TWI425933B - 抑雜訊元件與生理資訊量測裝置 - Google Patents

Description

抑雜訊元件與生理資訊量測裝置

本發明是有關於一種抑雜訊元件，且特別是有關於一種生理資訊量測裝置的抑雜訊元件。

隨著科技的進步與普及，現今使用者也可自行利用居家型的血壓量測裝置來量測血壓。

在量測血壓的過程中，首先會將氣囊袋綁在使用者的手臂上。接著，血壓量測裝置會利用充氣幫浦對氣囊袋進行打氣。接著，再對氣囊袋進行洩氣。在洩氣過程中，血壓量測裝置會量測氣囊袋的壓力訊號，並據以進一步分析得到使用者的生理資訊。

需注意的是，上述洩氣方式並不是以理想線性方式進行洩氣，容易造成血壓量測的誤差。另外，充氣幫浦在打氣的過程中，氣囊袋的壓力也會發生相當嚴重的雜訊。

本發明提供一種抑雜訊元件，可降低雜訊的干擾。

本發明提供一種生理資訊量測裝置，提升血壓量測的精準度。

本發明提出一種抑雜訊元件，其包括一第一開口、一第二開口與一抑雜訊微通道。第一開口用以供氣體流入。第二開口用以供氣體流出。抑雜訊微通道的兩端分別連通第一開口與第二開口。抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸大，其中上述方向為氣體的順向流動方向。上述孔徑可介於0.001 mm與4 mm之間。

在本發明的一實施例中，抑雜訊元件更包括一第一連接裝置。第一連接裝置形成於抑雜訊元件的第一端，用以連接一輸氣管。在另一實施例中，抑雜訊元件更包括一第二連接裝置。第二連接裝置形成於抑雜訊元件的第二端，用以連接另一輸氣管。

在本發明的一實施例中，抑雜訊元件為一連接頭或一洩氣元件。

在本發明的一實施例中，第一開口、第二開口與抑雜訊微通道可用射出成型技術、鑄模成型技術或鑽孔技術所形成。在另一實施例中，抑雜訊元件可為一體成型。

從另一角度來看，本發明提出一種抑雜訊元件，包括一第一開口、一第二開口、一第一抑雜訊微通道與一第二抑雜訊微通道。第一開口用以供氣體流入。第二開口用以供氣體流出。第一抑雜訊微通道的第一端連通第一開口。第二抑雜訊微通道的第一端連通第一抑雜訊微通道的第二端。第二抑雜訊微通道的第二端連通第二開口。第一抑雜訊微通道的孔徑沿氣體流入的方向漸大。第二抑雜訊微通道的孔徑沿氣體流入的方向漸小。第一抑雜訊微通道的孔徑與第二抑雜訊微通道的孔徑介於0.001 mm與4 mm之間。

從又一角度來看，本發明提出一種抑雜訊元件，其包括一第一開口、一第二開口與一抑雜訊微通道。第二開口小於第一開口。抑雜訊微通道的一第一端與一第二端分別連通第一開口與第二開口。抑雜訊微通道的孔徑沿第一端往第二端的方向漸小。抑雜訊微通道的孔徑介於0.001 mm與4 mm之間。抑雜訊微通道的孔徑大於第二開口且小於第一開口。

從再一角度來看，本發明提出一種生理資訊量測裝置，其包括一充放氣模組與一壓力量測模組。充放氣模組包括一氣囊袋、一充氣裝置、一洩氣裝置與一抑雜訊元件。充氣裝置耦接氣囊袋，用以對氣囊袋充氣。洩氣裝置耦接氣囊袋，用以對氣囊袋洩氣。抑雜訊元件包括一抑雜訊微通道。抑雜訊微通道連通氣囊袋。抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸大。上述方向為氣體的順向流動方向。上述孔徑介於0.001 mm與4 mm之間。壓力量測模組包括一壓力感測單元與一處理器。壓力感測單元耦接氣囊袋，用以偵測一壓力訊號。處理器耦接充氣裝置、洩氣裝置與壓力感測單元，用以控制充氣裝置與洩氣裝置，並能依據壓力訊號獲得一生理資訊。

基於上述，本發明的抑雜訊元件將抑雜訊微通道設計成沿著一方向其孔徑相對應變小。如此一來可使抑雜訊元件兼具抑雜訊功效與製造的便利性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

