TWI644650B - 偵測心律異常的方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偵測心律異常的方法，其步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波。本發明亦提供一種利用前述方法的偵測裝置。本發明提供之方法及裝置可利用非侵入方式，偵測出異常脈波、心律不齊、心房顫動、病竇症候群等異常的情形，並可將其應用於血壓計或穿戴式裝置，便於使用者能自主檢測。

Description

偵測心律異常的方法及裝置
本發明涉及一種偵測心律異常的方法及裝置，特別係一種利用脈波量測以偵測異常脈波(Irregular pulse peak，IPP)、心律不齊(Irregular heartbeat，IHB)、心房顫動(Atrial fibrillation)及病竇症候群(Sick sinus syndrome，SSS)的方法及裝置。
人體的循環系統係由心臟、血管及血液所組成，循環系統的動力來源自心臟收縮，將血液自左心室擠壓流入主動脈，進而傳遞到全身動脈，當大量血液進入動脈將使其壓力增大，而使動脈管徑擴張，於心動週期中，由於心室收縮和舒張交替進行，使動脈產生週期性的擴張和回位的搏動，位於體表較淺處的動脈可感受到此搏動變化，即稱脈搏。
一般而言，在正常狀況下脈搏與心臟跳動的關係是同步的，有許多臨床疾病，特別是心臟方面的疾病，會引起脈搏變化，故對心血管疾病的患者或是高危險族群而言，脈搏量測是相當重要的檢查項目。醫師也可藉由脈搏的變化對患者進行疾病診斷。
心律異常存在多種不同的情形，如心搏頻率、節律、心臟衝動起源部位、傳導速度或激動次序的失常等，發生機制可能是衝動形成異常或是衝動傳導異常兩大類，衝動形成異常例如：竇性心動過速、竇性心 動過緩、竇性心律不齊、竇性停搏等竇性心律異常，或是例如：逸搏心律、陣發性心動過速、心房顫動、心室顫動等異位心律，衝動傳導異常例如：竇房傳導阻滯、病竇症候群、房室傳導阻滯等。在各種心律異常之中，心房顫動可能增加心臟衰竭、失智症及中風的危險性，是最常見需要醫療照護的一種心律異常症狀。
為早期發現異常，初步可先藉由觀察心率與節律是否規則、發作起止以及發作持續時間作為監測。目前常見的心率監測方法有心電電流測量法及光電透射測量法，其中心電電流測量法即是心電圖，其經胸腔利用皮膚上的電極捕捉記錄心臟的電生理活動，具體而言是記錄每次心跳時，心肌細胞極化及去極化的電勢差，以瞭解心臟跳動的節律；光電透射測量法近年常見應用於智慧手環，其原理是以裝置發出光源，利用血液可吸收特定光波長的原理，偵測皮膚反射該光源的變化，藉以量測心搏。心電電流測量法可較精準量測，但需要較高的使用及判斷技術，且設備昂貴；光電透射測量法易受外界環境干擾，例如感測器與皮膚接觸的程度和汗水的影響等，使此法測得的誤差相當大。另外，還有常見可量測脈搏跳動的血壓計，是利用手動或自動的充氣式壓脈帶，將其環繞於手臂，以共振裝置或聽診裝置來觀察脈搏跳動，藉以瞭解收縮壓及舒張壓。
然而，目前可較為準確量測脈搏或心率的監測裝置，體積通常較大，無法讓使用者不受場地限制進行及時監測。另一方面，現行雖有許多可隨身進行及時監測的智慧手環雖號稱可量測心率(以脈搏推算)，但外部環境影響所造成的誤差甚大，對於有準確監測心率需求的心血管疾病患 者而言，誤差可能隱含極大的健康風險。再者，心律異常可能伴隨脈搏短絀的現象，若直接將不規則脈搏歸類為心律異常，則可能會出現許多誤判情形，故目前亟需一種演算法以排除可能的心律異常誤判情形。且目前尚未見同時可量測心率外，還可進一步判定病竇症候群，以及偵測異常脈波、心律不齊、心房顫動等心律異常的方法及裝置。
為解決上述問題，本發明之主要目的在於提供一種偵測心律異常的方法，其步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波(Irregular pulse peak，IPP)。
於一較佳實施例中，該偵測心律異常的方法進一步包含下列步驟：c.對一脈波時間間隔序列中之每一脈波時間間隔進行異常脈波之判斷，並計算所得之異常脈波數目與該一脈波時間間隔序列之總時間間隔數目之比率，當該比率大於或等於一閾值時，判定為心律不齊(Irregular heartbeat，IHB)。
