TW524671B - Device for monitoring a vital sign - Google Patents

Description

524671 置係一 生命信 包含一 係位於 關節。 理量。 於動脈 繞於受 置相對 之手環 壓力波 點以產 時，及 該受測 於動脈 」測量 信號或 用於監視 號為受測 位於可充 包含可變 該感應器 為有效量 正確地放 測者拇指 於腕關節 上以便將 係由襯塾 生動脈阻 量測到襯 者血壓的 之位置無 值。這點 在居家狀 裝置， 該已知 應器， 之載體 動脈上 ，該襯 操作時 連結一 〇進一 其位置 者徑向 狀況。 瞬間值 已知裝 因此事 業狀況 自行攜 一種關於監視活體香、、目,1本丄A 如一 曰,瑕又測者生命信號之裝置，其 早兀用以1測至少一插^^ r. ^ ^ , ^ ^ σ. 種物理ΐ以顯示壓在受測 區域之生命#就，該泪丨|旦w 一 ± X /lJ里早兀操作時係位於一 者之載體’與一處理星元田 丄入 么^ 早70用以處理量測得之物 生命信號之數值。 中定義之裝置係由美國直4丨结 秀K專利弟4，6 6 0，5 6 6號所 五、發明說明（l) 本發明係 包含一測量 者動脈上一 穿戴於受測 理量而得到 本文開頭 揭示。 該已知裝 所監視之該 測量單元其 元。此襯墊 使用者之腕 示血壓的物 器需要相對 應器需以纏 之繩索之裝 定於可變形 知裝置中， 離散的外部 測到該狀況 單元而獲得 感應器相對 得一「正碟 員監視生命 生命信號之 者的血壓。 氣襯墊之感 形材質手環 量測受測者 測該物理量 置。因此， 上之套環並 之動脈放置 手環維持於 裝置對受測 塞或非阻塞 墊上之壓力 一個值。該 法保證，且 無論是在專 況中由個人 而由該裝置 裝置包含一 及一處理單 上並穿戴於 之區域上表 墊上之感應 襯墊上之感 位於手環上 步將繩索固 上。在該已 動脈局部， 當感應器偵 ，透過處理 置之缺點為 實上無法獲 下由專業人 帶量測裝置

^24671 見的。 供一用 且可正 本發明 操作時 有關之 於動脈 者可以 以一簡 次，該 分以達 之一具 以偵測 應器及 並可以 性0 五、發明說明（2) 之狀況下都非常不樂 本發明之目標係提 式裝置’其使用容易 為達此目的，根據 至少一個偵測器以在 置且激發一與此位置 者藉由測量單元相對 確認正確位置。使用 得迴授信號，且因此 脈之位置為正確。其 置不需要額外固定部 與本發明相關裝置 包含至少一個感應器 感應器由包括光電感 該感應器有效地工作 持使用該裝置之舒適 於監視受測者生命信 確地相對於動脈放置 之裝置其特徵在於該 偵測測量裝置相對於 迴授信號。使用該裝 之位置到達時發出之 相對於動脈移動該裝 單方式達到測量單元 裝置之架構叫簡化， 到測量單元正確定位 體實施例，其特徵在 感應器四周有無動脈 超音波感應器之群組 簡單地整合於裝置中 號之改良 〇 裝置提供 動脈之位 置之使用 迴授信號 置直到獲 相對於動 因為該裝 〇 其偵測器 出現，該 中選出。 ，同時維 更進一步之優點係利用複數之感應器形成陣列偵測感應 器周圍有無動脈。當該裝置以期測量裝置至於動脈上時， 許多陣列中之感應器不會偵測到動脈出現，但是至少有一 個感應器可以偵測得到。因此使用者可透過該裝置往給定 可以偵測到動脈的感應器移動方向上的感應器而獲得刻 度。更進一步，偵測器相關之架構及大小可以透過感應器 陣列之組合而不同，取決於用於監視生命信號之裝置種類 中所使用之偵測器。

