TWI638641B - 生理特徵感測系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種生理特徵感測系統。該系統包括一刺激光發射單元、一電位量測單元、一類比數位轉換單元、一特徵參數群過濾單元、一特徵參數群儲存單元、一比較計算單元、分析單元、一顯示單元及一電力供應單元。本發明利用外部訊號光刺激，取得生物皮膚電位變化資料，進一步以數值方式觀察生物體內各器官或系統的現狀。以特徵參數群儲存單元配合分析單元與顯示單元，可除卻習知技術中人為操作的錯誤發生概率，更適合於科研應用。

Description

生理特徵感測系統

本發明關於一種生理特徵感測系統，特別是一種以光線刺激生物表皮以取得體內對應電磁波改變，用於感測生物體內各系統，比如呼吸系統、消化系統等的生理特徵的感測系統。

一般來說，要知道生物體內的器官或系統的現況，進而了解該生物的健康情況，除了以醫學的方式進行解剖外，還有許多非破壞性的方法。舉例人類而言，醫療人員利用X-光，以陰極發出的射線來觀察病灶。這些射線遇不同成份與密度的組織，其穿透率不一樣，最後落在成像底片或偵測器的殘餘量也不一樣，故可形成不同亮度的影像。另一種解析度比較高的成像儀是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，簡稱NMRI)，利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，簡稱NMR)原理，分析能量在物質內部不同結構環境中的衰減程度，再加上通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波，即可得知構成這一物體器官的原子核的位置和種類，據此可以繪製成物體內部的結構圖像。廣義的 來看，以上所述的技術，無外乎使用高密度能量刺激人體，並同時利用某些來自人體可偵測的物理觀測值，推測或還原人體內部的狀況，有時還必須對人體施加一定的輔助劑，比如顯影劑。這些技術除了施作設備昂貴，對人體造成些微的傷害等問題之外，如果要能廣泛應用到所有生物上，無論是進行學理研究或疾病治療，還要做許多參數的調校。有待改進之處尚多。

眾所周知，生物體皆由數量眾多的單細胞所構成，彼此協作以達成許多生存所需的任務。再舉人類為例子來說明，人體約由3.72x10¹³個單細胞組成，這些細胞聚集形成組織、器官與系統。當一個細胞受到生物學上的刺激時(例如氧化、微生物侵犯、溫度異常等等)，細胞本身的基因會調整各種分子物質的結構與合成量，在一定的範圍內將異常的狀況調整回正常，同時也會將自己的狀況傳達給鄰近的細胞，一起把訊息傳送給其他的器官系統。當這些細胞生物訊息量與發生次數達到某一個門檻值時，其他器官系統就會作出反應，例如免疫細胞開始活化、腎上腺分泌激素、腦下垂體分泌激素等等，其目的就是援助協助修復。現代生物醫學指出細胞與細胞、器官系統與器官系統之間利用分子物質傳達訊息，涉及的層次除了分子物質的結構與量，還包括能量、電子的正子等等更細微的改變；除了利用鄰近細胞傳給訊息，其他細胞與器官系統也經由神經系統與循環系統得到相關訊 息。因此，除了經由血液、驗尿與其他體液檢驗分析「相對巨觀」的代謝狀況，了解細微的訊息變化可以更細部的了解人體各器官系統整體的現況。在分子生物學層次上，目前已經可以部份了解體內訊息傳遞狀況，比如能量與粒線體的病變狀況。但若適當地刺激皮膚並讀取由皮膚發出的訊號，比如電壓變化，可以回推發出該些體內傳遞訊息的器官或系統的目前狀況。

相關的技術可以參考美國專利第6,549,805號，該技術是關於一種利用非侵入性生物回饋信號的系統。請見第1圖，該系統包括一個中央處理和遙測單元10和一個觸發感測器40。該中央處理單元和遙測單元10包括一個用來生成一系列刺激的中央處理器(透過一雷射光源50)，及一個雙向週邊設備。透過該雙向週邊設備，根據不同情況設計的模組，可將上述刺激平行傳遞給本系統中的病人30和操作者20。設計觸發感測器40的目是為了遠距離獲取病人對上述傳遞來的刺激的回饋，並將數位信號發送回中央處理和遙測單元10。從而形成了兩個回饋迴圈：中央處理和遙測單元10、病人30和觸發感測器40之間的迴圈；以及中央處理和遙測單元10、病人30和操作者20之間的迴圈。操作者20可以藉由中央處理和遙測單元10傳來的資訊，解釋不包括病人的意識反應的試驗結果。