於一較佳實施例中，該偵測心律異常的方法進一步包含下列步驟：d.間歇一時間區間後，於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；e.又間歇一時間區間後，再於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；f.若於連續三次的心律不齊判斷 步驟中，偵測到兩次以上之心律不齊判定，則判定為心房顫動(Atrial fibrillation，AF)。
於一較佳實施例中，該異常脈波判定係依據該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之百分比率進行分級。
於一較佳實施例中，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%時，判定為異常脈波15%(IPP 15%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之20%時，判定為異常脈波20%(IPP 20%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之25%時，判定為異常脈波25%(IPP 25%)。
於一較佳實施例中，其中當該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔大於或等於3秒時，或是當偵測到該脈波時間間隔序列之脈波頻率小於或等於50次時，判定為病竇症候群(Sick Sinus Syndrome，SSS)。
於一較佳實施例中，該偵測係藉由一示波振幅法(Oscillometry)之血壓計進行。
本發明之另一目的在於提供一種偵測裝置，其包括：一檢測部，其於一時間區間內連續量測脈波；一記錄部，其接收並記錄該檢測部量測之數據；一處理器，其計算該記錄部之數據，且該處理器依照前述偵測心律異常的方法進行心律異常判定；及一顯示器，顯示該處理器之判定結果。
於一較佳實施例中，該偵測裝置係為一使用示波振幅法或聽音診斷法量測血壓之血壓計或為一使用壓脈氣囊測量血壓和/心律之智慧型 手錶。
於一較佳實施例中，該檢測部包含：一壓脈氣囊適於被圍繞在一使用者的一肢體上，相對於動脈之部位；一氣壓泵，用以對該壓脈氣囊充氣；至少一壓力感測器，用以量測該壓脈氣囊內的壓力；一釋壓閥，用以使該壓脈氣囊洩氣；以及一微控制單元，用以控制該氣壓泵和該釋壓閥的運作。
本發明之偵測心律異常的方法及裝置利用非侵入的方式，除可持續監測心率外，還可利用特殊演算法，判別如病竇症候群、異常脈波、心律不齊、心房顫動等心律異常狀況，並可將其應用於血壓計或如智慧型手錶等穿戴式裝置，藉由偵測例如：肢體的橈動脈，以量測脈搏及其節律，提高使用者自主量測的便利性。本發明之優勢在於可降低如使用光電透射測量法之偵測裝置因穿戴方式或皮膚汗水所造成的誤差，適於個人或家庭之日常健康照護。而本發明偵測心律異常之血壓計也適用於急診室、加護病房、醫院病房或診所等醫療院所，具有極高醫療產業利用價值。
1‧‧‧偵測裝置
11‧‧‧顯示器
12‧‧‧壓脈氣囊
121‧‧‧進氣口
122‧‧‧壓力感測器
13‧‧‧氣壓泵
圖1係本發明偵測心律異常的方法較佳實施態樣之流程圖。
圖2係本發明偵測裝置較佳實施態樣之立體結構示意圖。
圖3係本發明偵測裝置較佳實施態樣之側面結構示意圖。
圖4係本發明偵測裝置較佳實施態樣之壓脈氣囊示意圖。
圖5係本發明偵測裝置較佳實施態樣之顯示畫面示意圖(a)及(b)。
圖6係本發明偵測心律異常的方法較佳實施態樣之脈波訊號 圖。
有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本發明之範圍，在此先行敘明。
本文中所稱之「包含或包括」意指不排除一或多個其他組件、步驟、操作和/或元素的存在或添加至所述之組件、步驟、操作和/或元素。「約或接近」或「基本上」意指具有接近於允許指定誤差的數值或範圍，以避免被任何不合理之第三方，違法或不公平的使用為理解本發明揭示之精確或絕對數值。「一」意指該物的語法對象為一或一個以上(即，至少為一)。
