TWI610655B - 具有心率分析模組之血壓計 - Google Patents

Abstract

一種配置心率分析模組之血壓計，包含：一血壓量測裝置，係用於量測使用者血壓；；一心率分析模組，該心率分析模組係應用一光透射測量法或一電訊號測量法來偵測該使用者之一心跳間隔訊號，藉由該心跳間隔訊號得到一心率訊號，並輸出該使用者之該心率訊號；一主機，與該血壓量測裝置以及該心率分析模組連接，並配置有一微處理器，用以對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行處理，並獲得一血壓量測結果及一心率分析結果；一控制面板，係配置於該主機的一側面上，用以連接並控制該血壓量測裝置以及該心率分析模組；以及一第一顯示裝置，係相鄰配置於該控制面板的一側，與該微處理器連接，用以呈現該心率分析結果是否為一心房顫動或一心律不整。

Description

具有心率分析模組之血壓計

本發明係為一種血壓計，尤為一種包含心率分析模組之血壓計，能夠使心率分析模組之心率分析結果在血壓計上顯示。

一般有心血管相關病史民眾，或是較簡易醫療站，多會備置血壓計，可方便使用者常藉血壓之量測確認健康狀態。但是一般血壓計僅能用於量測到血壓的變化，不包含其他附加功能。有鑑於有心血管相關問題，以及量血壓需求者，除了需要常檢視血壓，亦需要量測其他心血管相關參數，以更全面地獲知患者的心血管健康狀態、發現問題並及早治療，因此，發展具有多功能之血壓計為十分重要的議題。

在心血管相關疾病中，心房顫動(Atrial fibrillation)是臨床上最常見的一種心律不整。高血壓、心衰竭、糖尿病、甲狀腺機能亢進等疾病病患，以及年紀較長者，皆為容易發生心房顫動或心律不整的族群。心房顫動發生時，心房無法有效收縮泵血，容易進一步導致血栓及中風。根據統計患有心房顫動疾病的患者罹患中風的機率為一般人的5倍以上。心血管疾病的較高危險族群，通常建議於家中備置血壓計。若居家型血壓計包含能早期偵測心房顫動的相關 功能，可幫助患者即時偵測心血管異常狀況、提醒患者及早作進一步的健康檢查及治療，可降低中風發生之風險。因此，若能將量測心房顫動等心律不整的功能結合至血壓計，將為患者帶來許多便利。

「心跳」的偵測，可以反映個人健康的重要訊息，例如心臟的健康狀態。一定時間內的心跳間隔數，稱為「心率」，可反映出心臟的狀態。心率檢測的方式主要有兩種，分別為「光透射測量法」與「電訊號測量法」。「光透射測量法」又稱光體積變化描記法(Photoplethysmography，PPG)，其作法為對皮膚投射光束，並測量反射或透射的光訊號，藉以獲知心跳情形。「電訊號測量法」之原理則類似於心電圖，係透過感測器，直接測量心肌收縮時產生的電信號，判斷出使用者的心率情況。目前技術無論使用「光透射測量法」或「電訊號測量法」，在訊號檢測後如何將所檢測到的訊號進行快速且精確的分析解讀，是生理訊號分析精準度的關鍵。

根據上述欲解決之技術問題，本發明提供一種血壓計，其包含一種運用快速且精準訊號處理方法，偵測心房顫動等心律不整之心率分析模組，藉由將所偵測到的數據經過多次篩選及判讀，提升數據判讀之精確度。

本發明係有關一具有心率分析模組之血壓計，包含：一血壓量測裝置，係用於量測並輸出一使用者的血壓訊號；一心率分析模組，用以偵測並輸出一使用者之心率訊號；一主機，與該血壓量測裝置以及該心率分析模組連接，並配置有微處理器，用以對該使用者的血壓訊號及該使用者之心率訊號進行處理，並獲得一血壓量測結果與一心率分析結果；一控制面板，係配置於該主機的一側面上，用以連接並控制該血壓量測裝置以及該心率分析模組；以及 一第一顯示裝置，係相鄰配置於該控制面板的一側，與該微處理器連接，用以呈現該心率量測結果。