‘805專利應用光刺激-人體表面微電位改變的關係，提供操作者(通常是醫生或科學家)反饋訊息，作為判斷人 體(或生物體)各器官或系統的現況。雖然類似中醫把脈了解病人病情，但’805提供的訊號更複雜，還需要利用特殊的訊號轉換技術，篩選出想要部分資訊。前述被篩選出的部分資訊可以跟龐大的過往臨床資料相比對，以進行更客觀的判斷。然而，’805本身對人體(或生物體)所提出的比對判斷，必須要經過操作者為之，如此產生的結果不免失之主觀。也許操作者可以藉由肉眼比對現有資料來下判斷，但有人為操控的部分就容易出現錯誤。這對’805提出的貢獻大大地打了折扣。

緣此，要能解決’805所遺留的問題，有效利用外部光刺激來了解人類各系統運作現況，甚至能進一步配合臨床數據來評估體內各系統衰老損傷情形，本發明人提出了一種生理特徵感測系統。該系統可以在人類進行醫療改善病況前，盡早提出警訊，作為預防醫學的一部分。重要的是，該系統不僅能應用於人類，也能推廣應用到萬象生物身上，為科學研究提出貢獻。

本段文字提取和編譯本發明的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中，各式的修改和類似的排列。

為了滿足以上需求，本發明揭露了一種生理特徵感測系統。該系統包含：一刺激光發射單元，用以向一生物之皮膚的一第一區域持續發射具有特定波長的一訊號光；一電 位量測單元，可貼附於該生物之皮膚的一第二區域，用以量測該第二區域的電位；一類比數位轉換單元，與該電位量測單元電連接，用以在一量測時間內，以一取樣頻率將量測到的電位值轉換為對應的二進位數值；一特徵參數群過濾單元，與該類比數位轉換單元連接，用以將來自該類比數位轉換單元的該二進位數值，轉換為複數特徵參數群，其中每一特徵參數群包含複數組數字；一特徵參數群儲存單元，用以依照不同的特徵參數群，分類儲存來自相同生物不同樣本的特徵參數群及每一特徵參數群的標準值；一比較計算單元，與該特徵參數群過濾單元與特徵參數群儲存單元連接，用以計算來自該特徵參數群過濾單元的複數特徵參數群與該特徵參數群資料庫中相同特徵參數群的標準值間差值，並利用該些差值與對應的標準值進行比較計算；一分析單元，與該比較計算單元連接，用於儲存每一特徵參數群的對應差值所代表的生理特徵判斷；及一顯示單元，用以顯示該分析單元的生理特徵判斷及/或比較計算單元的比較計算結果。

依照本發明的構想，該第二區域與該第一區域可不在生物之相鄰的皮膚表面上。

依照本發明的構想，該生理特徵感測系統可進一步包含一受測者特徵參數群儲存單元，與該特徵參數群過濾單元及比較計算單元連接，用以儲存來自該特徵參數群過濾單 元的複數個特徵參數群，並提供該些特徵參數群給該比較計算單元。

