TWI427565B - 多對多生理監測系統 - Google Patents

Description

多對多生理監測系統

本發明係關於一種多對多生理監測系統；特別是關於一種具身分辨識功能[identification]之多對多手腕式生理監測系統。

習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第M401181號之〝佩戴式照護感測裝置〞新型專利，其揭示一種照護感測裝置，包括用以佩戴在一受照護者身上的一載體，載體上設置有一體表溫度感測單元，用以感測受照護者的一體表溫度，並且依據此體表溫度，藉由一射頻傳輸單元以射頻傳輸方式傳輸一附帶有載體標籤資訊的照護訊息至一照護監控裝置，以監控受照護者的體表溫度的變化。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第M364503號之〝無線環戴式生理偵測器〞新型專利，其揭示一種生理偵測器，其構造包括：環件、感測單元、放大單元、解多工單元、處理單元及無線傳輸單元，其中感測單元係為光感應式，係感測使用者血管大小、密度及血液濃度之光訊號，再經上述各單元處理後得血氧濃度、心跳或連續血壓等生理參數，在臨床檢測上極具價值。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第M340038號之〝可攜式迷你血氧濃度量測裝置〞新型專利，其揭示一種血氧濃度量測裝置，其特徵在於簡化一般血氧濃度量測裝置的設計，改良為一種可攜式迷你血氧濃度量測裝置，將電源、顯示與微處理單元透過一轉接介面[USB/RS232/IEEE1394]，連接至一電性連接的連接平台，如：個人電腦、筆記型電腦、個人數位助理或是行動通訊設備上，並由該連接平台供給所需電源，如此可減少血氧濃度量測裝置的元件複雜性，擴大運用範圍。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第M310726號之〝具人體生理電訊號感測及警示功能之護腕〞新型專利，其揭示一種人體生理電訊號感測及警示裝置，包含一感測裝置及一護腕帶供配戴在手腕上，其中該感測裝置係設置於護腕帶內部，可預先設定各種感測功能如感測心跳、血壓、體溫、心率、血氧、血糖等生理電訊號，且當生理電訊號顯現異常狀態時會自動發出緊急訊號功能並對外傳送；該護腕帶能固定感測裝置之感測位置且使其緊密貼合於手腕上；藉此，可配合利用無線傳輸或網際網路功能而達到生命機能之預警作用、健康監護及遠距照護之使用。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第M298980號之〝攜帶式生理監測裝置及系統〞新型專利，其揭示一種生理監測裝置及系統，該裝置係包括外殼、與外殼連接且用以固定之薄袋、生理數值感測單元、中央處理器單元及全球定位接收模組，藉此獲得生理數值結果，並可接收全球定位衛星訊號，得以取得所在座標，另外亦可包括行動通訊模組用以傳回所在座標，並可進一步將訊號傳輸資訊接收裝置，進而傳輸至遠端資料庫或醫療院所，藉此，不但方便攜帶且可隨時進行測量，並且也可作為雙向定位用，進而達到降低失蹤人口數且減低尋找失蹤人口所花費的社會成本，並達到遠距照護醫療的目的。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公告第I249122號之〝生命訊息無線傳送系統〞發明專利，其揭示一種生命訊息傳送系統，係由一微處理器、一資料接收模組、一資料轉換模組及一訊號發射模組所組成；該資料接收模組，係接收來自各種人體機能偵測裝置之訊號，並將該訊號經由資料轉換模組之處理後，輸入至微處理器作資料比對及判斷，並可將比對後之訊息結果，藉由訊號發射模組以無線傳輸的方式，將訊息結果傳送至行動電話、筆記型電腦或個人數位助理器上，並藉由上述電子裝置將偵測到之人體機能訊號予以顯示、儲存、警示或轉發至遠端。