其中，該具有心率分析模組之血壓計，進一步包含一第二顯示裝置，用以顯示血壓量測結果。

其中，該包含心率分析模組之血壓計，其中，該心率分析模組的心率量測結果為一種PPG訊號。

其中，該心率分析模組係應用光透射測量法或電訊號測量法對心跳訊號進行感測。

其中，該心率分析模組係偵測高解析度心跳間隔訊號。

本發明進一步有關一種具有心率分析模組之血壓計，包含：一血壓量測裝置，係用於量測並輸出一使用者的血壓訊號；一心率分析模組，用以偵測並輸出一使用者之心率訊號，並配置有一第一微處理器，用以對該使用者之心率訊號進行處理；一主機，與該血壓量測裝置以及該心率分析模組之微處理器連接，並配置有一第二微處理器，用以對該使用者的血壓訊號及該使用者之心率訊號進行處理，並獲得一心率分析結果；一控制面板，係配置於該主機的一側面上，用以連接並控制該血壓量測裝置以及該心率分析模組；以及一第一顯示裝置，係相鄰配置於該控制面板的一側，與該第二微處理器連接，用以顯示該心率量測結果。

其中，該具有心率分析模組之血壓計，其中，該心率分析模組係偵測高解析度心跳間隔訊號。

本發明進一步有關一種心率分析模組，包含：一光源裝置，係用於提供一光源並使該光源照射在皮膚上；一訊號感測裝置，係用於量測該光源照射自該皮膚上的反射訊號後，並輸出一使用者之心跳訊號；以及一微處理器，儲存並執行一演算流程，用以分析出使用者的心跳訊號，並經該演算流程獲得 到心跳變化程度，與微處理器所儲存的所述閾值作對比，用於分析出使用者的心臟健康情形。

其中，該心跳訊號係為高解析度心跳間隔訊號。

本發明之心率分析模組，可透過準確的心跳變化來偵測心律不整是否發生。本發明之包含心率分析模組之血壓計，其心率分析模組應用藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法，其訊號處理流程經過多層縝密數據計算及篩選，評估健康訊號的精準度大為提升，且可用以判讀各類健康訊息。另外，本發明之心率分析模組，其所執行之演算法係針對「各心跳間隔與中位數間之差值」、「各心跳間隔平均值」、「各心跳間隔標準差」、「鄰近兩兩心跳間隔時間差」進行分析，無須透過繁複的運算或分析，故能實現快速演算的訴求。並且，因訊號篩選過程的優化，本發明之訊號處理方法，除運算速度快之外，亦可偵測出較不明顯之心跳相關異常訊號。

本發明之於血壓計上的心率分析模組及包含心率分析模組之血壓計，可在傳統居家用的血壓計上，加上心臟疾病分析模組，成為同具有血壓量測及心率分析功能的心臟、血管疾病監視器，用於病人之日常心血管健康監控非常方便。

1‧‧‧血壓計

11‧‧‧主機

111‧‧‧控制面板

112‧‧‧第二顯示裝置

113‧‧‧第一顯示裝置

12‧‧‧血壓量測裝置

13‧‧‧心率分析模組

131‧‧‧光源裝置

132‧‧‧光學感應器

圖1 為本發明一實施例之血壓計結構示意圖

圖2 為本發明一實施例之心率分析模組結構示意圖

圖3 為本發明一實施例之心率分析模組操作流程圖

圖4 為本發明之藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法概略總流程圖

圖5 為本發明之心房顫動檢測訊號篩選概略流程圖

圖6 為本發明之心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖

圖7 為本發明之異常心跳檢測步驟流程圖

本發明主要係揭露用於血壓計上的心率分析模組以及一種包含心率分析模組之血壓計，透過血壓計上之心率分析模組，量測使用者的心跳訊號，來進行評估個人健康。而與本發明有關之血壓計基本原理與功能，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，僅針對與本發明的心率分析模組有關的技術特徵處，進行詳細說明。此外，於下述內文中之圖式，亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製，其作用僅在表達與本創作特徵有關之示意圖。