依照本發明的構想，該訊號光的波長可為800nm~900nm的近紅外線光波長。

依照本發明的構想，該訊號光能量可小於0.5瓦。

依照本發明的構想，該刺激光發射單元可為光學二極體。

依照本發明的構想，該電位量測單元可為光學二極體。

依照本發明的構想，若該生物為人類，則該特徵參數群過濾單元可將該二進位數值分為13特徵參數群，其中第1特徵參數群用來分析皮膚及其相關的衍生物之生理特徵，第2特徵參數群用來分析骨骼、關節、骨盤與脊椎之生理特徵，第3特徵參數群用來分析血管、心臟橫紋肌與平滑肌之生理特徵，第4特徵參數群用來分析血液、脾臟與造血器官之生理特徵，第5特徵參數群用來分析腸、胃及肌肉組織之生理特徵、第6特徵參數群用來分析小腸、十二指腸、迴腸、胰腺、外分泌系統、唾液腺與食管之生理特徵，第7特徵參數群用來分析生殖器官之生理特徵，第8特徵參數群用來分析肝臟與膽囊之生理特徵，第9特徵參數群用來分析腎臟、膀胱與輸尿管之生理特徵，第10特徵參數群用來分析免疫系統、鼻腔與支氣管之生理特徵，第11特徵參數群用來分析神經系與內分泌系調 節系統之生理特徵，第12特徵參數群用來分析交感系統、副交感系統、末梢周圍神經系統、自感器與生理分析器之生理特徵，第13特徵參數群用來分析腦部與經神之生理特徵。

依照本發明的構想，該比較比較計算結果可以複數個分散關係數值表示之。該分散關係數值越大，表示代表該生理特徵的特徵參數群離標準值越遠，該生理特徵遠離健康狀態。

依照本發明的構想，該複數特徵參數群可以快速傅立葉轉換獲得。

依照本發明的構想，該標準值可為健康的該生物所獲得的特徵參數群。

依照本發明的構想，該顯示單元可為智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦或桌上型電腦之螢幕。

依照本發明的構想，該生理特徵感測系統可進一步包含一電力供應單元，用以提供該系統運作所需之電力。

本發明利用外部訊號光刺激，取得皮膚電位變化資料，進一步以數值方式觀察生物體內各器官或系統的現狀。以特徵參數群儲存單元配合分析單元與顯示單元，可除卻習知技術中人為操作的錯誤發生概率，更適合於科研應用。

10‧‧‧中央處理和遙測單元

20‧‧‧操作者

30‧‧‧病人

40‧‧‧觸發感測器

50‧‧‧雷射光源

100‧‧‧刺激光發射單元

105‧‧‧電線

110‧‧‧電位量測單元

120‧‧‧類比數位轉換單元

130‧‧‧特徵參數群過濾單元

140‧‧‧特徵參數群儲存單元

150‧‧‧比較計算單元

155‧‧‧分析單元

160‧‧‧顯示單元

170‧‧‧受測者特徵參數群儲存單元

180‧‧‧電力供應單元

200‧‧‧受測者

第1圖為習知的一種非侵入性生物回饋信號的系統的方塊圖；第2圖為依照本發明的一種生理特徵感測系統的方塊圖；第3圖繪示依照本發明的一偵測器；第4圖說明量測到的電位與轉換的二進位數值間之關係；第5圖為依照本發明的另一種生理特徵感測系統的方塊圖。

以下說明內容包含本發明說明的實施方式，以便理解本發明說明如何應用於實際狀況。須注意的是，在以下圖式中，與本發明說明技術無關的部份已遭到省略，同時為彰顯元件之間的關係，圖式裡各元件之間的比例與真實的元件之間的比例並不一定相同。

請參閱第2圖，該圖為依照本發明的一種生理特徵感測系統的方塊圖。該感測系統包含一刺激光發射單元100、一電位量測單元110、一類比數位轉換單元120、一特徵參數群過濾單元130、一特徵參數群儲存單元140、一比較計算單元150、一分析單元155、一顯示單元160及一電力供應單元180。以下分別就每一單元的特性及運作模式加以說明。

刺激光發射單元100是用來向一生物之皮膚的一第一區域持續發射具有特定波長的一訊號光。生物可以指任何有生命現象的物種，特指動物。在本實施方式中，將以人類(人體)為例子進行說明。人類在醫學上有許多累積的學術與實務成就，以及相對應本發明所進行的臨床實驗，都可以驗證本發明的具體成效。本發明所提到的生理特徵，泛指生物各系統或器官運作時，所產生的對應化學或物理現象變化。以人類為例子來說明，如果是消化系統生理特徵就是胃酸分泌、腸道蠕動等；又如果是心臟，則心跳頻率、心肌狀況等也屬於生理特徵。一般生物也有其生理特徵。理論上，訊號光透過皮膚打入人體最好是在無背景光的情況下，比如暗室中，以避免背景光線中具有接近波長的光線或強能量光線干擾。實作上，這些干擾可以藉由消除背景雜訊而消除。然而，為避免不必要的突發干擾或干擾光源太過強烈，造成評估失準，盡量降低刺激光發射單元100附近的光線強度。