如圖1所示，本發明提供一種偵測心律異常的方法，其步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波(Irregular pulse peak，IPP)。
本文所述之「心律異常」或稱心律失常，其係指如心搏頻率、節律、心臟衝動起源部位、傳導速度或激動次序的失常等，在臨床表現上可能出現心臟節律過快、過慢或不規則的情形。於一較佳實施態樣中，本發明可對於心律異常情形進行進一步判定，可分別偵測出選自由異常脈波、心律不齊、心房顫動、病竇症候群及其組合之心律異常狀況所組成之 群組。於一更佳實施態樣中，本發明可對於心律異常情形進行進一步判定，同時偵測出異常脈波、心律不齊、心房顫動、病竇症候群之心律異常狀況。
本文所述之「脈波(pulse peak)」係指脈搏的波型，其係指心動週期下，血液通過動脈時，動脈壓力升降情形所記錄下的曲線。用以瞭解脈搏搏動的情況，可藉以判斷病變部位及相對應的病徵。
本文所述之「異常脈波(Irregular pulse peak，IPP)」或稱異常脈波係指由一時間區間內連續量測之脈波，推測出心臟節律不規則的情形。於一實施態樣中，本發明之偵測心律異常的方法步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波。於一較佳實施態樣中，該異常脈波判定係依據該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之百分比率進行分級，該比率例如但不限於：5%、10%、15%、20%或25%。於一更佳實施態樣中，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%時，判定為異常脈波15%(IPP 15%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之20%時，判定為異常脈波20%(IPP 20%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之25%時，判定為異常脈波25%(IPP 25%)。
本文所述之「心律不齊(Irregular Heartbeat，IHB)」或稱心律不整/心臟節律不整/心律失常(Cardiac Arrhythmia,Cardiac Dysrhythmia)， 其係指一時間區間內連續量測之脈波，推測出心臟節律不規則的情形超過一般範圍，即超過一閾值。於一實施態樣中，本發明之偵測心律異常的方法步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波；c.對一脈波時間間隔序列中之每一脈波時間間隔進行異常脈波之判斷，並計算所得之異常脈波數目與該一脈波時間間隔序列之總時間間隔數目之比率，當該比率大於或等於一閾值時，判定為心律不齊。其中該閾值可以係5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%或40%，本發明不予限定。於一較佳實施態樣中，前述計算所得之異常脈波數目與該一脈波時間間隔序列之總時間間隔數目之比率大於或等於20%時，判定為心律不齊。
本文所述之「心房顫動(Atrial fibrillation，AF)」或稱心房微顫、房性纖顫等，其係指一時間區間內連續量測之脈波，推測出心臟節律不規則的情形超過一般範圍，且發作時間越來越長或發作頻率越來越高，係臨床上最常見的一種心律失常。於一實施態樣中，本發明之偵測心律異常的方法步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間 隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波；c.對一脈波時間間隔序列中之每一脈波時間間隔進行異常脈波之判斷，並計算所得之異常脈波數目與該一脈波時間間隔序列之總時間間隔數目之比率，當該比率大於或等於一閾值時，判定為心律不齊；d.間歇一時間區間後，於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；e.又間歇一時間區間後，再於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；f.若於連續三次的心律不齊判斷步驟中，偵測到兩次以上之心律不齊判定，則判定為心房顫動。於另一實施態樣中，本發明之心房顫動判斷步驟係於連續五次的心律不齊判斷步驟中，偵測到三次以上之心律不齊判定，則判定為心房顫動。
