TWI432175B - Multi - channel physiological signal measuring device for ear and its method - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用於耳部之多通道生理訊號量測裝置及其方法,特別是一種利用光體積變化描記技術(photoplethysmography,PPG)之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置及其方法。
近年來,由於人口高齡化以及飲食習慣的改變,腦血管疾病有逐年增加的趨勢,除此之外,目前患有聽力受損、耳鳴或突發性耳中風之患者數量亦相當可觀。
為了提早發現或監測上述之疾病,有業者開發出了血氧濃度計(pulse oximeter),其在一般醫療院所已相當普遍,目前被視為麻醉手術時的標準配備,也是術後監控、加護病房以及早產兒生理狀況監控所必備之裝置。
如中華民國新型專利公告第M340038號,其揭露一種新型血氧濃度量測裝置,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(PC)、筆記型電腦(NOTEBOOK)、個人數位助理(PDA)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。
然而,上述之新型血氧濃度量測裝置,其並無法在左、右耳同時量測距腦部最近之光體積變化描計訊號(photoplethysmographic signal,PPG signal),所以無法得到耳部微循環的狀況,亦無法滿足聽力功能和腦部循環
功能評估的需求。
根據近幾年醫學文獻的報導,血氧濃度(blood oxygen saturation)在量測的過程中,其實還可以提供許多額外關於心血管方面的生理參數。其中,耳部的微循環血液和腦部的血液灌流息息相關,有鑑於腦中風嚴重威脅人類生命,因此若能夠將血氧濃度計(pulse oximeter)的概念,設計在耳道量測,使用時只要將感測探頭如同使用隨身聽的耳機一般,塞入耳朵的外耳道,即可以非侵入的方式將所能擷取的生理參數呈現出來,所顯示的將是腦部的循環訊息,在居家照護與預防醫學領域將有龐大的市場。
另外,目前患有聽力受損、耳鳴或突發性耳中風的患者有增加的趨勢,以磁振造影(magnetic resonance imaging,MRI)和電腦斷層掃描(computer tomography,CT)目前的解析度,仍然無法看到耳部微細血管是否有堵塞的情形,以致這類的患者在醫院常常無法及時找到真正的病因,而錯失了恢復聽力的黃金搶救期。
因此,如何設計出一可檢測耳部微細血管是否有堵塞的情形,進而監測聽力受損、耳鳴以及突發性耳中風等病狀之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置及其方法,便成為相關廠商以及相關研發人員所共同努力的目標。
本發明人有鑑於習知之醫療儀器無法檢測耳部微細血管是否有堵塞、聽力受損、耳鳴或突發性耳中風等病狀之缺失,乃積極著手進行開發,以期可以改進上述既有之缺點,經過不斷地試驗及努力,終於開發出本發明。
本發明之目的,係提供一種用於耳部之多通道生理訊號量測裝置及其方法,可監測耳部微細血管是否有堵塞的情形,進而得知聽力受損、耳鳴
以及突發性耳中風等病狀。
為了達成上述之目的,本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置係包括:複數光發射單元,係各自交互發射一紅外光光束及一紅光光束至一待測生物體之耳部耳道;複數光感測單元,係各自與一光發射單元連接,接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並轉換為複數紅外光訊號以及複數紅光訊號;一類比訊號處理單元,係處理該等紅外光訊號以及該等紅光訊號,並分離該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及分離該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該紅光訊號之一交流電訊號成分;以及一微控制單元,係控制該等光發射單元各自發射該紅外光光束以及該紅光光束,並藉由該等紅外光訊號之該直流電訊號成分與該交流電訊號成分,以及該等紅光訊號之該直流電訊號成分與該交流電訊號成分推算出生理參數。
為了達成上述之目的,本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測方法係包括步驟:將微小化之複數光發射單元以及複數光感測單元置入一待測生物體之耳部耳道;交互發射一紅外光光束及一紅光光束至該待測生物體之耳部耳
道;接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並各自轉換為複數紅外光訊號以及複數紅光訊號;分離該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及分離該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分;以及依據該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及依據該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分,推算出生理參數。