請參見圖1為本發明一實施例之血壓計結構示意圖。本發明之血壓計1，是由一主機11、一血壓量測裝置12及一心率分析模組13所組成；其中，主機11於一側面上配置一控制面板111，藉由控制面板111上的按鍵來連接並控制血壓量測裝置12及心率分析模組13；並且包含顯示或回饋裝置，於一實施例中，包含一第二顯示裝置112，相鄰配置於控制面板111的一側面上，用於顯示血壓量測之結果；一第一顯示裝置113，相鄰配置於控制面板111及第二顯示裝置112的一側面上，用於顯示心率量測及分析的結果。於本發明其他實施例中，可僅包含一顯示裝置或包含複數顯示或回饋裝置，於本發明不加以限定。另外， 主機裝置內部配置有微處理器(圖中未示出)，於一實施例中，微處理器為血壓計微處理器、心率分析微處理器，或包含血壓計、心率分析微處理器，於本發明不加以限定。於一實施例中，微處理器可與血壓量測裝置12及心率分析模組13連接，用於對血壓量測裝置12所量測到的血壓及通過心率分析模組13處理過的資料進行分析後，將量測到的血壓訊號送至第二顯示裝置112顯示。另外，亦可接收心率分析模組13發出之訊號。於一實施例中，可將心率分析模組13之訊號送至顯示裝置如第一顯示裝置113顯示，或對訊號作處理並進一步送至顯示裝置顯示。關於血壓計主機之基本構造，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，此處不加贅述。此外，血壓量測裝置12可為一種氣壓袖帶、一種壓電元件裝置、或一光電裝置(應用光體積變化描記法)，於本發明不加以限定。

請參見圖2，本發明一實施例之心率分析模組結構示意圖。如圖2所示，本發明之一實施例中，心率分析模組13為一種應用「光透射測量法」又稱光體積變化描記法偵測心跳相關訊號的裝置；此外，心率分析模組13亦可為一種應用「電訊號測量法」透過感測器，直接測量心肌收縮時產生電信號的裝置；藉由心率分析模組13偵測心跳相關訊號或量測心肌收縮時產生的電信號，以判斷出使用者的心率情況。本發明對於心率分析模組13的實施方式，並不加以限定。接著，如圖2所示，當本發明之心率分析模組13選擇使用一種應用「光透射測量法」作為心率量測之裝置時，其包含光源裝置131及光學感應器132。於操作時，使用者可將手指或肢體其他部位的皮膚，放置於心率分析模組13上，然後，光源裝置131會發出光束至使用者的皮膚，而光學感應器132則接收自使用者皮膚反射或透射的光訊號，並記錄其變化，藉以獲知心跳情形。而此心率分析模組13運作的原理為，因為特定區域的人體皮膚肌肉組織等對光的吸收量原是恆定不變的，但皮膚內之血液容積會影響光的吸收量。因此，當心臟搏動時，皮膚內的血液容積亦呈搏動性變化，當心臟收縮時，皮膚外周血容量最多， 光吸收量也最大。用光感測接收反射的光時，可以隨著皮膚外周血容量所產生的微小變化，判斷心臟跳動一次。同時，又因為血液對特定波長的光有吸收作用，故每次心臟泵血時，光源裝置131發出的光束波長都會被大量吸收，故測量反射或透射的光訊號，即可確認心跳。於本發明之一實施例中，心率分析模組13內包含微處理器(圖中未示出)，可將接收之訊號進行分析處理，並將分析結果、PPG波形，傳送至主機11之血壓計微處理器，並轉由第一顯示裝置113作顯示。