另一習用生理監測裝置，如中華民國專利公開第200722054號之〝單次用脈動式血氧測量計〞發明專利申請案，其揭示一種拋棄式血氧測量計係具有安裝於其之光發射器與光感測器，其為一起測量至少患者的SpO2[血氧濃度值]。特定應用積體電路[ASIC]係安裝於貼布之電子器件層，該ASIC係具有整合於其以控制光發射器與光感測器的操作之電子器件、以及用於由感測器所收集的資料以計算至少患者的SpO2之演算法。顯示器與警報器亦可為安裝或嵌入於貼布，分別用於顯示至少SpO2、以及用於當該至少SpO2並非於一可接受範圍內時，通知看護/患者該至少SpO2並非於一可接受範圍內。也於貼布內設置可供給ASIC電路與發射器之操作所需之電的電池，該電池並供給顯示器與警報器，若該等選用式構件設置於貼布。一附著機構亦設置於貼布，可為一黏著層之形式，其可以透射模式或反射模式將該貼布以可移除方式附著至患者。該種貼布血氧測量計係亦可備有收發器、與適當的電子器件，用於無線式收發資訊至/自遠端裝置或另一個無線式貼布血氧測量計。

前述中華民國專利公告第M401181號、第M364503號、第M340038號、第M310726號、第M298980號、第I249122號及公開第200722054號僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

然而，習用生理監測裝置仍存在有必要進一步改善其生理監測特性之需求，以提供多對多高穩定生理監測的功能。因此，習用生理監測裝置需要利用其它技術手段改善其生理監測特性，以滿足前述潛在需求。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種多對多生理監測系統，其用以改善習用生理監測裝置無法提供多對多穩定生理監測的問題。

本發明之主要目的係提供一種多對多生理監測系統，其利用數個[多個]生理訊號偵測單元及數個[多個]可攜式傳輸裝置將數個[多個]生理訊號傳輸至一電腦/異質性網路系統，以便同時監測多個不同使用者之多種生理訊號，以達成多對多生理監測之目的。

為了達成上述目的，本發明之多對多生理監測系統包含：至少一生理訊號偵測單元，其具有至少一偵測端，該偵測端用以偵測至少一生理訊號；至少一可攜式傳輸裝置，其具有一第一機身內碼、一小訊號轉換器、一編碼器及一第一無線傳輸模組，該生理訊號偵測單元電性連接至該可攜式傳輸裝置；一電腦/異質性網路系統，其包含數個資料傳輸器、一資料處理單元及一異質性網路，該資料傳輸器具有一第二機身內碼及一第二無線傳輸模組，在該第一無線傳輸模組與第二無線傳輸模組之間進行無線傳輸生理訊號；及一監控裝置，其經該異質性網路連接至該電腦/異質性網路系統；其中在該可攜式傳輸裝置接收該生理訊號偵測單元之生理訊號，並將該生理訊號轉換及編碼後，將該生理訊號及第一機身內碼傳送至該資料傳輸器，接著該資料傳輸器將該生理訊號、第一機身內碼及第二機身內碼傳送至該監控裝置。

本發明較佳實施例之該可攜式傳輸裝置為一手腕式傳輸裝置。

本發明較佳實施例之該可攜式傳輸裝置包含一身分辨識單元，其用以辨識使用者身分。

本發明較佳實施例之該身分辨識單元選自一RFID單元。

本發明較佳實施例之該第一無線傳輸模組及第二無線傳輸模組之間以Zigbee技術進行傳輸。

本發明較佳實施例之該電腦/異質性網路系統包含一協調器，該協調器用以協調傳輸該資料傳輸器之資料。

本發明較佳實施例之該電腦/異質性網路系統包含一多對多評估系統。

本發明較佳實施例之該監控裝置選自一遠端監控系統或一行動監控裝置。

本發明較佳實施例之該行動監控裝置選自一行動電話、一個人數位助理或一筆記型電腦。

為了充分瞭解本發明，於下文將例舉較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之多對多生理監測系統係可廣泛應用於監測人體心電圖[electrocardiography，ECG]、血壓[blood pressure]、體溫[body temperature]、心率[heart rate]、血氧[SpO2]、血糖[blood sugar]等生理訊號或其相關技術領域，該相關技術領域係屬未脫離本發明之精神與技術領域範圍。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之架構示意圖。請參照第1圖所示，本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之基本架構包含一生醫訊號、一小訊號轉換器及一無線感測網路，如此將該生醫訊號經該小訊號轉換器後，利用該無線感測網路進行監測及儲存。