透過上述之裝置及方法,可以非侵入的方式在左、右耳同時量測距腦部最近之光體積變化描計訊號(photoplethysmographic signal,PPG signal),由於可得到耳部微循環的狀況,並據此評估腦部之循環功能,可達到預防醫學的目的,而且可以彌補目前市面上醫療儀器無法檢測聽力受損、耳鳴或突發性耳中風等病狀的缺憾。此外,本發明成本低廉,使用簡便,能讓一般使用者所接受,而可發展成居家照護用的醫療器材,其醫療價值將大幅提升。
為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的,兹配合圖式將本發明之較佳實施例詳細說明如下。
當心臟在收縮以及舒張時,動脈也會跟著收縮與舒張,使得血管內單位體積的血流量成週期性的變化。血液體積在產生變動時,若利用光學量測方法量測時,所感測到的光強度也會隨著血液體積的變動而跟著變化。
所得之訊號的振幅會隨血液進出組織成正比的變化,猶如一交流成分。而接收這種隨時間、組織中血液量變化之光訊號波形就被稱為光體積變化描記訊號,而本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置即利用上述之光體積變化描計訊號來分析心血管參數。
該光體積變化描記訊號之波形通常都擁有兩個波峰,第一個波峰是沿著主動脈的路徑直接到達一待測生物體之耳部耳道,請參考第一A圖所示;第二個波峰則是傳輸到下半部身體後由末梢反射回來的訊號,請參考第一B圖所示,該反射回來的訊號之方向係由末梢血管指向心臟。
請參考第二圖所示,該光體積變化描記訊號中,除了隨著血液體積的變化而變化之交流成分透露出生理訊息外,更包括了靜脈血液、組織血液以及動脈非脈搏血液等部分一直維持不變的血液體積之直流部分。
光體積變化描記技術之原理相似於脈波原理,其係使特定光源,如光譜波長為930至950奈米之紅外光發射二極體,或使用光譜波長為650至670奈米之紅光發射二極體,作為輸入光打入該待測生物體之耳部耳道,而後再使用光感測單元接收反射或透射之該等紅外光光束以及該等紅光光束。
請參考第三以及五圖所示,本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1),係用以監控生理訊息,其包括:複數光發射單元(10),係各自交互發射一紅外光光束及一紅光光束至一待測生物體之耳部耳道(2);複數光感測單元(11),係各自與一光發射單元(10)連接,接收自該待
測生物體之耳部耳道(2)反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並各自轉換為複數紅外光訊號(IR)以及複數紅光訊號(R);一類比訊號處理單元(12),係處理該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R),並分離該等紅外光訊號(IR)之一直流電訊號成分(IR_DC)與該紅外光訊號(IR)之一交流電訊號成分(IR_AC),以及分離該等紅光訊號(R)之一直流電訊號成分(R_DC)與該紅光訊號(R)之一交流電訊號成分(R_AC);以及一微控制單元(13),係控制該等光發射單元(10)各自發射該紅外光光束以及該紅光光束,並藉由該等紅外光訊號(IR)之該直流電訊號成分(IR_DC)與該交流電訊號成分(IR_AC),以及該等紅光訊號(R)之該直流電訊號成分(R_DC)與該交流電訊號成分(R_AC)推算出生理參數。
藉由上述之結構,該用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1)可用來量測之生理參數係為灌流指標(perfusion index),且在必要時,可以在左、右耳同時量測上述之生理參數,在本發明之一實施例中,該用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1)可同時測得外耳道複數面向之灌流指標。
請參考第四以及五圖所示,在本發明之一較佳實施例中,該微控制單元(13)更包括一判斷單元(130),該判斷單元(130)係用以判斷出該等紅外光訊號(IR)中之振幅最大之紅外光訊號(IR),或判斷出該等紅光訊號(R)中之振幅最大之紅光訊號(R)。
藉由上述之結構,該用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1)可用來量測之生理參數係為脈博速率(pulse rate)、血氧濃度(blood oxygen saturation)、反射指標(reflection index)、硬化指標(stiffness index)以及呼吸率(respiratory
rate),且在必要時,可以在左、右耳同時量測上述之生理參數。
該用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1)更包括一類比多工單元(15),該類比多工單元(15)係耦合該等光感測單元(11)並可分離該紅外光訊號(IR)以及該紅光訊號(R),以供輸入至該類比訊號處理單元(12)。