請參見圖3，為本發明一實施例之心率分析模組操作流程圖，並在說明心率分析模組操作流程圖時，也請同時參閱本發明圖1之血壓計結構示意圖。如圖3所示，心率分析模組13之操作流程如下：首先，如步驟21，使用者可透過血壓計1之主機11上的控制面板111，啟動心率偵測功能；於確定啟動後，使用者可將手指或其他肢體部位放置於心率分析模組13上一段時間，使得使用者的皮膚位於光源裝置131及光學感應器132之上。關於使用者的皮膚是否接觸光源裝置131及光學感應器132，在此並不加以限制；使用者將手指或其他肢體部位放置於心率分析模組13之時間，可為一適當且固定之時間，例如5秒鐘、10分鐘，或可介於5秒鐘至10分鐘間，於此處不加以限定。接著，如步驟22，心率分析模組13之光源裝置131會發出光束，使光束能夠接觸到使用者之皮膚；而後，如步驟23，光學感應器132會接受反射、透射自使用者皮膚之光束。在本實施例中，此處所接收由光學感應器132所傳來之心跳訊號，可為一種高解析度心跳間隔訊號，因一般解析度之心跳間隔訊號通常無法得到所需之心跳間隔變化；在其他實施例中，可為其他心跳訊號，於本發明不加以限定。再接著，如步驟24，心率分析模組13之微處理器可將特定期間內所接收到的心率訊號，進行處理及演算，並輸出一個判斷心跳訊號是否為心房顫動訊號的分析結果。於一實施例中，心率分析模組13具有第一微處理器，用以對使用者之心率訊號進 行處理，而主機11具有第二微處理器，例如血壓計微處理器，用以對使用者的血壓訊號、心率訊號等訊號進行處理。接著，如步驟25，心率分析模組13將分析結果傳遞至血壓計1之主機11中之血壓計微處理器；最後，如步驟26，主機11內的血壓計微處理器，會將心率分析模組13之分析結果，轉由第一顯示裝置113作顯示；例如，若心率分析模組13之微處理器的分析結果是在特定期間內有心律不整的情況出現時，會將該期間之診斷結果，如心房顫動或心律不整呈現在血壓計1之第一顯示裝置113上，提醒使用者注意自身健康狀態，或提醒使用者作進一步健康檢查。此外，在本發明的實施例中，於第一顯示裝置113顯示心率分析模組13之診斷結果同時，第一顯示裝置113亦能顯示心率分析模組13所偵測之PPG波形，而第二顯示裝置112則可顯示血壓量測裝置12所量測之血壓相關數據。

再接著，請參考圖4，為本發明之藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法概略總流程圖。本發明心率分析模組13所執行之藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法，如圖4所示，其概略流程如下：步驟33，心跳訊號接收。於此步驟中，心率分析模組13偵測使用者之心跳訊號。接著，在步驟34，心率分析模組13會偵測使用者之心跳間隔時間訊號以及一預定時間內之心跳數狀態。於本發明中，此一預定時間可為一適當且固定之時間間隔，例如5秒鐘、10分鐘，或可介於5秒鐘至10分鐘間，於本發明不加以限定。隨後，心率分析模組13將一定期間內之心跳間隔時間訊號以及心跳數作演算及判斷。接著，進行步驟35，判斷是否為心房顫動訊號。微處理器(圖中未顯示)會依據心跳間隔時間訊號、心跳數、標準差等訊息，判斷所接收到的訊號是否為心房顫動訊號。若判斷為心房顫動訊號時，會進行步驟36，發出心房顫動警示；而若判斷不為心房顫動訊號時，則會進行步驟37，判斷是否存在異常心跳。於本發明技術內容，此處所指之異常心跳，包括早發波、快速心搏、慢速心搏、與特 殊聯律之心跳訊號。而此處所指之正常心跳則為竇房結造成之訊號。若判斷不存在異常心跳時，執行步驟38，即不顯示任何警示；若判斷有異常心跳存在時，則進入步驟39，發出心律不整警示。於本發明之一實施例中，心律不整警示為顯示於第一顯示裝置113之警示訊息。步驟34至39心跳訊號檢測步驟的各步驟詳細流程，將隨後詳述。

接著，請參閱圖5，為本發明之心房顫動檢測訊號篩選概略流程圖。於本發明之藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法步驟中，步驟35判斷是否為心房顫動訊號，其細節步驟可概略分為三個訊號處理及篩選階段：步驟351，第一階段篩選(篩檢訊號是否為非心房顫動心跳)，於此篩選階段中，會先篩檢所偵測到之訊號是否確定為非心房顫動心跳。若確定為非心房顫動心跳，將進入步驟37，判斷是否存在異常心跳。而若篩檢結果顯示訊號可能為心房顫動心跳，則進入步驟352第二階段篩選。於步驟352中，將步驟351中判定並可能為心房顫動心跳之訊號，進一步篩選出確定為心房顫動訊號之訊號，並進入步驟36，發出心房顫動警示。於一實施例中，本發明之心房顫動警示為第一顯示裝置113所顯示之警示訊息。此外，在本發明之其他實施例中，亦可包含第三階段篩選步驟。若第二階段篩選步驟後，於剔除異常心跳訊號之步驟後，剩下之不確定的訊號量超過一預定範圍，例如多於6-10心跳數，則可進入步驟353，第三階段篩選。此階段篩選，可篩選出較不明顯的心房顫動訊號，若判斷為心房顫動訊號，同樣進入步驟36發出心房顫動警示；而若判斷非為心房顫動訊號，則進入步驟37，判斷是否存在異常心跳。