本文所述之「病竇症候群(Sick sinus syndrome，SSS)」係指出現長達3秒或以上的暫時心跳停止情形一次以上，或是持續性的心跳變慢，一般而言，指心率/脈搏小於40至50次。病竇症候群可能合併頭暈無力等症狀。於一實施態樣，本發明之偵測心律異常的方法中，當該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔大於或等於3秒時，或是當偵測到該脈波時間間隔序列之脈波頻率(或稱脈搏頻率)小於或等於50次時，判定為病竇症候群(Sick Sinus Syndrome，SSS)。
本文所述之「時間區間」分為連續量測時間區間及間歇時間區間，前述連續量測時間區間係例如：5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30 秒、40秒、50秒、60秒等，本發明不予限定；前述間歇時間區間係例如：5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒等，本發明不予限定。於一較佳實施態樣中，本發明之偵測心律異常的方法中，前述連續量測時間區間係25秒；前述間歇時間區間係10秒。
本文所述之「間歇區間」可以係暫停量測和/或暫停記錄和/或暫停計算，本發明不予限定。
本發明亦提供一種偵測裝置，其包括：一檢測部，其於一時間區間內連續量測脈波；一記錄部，其接收並記錄該檢測部量測之數據；一處理器，其計算該記錄部之數據，且該處理器依照前述偵測心律異常的方法進行心律異常判定；及一顯示器，顯示該處理器之判定結果。
本文所述之「偵測裝置」係指依照前述偵測心律異常的方法進行心律異常判定之裝置，該裝置可以係例如：血壓計、智慧型手環或智慧型手錶等，但本發明不限於此等。於一較佳實施態樣中，本發明之偵測裝置係一使用示波振幅法或聽音診斷法量測血壓之血壓計。於另一較佳實施態樣中，本發明之偵測裝置係一使用壓脈氣囊測量血壓和/心律之智慧型手錶智慧型手錶(如圖3所示)。
本文所述之「檢測部」可用於一時間區間內連續量測脈波，其檢測方法可以是共振法或低壓量測法，本發明不予限定。於一較佳實施態樣中，該檢測部包含：一壓脈氣囊適於被圍繞在一使用者的一肢體上，相對於動脈之部位，前述動脈例如但不限於：肱動脈或橈動脈；一氣壓泵，用以對該壓脈氣囊充氣，其中該壓脈氣囊充氣後具有對前述動脈之部位產生暫時阻止血液流動的效果；至少一壓力感測器，用以量測該壓脈氣囊內 的壓力；一釋壓閥，用以使該壓脈氣囊洩氣；以及一微控制單元，用以控制該氣壓泵和該釋壓閥的運作。於一較佳實施態樣中，該檢測部是利用示波振幅法(Oscillometry)或聽音診斷法偵測壓力變化，以獲得脈波訊號。
本文所述之「記錄部」可用於接收並記錄該檢測部量測之數據，該數據至少包括該脈波與時間或時點對應之資料或圖表及其他訊息等。該記錄部可以係任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash Memory)或類似元件或上述元件的組合。
本文所述之「處理器」可用於計算該記錄部之數據，且該處理器依照前述偵測心律異常的方法進行心律異常判定。具體而言，該處理器可耦接於用以儲存資料的記錄部，以藉由存取該記錄部內的程式或資料執行對應的步驟。該處理器可為中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化並具有一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。於另一較佳實施例中，該處理器可與該記錄部共同構成處理器，該處理器係載入該記錄部所預存的程式，並執行相應的指令及演算法。