該類比訊號處理單元(12)包括一低通濾波電路(120)以及一帶通濾波電路(121),該低通濾波電路(120)保留該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R)之該直流電訊號成分(IR_DC、R_DC),而過濾掉該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R)之該交流電訊號成分(IR_AC、R_AC),一實施例之截止頻率範圍為0.1赫茲;該帶通濾波電路(121)保留該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該交流電訊號成分(IR_AC、R_AC),而過濾掉該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R)之該直流電訊號成分(IR_DC、R_DC),一實施例之截止頻率範圍為0.5赫茲至20赫茲之間。上述之濾波器截止頻率以能達到分離交、直流訊號的目的為原則,並不侷限於上述實施例所舉之範圍。
在本發明之一較佳實施例中,該等光發射單元(10)以及該等光感測單元(11)之數量各自為4個,且於置放於該待測生物體之耳部耳道(2)時,係面向耳壁,該等光發射單元(10)之設置方向係相互垂直,且該等光感測單元(11)之設置方向係相互垂直。該等光發射單元(10)以及該等光感測單元可深入該待測生物體之耳部耳道(2),並偵測四個相互垂直方向的光體積變化訊號(photoplethysmogram),該等光感測單元(11)的偵測波長範圍涵蓋紅光和紅外光。
該等光發射單元(10)各自包括一紅光發射二極體(100)、一紅外光發射二
極體(101)以及一驅動電路(圖未示),該等驅動電路係各自電耦合該微控制單元(13),該微控制單元(13)係控制該驅動電路交互驅動該等紅光發射二極體(100)以及該等紅外光發射二極體(101)。
該等光感測單元(11)各自包括一光接收二極體(圖未示)以及一電流轉電壓電路(圖未示),該等光接收二極體係各自接收自該待測生物體之耳部耳道(2)反射或透射之該紅外光光束以及該紅光光束,而各自產生至少一電流,該電流轉電壓電路係將該電流轉換為該紅外光訊號(IR)以及該紅光訊號(R)。
該等光發射單元(10)以及該等光感測單元(11)受來自該微控制單元(13)的紅光時脈控制訊號(CLK_R)以及紅外光時脈控制訊號(CLK_IR)控制,若紅外光時脈控制訊號(CLK_IR)發出作動(active)的訊號,則該等光發射單元(10)將發射出紅外光,若紅光時脈控制訊號(CLK_R)發出作動(active)的訊號,則該等光發射單元(10)將發射出紅光。
為確認從該待測生物體之耳部耳道(2)的耳道內偵測的訊號有最明顯的振幅,該微控制單元(13)可在操作時先使紅光時脈控制訊號(CLK_R)作動(active)持續1秒鐘,使該等紅光發射二極體(100)均點亮,該等光感測單元(11)所輸出之四紅光訊號(R)經過該類比多工單元(15)處理,再輪流進入該類比訊號處理單元(12),由該類比訊號處理單元(104)進行高通濾波處理之後的四交流電訊號成分(R_AC),經數位化之後進入微控制單元(105),再由該判斷單元(130)進行這四個交流電訊號成分(R_AC)的振幅比較,確認最大振幅是在哪一個方向之後,此後的耳部耳道之光體積變化描記訊號即固定由該
方向的該光發射單元及該光感測單元(11)來偵測,並關掉其它方向之光發射單元及光感測單元。
請參考第三至六圖所示,該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R)之交流電成分(IR_AC、R_AC)各自包括複數個單位脈衝波(3),該等單位脈衝波(3)各自包括一第一波峰(A)、一第二波峰(B)及二波谷(C,D),該等波谷(C,D)至該第一波峰(A)之垂直距離為該單位脈衝波(3)之一第一振幅,該第一振幅(AM)與相對應之該直流電訊號成分(IR_DC、R_DC)的比值為該生理參數中的一灌流指標。
其中該等波谷(C,D)至該第二波峰(B)的垂直距離為該單位脈衝波(3)之一第二振幅(BM),該第二振幅(BM)與該第一振幅(AM)的比值為該生理參數中之一脈搏反射指標。
本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置(1)更包括一顯示該生理參數之顯示單元(14)。
此外,由類比訊號處理單元(104)所得到之該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該交流電訊號成分(IR_AC、R_AC),以及該等紅外光訊號(IR)以及該等紅光訊號(R)之該直流電訊號成分(IR_DC、R_DC),可以透過一訊號擷取單元(圖未示),進入到個人電腦(PC)之中進行後續處理。在個人電腦(PC)中更有一人機介面單元(圖未示),具有即時顯示(Acquire)與訊號分析(Analyze)功能可選擇。該人機介面單元具備儲存功能(Record),可以將量測的訊號記錄下來。
請參考第七圖所示,本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測方法(4)
包括步驟:步驟400:將微小化之複數光發射單元以及複數光感測單元置入一待測生物體之耳部耳道;步驟401:交互發射一紅外光光束及一紅光光束至該待測生物體之耳部耳道;步驟402:接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並各自轉換為複數紅外光訊號以及複數紅光訊號;步驟403:分離該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及分離該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分;以及步驟404:依據該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及依據該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分,推算出生理參數。