請參見圖6為本發明之心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。如圖5所示，心房顫動檢測步驟包含步驟351，第一階段篩選；步驟352，第二階段篩選；於本發明其他實施例中，亦可包含步驟353，第三階段篩選。於此些篩選階段中，若偵測到確定為心房顫動之訊號，皆會進入步驟36，發出心房異常警示。 其中，步驟351，第一階段篩選，其詳細流程如下：首先執行步驟3511，計算預定時間內之心跳數。此步驟為計算一預定時間內，心跳之數目，此一預定時間可為一適當且固定之時間，例如5秒鐘、10分鐘，或可介於5秒鐘至10分鐘間，於本發明不加以限定。接著，進入步驟3512，計算預定時間內所有心跳間隔時間的平均值、標準差、相鄰心跳間隔之時間差值。接著，進入步驟3513，第一正常篩選數據庫對比，判斷是否為非心房顫動心跳。步驟3513所使用之第一正常篩選數據庫，為統計健康人心跳趨勢撰寫出之判斷法則。此數據庫包含正常心率的平均值、心率之標準差、相鄰心率之差值的分布狀態及比例等數據，可用與步驟3512所計算出之數值，作比對參考，可藉以篩出符合正常篩選數據庫範圍之訊號。一實施例中，第一正常篩選數據庫所包含之數值為「心率的平均值介於80~100bpm，心率的標準差閾值為20」。使用此數值作為第一正常篩選數據庫作篩檢時，當所偵測到的心率平均值介於80~100bpm，心率的標準差小於20，所偵測到的訊號會被判定為非心房顫動訊號。此時將進入步驟37，判斷是否存在異常心跳。於本發明之另一實施例中，第一正常篩選數據庫中所包含之心率標準差閾值為10至20間之一數值，於本發明不加以限定。

請繼續參見圖6為本發明之心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。如圖5所示，在步驟3513，第一正常篩選數據庫對比，判斷是否為非心房顫動訊號之步驟，若篩檢結果顯示所偵測到的訊號，與第一正常篩選數據庫對比顯示為異常訊號，例如當心率的平均值並非介於80~100bpm，心率的標準差大於20，則會進一步執行步驟352第二階段篩選。第二階段篩選程序之詳細步驟如下：步驟3521，剔除異常心跳。此階段利用判斷相鄰心跳間隔時間與中位數之差值是否大於異常心跳閾值的方式，剔除異常心跳，剩餘之心跳為仍不確定之訊號。此部分訊號處理方式如下：先計算相鄰心跳之間隔時間差，其後，判斷相鄰心跳之間隔時間差是否大於異常心跳閾值。於本發明之一實施例中，所述異常心 跳閾值可為5-15bpm，於本發明不加以限定。相鄰心跳之心跳差大於異常心跳閾值，判斷為異常心跳之訊號將被剔除。接著，進行步驟3522，第二正常篩選數據庫對比，判斷是否可能為心房顫動。在此階段，統計步驟3521剔除異常心跳後，剩餘不確定的心跳數量，與第二正常篩選數據庫作對比。此處所指之第二正常篩選數據庫，其內容為「剔除異常心跳後剩餘的訊號數量閾值」。例如，於本發明之一實施例中，第二正常篩選數據庫之值為「剔除異常心跳後剩餘的訊號數量為6個心跳」於本發明之各實施例中，第二階段篩選數據庫之訊號數量閾值可為6-10個心跳數，於本發明不加以限定。若第二階段篩選數據庫之訊號數量閾值為6個心跳數，當步驟3521剔除異常心跳後，剩餘不確定的訊號數量小於6個心跳數，則判斷訊號不為心房顫動訊號。而若剩餘的訊號數量大於6個心跳數，則進一步進行步驟3523，心跳變異程度檢測。於此步驟，將計算於步驟3521剔除異常心跳後，剩餘不確定的心跳，其心跳變異程度，以利於隨後進一步判讀剩餘不確定的訊號。心跳變異程度的計算準則為，計算心跳差在一閾值範圍內之心跳在全部心跳佔的比例，於本發明一實施例中，該閾值範圍為心跳差在10-40bpm之間。接著執行步驟3524，第二異常篩選數據庫對比，判斷是否為心房顫動。於此步驟中，會將步驟3523所計算出之心跳變異程度，與第二異常篩選數據庫作對比，判斷是否為心房顫動。第二異常篩選數據庫之內容，為「心跳差在一閾值範圍內之心跳，在全部心跳佔的比率閾值」。所述心跳差閾值範圍，與步驟3523之心跳差閾值範圍相同，於本發明一實施例中為心跳差在10-40bpm之間。而所述比率閾值，於本發明之一實施例中可為40-60%。意即，若心跳差在10-40bpm之間的心跳，在全部心跳佔的比率超過40-60%，則判斷為心房顫動。於此步驟若判讀出心房顫動訊號，同樣進入步驟36發心房顫動警示。