524671 五、發明說明（3) 授；ΐίί發明相關之裝置的具體實施例，其特徵在於迴 視一 ί括聲音或視覺信號之群組中選出。聲音及 二旒可以由使用者簡單辨識。更進—步，使用之自由 同種類監視生命信號之裝置的需求及該 狀；i包含一至少有一部份堅硬之環狀體，且尤其是環 置於：二堅ί時為佳。該堅硬環狀體簡化了將測量單元放 楚且不ίίΊ 固，形狀，使得其放置方法清 測者動】正：：’该堅硬裱狀體提供測量單元相對於受 量首先ί供環狀體與受測者身上之測 位^一牛·^疋位’然後測置单元相對於受測者動脈之定 對偵測器所激發之迴授信號，將環狀體相 對=動脈小幅移動而進行微調。更進一步，尤盆當測 =含：υ氣襯塾時’該堅硬環狀體限制可膨脹襯塾之 2張，因此在操作時該襯墊無法過度膨脹。這有利於襯 有效地施加壓力於動脈上之區域。 、’ 旦明㈣之裝置具體實施例’其特徵在於該測 里早兀已3 —可膨脹襯墊以施加壓力於受測者之 域三且該襯塾包含複數分離之可膨服概塾部分。在操: 間每襯墊部分可以局部施加壓力於受測者之動脈=γ 域。該壓力之傳送於是不因包括骨頭或肌腱之區域姓: 分散，因為襯墊部分可以完全進入骨頭或肌腱間。二 用偵測器將襯墊相對於動脈正確放置，壓力便會以一種有 第8頁

>文方式施加；^ ^ 刀於動脈上之區域。 一種與本發明相關之 部分包含由载體表面…吉其特徵在於襯整 起部分。以此方式，八施/、表面區域垂直之方向突出之隆 出之手指型元件二AIϋ之可膨脹襯墊部分係為由載體突 力施加於該受測者：動脈每-襯墊部分有效地將壓 離可膨脹襯塾部分之襯塾，，載體包括 整個内壁分佈』！，狀體，且當襯墊係沿著該環狀體之

有利於將環狀ί:的。該襯墊部分穿過骨頭與肌腱間 血壓監加於受測者肢體末端，如其他已知之 |發明將參考圖式詳述於後，其中： =1係根據本發明裝置第一具體實施例之透視圖； 二i係圖1中使用於受測者腕關節之裝置由線II-II取得 之杈截面示意圖； 圖3/及3b分別圖解顯示圖1裝置之偵測器及根據本發明 裝置第二具體實施例之偵測器； 圖3c圖解顯示沿線IIIc—IIIc取得之圖扑偵測器橫斷 面； >圖4顯示圖1裝置中，將一偵測器測得之信號處理成迴授 信號之功能方塊； ^圖5係根據本發明第三具體實施例，使用於受測者腕關 節之裝置透視圖； 圖6係根據本發明第四具體實施例之測量單元透視圖；

第9頁 524671 五、發明說明（5) 圖7係根據本發明第五具體實施例之測量單元透視圖； 及 圖8係根據本發明第六具體實施例之載體透視圖。 圖1及2顯示根據本發明之生命信號監視裝置1的第一具 體實施例，其包括一測量單元2以量測至少一個表示活體 受測體之動脈7上區域8之生命信號的物理量。該測量單元 2係裝置於操作時載體3穿戴於受測者，該具體實施例中之 載體包含一穿戴於受測者腕關節6之箍帶3 ’ 。在此具體實 施例中，測量單元2測量物理量之動脈上區域係受測者之 徑向動脈7上區域8。更進一步，裝置1包括將量測之物理 量處理成生命信號之數值的處理單元4。裝置1具有至少一 個偵測器5，在操作時偵測測量單元2相對於受測者之動脈 7的位置並依照位置激發迴授信號。以此方式，反映由偵 測器5偵測該動脈位置產生之迴授信號，裝置1之使用者可 以相對於動脈移動裝置1直到達到裝置1相對於動脈7之正 確位置。因此測量單元2相對於動脈7之正確定位可以此簡 單方式達成。偵測器5包含至少一個感應器，其最好由一 群由光電感應器及超音波感應器中選出，且最好在一陣列 上提供數個偵測器。陣列上之一個感應器在偵測到動脈7 出現時，其預設來產生量測單位2到達相對於動脈7正確位 置之迴授信號。當裝置1與其量測單元2放置於動脈7時， 除了 一個感應器外，許多陣列上之感應器無法偵測動脈之 出現。因此，可以透過感應器給予使用者需將裝置1往先 前預設感應器之芳香移動之指示以偵測動脈出現，藉由此

