間距固定器140。
第5圖係顯示依照本發明又一實施方式之檢測穴位體表微循環血流之裝置30的功能模組圖。裝置30與裝置10的主要差異在於：裝置30更包含生理訊號放大器160及電極貼片170。生理訊號放大器160用以擷取並放大受測者的心電訊號，再將此心電訊號傳輸至訊號分析處理器130。上述心電訊號是記錄每次心臟在跳動期間因為微弱電脈衝讓心肌內外產生的電位差，其訊號範圍為0.05 Hz至100 Hz，振幅大小僅1~10 mv，故需經過生理訊號放大器160將訊號放大。在一次心跳中包含P、Q、R、S和T波，在一實施例中，抓取心電訊號中的R波來分析。這是因為R波峰值通常處於心電訊號的峰值，故利用R波抓取心跳間隔較不
易受到雜訊干擾。電極貼片170用以黏貼於受測者的體表S3上。具體而言，電極貼片170的接法可參照傳統艾氏定義的三導程。在一具體實施例中，係參考第二導程進行量測，也就是將電極貼片170分別黏貼於右手和左腳上。此外，在本實施方式中，生物光學血流檢測裝置120連接生理訊號放大器160，以提高微循環血流訊號的解析度。
在生物光學血流檢測裝置120為雷射都卜勒血流計之實施方式中，訊號分析處理器130接收並分析微循環血流訊號及心電訊號，以計算出延遲時間(Foot Delay Time,FDT)，其係指血液從心臟端輸出至末端血管的延遲時間。此延遲時間可作為評估微循環血流特性的重要參數。此外，以時域分析而言，微循環血流訊號及心電訊號還可計算出平均血流量(DCflux)、平均血流量的變異參數(DC_CV)、平均血流波形面積(ACflux)、平均血流波形面積的變異參數(AC_CV)、延遲時間的變異參數(FDT_CV)、末端血管的血流從最低灌流量到最高峰的時間(Foot Raising Time,FRT)、末端血管的血流從最低灌流量到最高峰之時間的變異參數(FRT_CV)、末端血管小開口的開啟時間(Pulse Width,PW)或開啟時間的變異參數(PW_CV)等參數。
在其他實施方式中，更可設置訊號連接器(未繪示)和類比數位轉換器(未繪示)於生理訊號放大器160和訊號分析處理器130之間。訊號連接器用以接收微循環血流訊號和心電訊號，並將訊號傳輸至類比數位轉換器。類比數位轉換器用以將微循環血流訊號和心電訊號轉為數位訊號，並將此數位訊號傳輸至訊號分析處理器130，供訊號分析處理器
130進行運算。
重要的是，經由發明人研究發現，本發明所提供的裝置具有良好的解析能力，可應用於早期偵測末端血管床中血流供應異常的疾病，如糖尿病和多囊性卵巢症。下述將詳細說明為何此裝置可應用於早期偵測糖尿病或多囊性卵巢症。
以下列舉數個實施例以更詳盡闡述本發明之方法，然其僅為例示說明之用，並非用以限定本發明，本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定者為準。
實驗例1用到的儀器有雷射都卜勒血流計(Laser Doppler Flowmetry，型號：moor VMS-LDF)、生理訊號放大器、訊號連接器、類比數位轉換卡(ADC)和電子血壓計。
雷射都卜勒血流計的光源波長為400至700奈米，可量測深度為1至2毫米，光源最大光率為6 mW，光纖孔徑為0.5毫米，儀器最大取樣頻率為40 Hz，每一通道分配兩個輸出接頭，可輸出0 V至5 V的類比訊號。可量測到的參數包含血流量、散射光源強度和溫度。
生理訊號放大器在給予輔助電路與電源供應後即可擷取心電訊號。在測試中主要是抓取R波來分析。心電圖接法是以傳統艾氏定義三導程中的第二導程進行量測，也就是
以右手與左腳黏上電極貼片的量測方式進行量測。
為了讓訊號能順利傳到電腦，儀器經由BNC線連接至訊號連接器，在輸入端由8個通道(Channel)彙整成37個引腳(pin)的接腳，再由輸出端37個引腳的母-公插頭連至類比數位轉換卡(即類比數位轉換器)。訊號連接器的外殼為鐵盒，其可減少雜訊干擾。並在訊號連接器的內部以鋁箔紙與多芯線來隔離外來電磁波，以有效保留訊號強度。
測試過程中所得之類比訊號，經由類比數位轉換卡轉換成數位訊號，再於電腦(即訊號分析處理器)中進行運算。在此使用的類比數位轉換卡型號是ADLINK PCI-911DG，其輸入電壓為±10V，最大取樣頻率為100KHz，最高解析度為12 Bits，且其支援16組類比訊號輸入，16個數位訊號輸入/輸出。同時，此張類比數位轉換卡提供C/C++及LabVIEW的函式庫。