請繼續參閱圖6為本發明之心房顫動檢測訊號篩選詳細流程圖。本發明之心房顫動檢測訊號篩選流程，於另一實施例中，若步驟3524第二異常 篩選數據庫對比，判斷是否為心房顫動後，發現心跳差符合心跳差閾值範圍的心跳，在全部心跳佔的比例未超過第二異常篩選數據庫之比率閾值，則可進入步驟353第三階段篩選，於此階段，將可進一步篩選出較不明顯之心房顫動訊號。第三階段篩選之詳細步驟如下：步驟3531，第三正常篩選數據庫對比，判斷是否為心房顫動。於此階段之判斷法則為判斷異常心跳之相關性。異常心跳相關性之判斷方法為，檢視「異常心跳之前後心跳間隔，與正常心跳之間是否有倍數關係」，若異常心跳的兩兩心跳間隔時間，與正常波的兩兩心跳間隔時間，呈現倍數關係，且此倍數關係符合統計出之一倍數關係閾值，則可判斷異常訊號與正常訊號具相關性，表示此訊號可能不屬於心房顫動訊號，須進一步分析。於一實施例中，上述之倍數關係閾值可為1.3倍至2.5倍之任意值，於本發明不加以限定。於閾值為1.3倍至2.5倍時，異常心跳之相關性達50-80%。於此實施例中，若異常心跳之相關性未達50-80%，可判斷為心房顫動，可進入步驟36發出心房顫動警示。反之，於此實施例中，若異常心跳的兩兩心跳間隔時間，與正常波的兩兩心跳間隔時間，呈現1.3~2.5倍間之倍數關係，即為異常心跳之相關性達到50-80%，表示仍不確定是否為心房顫動訊號，將進入步驟3532進一步分析。接著進入步驟3532，計算心跳間隔時間標準差，將第二階段篩選時剔除異常心跳後剩餘訊號之心跳間隔時間之標準差計算出，可供進一步篩選及判斷。步驟3533，第三異常篩選數據庫對比，判斷是否為心房顫動，此階段可篩選出較不明顯之異常數據。步驟3533所使用之第三異常篩選數據庫，為統計心房顫動者心跳趨勢，撰寫出之判斷法則，其包含正常心率的平均值、心率之標準差、相鄰心率之差值的分布狀態及比例等數據，可用與步驟3532所計算出之數值，作比對參考，藉以篩出與心房顫動數據相符之訊號。第三異常篩選數據庫之統計方式，與步驟3513所使用之第一正常篩選數據庫，以及步驟3524所使用的第二異常篩選數據庫是相同的，但第三正常篩選數據庫之數值範圍最小， 可藉以更精準及嚴格地篩選出較不明顯之心房顫動訊號。一實施例中，第三異常篩選數據庫所包含之數值為「正常心跳的標準差閾值」。於一實施例中，此正常心跳標準差閾值為5-15bpm，例如10bpm。若第三異常篩選數據庫之正常心跳標準差閾值為10bpm，而步驟3532所計算出之數值大於10bpm，可判定為心房顫動，並同樣進入步驟36發出心房顫動警示。