本文所述之「顯示器」可用於顯示該處理器之判定結果。具體而言，當本發明之偵測裝置以一桌上型裝置如血壓計的態樣實施時，該顯示器可以為外接的螢幕；當本發明之偵測裝置以一穿戴型裝置如智慧型 手錶的態樣實施時，該顯示器可以為該智慧型手錶的螢幕(如圖5)；於本發明中不予以限制。
本發明之偵測裝置還可進一步與通訊模組連接，用以將前述判定之結果或是記錄之數據資料傳輸至外部裝置，抑或是實現遠端監控。該通訊模組可以透過有線或無線的方式供遠端處理器與其他設備進行聯繫。有線方式具體例如可以為透過電訊號、光訊號傳輸訊號的實體傳輸介面，無線方式具體例如為藍芽通訊、紅外線通訊(IR)、近場通訊(NFC)、超寬頻(UWB)、無線區域網路(WLAN)、無線千兆聯盟(WiGig)、紫蜂(ZigBee)、無線通用序列匯流排(Wireless USB)或無線保真(Wi-Fi)等其中之一種協定或兩者以上之組合。前述通訊模組、通訊協定、加密方式本發明不予限定。
下文中，將進一步以詳細說明與實施例描述本發明。然而，應理解這些實施例僅用於幫助可更加容易理解本發明，而非用於限制本發明之範圍。
I.實施態樣1-異常脈波判定
參照圖1中步驟a及b，本發明之偵測心律異常的方法中可偵測出異常脈波，其判定步驟如下：
[步驟a]：
於25秒內連續量測脈波，獲得一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列P(i)，其中i=1至N。
參照圖6之脈波訊號圖，其中可看出壓脈氣囊於緩緩增壓過程(即充氣)中，可以偵測到脈波訊號。於25秒內連續量測脈波，獲得一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列P(i)，其中i=1至15， 期間所偵測到的第一脈波(如圖6中a)與第二脈波(如圖6中b)之間為第一時間間隔(如圖6中P(1))。
[步驟b]：
計算該脈波時間間隔序列P(i)的平均值M；計算單一脈波時間間隔與該平均值M之差值的絕對值；當該絕對值大於或等於該平均值M之15%至25%內任何數值時，皆判定為異常脈波，即IPP，公式如下：IPP：｜P(i)-M｜M×(15%-25%)，其中i=1至N。
[步驟b-1]：異常脈波之異常程度判定
實施態樣1還可進一步依據該脈波時間間隔序列平均值M的不同比率，將異常脈波的異常程度進行分級，分級示例如下：IPP 15%：｜P(i)-M｜M×15%，其中i=1至N；IPP 20%：｜P(i)-M｜M×20%，其中i=1至N；IPP 25%：｜P(i)-M｜M×25%，其中i=1至N。
[重複偵測模式]
異常脈波的判定可連續重複進行數次，例如三次，即於25秒內連續量測脈波，進行第一波的IPP計算，停止量測10秒後，於25秒內連續量測脈波，進行第二波的IPP計算，再次停止量測10秒後，於25秒內連續量測脈波，進行第三波的IPP計算，共獲得三波的IPP判定結果，以避免單次量測上的誤差。
然而，本發明對於重複偵測的次數、連續量測脈波的時間以及停止量測的時間不予限定。
II.實施態樣2-心律不齊判定
參照圖1中步驟c，本發明之偵測心律異常的方法中可偵測出心律不齊，其判定步驟如下：
[步驟c]：
接續前述步驟b，對前述序列P(i)中的每一個脈波時間間隔進行IPP之判斷，即對第1個至第N個脈波時間間隔進行IPP之判斷；計算前述序列P(i)中異常脈波之數目B；計算前述異常脈波之數目B與前述序列P(i)之總時間間隔數目N之比率；當該比率大於或等於一閾值時，判定為心律不齊，即IHB，其中，該閾值於本實施態樣中設定為20%，然而，本發明對於該閾值不予限定，IHB計算公式如下：
[重複偵測模式]
心律不齊的判定可連續重複進行數次，例如三次，即於25秒內連續量測脈波，進行第一次的IHB計算，停止量測10秒後，於25秒內連續量測脈波，進行第二次的IHB計算，再次停止量測10秒後，於25秒內連續量測脈波，進行第三次的IHB計算，共獲得三次的IPP判定結果，即如圖1之IHB判定結果1、IHB判定結果2及IHB判定結果3，以避免單次量測上的誤差。
然而，本發明對於重複偵測的次數、連續量測脈波的時間以及停止量測的時間不予限定。