習知的血壓量測裝置在對氣囊袋打氣的過程或對氣囊帶洩氣的過程都容易產生相當大的雜訊。

反觀，本發明的實施例提供了一種抑雜訊元件，將抑雜訊微通道的孔徑設計成沿著氣體流動方向漸小，可降低雜訊干擾。抑雜訊元件可應用在血壓量測裝置的洩氣裝置，使氣囊袋在洩氣過程能更平順，降低雜訊干擾。另外，抑雜訊元件亦可應用在充氣裝置，使氣囊袋在充氣過程能更平順，降低雜訊干擾。換言之，抑雜訊元件可降低雜訊干擾進而提升血壓量測裝置的準確度。下面將參考附圖詳細闡述本發明的實施例，附圖舉例說明了本發明的示範實施例，其中相同標號指示同樣或相似的元件。

圖1是依照本發明的第一實施例所繪示的一種生理資訊量測裝置的外觀圖。圖2是依照本發明的第一實施例所繪示的一種生理資訊量測裝置的方塊圖。請合併參照圖1與圖2，生理資訊量測裝置10可用來量測生理資訊，例如舒張壓、收縮壓、心率變異度、心跳...等。在本實施例中，生理資訊量測裝置10以血壓量測裝置為例進行說明，可量測舒張壓與收縮壓，但本發明並不限於此。本領域技術者亦可將本實施例所提供的抑雜訊技術應用至各類的生理資訊量測裝置。

在本實施例中，生理資訊量測裝置10包括充放氣模組20與壓力量測模組30。充放氣模組20包括充氣裝置40、抑雜訊元件50、氣囊袋60與洩氣裝置70。壓力量測模組30包括壓力感測單元80與處理器90。

氣囊袋60可用來綁在使用者的肢體上，例如手臂或手腕...等部位。充氣裝置40耦接氣囊袋60，例如是充氣幫浦，可用來對氣囊袋60進行充氣。洩氣裝置70耦接氣囊袋60，用以對氣囊袋60進行洩氣。處理器90耦接充氣裝置40與洩氣裝置70，可用來控制充氣裝置40與洩氣裝置70的運作。壓力感測單元80耦接氣囊袋60，可用來感測氣囊袋60的壓力，並據以產生壓力訊號。處理器90可依據壓力感測單元80所量測的壓力訊號分析出生理資訊。生理資訊量測裝置10可用不同的方式輸出生理資訊，本發明並不限於此。舉例來說，可用螢幕(未繪示)以畫面的方式顯示生理資訊，也可用語音輸出模組(未繪示)以聲音的方式輸出生理資訊，也可用印表機(未繪示)以列印的方式列印出生理資訊，也可以將生理資訊儲存於記憶體(未繪示)中再上傳至網路伺服器(未繪示)。

值得一提的是，充氣裝置40在對氣囊袋60充氣的過程中，並無法以理想線性的方式進行加壓，容易產生雜訊。本實施例利用了抑雜訊元件50可大幅改善雜訊問題。如此一來，生理資訊量測裝置10即可在加壓的過程中偵測壓力訊號並據以分析出舒張壓與收縮壓。以下對抑雜訊元件50作更進一步的說明。

圖3A是依照本發明的第一實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。請合併參照圖2至圖3A，在本實施例中，抑雜訊元件50包括開口100、110與抑雜訊微通道120。開口110小於開口100。抑雜訊微通道120的第一端與第二端分別連通開口100與110。抑雜訊微通道120的孔徑沿第一端往第二端的方向漸小。抑雜訊微通道120的孔徑可介於0.001 mm與4 mm之間。抑雜訊微通道120的孔徑大於開口110且小於開口100。在小孔徑的作用下，抑雜訊微通道120會具有抑制氣流雜訊的功效，使氣流的流動更加平順。值得一提的是，抑雜訊微通道120配合開口100、110採用漸近式的通道結構，不但可改善抑雜訊效果，還能使抑雜訊元件50的製造更加簡便。舉例來說，抑雜訊微通道120與開口100、110可利用射出成型技術、鑄模成型技術或鑽孔技術所形成。如此一來，可使抑雜訊元件50能以一體成型方式形成，不但可降低漏氣的風險，還可增強結構強度，延長壽命。

再從另一角度來看，假設抑雜訊微通道120的孔徑都維持一致。在此情況下，若孔徑過大，抑雜訊效果則不佳；反之，若孔徑過小，在脫模過程容易失敗。然而，本實施例所使用的漸進式的通道結構，不但可保有良好的抑雜訊效果，還可維持脫模的成功率。