第10頁 524671 五、發明說明（6) 方式找到正確位置。 圖3 a及3 b分別顯示圖1裝置中之偵測器5，及根據本發明 之第二具體實施例之偵測器5 ’ 。該偵測器5及5 ’包括一由 具有光源1 1之光電感應器1 〇，在此為光發射二極體（L i gh t Emitting Diode)所組成之架構。為避免LED及感應器間之 相對運動，因此必須將其置於堅固支架2 0上。為達到較好 之操作效果LED及感應器間之距離最好為2到5 mm。感應器 間藉由一與堅固支架2 0互相垂直之小壁3 0互相分離，如圖 3c中所見，以避免LED間及感應器間光源直接反射。 感應器1 0及LEDs進一步連接一彈性印刷電路板，其包括 處理單元4且圖中並未顯示細節。在操作期間，每一個L E D 發射光線至一量測單元2接觸手腕之區域，該區域產生一 源於LED之反射光。當使用者相對於手腕移動裝置1時，若 動脈出現在偵測器下方，由於動脈中之血液出現會吸收特 定比例之光線，所以光反射會發生改變。該光電感應器1 0 偵測此改變並其啟動一與其相關之輸出信號。 正如圖4中所見，該輸出信號會傳導至處理單元4。首先 由放大器4 1放大，隨後處理單元4之一數位信號處理部分 4 2處理該信號並根據感應器之相對信號強度，估計量測單 元1相對於血管之所在。根據此估計，一迴授信號 Ufeedback產生並藉由聲音或視訊單元43傳導至使用者， 以引導使用者正確定位量測單元2與動脈之相對位置。需 注意，偵測器5之架構及使用於該架構中之感應器與光源 數量可以自由選擇，其取決於所使用之裝置型態。例如，

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五、發明說明（7) 一由圖3a中之兩個摘測器構成之組合已證實可以正確地 位手腕血壓監視器上之量測單元與受測者之動脈徑向相對 位置。

更進一步需注意，該偵測器包括光電感應器及光源，如 本具體實施例中所示，當提供於先前技藝中 壓監視裝置時，树行雙重功能。—方面，將裝置= 於手腕上時，偵測器偵測量測單元相對於受試者動脈之位 置並根據該位置送出迴授信號。另一方面，在利用已知 置監視血壓時，偵測器可以進一步根據動脈上之狀況偵測 動脈受阻塞或非阻塞情形，該量測單元量測每一血壓波之 瞬間值並透過處理單元提供該受測者之血壓值。 —圖5顯示根據本發明之裝置丨’使用於—個人之手腕6上之 第三具體實施例透視圖。在此具體實施例中，該迴授传胡 中:Γ 視覺信號。以此方式，受測者自己可-簡單， 上之方向。其可根據箭頭34，㈣調整該裝置: 相對位置，以此方式調整量測單元相對於動浙 置直到顯不裔確認正確位置。

Ufeedback另外可以句括蓉立於上 技心號

且在蚩、>丨罝-4 匕括者曰^號，例如定位時產生嗶聲 動脈正確位置到達時發出鈐聲。 視Γ Λ 發—明之第四具體實施例中量測單元2，之透 墊13以提供壓力至壓 ;^兀2 &括一可膨脹的楣 利用，例如，空氣；Ϊ:他？；塾13❹ 1 一也可以用其他氣體及液體