請參見圖7為本發明之異常心跳檢測步驟流程圖。步驟37，判斷是否存在異常心跳，其步驟包含：步驟371，計算預定時間間隔內所有心跳間隔時間之中位數；步驟372，計算所有心跳間隔時間與中位數之差值；步驟373，計算相鄰心跳之間隔時間差，步驟373並非必要步驟，但若加入此步驟之處理，可以更精準地判定；步驟374，判斷各心跳間隔時間與中位數之差值是否大於異常心跳閾值。於本發明之一實施例中，所述異常心跳閾值可為5-15bpm，於本發明不加以限定。若異常心跳閾值為5-15bpm，而各心跳間隔時間與所有心跳間隔時間中位數之差值小於異常心跳閾值5-15bpm，則進入步驟375，判定異常心跳不存在，不警示；而若心跳間隔時間與所有心跳間隔時間中位數之差值大於異常心跳閾值5-15bpm，則進入步驟39，心律不整警示。於本發明之一實施例中，心律不整警示係顯示於第一顯示裝置113，於其他實施例中，可為其他顯示方式，或為聽覺警示。

於本發明之另一實施例中，本發明之心率分析模組13所執行之藉由心跳相關訊號評估個人健康之訊號處理方法更可包含一病徵分析步驟(圖中未示出)。此步驟可於異常心跳檢測步驟後進一步將心跳訊息精確分析。在確定無心房顫動訊號時執行檢測，確定心跳所代表的生理狀態，可判定心律不整。其步驟如下：微處理器(圖中未顯示)利用節律演算程式，判斷異常心跳於該心跳間隔時間訊號的發生位置，例如整段訊號中有10個波，偵測出在第2波，則發生位置為2。記憶體裝置(圖中未顯示)儲存有“各異常心跳位置可能對應何種病徵”之 資訊，而節律演算程式可分析所偵測到的異常心跳位置，與所儲存之資料庫數據相比，進一步判斷所偵測到的位置資訊，可對應何病徵，各資料是否有早發波、快速心搏、慢速心搏或特殊聯律，例如當異常心跳與正常心跳間隔出現二次以上時，即為「雙聯律」。獲得分析結果後，發出病徵訊號至顯示裝置，於一實施例中，為第一顯示裝置113。

於本發明之各實施例中，可在傳統居家用的血壓計上，加上心臟疾病分析模組，成為同具有血壓量測及心率分析功能的心臟、血管疾病監視器，用於病人之日常心血管健康監控非常方便。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習所屬技術領域之技術者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧血壓計

11‧‧‧主機

111‧‧‧控制面板

112‧‧‧第二顯示裝置

113‧‧‧第一顯示裝置

12‧‧‧血壓量測裝置

13‧‧‧心率分析模組

Claims (10)