實作上，刺激光發射單元100可為光學二極體，其發射的訊號光的波長為800nm~900nm的近紅外線光波長。最好，出於安全考量，訊號光的能量小於0.5瓦，比如0.25瓦，這樣的強度就足以激發足夠的可被量測反應。依照本發明的精神，訊號光作為外部刺激人體的能量來源，必須得連續向皮膚的該第一區域(第一區域將與後文中的第二區域一起說明)發射。依照測試結果，最好持續的時間能至少在一分鐘左右。 由於刺激的時間越長，所能取得對應刺激的反應訊號越多，一分鐘以上的時間是較好的。對每一種生物而言，用以獲得體內各系統反應最好的光線刺激之光源種類可能不一樣。就人類來說，訊號光的最好是前述的近紅外線光；其它生物種可以利用其它波長的光線，對應關係可以經由反覆實驗獲得。就發射能量而言，每個生物也不一樣；若考量安全性，施作在人體的訊號光能量可以在0.5瓦以下，這樣的強度足以激發足夠的可被量測反應。

電位量測單元110，可貼附於該生物之皮膚的一第二區域，用以量測該第二區域的電位。實作上，電位量測單元110可以是光學二極體。關於皮膚的第一區域與第二區域，原則上第二區域與第一區域不在生物之相鄰的皮膚表面上，避免光線發射源與電位量測端太接近，接收的電壓值受到局部影響較重而失去了對目標系統的觀測。一個例子如第2圖所示，刺激光發射單元100貼附一受測者200的上臂處(第一區域)，電位量測單元110貼附於受測者200的下臂處(第二區域)。由於希望訊號光的刺激能夠傳達到身體各個部份，光線發射與電位量測最好在相反的方向上。實作上，可利用如第3圖所示的偵測器。該偵測器外型如飛碟，刺激光發射單元100與電位量測單元110分別設置於飛碟之上下部，藉由一電線105與類比數位轉換單元120電連接。訊號光沿空心箭號方向射向食指指甲對面的皮膚(第一區域)，電位於實心箭號所指拇指指甲 對面的皮膚(第二區域)處量測。第2圖中，刺激光發射單元100與電位量測單元110繪於一虛線框即代表該二物件可以一獨立硬體型態結合。

類比數位轉換單元120與該電位量測單元100電連接，可用來在一量測時間內，以一取樣頻率將量測到的電位值轉換為對應的二進位數值。前述量測時間可約為一分鐘，越長的量測時間可蒐集到越穩定的受刺激反應(電位變化情形)。取樣頻率可視現有電子元件的特性而定，比如使用取樣頻率為100kHz或192kHz，解析度為12bits的類比轉數位轉換器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，對應的取樣頻率就為100kHz或192kHz。量測到的電位與轉換的二進位數值間之關係請見第4圖。要說明的是該圖僅為本實施方式為了說明所使用的例子，並非代表實際操作情況。第3圖顯示一個平面座標系，其橫軸代表時間，單位可以為秒。縱軸有兩個：左方的縱軸上單位為第二區域的電位(相對接地)，以mV為單位，右方的縱軸上單位為二進位12bits，對應前述的電位數值(12個連續0或1，換成十進位數值可表0~4095，也就是將電壓值在一定的範圍內，分成4096個數值，以二進位數值表示)。電位轉換對應的二進位數值採線性轉換，也就是實體一個連續區段電位數值會對應一個二進位數值，其相鄰區段電位數值對應的二進位數值或大或小於”1”。