藉由上述之方法,用於耳部之多通道生理訊號量測方法(4)可用來量測之生理參數係為灌流指標(perfusion index),且在必要時,可以在左、右耳同時量測上述之生理參數,在本發明之一實施例中,該用於耳部之多通道生理訊號量測方法(4)可同時測得外耳道複數面向之灌流指標。
其中,該生理參數係包括灌流指標(perfusion index)。
請參考第八圖所示,在本發明之一較佳實施例中,該用於耳部之多通道生理訊號量測方法(4)更包括一步驟405:判斷出該等紅外光訊號中之振幅最大之紅外光訊號,或判斷出該等紅光訊號中之振幅最大之紅光訊號;
其中,該步驟405係執行於該步驟402之後,該生理參數係依據該振幅最大之紅外光訊號之一直流電訊號成分與該振幅最大之紅外光訊號之一交流電訊號成分,或依據該振幅最大之紅光訊號之一直流電訊號成分與該振幅最大之紅光訊號之一交流電訊號成分,推算而得到。
藉由上述之方法,該用於耳部之多通道生理訊號量測方法(4)可用來量測之生理參數係為脈搏速率(pulse rate)、血氧濃度(blood oxygen saturation)、反射指標(reflection index)、硬化指標(stiffness index)或呼吸率(respiratory rate),且在必要時,可以在左、右耳同時量測上述之生理參數。
本發明透過將微小化之該等光發射單元(10)以及該等光感測單元(11),置入耳道,可以在左、右耳同時量測距腦部最近之光體積變化描計訊號(photoplethysmographic signal,PPG signal),可得到耳部微循環的狀況,據此評估腦部之循環功能,對於聽力受損、耳鳴或突發性耳中風的患者,可達到輔助判斷病因的功效,此外,本發明更可判斷出何者為最大振幅之回傳訊號,進而提高光體積變化描計訊號之訊號強度。再者,其結構型態以及步驟方法並非所屬技術領域中之人士所能輕易思及而達成者,實具有新穎性以及進步性無疑。
透過上述之詳細說明,即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性,極具產業之利用性價值,且為目前市面上前所未見之新發明,完全符合發明專利要件,爰依法提出申請。唯以上所述著僅為本發明之較佳實施例而已,當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾,皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內,謹請 貴
審查委員明鑑,並祈惠准,是所至禱。
(1)‧‧‧用於耳部之多通道生理訊號量測裝置
(10)‧‧‧光發射單元
(100)‧‧‧紅光發射二極體
(101)‧‧‧紅外光發射二極體
(11)‧‧‧光感測單元
(12)‧‧‧類比訊號處理單元
(120)‧‧‧低通濾波電路
(121)‧‧‧帶通濾波電路
(13)‧‧‧微控制單元
(130)‧‧‧判斷單元
(14)‧‧‧顯示單元
(15)‧‧‧類比多工單元
(2)‧‧‧待測生物體之耳部耳道
(3)‧‧‧單位脈衝波
(4)‧‧‧用於耳部之多通道生理訊號量測方法
400‧‧‧步驟
401‧‧‧步驟
402‧‧‧步驟
403‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟
405‧‧‧步驟
A‧‧‧第一波峰
AM‧‧‧第一振幅
B‧‧‧第二波峰
BM‧‧‧第二振幅
C,D‧‧‧波谷
△t‧‧‧延遲時間
IR‧‧‧紅外光訊號
R‧‧‧紅光訊號
IR_DC‧‧‧紅外光訊號之直流電訊號成分
IR_AC‧‧‧紅外光訊號之交流電訊號成分
R_DC‧‧‧紅光訊號之直流電訊號成分
R_AC‧‧‧紅光訊號之交流電訊號成分
CLK_R‧‧‧紅光時脈控制訊號
CLK_IR‧‧‧紅外光時脈控制訊號
第一A、一B圖係為本發明之光體積變化描計訊號的產生機制示意圖;第二圖係為本發明之光體積變化描計訊號的交流成分以及直流成分之訊號區分;第三圖係為本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置之架構圖;第四圖係為本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置之一實施例的架構圖;第五圖係為本發明一實施例之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置之架構圖;第六圖係為本發明一實施例之單位脈衝波中第一波峰、第二波峰及二波谷之示意圖;第七圖係為本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測方法之方法流程圖;以及第八圖係為本發明之用於耳部之多通道生理訊號量測方法之一實施例方法流程圖。
(1)‧‧‧用於耳部之多通道生理訊號量測裝置
(10)‧‧‧光發射單元
(11)‧‧‧光感測單元
(12)‧‧‧類比訊號處理單元
(120)‧‧‧低通濾波電路
(121)‧‧‧帶通濾波電路
(13)‧‧‧微控制單元
(14)‧‧‧顯示單元
(15)‧‧‧類比多工單元
IR‧‧‧紅外光訊號
R‧‧‧紅光訊號
IR_DC‧‧‧紅外光訊號之直流電訊號成分
IR_AC‧‧‧紅外光訊號之交流電訊號成分
R_DC‧‧‧紅光訊號之直流電訊號成分
R_AC‧‧‧紅光訊號之交流電訊號成分
CLK_R‧‧‧紅光時脈控制訊號
CLK_IR‧‧‧紅外光時脈控制訊號
Claims (8)