1. 一種具有心率分析模組之血壓計，包含：一血壓量測裝置，係用於量測並輸出一使用者的血壓訊號；一心率分析模組，該心率分析模組係應用一光透射測量法或一電訊號測量法來偵測該使用者之一心跳間隔訊號，藉由該心跳間隔訊號得到一心率訊號，並輸出該使用者之該心率訊號；一主機，與該血壓量測裝置以及該心率分析模組連接，並配置有一微處理器，用以對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行一訊號處理，並獲得一血壓量測結果及一心率分析結果；一控制面板，係配置於該主機的一側面上，用以連接並控制該血壓量測裝置以及該心率分析模組；以及一第一顯示裝置，係相鄰配置於該控制面板的一側，與該微處理器連接，用以呈現該心率分析結果是否為一心房顫動；其中，該主機對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行的該訊號處理包含：第一階段篩選程序：根據該心跳間隔訊號來計算出各心跳間隔時間之平均值、標準差及相鄰心跳間隔之差值，用以判斷是否為心房顫動訊號；第二階段篩選程序：於該第一階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，剔除異常訊號，是判斷該相鄰心跳間隔時間與中位數之差值的方式來剔除異常心跳，並據以判斷是否為心房顫動訊號。
2. 如請求項1所述之具有心率分析模組之血壓計，其進一步包含一第二顯示裝置，用以呈現該血壓量測結果。
3. 如請求項1所述之具有心率分析模組之血壓計，其中該主機對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行的訊號處理，並於該第二階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，進一步包含一第三階段篩選程序：計算出剩餘心跳間隔時間之標準差後，與一第三異常篩選數據庫進行比較來判斷是否為心房顫動訊號，當中該第三異常篩選數據庫包含正常心率的平均值、心率之標準差、相鄰心率之差值的分布狀態及比例等數據，據以判斷是否為心律不整訊號。
4. 如請求項3所述之具有心率分析模組之血壓計，並於該第三階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，進一步包含：對該心跳間隔訊號進行心跳間隔時間之中位數、各心跳間隔時間與中位數之差值之計算，據以判斷為心律不整訊號。
5. 一種具有心率分析模組之血壓計，包含：一血壓量測裝置，係用於量測並輸出一使用者的血壓訊號；一心率分析模組，該心率分析模組係應用該光透射測量法或該電訊號量測法來偵測該使用者之該心跳間隔訊號，藉由該心跳間隔訊號得到該心率訊號，且配置有一第一微處理器，用以對該使用者之該心率訊號進行一訊號處理，並輸出該使用者之該心率訊號；一主機，與該血壓量測裝置以及該心率分析模組之該第一微處理器連接，並配置有一第二微處理器，用以對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行該訊號處理，並獲得該心率分析結果；一控制面板，係配置於該主機的一側面上，用以連接並控制該血壓量測裝置以及該心率分析模組；以及 一第一顯示裝置，係相鄰配置於該控制面板的一側，與該第二微處理器連接，用以呈現該心率分析結果是否為一心房顫動或一心律不整；其中，該主機對該使用者的該血壓訊號與該心率訊號進行的該訊號處理包含：第一階段篩選程序：根據該心跳間隔訊號來計算出各心跳間隔時間之平均值、標準差及相鄰心跳間隔之差值，用以判斷是否為心房顫動訊號；第二階段篩選程序：於該第一階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，剔除異常訊號，是判斷該相鄰心跳間隔時間與中位數之差值的方式來剔除異常心跳，並據以判斷是否為心房顫動訊號；第三階段篩選程序：於該第二階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，計算出剩餘心跳間隔時間之標準差後，與一第三異常篩選數據庫進行比較來判斷是否為心房顫動訊號，當中該第三異常篩選數據庫包含正常心率的平均值、心率之標準差、相鄰心率之差值的分布狀態及比例等數據，據以判斷是否為心律不整訊號。
6. 如請求項5所述之具有心率分析模組之血壓計，並於該第三階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，進一步包含：對該心跳間隔訊號進行心跳間隔時間之中位數、各心跳間隔時間與中位數之差值之計算，據以判斷為心律不整訊號。
7. 如請求項5所述之具有心率分析模組之血壓計，其進一步包含一第二顯示裝置，用以呈現該血壓量測結果。
8. 一種心率分析模組，包含：一光源裝置，係用於提供一光源並使該光源照射在皮膚上； 一訊號感測裝置，係用於量測該光源照射自該皮膚上的反射訊號後，並輸出一使用者一心跳間隔訊號；以及一微處理器，儲存並執行一訊號處理，用以分析出該使用者的該心跳間隔訊號，並經該訊號處理來與該微處理器所儲存的一閾值作對比，以藉此分析出該使用者是否出現一心房顫動或一心律不整；其中，該微處理器對該使用者的該心跳間隔訊號進行的該訊號處理包含：第一階段篩選程序：根據該心跳間隔訊號來計算出各心跳間隔時間之平均值、標準差及相鄰心跳間隔之差值，用以判斷是否為心房顫動訊號；第二階段篩選程序：於該第一階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，剔除異常訊號，是判斷該相鄰心跳間隔時間與中位數之差值的方式來剔除異常心跳，並據以判斷是否為心房顫動訊號；第三階段篩選程序：於該第二階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，計算出剩餘心跳間隔時間之標準差後，與一第三異常篩選數據庫進行比較來判斷是否為心房顫動訊號，當中該第三異常篩選數據庫包含正常心率的平均值、心率之標準差、相鄰心率之差值的分布狀態及比例等數據，據以判斷是否為心律不整訊號。
9. 如請求項8所述之心率分析模組，並於該第三階段篩選程序無法判斷是否為心房顫動訊號時，進一步包含：對該心跳間隔訊號進行心跳間隔時間之中位數、各心跳間隔時間與中位數之差值之計算，據以判斷為心律不整訊號。
10. 如請求項8所述之心率分析模組，其中，該心跳間隔訊號係為高解析度心跳間隔訊號。