第2圖揭示本發明較佳實施例之多對多生理監測系統之傳輸架構方塊圖，其對應於第1圖。請參照第2圖所示，本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統包含至少一生理訊號偵測單元1、至少一可攜式[portable]傳輸裝置2、至少一電腦/異質性網路系統3及至少一監控裝置4。若由多個使用者使用時，將多個使用者之生理訊號由數個該生理訊號偵測單元1進行偵測，再將該生理訊號偵測單元1之偵測訊號利用該可攜式傳輸裝置2及電腦/異質性網路系統3進行傳輸，最後傳輸至該監控裝置4。

請再參照第2圖所示，該生理訊號偵測單元1包含數個生醫訊號感測端或數個偵測端，以便感測輸出人體之多個生理訊號，例如：人體心電圖[ECG]、血壓[BP]、體溫、心率[HR]、血氧[SpO2]、血糖等。在使用上，該生理訊號偵測單元1接觸設置於人體上，且該生理訊號偵測單元1另電性連接至該可攜式傳輸裝置2。

請再參照第2圖所示，該可攜式傳輸裝置2具有一第一機身內碼[例如：MAC位址]、一小訊號轉換器、一編碼器及一第一無線傳輸模組。該小訊號轉換器將該生理訊號先進行A/D轉換，再利用編碼器或其它元件[例如：微控制器或通訊晶片]進行編碼處理後，經由該第一無線傳輸模組進行無線傳輸。該可攜式傳輸裝置2可選擇採用Zigbee技術、Bluetooth技術及RF2.4G晶片，或選擇採用其整合傳輸模組。

第3圖揭示本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用MIMO技術之示意圖，其對應於第2圖之傳輸架構。請參照第2及3圖所示，該電腦/異質性網路系統3具有數個資料傳輸器31、一資料處理單元及一異質性網路。該電腦/異質性網路系統3另包含一協調器[coordinator]32，在不同區域中該協調器32用以協調傳輸該資料傳輸器31之資料。該資料傳輸器31具有一第二機身內碼及一第二無線傳輸模組，在該第一無線傳輸模組與第二無線傳輸模組之間進行無線傳輸生理訊號。

請再參照第3圖所示，在單一區域中，每個角落設置不只一台的該資料傳輸器31，再將數個該生理訊號傳送到該協調器32。在整個無線區域網路中，一旦在傳輸生理訊號的過程中有一個該資料傳輸器31發生故障時，該生理訊號仍可經由其餘正常的該資料傳輸器31進行傳遞，以達成彼此相互支援的目的。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該異質性網路可選擇GSM/GPRS、WLAN/Wi-Fi、3G/WiMAX技術或其它適合技術。本發明可選擇使用UART將數個電腦與該異質性網路連結，以便將所有的數據傳送至該電腦/異質性網路系統3之資料處理單元。

第4圖揭示本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用多對多評估系統之方塊示意圖，其對應於第3圖。請參照第4圖所示，該電腦/異質性網路系統3另包含一多對多評估系統[H]33。將多種生醫訊號用於評估可能造成的疾病，例如：高血壓、心肌梗塞、血氧過高、糖尿病與敗血性休克等。依據使用者的病史該多對多評估系統33給予相關疾病的輸出，評估病情是否發作及惡化。

請再參照第4圖所示，該多對多評估系統33具有數個輸入u1,u2,…ui及數個輸出y1,y2,…yj。該輸入u1,u2,…ui代表為多種生理訊號，而該輸出y1,y2,…yj代表為評估疾病。在該多對多評估系統33中，每一個輸入控制多個輸出，而每一個輸出被多個輸入所控制，此種交互作用的現象為多輸入多輸出中的耦合現象。