本測試所用的電子血壓計為Rossmax公司所生產的MG150f手臂型電子血壓計，其係用以了解受測者在測試前後是否是處於安定的條件下進行測試。這是因為當心跳或血壓不正常時可能會影響實驗數據結果的正確性。
為了減少其他有可能影響測試的因素，與增加測試數據的可靠性，故受測者必須空腹滿八小時，環境溫度為約22℃，黏貼位置必須沒有傷口和瘀青。然後，量測受測者的血壓心跳兩次，間隔五分鐘，看是否符合正常值(正常收縮壓110至130毫米汞柱，舒張壓70至90毫米汞柱)。若在前後兩次量測出的數據中，血壓在±10以內，心跳在±5以內，即可將雷射都卜勒血流計的光學探頭與ECG電極貼片
黏貼至測量位置，並開始進行測試。
首先，將雷射都卜勒血流計的光學探頭黏貼於受測者的太谿穴上，ECG電極貼片黏貼於受測者的右手前臂內側與左小腿肚上。在此步驟中，係將基準定位器先固定於受測者的足踝尖上，並依此位置及間距固定器確認受測者的太谿穴位置，再將穴位定位器中的光學探頭固定於太谿穴的體表上。隨後確認微循環血流訊號與心電訊號是否有正確地經過類比數位轉換卡傳入電腦，在確認訊號無誤後即開始進行20分鐘的連續生理訊號擷取。
受測者分為實驗組與空白組。實驗組為糖尿病患者，空白組為正常人(共27位)。在糖尿病患者的組別中又細分為A、B和C組。A組共有40位患者，其在口服150cc濃度為50%的葡萄糖水前，血糖值大於126 mg/dl，或口服150cc濃度為50%的葡萄糖水後兩小時之血糖值大於200 mg/dl或糖化血色素(HBA1C)大於等於6.5%。
B組共有30位患者，在口服150cc濃度為50%的葡萄糖水前，血糖值介於100 mg/dl至125 mg/dl，或口服150cc濃度為50%的葡萄糖水後兩小時之血糖值介於140 mg/dl至200 mg/dl或糖化血色素介於5.7%至6.4%。
C組共有19位患者，在口服150cc濃度為50%的葡萄糖水前，血糖值小於100 mg/dl，或口服150cc濃度為50%的葡萄糖水後兩小時之血糖值小於140 mg/dl或糖化血色素小於等於5.6%。但有其他類似糖尿病併發症者。
將雷射都卜勒血流計擷取的微循環血流訊號藉由連續小波轉換法，轉換為頻率與能量的關係圖。再計算各個頻
帶(FR1：約0.0095至約0.021Hz；FR2：約0.021至約0.052Hz；FR3：約0.052至約0.145Hz；FR4：約0.145至約0.6Hz；FR5：約0.6至約1.6Hz)的總能量值，並對各總能量值進行正規化，以獲得相對能量比例(Relative Energy Contribution,REC)。
再將相對能量比例以paired-t test方式檢定，取得平均值以及標準差，其結果請參照第6圖。在第6圖中，☆符號代表P-value<0.05，意指實驗組與空白組之間具有顯著差異。如第6圖所示，在FR1、FR3、FR4和FR5頻帶中，A、B和C組(實驗組)與空白組的總能量值之間具有顯著差異。在FR2頻帶中，A和B組(實驗組)和空白組的總能量值之間具有顯著差異。此測試結果證實於特定頻帶下的總能量值的確可應用於早期偵測糖尿病。
另一方面，利用雷射都卜勒血流計擷取的微循環血流訊號，在心電訊號的R-R區間內找出血流量的最低點，計算此低點與低點前一個R波位置的時間差，其即為血流從心臟端輸出至末端血管的延遲時間(FDT)。再將延遲時間以paired-t test方式檢定，取得平均值以及標準差，其結果請參照第7圖。在第7圖中，☆符號代表P-value<0.05，意指實驗組與空白組之間具有顯著差異。如第7圖所示，A、B和C組(實驗組)與空白組的總能量值之間皆具有顯著差異。此測試結果證實延遲時間的確可應用於早期偵測糖尿病。於實際應用中，為了詳加確認受測者是否罹患糖尿病，可綜合應用上述特定頻帶之總能量值及延遲時間等參數一起進行判讀，以提高判讀上的準確率。
比較例1所使用的儀器及分析方式與實驗例1相同，故在此不贅述。與實驗例1之間的差異在於比較例1的測試位置為太谿穴上方兩公分體表處。在比較例1中，實驗組僅取實驗例1中的B組。請參照第8圖，其為B組(實驗組)和空白組於各頻帶下的相對能量比例關係。如第8圖所示，B組和空白組之間不具有顯著差異，代表此方法應用於非穴道處並無法判讀出受測者是否有罹患糖尿病的可能性。