III.實施態樣3-心房顫動判定
參照圖1中步驟d至f，本發明之偵測心律異常的方法中可偵測出心房顫動，其判定步驟如下：
[步驟d]：
接續前述步驟c，即對前述序列P(i)進行IHB之判斷，之後停止量測10秒；接著，再次於25秒內連續量測脈波，獲得一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列Q(i)，其中i=1至N；如同前述步驟c，對前述序列Q(i)進行IHB之判斷。
[步驟e]：
停止量測10秒；接著，再次於25秒內連續量測脈波，獲得一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列R(i)，其中i=1至N；如同前述步驟c，對前述序列R(i)進行IHB之判斷。
[步驟f]：
若於前述步驟c至步驟e中，獲得兩次以上之心律不齊判定，即序列P(i)、Q(i)及R(i)中任兩個序列被判定有IHB，則判定為心房顫動(AF)。
IV.實施態樣4-病竇症候群判定
本發明之偵測心律異常的方法亦將一時間區間內連續量測之脈波，用於推測出脈搏及心臟跳動的頻率(心率)。
[步驟g]：
參照圖1之步驟g，當該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間 間隔大於或等於3秒時，或是當偵測到該脈波時間間隔序列之脈波頻率(即脈搏頻率或心率)小於或等於50次時，判定為病竇症候群。
本發明之偵測心律異常的方法可將其應用於偵測裝置中實施。以下係針對本發明兩種不同較佳應用實施例進行說明。本發明之偵測裝置可應用於急診室、加護病房、醫院病房、診所或個人、家庭之日常健康照護，用以對患者或使用者進行及時心律監控。
V.實施態樣5-智慧型手錶偵測裝置
如圖2至5，本實施態樣是以智慧型手錶作為實現偵測心律異常的方法之偵測裝置1。所述偵測心律異常的方法是使用前述實施態樣1至4。
該偵測裝置1包括一檢測部(圖未示)、一記錄部(圖未示)、一處理器(圖未示)及一顯示器11，其中該檢測部包含一可充氣式壓脈氣囊(如圖4所示)12、一氣壓泵13、一壓力感測器122、一釋壓閥(圖未示)及一微控制單元(圖未示)。該微控制單元可控制該氣壓泵13中的馬達以及該釋壓閥的運作，使該壓脈氣囊12上的進氣口121可藉由氣壓泵13進行充氣及洩氣作業。於本實施態樣中，該壓力感測器122是位於壓脈氣囊12上。
使用者可將該偵測裝置1穿戴於手腕，使該壓脈氣囊12圍繞手腕，較佳是該壓脈氣囊12貼覆於手腕內側(如圖5)，以使量測橈動脈壓力變化更為靈敏。
使用者可選擇動態監測模式及隨測模式，動態監測模式可常時監測，隨測模式則可立即監測。一併參照圖6，其所示為使用示波振幅法之偵測裝置1所測得之脈波訊號與壓脈氣囊12的時間對應圖譜，其中可觀察 到壓脈氣囊於緩緩增加過程中之脈波變化。於監測狀態下，該偵測裝置1之檢測部開始緩慢充氣增壓至一固定的壓力下，例如：175毫米汞柱(或如圖6所示之500數值)，在壓力穩定後可偵測到壓力波變化時，於設定的時間內(例如：25秒)連續量測變化中的壓脈波。
復參照圖1，進行如實施態樣1之步驟a，接續，於步驟b中判斷是否發生異常脈波，若發生異常脈波則進行步驟b-1，對異常脈波異常程度進行判定(如IPP 15%、IPP 20%或IPP 25%)，前述步驟b及b-1的判定結果顯示於該顯示器11(如圖5(a))。
續參照圖1，獨立於步驟b及b-1的結果，進行如實施態樣2之步驟c，判斷是否發生心律不齊(IHB)。獨立於步驟b、步驟b-1及步驟c的結果，進行如實施態樣3之步驟d至f，判斷是否發生心房顫動(AF)。獨立於步驟b至f及b-1之結果，進行如實施態樣4之步驟g，判斷是否發生病竇症候群。前述步驟c至g的判定結果顯示於該顯示器11(如圖5(b))。
結束量測後，該微控制單元控制該釋壓閥使該壓脈氣囊12洩氣。其中該壓脈氣囊12的充氣及洩氣速率亦可由該微控制單元控制。