請再參照第2圖所示，該監控裝置4選自一遠端監控系統41或一行動監控裝置42。該行動監控裝置42選自一行動電話、一個人數位助理或一筆記型電腦。在該可攜式傳輸裝置2接收該生理訊號偵測單元1之生理訊號，並將該生理訊號轉換及編碼後，將該生理訊號及第一機身內碼傳送至該電腦/異質性網路系統3之資料傳輸器31，接著該資料傳輸器31將該生理訊號、第一機身內碼及第二機身內碼傳送至該監控裝置4。

第5圖揭示本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用手腕式感測模組之立體示意圖，其對應於第2圖。第6圖揭示本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之手腕式感測模組配帶於使用者之示意圖，其對應於第5圖。請參照第5及6圖所示，該可攜式傳輸裝置2為一手腕式傳輸裝置可配帶於使用者，且使用者可進行適當從事各種活動，例如：騎健身車。

第7圖揭示本發明第二較佳實施例之多對多生理監測系統之傳輸架構方塊圖，其對應於第2圖之傳輸架構。相對於第一實施例，第二實施例之多對多生理監測系統另在該可攜式傳輸裝置增加設置一身分辨識單元10，其用以辨識使用者身分，如此在單一區域中允許多個不同使用者。該身分辨識單元10選自一RFID單元，例如RFID標籤。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。

1．．．生理訊號偵測單元

10．．．身分辨識單元

2．．．可攜式傳輸裝置

3．．．電腦/異質性網路系統

31．．．資料傳輸器

32．．．協調器

33．．．多對多評估系統

4．．．監控裝置

41．．．遠端監控系統

42．．．行動監控裝置

第1圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之架構示意圖。

第2圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之傳輸架構方塊圖。

第3圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用MIMO技術之示意圖。

第4圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用多對多評估系統之方塊示意圖。

第5圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統採用手腕式感測模組之立體示意圖。

第6圖：本發明第一較佳實施例之多對多生理監測系統之手腕式感測模組配帶於使用者之示意圖。

第7圖：本發明第二較佳實施例之多對多生理監測系統之傳輸架構方塊圖。

1．．．生理訊號偵測單元

2．．．可攜式傳輸裝置

3．．．電腦/異質性網路系統

4．．．監控裝置

41．．．遠端監控系統

42．．．行動監控裝置

Claims (9)

1. 一種多對多生理監測系統，其包含：至少一生理訊號偵測單元，其具有至少一偵測端，該偵測端用以偵測至少一生理訊號；至少一可攜式傳輸裝置，其具有一第一機身內碼、一小訊號轉換器、一編碼器及一第一無線傳輸模組，該生理訊號偵測單元電性連接至該可攜式傳輸裝置；一電腦/異質性網路系統，其包含數個資料傳輸器、一資料處理單元及一異質性網路，該資料傳輸器具有一第二機身內碼及一第二無線傳輸模組，在該第一無線傳輸模組與第二無線傳輸模組之間進行無線傳輸生理訊號；及一監控裝置，其經該異質性網路連接至該電腦/異質性網路系統；其中在該可攜式傳輸裝置接收該生理訊號偵測單元之生理訊號，並將該生理訊號轉換及編碼後，將該生理訊號及第一機身內碼傳送至該資料傳輸器，接著該資料傳輸器將該生理訊號、第一機身內碼及第二機身內碼傳送至該監控裝置。
2. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該可攜式傳輸裝置為一手腕式傳輸裝置。
3. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該可攜式傳輸裝置更包含一身分辨識單元，其用以辨識使用者身分。
4. 依申請專利範圍第3項所述之多對多生理監測系統，其中該身分辨識單元選自一RFID單元。
5. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該第一無線傳輸模組及第二無線傳輸模組之間以Zigbee技術進行傳輸。
6. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該電腦/異質性網路系統更包含一協調器，該協調器用以協調傳輸該資料傳輸器之資料。
7. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該電腦/異質性網路系統更包含一多對多評估系統。
8. 依申請專利範圍第1項所述之多對多生理監測系統，其中該監控裝置選自一遠端監控系統或一行動監控裝置。
9. 依申請專利範圍第8項所述之，其中該行動監控裝置選自一行動電話、一個人數位助理或一筆記型電腦。