承上述，圖3B是採用圖3A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。在本實施例中，抑雜訊元件50更包括連接裝置131、132。連接裝置131形成於抑雜訊元件50的第一端，用以連接輸氣管(未繪示)，藉以連通充氣裝置40。連接裝置132可形成於抑雜訊元件50的第二端，用以連接另一輸氣管(未繪示)，藉以連通氣囊袋60。換言之，充氣裝置40所打入的氣會依序流經開口100、抑雜訊微通道120、開口110而流入氣囊袋60。氣囊袋60中的壓力波形如圖3B所示，但本發明並不以此為限。從圖3B中可明顯看出充氣裝置40產生的雜訊被有效抑制。

值得一提的是，雖然上述實施例中已經對抑雜訊元件與生理資訊量測裝置描繪出了一個可能的型態，但所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，各廠商對於抑雜訊元件與生理資訊量測裝置的設計都不一樣，因此本發明的應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是抑雜訊微通道的孔徑是沿一方向漸小，就已經是符合了本發明的精神所在。以下再舉幾個實施例以便本領域具有通常知識者能夠更進一步的了解本發明的精神，並實施本發明。

在上述圖3A、3B的實施例中，抑雜訊微通道120的孔徑是沿氣流的流動方向漸小，但本發明並不限於此。在其他實施例中，抑雜訊微通道120的孔徑若沿氣流的流動方向漸大，抑雜訊的效果甚至會更佳。舉例來說，圖4A是依照本發明的第二實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。圖4B是採用圖4A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。請先合併參照圖3A與圖4A，圖3A與圖4A的抑雜訊元件50的結構相同。其差異在於，圖3A的開口100、110分別作為進氣孔與出氣孔，分別連通充氣裝置40與氣囊袋60；圖4A的開口100、110分別作為出氣孔與進氣孔，分別連通氣囊袋60與充氣裝置40。

從圖3B中，可清楚看出在約第11秒處，壓力產生了相當大的干擾雜訊，電壓變化超過600 mV。反觀，圖4B中，可清楚看出在約第8秒處，壓力的干擾雜訊並不大，電壓變化還不到400 mV。由此可知，在相同條件下，抑雜訊微通道120的孔徑若沿氣流的流動方向漸大，抑雜訊的效果甚至會更佳。

圖3A中，抑雜訊元件50的結構僅是一種選擇實施例，本領域技術者也可依其需求改變抑雜訊元件的結構。舉例來說，兩端開口之間除了包括抑雜訊為通道之外，也可再包括其他各種尺寸的氣室或氣流通道。圖5A是依照本發明的第三實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。圖5B是採用圖5A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。

請先合併參照圖3A與圖5A，圖3A的抑雜訊元件50與圖5A的抑雜訊元件51相類似。其差異在於，在圖3A的抑雜訊元件50包括開口100、110與抑雜訊微通道120，且抑雜訊微通道120的兩端分別連通開口100、110；圖5A的抑雜訊元件51包括開口100、110、抑雜訊微通道121與通道140，通道140具有等距的孔徑，通道140的兩端分別連通開口100與抑雜訊微通道121的一端，抑雜訊微通道121的另一端連通開口110。換個角度來看，在抑雜訊元件51中，從開口100往開口110看過去，孔徑以等距或漸小的方式愈趨狹小。與圖3A的抑雜訊元件50相較之下，圖5A的抑雜訊元件51的結構可進一步提升脫模的成功率。更具體地說，抑雜訊微通道121的長度短於抑雜訊微通道120的長度，因此在脫模時模具發生斷裂的風險也會比較低。從圖5B中也可清楚看出，其仍保有一定水準的抑雜訊效果。

另外，第二實施例所述的提升抑雜訊技術也可應用在第三實施例中。更具體地說，圖6A是依照本發明的第四實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。圖6B是採用圖6A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。請先合併參照圖5A與圖6A，圖5A與圖6A的抑雜訊元件51的結構相同。其差異在於，圖5A的開口100、110分別作為進氣孔與出氣孔，分別連通充氣裝置40與氣囊袋60；圖6A的開口100、110分別作為出氣孔與進氣孔，分別連通氣囊袋60與充氣裝置40。