實驗例2所使用的儀器以及分析方式與實驗例1相同，，故在此不贅述。與實驗例1之間的差異在於，實驗例2是測試三陰交穴。受測者分為實驗組與空白組，且經期後三天內不進行測量。在受測者之中，懷孕者被排除在外。實驗組的受測者的卵泡數目大於等於10，或卵泡總面積大於等於140平方毫米。空白組為不吸煙者，沒有明顯的疾病且過去沒有婦科疾病歷史，並且在測試前三天內未服用任何藥物。
類似於實驗例1，將雷射都卜勒血流計擷取的微循環血流訊號藉由連續小波轉換法，轉換為頻率與能量的關係圖。再計算各個頻帶的總能量值，並對各總能量值進行正規化，以獲得相對能量比例。再將相對能量比例以paired-t test方式檢定，取得平均值以及標準差，其結果請參照第9圖。
在第9圖中，*符號代表P-value<0.05，代表實驗組與空白組之間具有顯著差異。如第9圖所示，在FR3和FR5頻帶中，實驗組與空白組的總能量值之間具有顯著差異。在FR3頻帶中，實驗組的相對能量比例明顯低於空白組。在FR5頻帶中，實驗組的相對能量比例明顯高於空白組。此測試結果證實於FR3和FR5頻帶下的總能量值可應用於早期偵測多囊性卵巢症。
由上述結果可以瞭解，本裝置可用以早期偵測糖尿病，偵測穴位為太谿穴，且特定頻帶較佳為FR1、FR3、FR4和FR5頻帶，更佳為FR1和FR5頻帶。另外也可利用延遲時間進行判定。另一方面，本裝置還可用以早期偵測多囊性卵巢症，偵測穴位為三陰交穴，且特定頻帶較佳為FR3和FR5頻帶。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20‧‧‧檢測穴位體表微循環血流之裝置
110‧‧‧穴位定位器
112‧‧‧光學探頭
120‧‧‧生物光學血流檢測裝置
130‧‧‧訊號分析處理器
140‧‧‧間距固定器
150‧‧‧基準定位器
S1‧‧‧穴位體表
S2‧‧‧關節體表
Claims (11)
- 一種檢測穴位體表微循環血流之裝置，包含：一穴位定位器，其中該穴位定位器包含一光學探頭位於該穴位定位器之中，該穴位定位器用以使該光學探頭大致對準並接觸一受測者之一穴位體表；一生物光學血流檢測裝置，用以藉由該光學探頭擷取該受測者之該穴位體表之微循環血流訊號，其中該生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計或光體積變化描述波形裝置；以及一訊號分析處理器，用以接收並分析該微循環血流訊號。
- 如請求項1所述之裝置，更包含：一基準定位器，用以接觸該受測者之一關節體表，該關節體表鄰近該受測者之該穴位體表；以及一間距固定器，該間距固定器之相對兩端分別連接該基準定位器及該穴位定位器。
- 如請求項2所述之裝置，其中該穴位為太谿穴或三陰交穴，且該關節體表為足踝尖。
- 如請求項3所述之裝置，其中該基準定位器具有一開口，用以大致對準並容置該足踝尖。
- 如請求項1所述之裝置，其中該生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計，該訊號分析處理器用以將該微循環 血流訊號轉換為至少一特定頻帶之總能量值，該特定頻帶之頻率範圍為約0.0095至約0.021Hz、約0.021至約0.052Hz、約0.052至約0.145Hz、約0.145至約0.6Hz或約0.6至約1.6Hz。
- 如請求項1所述之裝置，其中該穴位為太谿穴，且該裝置用以早期偵測糖尿病。
- 如請求項1所述之裝置，其中該穴位為三陰交穴，且該裝置用以早期偵測多囊性卵巢症。
- 如請求項1所述之裝置，更包含：一電極貼片，用以黏貼於該受測者之體表上；以及一生理訊號放大器，用以藉由該電極貼片擷取並放大該受測者之心電訊號。
- 如請求項8所述之裝置，其中該生物光學血流檢測裝置為雷射都卜勒血流計，該訊號分析處理器更用以接收並分析該心電訊號，以計算出一延遲時間(Foot Delay Time,FDT)。
- 如請求項1所述之裝置，其中該穴位為合谷穴。
- 如請求項1所述之裝置，更包含一彈性套件用以定位該穴位定位器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5373892A (en) * | 1976-12-11 | 1978-06-30 | Kenkichi Tsukamoto | Improved needle and attached ampule |