特徵參數群過濾單元130與該類比數位轉換單元120連接，用以將來自類比數位轉換單元120的該二進位數值，轉換為複數個特徵參數群，每一特徵參數群包含複數組數字。也就是關於背景光線干擾與設備本身固有的噪訊影響，這些干擾或噪訊需要簡便的方式去除以增進評估結果的精度。基於不同的環境以及校正經驗，可選擇一個門檻區間，其本身也是二進位數值(在本例中亦為一12bits數值)，用來篩選合格的轉換二進位數值。比如，選擇代表36mV的011101110010與44mV的01111110001(虛線)作為門檻區間的上下限值。由第3圖可知，二虛線間的數據在門檻區間內而未被接收為進一步分析的二進位數值，二虛線間外的數據則可以。要強調的是，門檻區間的選擇在每一個實施方式中可能不一樣，並不以第4圖所示者為限。利用這種方法，可以得到一序列的0與1。如此，特徵參數群過濾單元130便可對該序列實施快速傅立葉轉換，以獲得複數特徵參數群。

在本實施例中生物以人類為代表，該特徵參數群過濾單元130將該二進位數值分為13個特徵參數群：第1特徵參數群用來分析皮膚及其相關的衍生物，如毛髮、指甲、乳腺(乳房)與之生理特徵；第2特徵參數群用來分析骨骼、關節、骨盤與脊椎之生理特徵；第3特徵參數群用來分析血管(動脈、靜脈)、心臟橫紋肌與平滑肌之生理特徵；第4特徵參數群用來分析血液、脾臟與造血器官(紅骨髓)之生理特徵；第5特 徵參數群用來分析腸(含大腸、盲腸、升結腸、橫結腸、降結腸、乙狀結腸)、胃及肌肉組織之生理特徵；第6特徵參數群用來分析小腸、十二指腸、迴腸、胰腺、外分泌系統、唾液腺與食管(咽喉)之生理特徵；第7特徵參數群用來分析生殖器官(女性的陰道與卵巢；男性的攝護腺、睪丸以及陰囊)之生理特徵；第8特徵參數群用來分析肝臟與膽囊之生理特徵；第9特徵參數群用來分析腎臟、膀胱與輸尿管之生理特徵；第10特徵參數群用來分析免疫系統(包括胸腺、脾臟、白脾髓、淋巴結)、鼻腔與支氣管之生理特徵；第11特徵參數群用來分析神經系與內分泌系調節系統(包含甲狀腺、腎上腺、生殖腺、腦垂體、丘腦下部與松果體)之生理特徵；第12特徵參數群用來分析交感系統、副交感系統、末梢周圍神經系統、自感器與生理分析器(眼睛、耳朵、前庭器官)之生理特徵；第13特徵參數群用來分析腦部與經神之生理特徵，其可進一步加上預先已經存在資料庫的多個專業醫師經驗用來綜合分析判斷腦部與經神之生理特徵。特徵參數群對應的器官或系統之選取方式，需要經過許多臨床測試才能找出相對應的關係。

特徵參數群儲存單元140本身是一個資料庫，用以依照不同的特徵參數群，分類儲存來自相同生物不同樣本的特徵參數群及每一特徵參數群的標準值。特徵參數群儲存單元140最好依照不同的生物分別建置；如果儲存空間夠大，相近 親源的物種的不同的特徵參數群也可以建立在一個特徵參數群儲存單元140，這有助於科學調研。標準值為健康的該生物所獲得的特徵參數群的數值。健康的定義，僅指特定器官或系統，及與特定器官或系統運作相關的器官或系統處於良好運作狀態，其它的器官或系統的影響不予考慮。比如，近視眼不影響心肺功能，取自有近視眼的觀察者的心肺功能若是健康的，相關的特徵參數群可視為`”健康的`”。實作上，因為該健康的特徵參數群的每一數值會落在一個範圍內，標準值是數個平均值的組合。

比較計算單元150，與該特徵參數群過濾單元130與特徵參數群儲存單元140連接，用以計算來自該特徵參數群過濾單元130的複數特徵參數群與該特徵參數群資料庫140中相同特徵參數群的標準值間差值，並利用該些差值與對應的標準值進行比較計算。比較計算結果可以數個分散關係數值表示之，每一分散關係數值是針對一個特定特徵參數群而計算，分散關係數值越大，表示代表該生理特徵的特徵參數群離標準值越遠，該生理特徵遠離健康狀態。