從圖5B中，可清楚看出在約第9.5秒處，壓力產生了相當大的干擾雜訊，電壓變化超過700 mV。反觀，圖6B中，可清楚看出在約第9秒處，壓力的干擾雜訊並不大，電壓變化還不到300 mV。由此可進一步證明，在相同條件下，抑雜訊微通道121的孔徑若沿氣流的流動方向漸大，抑雜訊的效果甚至會更佳。

上述實施例中，抑雜訊元件的氣流路徑雖沿一直線，但本發明並不以直線為限。熟習本領域技術者也可依其需求改變抑雜訊元件的氣流路徑，例如，圖7是依照本發明的第五實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。抑雜訊元件52，例如是L型連接頭。抑雜訊元件52包括了通道141、142與抑雜訊微通道122。如此不但可達成與上述實施例相類似的功效，還可改變氣流的流動方向。

又例如，圖8是依照本發明的第六實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。抑雜訊元件53例如是L型連接頭。抑雜訊元件53包括了通道141與抑雜訊微通道123。如此不但可達成與上述實施例相類似的功效，還可改變氣流的流動方向。

從第二實施例與第四實施例可證實，抑雜訊微通道的孔徑若沿氣流的流動方向漸大，抑雜訊的效果甚至會更佳。換言之，使用者在組裝時，需注意抑雜訊元件的組裝方向。有鑑於此，可將抑雜訊元件設計為包括至少二個抑雜訊微通道，且一抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸小，另一抑雜訊微通道的孔徑沿上述方向漸大。如此一來使用者在組裝時則不需考慮組裝方向，可提升組裝的便利性。舉例來說，圖9是依照本發明的第七實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。抑雜訊元件54包括了通道143、144與抑雜訊微通道124、125。如此不但可達成與上述實施例相類似的功效，還可提升組裝便利性。

又例如，圖10是依照本發明的第八實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。抑雜訊元件55包括了抑雜訊微通道126、127。如此不但可達成與上述實施例相類似的功效，還可提升組裝便利性。

在第一實施例中，抑雜訊元件50是作為連接頭，連接在充氣裝置40與氣囊袋60之間，但本發明並不以此為限。本領域技術者也可將抑雜訊元件50應用至其他地方。舉例來說，假設血壓量測裝置是在壓力下降的過程中量測壓力訊號並據以獲得血壓或其他生理資訊。抑雜訊元件可應用至洩氣裝置，作為洩氣元件或洩氣閥，使洩氣速度更近似線性，抑制雜訊。如此可進一步提升血壓或生理資訊的準確度。

在上述實施例中，抑雜訊微通道的孔徑可介於0.001 mm與4 mm之間，但不限於需涵蓋0.001 mm與4 mm之間的所有範圍，僅擷取上述範圍的部分亦可達成相類似的功效。

在上述實施例中，抑雜訊微通道、通道及或開口的截面形狀並不限制圓形，本領域技術者可依其需求以各種形狀來實施，舉例來說截面形狀可為半圓形、圓弧形、半月形、三角形、四角形、五角形、雙弧形...等。

抑雜訊元件的材料亦不限制在塑膠材料。也可用金屬材料、高分子材料、複合材料...等。

在其他實施例中，抑雜訊元件也可包括多個並聯的抑雜訊通道，可提升氣流量，亦可達成抑雜訊的功效。

上述實施例中，抑雜訊元件雖僅有兩開口，但本發明並不限於此，本領域技術者也可在抑雜訊元件設計成具有三個以上的開口。換言之，抑雜訊元件亦可能是Y型連接頭或多通道連接頭。

綜上所述，本發明的抑雜訊微通道的孔徑是沿一方向對應變小。如此一來可使抑雜訊元件兼具抑雜訊功效與製造的便利性。另外，本發明的實施例還具有下列功效：

1.　抑雜訊微通道與開口可利用以射出成型技術、鑄模成型技術或鑽孔技術所形成，使抑雜訊元件的製造更加便利。

2.　抑雜訊元件為一體成型，可降低漏氣的風險，還可增強結構強度，延長壽命。

3.　抑雜訊微通道的孔徑若沿氣流的流動方向漸大，抑雜訊的效果甚至會更佳。

4.　適當縮短抑雜訊微通道的長度，可進一步提升脫模的成功率，而且還能兼顧抑雜訊的效果。

5.　抑雜訊元件設計為包括至少二個抑雜訊微通道，且一抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸小，另一抑雜訊微通道的孔徑沿上述方向漸大。如此一來使用者在組裝時則不需考慮組裝方向，可提升組裝的便利性。