綜上所述，本發明之偵測心律異常的方法及裝置可用於偵測異常脈波(IPP)、心律不齊(IHB)、心房顫動(AF)及病竇症候群(SSS)等心律異常的情形，並可將其應用於如使用示波振幅法或聽音診斷法量測血壓之血壓計或如使用壓脈氣囊測量血壓之智慧型手錶等穿戴式裝置，以便於使用者能自主檢測，避免心律異常可能伴隨的心肌梗塞、高血壓、心絞痛等症狀。本發明適用於急診室、加護病房、醫院病房、診所或個人、家庭之日常健康照護，具有極高醫療產業利用價值。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅惟本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

Claims (10)

  1. 一種偵測心律異常的方法，其步驟包括：a.於一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列；b.計算該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔與該脈波時間間隔序列平均值之差的絕對值，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%至25%時，判定為異常脈波(Irregular pulse peak，IPP)。
  2. 如請求項1之偵測心律異常的方法，其進一步包含下列步驟：c.對一脈波時間間隔序列中之每一脈波時間間隔進行異常脈波之判斷，並計算所得之異常脈波數目與該一脈波時間間隔序列之總時間間隔數目之比率，當該比率大於或等於一閾值時，判定為心律不齊(Irregular heartbeat，IHB)。
  3. 如請求項2之偵測心律異常的方法，其進一步包含下列步驟：d.間歇一時間區間後，於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；e.又間歇一時間區間後，再於次一時間區間內連續量測脈波，得到一脈波序列以及與該脈波序列相對應的一脈波時間間隔序列，並進行如前述心律不齊之判斷步驟；f.若於連續三次的心律不齊判斷步驟中，偵測到兩次以上之心律不齊判定，則判定為心房顫動(Atrial fibrillation，AF)。
  4. 如請求項1之偵測心律異常的方法，其中該異常脈波判定係依據該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之百分比率進行分級。
  5. 如請求項4之偵測心律異常的方法，當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之15%時，判定為異常脈波15%(IPP 15%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之20%時，判定為異常脈波20%(IPP 20%)；當該絕對值大於或等於該脈波時間間隔序列平均值之25%時，判定為異常脈波25%(IPP 25%)。
  6. 如請求項1至5任一項之偵測心律異常的方法，其中當該脈波時間間隔序列中之單一脈波時間間隔大於或等於3秒時，或是當偵測到該脈波時間間隔序列之脈波頻率小於或等於50次時，判定為病竇症候群(Sick Sinus Syndrome，SSS)。
  7. 如請求項6之偵測心律異常的方法，其中該偵測係藉由一示波振幅法(Oscillometry)之血壓計進行。
  8. 一種偵測裝置，其包括：一檢測部，其於一時間區間內連續量測脈波；一記錄部，其接收並記錄該檢測部量測之數據；一處理器，其計算該記錄部之數據，且該處理器依照請求項1至7任一項之方法進行心律異常判定；及一顯示器，顯示該處理器之判定結果。
  9. 如請求項8之偵測裝置，其係為一使用示波振幅法或聽音診斷法量測血壓之血壓計或為一使用壓脈氣囊測量血壓和/心律之智慧型手錶。
  10. 如請求項8或9之偵測裝置，其中該檢測部包含：一壓脈氣囊適於被圍繞在一使用者的一肢體上，相對於動脈之部位；一氣壓泵，用以對該壓脈氣囊充氣；至少一壓力感測器，用以量測該壓脈氣囊內的壓力；一釋壓閥，用以使該壓脈氣囊洩氣；以及一微控制單元，用以控制該氣壓泵和該釋壓閥的運作。
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