671 五、發明說明（8) 來對襯墊充氣。該襯墊13連接至一將襯墊充器或放氣之單 兀i並不進一步圖式於此。當利用襯墊之方式施加壓力於 =區域時，傳導至受壓力組織之壓力有時會因為該區域之 V、口構而刀政，该結構包括橫亙該區，。 =供複數分離的充氣避震部分14，該避二 =刀別提供一區域壓力。避震部分14可進入該區域之骨 ，腱間且使得壓力可以有效提供至骨頭與肌腱間之組 而二ί此具體實施例中，該避震部分14包括由避震部分表 严:域15突出實際上垂直於該表面區域15之突起物24。該 、 手4曰之相似物施加壓力於特定區域。 回為根據本發明裝置之第五實施例量測 以施例中，載體3包括-環峨其在^ 分離可^ =〔、中如上述圖6中所描述之襯墊13,提供複數 側。、言此虱之避震部分1 4’，係提供於整個環狀物體内 墊1 3’%—以^針備物沿著該物體之内壁’使得襯 針對文測者整個手腕6周圍提供區域性壓力。 方：實ΐϋ種類之襯墊，亦即，包括由載體表面突出且 於其他於該表面突起物之襯墊，其本身也可以應用 生命作號之i r，測器之量測單元相對於動脈定位以監視 利第4 66' 56fi /置中。例如，該襯塾可以使用於美國專 襯墊。’ ，566唬之血壓監視器，並取代其中之非充氣式專 θ為根據本發明第六具體實施例之載體透視圖。在 ^24671 五、發明說明（9) 具體實施例中，該載體3包括一完整堅硬之環狀體17。該 環狀體17可以，例如，由硬塑膠所組成，但是亦可以選擇 f他不同之材質。以此方式，當裝置中之襯墊膨脹時，該 裱狀體型成一邊緣作為襯墊膨脹之位準，且因此避免襯墊 之過度膨脹而阻礙裝置正常操作。該堅固物體17可以认一 固定形狀，且可選擇適合特定受測者之形狀，使得該^置 可以適應特定個別使用群，如兒童。更進一步，該形狀可 以適用於特定種類之生命信號監視裝置。 需注意如上所述之載體，亦即，一載體具有一至少部 堅硬之環狀體，其本身也可用於其他監視生命信號之裝 置，在該裝置中，並無用於定位量測單元與動脈相對^置 之偵測器。例如，該襯墊可以使用於美國專利第 4, 6 60, 56 6號之血壓監視.器，並取代其中之彈性帶。 含丄η 一用於監視生命信號之裝置其包 載肢及一襯墊，但其中不提供用以定位之量 對於血管位置之偵測器者，也可以。 、 -士述之裝置係為血壓監視器。需注意一用以 几相對於受測者動脈之位置的偵測器及用於 位置之迴授信號，一具有分離之充氣式襯塾部;Hi 個局部堅固之環狀體，可以，個別地或以任何父 組合，而有效地使用於其他用以監視生命信號之^相^ 如脈波血氧監視器及心跳監視器。 、直’遠

第14頁 524671 圖式簡單說明 « 第15頁

Claims (1)

1. 524671 /t” π L 案號 9Q1095M 申請專利範圍 曰 月 苴向：ί用以監視一活體受測者之生命信號之裝置（1 )， ^生命作;=:3測者動脈⑺區域(8)上至少一種指 寺=在穿戴於受測者之載體（3)上，及 作 單元“Λν斤/置“里量處理為生命信號之數值的處理 ^ ^ ^ #；V# , * J ? ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^5) 位詈计田、* : 貝早凡（2)相對於受測者之動脈（7)之 2如申2t ΐ此ΐ置相關之迴授信號（Uf eedback)。 (5) ^ 5 H 在，該感應器由一組包應括^^測/應器周圍動脈⑺之存 組中選出。 枯先電感應器及超音波感應器之群 3 _如申請專利範圍第2頊 感應器（10, 11)周圍動脈（n ^^置，，、特徵在於用於偵測 為一陣列。 （7 )存在之複數感應器（1 0，1 1 )係 4 ·如申請專利範圍第1 (Ufeedback)係由一組包括聲ϊ =親二，=在於迴授信號 出。 枯孝曰及視覺^號之群組中選、 其特徵在於載體（3) έ )〇 其特徵在於載體（3) έ 5 ·如申請專利範圍第1項之裝置 括一至少有一部份堅硬之環狀體（3 6 ·如申請專利範圍第1項之裝置 括一完全堅硬之環狀體（3 n )。 • ·，- ，π π…扣啤不丄π々展置，其特徵在於 (2’）包括一充氣式襯墊（13)其用以提供 ^早^ 土又硎者動 7 ·如申請專利範圍第1項之裝置 , Λ Αί ybr λ> %, JL.

   O:\70\70735-920122.ptc 第16頁 524671 修正 案號 90109523 六、申請專利範圍 (7)上之區域（8)，且襯墊（13)包括一複數分離之充氣式襯 墊部分（1 4 )。 8 .如申請專利範圍第7項之裝置，其特徵在於襯墊部分 (14)包括由載體（3)之表面區域（15)突出其方向實際上垂 直於該表面區域之突起物（24)。 9 .如申請專利範圍第7或8項之裝置，其特徵在於載體 (3 )包括一環狀體（1 6 )其可以在操作期間關閉，該襯墊 (1 3 ’）係沿著整個該環狀體（1 6 )之内壁。

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