- 一種用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,係用以監控生理訊息,其包括:複數光發射單元,係各自交互發射一紅外光光束及一紅光光束至一待測生物體之耳部耳道;複數光感測單元,係各自與一光發射單元連接,接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並各自轉換為複數紅外光訊號以及複數紅光訊號;一類比訊號處理單元,係處理該等紅外光訊號以及該等紅光訊號,並分離該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及分離該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該紅光訊號之一交流電訊號成分;以及一微控制單元,係控制該等光發射單元各自發射該紅外光光束以及該紅光光束,並藉由該等紅外光訊號之該直流電訊號成分與該交流電訊號成分,以及該等紅光訊號之該直流電訊號成分與該交流電訊號成分推算出生理參數,該微控制單元更包括一判斷單元,該判斷單元係用以判斷出該等紅外光訊號中之振幅最大之紅外光訊號,或判斷出該等紅光訊號中之振幅最大之紅光訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,該用於耳部之多通道生理訊號量測裝置更包括一類比多工單元,該類比多工單元係耦合該等光感測單元並可分離該紅外光訊號以及該紅光訊號,以供 輸入至該類比訊號處理單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,其中該等光發射單元各自包括一紅光發射二極體、一紅外光發射二極體以及一驅動電路,該等驅動電路係各自電耦合該微控制單元,該微控制單元係控制該驅動電路交互驅動該等紅光發射二極體以及該等紅外光發射二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,其中該等光感測單元各自包括一光接收二極體以及一電流轉電壓電路,該等光接收二極體係各自接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該紅外光光束以及該紅光光束,而各自產生至少一電流,該電流轉電壓電路係將該電流轉換為該紅外光訊號以及該紅光訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,其中該類比訊號處理單元包括一低通濾波電路以及一帶通濾波電路,該低通濾波電路保留該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該直流電訊號成分,而過濾掉該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該交流電訊號成分,該帶通濾波電路保留該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該交流電訊號成分,而過濾掉該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之該直流電訊號成分。
- 如申請專利範圍第5項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,其中該低通濾波電路之截止頻率範圍為0.1赫茲,而該帶通濾波電路之截止頻率範圍為0.5赫茲至20赫茲之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於耳部之多通道生理訊號量測裝置,其 中該等紅外光訊號以及該等紅光訊號之交流電成分各自包括複數個單位脈衝波,該等單位脈衝波各自包括一第一波峰、一第二波峰及二波谷,該等波谷至該第一波峰之垂直距離為該單位脈衝波之一第一振幅,該第一振幅與相對應之該直流電訊號成分的比值為該生理參數中的一灌流指標。
- 一種用於耳部之多通道生理訊號量測方法,包括步驟:將微小化之複數光發射單元以及複數光感測單元置入一待測生物體之耳部耳道;交互發射一紅外光光束及一紅光光束至該待測生物體之耳部耳道;接收自該待測生物體之耳部耳道反射或透射之該等紅外光光束及該等紅光光束,並各自轉換為複數紅外光訊號以及複數紅光訊號;分離該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及分離該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分;依據該等紅外光訊號之一直流電訊號成分與該等紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及依據該等紅光訊號之一直流電訊號成分與該等紅光訊號之一交流電訊號成分,推算出生理參數;以及判斷出該等紅外光訊號中之振幅最大之紅外光訊號,或判斷出該等紅光訊號中之振幅最大之紅光訊號;其中,該生理參數係為灌流指標(perfusion index),該生理參數係依據該振幅最大之紅外光訊號之一直流電訊號成分與該振幅最大之紅外光訊號之一交流電訊號成分,以及依據該振幅最大之紅光訊號之一直流電訊號成分 與該振幅最大之紅光訊號之一交流電訊號成分,推算而得到,且該生理參數係為脈搏速率(pulse rate)、血氧濃度(blood oxygen saturation)、反射指標(reflection index)、硬化指標(stiffness index)或呼吸率(respiratory rate)。
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