關於分散關係數值的計算方式，舉例來說。首先，將每個特徵參數群的M個係數與對應M個係數標準值的差異量的絕對值的和，依數值小至大分階給以1到L分的賦值，L為正整數，1分代表差異量為零至次一階，L分代表差異量為最大至前一階(第一步驟)。採L=6，即1到6分。若前述差異 量的絕對值中之最大值為3.6，則每0.6為一階，各代表不同分數，如：0~0.6為1分、0.6以上到1.2為2分等等。每一階都有其分配的分數。

接著，計算1到L分各有多少組(第二步驟)。舉例來說，1分有5組，2分10組，3分有20組，4分有15組，5分有10組，6分有0組。下一步：由大到小設定L個整數值(第三步驟)。舉例來說，10、9、8、5、2與-1。整數值可以是負的，其間的差異可以是任何正整數，用途是要調整人體某系統可能發生問題時的警告程度。整數值間越密集，到達警示程度的數值會越接近1。實作上，步驟S12與S13可以互換。

最後，將1到L分的組數分別乘以由大到小對應的整數值後相加，其結果除以總組數與最大整數值之積(第四步驟)。依上述例子，其計算為(5x10+10x9+20x8+15x5+10x2+0x(-1))/(60x10)=0.658。如果1分有60組，上述計算的結果就為1，也就是一次的觀測結果與標準值完全相同。0.658表示該生理系統可能已經有點問題了。當然，分散關係數值的計算方式不限於上述例子所示，任何可以一數值表示特徵參數群中各數值與相關標準值之差異的計算方式，都可以使用之。

以上的分散關係數值是以具體的數值呈現，但跟生理特徵現況的描述還是不同，需要人為進行說明。比如醫生看到某特徵參數群分與其標準值間差值，可藉由他的經驗來 轉述病人某生(病)理現況；又或者說科學家在觀察一群猴子的某特徵參數群的分散關係數值，提出他們對這族群猴子的膚色基因的演化解釋。因此，需要分析單元155來自動化執行說明解釋的工作。如第2圖所示，分析單元155與該比較計算單元150連接，本質上是一個資料庫，用來儲存每一特徵參數群的對應差值所代表的生理特徵判斷。前述的生理特徵判斷即是由醫生或科學家，針對特徵參數群分散關係數值與觀察現象所做的診斷或觀察結論。這些診斷或觀察結論會隨著臨床與研究資料的更新而定期更動，比如每半年定期更新或隨著最新科學會議結束而不定期更新最新的資料。當然，隨著大數據與人工智慧技術的進步，分析單元155內的生理特徵判斷可以由軟體程式，依照比較計算單元150與特徵參數群儲存單元140內的資料，動態演算而來。關於此點，本發明並未限定之。

顯示單元160是用來顯示分析單元155的生理特徵判斷及/或比較計算單元150的比較計算結果。如第2圖所示，類比數位轉換單元120、特徵參數群過濾單元130、特徵參數群儲存單元140、比較計算單元150、顯示單元160及電力供應單元180是被包含在一虛線框中，也就是該些單元組合為同一硬體。此時，顯示單元160可以是一個LCD螢幕。電力供應單元180是用以提供該系統運作所需之電力。實作上，可以是一 個二次電池組或變電器。前者可反覆充放電使用，後者可直接連接市電。

要注意的是，雖然本實施例以虛線框表示硬體的組成關係，但實作上，各個單元可以是單獨的硬體，依照實際的需求而組合，並不受本案實施例說明之限制。

本發明的生理特徵感測系統有第二種實施態樣，以另一實施例說明如下。請見第5圖，該圖為所述的實施例之方塊圖。與第2圖相比較，本實施例有兩點相異之處。首先，該生理特徵感測系統進一步包含一受測者特徵參數群儲存單元170。受測者特徵參數群儲存單元170與特徵參數群過濾單元130及比較計算單元150連接，用以儲存來自特徵參數群過濾單元130的複數個特徵參數群，並提供該些特徵參數群給比較計算單元150。也就是說，受測者特徵參數群儲存單元170能留下來自受測者200的感測紀錄，以進行後續分析，甚至是加入特徵參數群儲存單元140中做為新的分析資料。