6.　抑雜訊元件包括多個並聯的抑雜訊通道，可提升氣流量，亦可達成抑雜訊的功效。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10．．．生理資訊量測裝置

20．．．充放氣模組

30．．．壓力量測模組

40．．．充氣裝置

50～55．．．抑雜訊元件

60．．．氣囊袋

70．．．洩氣裝置

80．．．壓力感測單元

90．．．處理器

100、110．．．開口

120～127．．．抑雜訊微通道

131、132．．．連接裝置

140～144．．．通道

圖1是依照本發明的第一實施例所繪示的一種生理資訊量測裝置的外觀圖。

圖2是依照本發明的第一實施例所繪示的一種生理資訊量測裝置的方塊圖。

圖3A是依照本發明的第一實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖3B是採用圖3A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。

圖4A是依照本發明的第二實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖4B是採用圖4A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。

圖5A是依照本發明的第三實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖5B是採用圖5A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。

圖6A是依照本發明的第四實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖6B是採用圖6A抑雜訊元件所獲得的壓力波形圖。

圖7是依照本發明的第五實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖8是依照本發明的第六實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖9是依照本發明的第七實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

圖10是依照本發明的第八實施例所繪示的一種抑雜訊元件的剖面圖。

50．．．抑雜訊元件

100、110．．．開口

120．．．抑雜訊微通道

131、132．．．連接裝置

Claims (9)

1. 一種抑雜訊元件，包括：一第一開口，用以供氣體流入；一第二開口，用以供氣體流出；以及一抑雜訊微通道，其兩端分別連通該第一開口與該第二開口，該抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸大，其中該方向為氣體的順向流動方向，上述孔徑介於0.001 mm與4 mm之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的抑雜訊元件，更包括：一第一連接裝置，形成於該抑雜訊元件的第一端，用以連接一輸氣管。
3. 如申請專利範圍第2項所述的抑雜訊元件，更包括：一第二連接裝置，形成於該抑雜訊元件的第二端，用以連接另一輸氣管。
4. 如申請專利範圍第1項所述的抑雜訊元件為一連接頭或一洩氣元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述的抑雜訊元件，其中該第一開口、該第二開口與該抑雜訊微通道是以射出成型技術、鑄模成型技術或鑽孔技術所形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的抑雜訊元件為一體成型。
7. 一種抑雜訊元件，包括：一第一開口，用以供氣體流入；一第二開口，用以供氣體流出；一第一抑雜訊微通道，其第一端連通該第一開口；以及一第二抑雜訊微通道，其第一端連通該第一抑雜訊微通道的第二端，該第二抑雜訊微通道的第二端連通該第二開口，其中該第一抑雜訊微通道的孔徑沿氣體流入的方向漸大，該第二抑雜訊微通道的孔徑沿氣體流入的方向漸小，該第一抑雜訊微通道的孔徑與該第二抑雜訊微通道的孔徑介於0.001 mm與4 mm之間。
8. 一種抑雜訊元件，包括：一第一開口；一第二開口，小於該第一開口；以及一抑雜訊微通道，其一第一端與一第二端分別連通該第一開口與該第二開口，該抑雜訊微通道的孔徑沿該第一端往該第二端的方向漸小，上述孔徑介於0.001 mm與4 mm之間，該抑雜訊微通道的孔徑大於該第二開口且小於該第一開口。
9. 一種生理資訊量測裝置，包括：一充放氣模組，包括：一氣囊袋；一充氣裝置，耦接該氣囊袋，用以對該氣囊袋充氣；一洩氣裝置，耦接該氣囊袋，用以對該氣囊袋洩氣；以及一抑雜訊元件，包括一抑雜訊微通道，其中該抑雜訊微通道連通該氣囊袋，該抑雜訊微通道的孔徑沿一方向漸大，其中該方向為氣體的順向流動方向，上述孔徑介於0.001 mm與4 mm之間；以及一壓力量測模組，包括：一壓力感測單元，耦接該氣囊袋，用以偵測一壓力訊號；以及一處理器，耦接該充氣裝置、該洩氣裝置與該壓力感測單元，用以控制該充氣裝置與該洩氣裝置，並能依據該壓力訊號獲得一生理資訊。