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| US4556064A (en) * | 1983-01-25 | 1985-12-03 | Bruce Pomeranz | Electrotherapy acupuncture apparatus and method |
| AT401342B (de) * | 1995-01-17 | 1996-08-26 | Myles Handels Gmbh | Softlaser mit integriertem punktfinder für akupunkturpunkte |
| US6248064B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-06-19 | Ineedmd.Com,Inc. | Tele-diagnostic device |
| JP3995852B2 (ja) * | 1999-11-22 | 2007-10-24 | 株式会社アドバンス | 血行促進装置 |
| JP4644993B2 (ja) * | 2001-08-22 | 2011-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | 経穴探査装置および治療効果判定装置 |
| TWI270364B (en) * | 2004-12-09 | 2007-01-11 | Dailycare Biomedical Inc | Integrated biosignal measuring apparatus |
| TW200624133A (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-16 | Jin-Tz Li | Method for detecting electric conductivity of meridian and acupoints |
| NZ561766A (en) * | 2005-03-03 | 2011-08-26 | Ull Meter As | Evaluation of sympathetic tone |
| CN201346203Y (zh) * | 2009-01-20 | 2009-11-18 | 桂林康兴医疗器械有限公司 | 数码光电探穴治疗笔 |
| CN101683534B (zh) * | 2009-03-17 | 2013-08-14 | 北京农学院 | 一种非治疗用提高微血管自律运动振幅中药成分筛选方法 |
| CN103054553B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-09-02 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种穴位皮肤组织内微循环的实时监测方法、系统及探测头 |
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2013
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- 2014-06-09 US US14/298,979 patent/US20140364704A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI576088B (zh) * | 2015-12-14 | 2017-04-01 | 國立臺北科技大學 | 穿戴式裝置之生理參數監測方法 |
| TWI627939B (zh) * | 2017-02-02 | 2018-07-01 | 美商宇心生醫股份有限公司 | Electrocardiogram electrode positioning aid and method for positioning electrocardiogram patch position by using accessory |
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