其次，該生理特徵感測系統的顯示單元160是個獨立的設備，可以指的是智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦或桌上型電腦之螢幕。實作上，比較計算單元150可以透過網路，呈現在遠端的行動裝置或桌機上。如果是利用行動裝置螢幕來顯示，可以安裝一APP於該行動裝置上，以方便使用者與系統互動。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種生理特徵感測系統，包含：一刺激光發射單元，用以向一生物之皮膚的一第一區域持續發射具有特定波長的一訊號光；一電位量測單元，可貼附於該生物之皮膚的一第二區域，用以量測該第二區域的電位；一類比數位轉換單元，與該電位量測單元電連接，用以在一量測時間內，以一取樣頻率將量測到的電位值轉換為對應的二進位數值；一特徵參數群過濾單元，與該類比數位轉換單元連接，用以將來自該類比數位轉換單元的該二進位數值，轉換為複數特徵參數群，其中該複數特徵參數群以快速傅立葉轉換獲得，且每一特徵參數群包含複數組數字；一特徵參數群儲存單元，用以依照不同的特徵參數群，分類儲存來自相同生物不同樣本的特徵參數群及每一特徵參數群的標準值；一比較計算單元，與該特徵參數群過濾單元與特徵參數群儲存單元連接，用以計算來自該特徵參數群過濾單元的複數特徵參數群與該特徵參數群資料庫中相同特徵參數群的標準值間差值，並利用該些差值與對應的標準值進行比較計算；一分析單元，與該比較計算單元連接，用於儲存每一特徵 參數群的對應差值所代表的生理特徵判斷；及一顯示單元，用以顯示該分析單元的生理特徵判斷及/或比較計算單元的比較計算結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該第二區域與該第一區域不在生物之相鄰的皮膚表面上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，進一步包含一受測者特徵參數群儲存單元，與該特徵參數群過濾單元及比較計算單元連接，用以儲存來自該特徵參數群過濾單元的複數個特徵參數群，並提供該些特徵參數群給該比較計算單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該訊號光的波長為800nm~900nm的近紅外線光波長。
5. 如申請專利範圍第4項所述之生理特徵感測系統，其中該訊號光能量小於0.5瓦。
6. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該刺激光發射單元為光學二極體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該電位量測單元為光學二極體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中若該生物為人類，則該特徵參數群過濾單元將該二進位數值分為13個特徵參數群。
9. 如申請專利範圍第8項所述之生理特徵感測系統，其中第1 特徵參數群用來分析皮膚及其相關的衍生物之生理特徵，第2特徵參數群用來分析骨骼、關節、骨盤與脊椎之生理特徵，第3特徵參數群用來分析血管、心臟橫紋肌與平滑肌之生理特徵，第4特徵參數群用來分析血液、脾臟與造血器官之生理特徵，第5特徵參數群用來分析腸、胃及肌肉組織之生理特徵、第6特徵參數群用來分析小腸、十二指腸、迴腸、胰腺、外分泌系統、唾液腺與食管之生理特徵，第7特徵參數群用來分析生殖器官之生理特徵，第8特徵參數群用來分析肝臟與膽囊之生理特徵，第9特徵參數群用來分析腎臟、膀胱與輸尿管之生理特徵，第10特徵參數群用來分析免疫系統、鼻腔與支氣管之生理特徵，第11特徵參數群用來分析神經系與內分泌系調節系統之生理特徵，第12特徵參數群用來分析交感系統、副交感系統、末梢周圍神經系統、自感器與生理分析器之生理特徵，第13特徵參數群用來分析腦部與經神之生理特徵。
10. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該比較計算結果以複數個分散關係數值表示之。
11. 如申請專利範圍第10項所述之生理特徵感測系統，其中該分散關係數值越大，表示代表該生理特徵的特徵參數群離標準值越遠，該生理特徵遠離健康狀態。
12. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該標準值為健康的該生物所獲得的特徵參數群。
13. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，其中該顯示單元為智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦或桌上型電腦之螢幕。
14. 如申請專利範圍第1項所述之生理特徵感測系統，進一步包含一電力供應單元，用以提供該系統運作所需之電力。