TWI649065B

TWI649065B - 心電圖計算系統及方法

Info

Publication number: TWI649065B
Application number: TW106135174A
Authority: TW
Inventors: 張瑞中; 陳右庭; 洪簡廷洲; 鄭穎隆; 曾千倫
Original assignee: 美商宇心生醫股份有限公司
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-02-01
Also published as: TW201914522A

Abstract

本案係一種心電圖計算系統及方法。心電圖計算系統至少包含行動裝置以及第一至第三擷取裝置，第一至第三擷取裝置各自具有第一及第二電極元件和處理器。第一至第三擷取裝置三者相互耦接並設置於使用者肢體的第一至第三部份，第一至第三擷取裝置用以獲取使用者肢體兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳。第一至第三擷取裝置將第一至第三電位差及第一至第三時間戳傳輸至行動裝置，由行動裝置根據第一至第三電位差及第一至第三時間戳產生趨近同步的三導程心電圖資訊。

Description

心電圖計算系統及方法

本案涉及一種計算系統，尤為一種用於計算心電圖的系統。

隨著科技的發展，各種智慧裝置在人們生活中佔據的比重快速提升。

基於對身體健康的關注，操作簡便且可以快速獲得結果的醫療相關設備蔚為一股風潮。然而，針對人體中最重要的器官，心臟，大多數人仍舊只能前往醫院進行健康檢查或是購置昂貴且操作困難的心電圖(Electrocardiography,ECG)設備，尚缺乏操作簡單而且可以快速獲取檢查結果的產品。因此，如何提供一種高效且操作簡便的心電圖擷取裝置，以符合一般使用者的需求，乃為本領域的重要研究議題。

本案內容之一目的是在提供一種心電圖擷取裝置，藉以改善先前技術的操作較專業且複雜，不利於一般使用者的問題。

本案之一實施態樣涉及一種心電圖計算系統，包含一行動裝置以及複數擷取裝置。該些擷取裝置各自包含一第一電極元件、一第二電極元件以及處理器，其中該第一電極元件耦接於該處理器的一第一面，該第二電極元件耦接於該處理器的一第二面。其中該些擷取裝置中包含第一至第三擷取裝置，該第一至第三擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者肢體的第一至第三部份，其中該第一擷取裝置的該第一電極元件電性更電性耦接於該第二擷取裝置的該第二電極元件，其中該第一擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第三擷取裝置的該第一電極元件，其中該第二擷取裝置的該第一電極元件電性更電性耦接於該第三擷取裝置的該第二電極元件。其中該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器分別用以透過所屬的該第一電極元件以及該第二電極元件獲取使用者肢體的該第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取該第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳。其中該第一至第三擷取裝置所屬的該處理器更用以將該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳傳送至該行動裝置。其中該行動裝置用以根據該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳產生趨近同步的一三導程心電圖資訊。

本案之另一實施態樣涉及一種心電圖計算方法，應用於一行動裝置及複數擷取裝置，其中各該擷取裝置各自包含一第一電極元件、一第二電極元件以及一處理器，其中該第一電極元件耦接於該處理器的一第一面，該第二電極元件耦接於該處理器的一第二面，該些擷取裝置中包含第一至第三擷取裝置，該第一至第三擷取裝置皆與該行動裝置通訊耦接，其中該第一至第三擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者肢體的第一至第三部份，其中該第一擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第二擷取裝置的該第一電極元件，其中該第二擷取裝置的該第二電極元件電性更電性耦接於該第三擷取裝置的該第一電極元件，其中該第三擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第一擷取裝置的該第一電極元件。其中，該心電圖計算方法包含：透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器分別透過所屬的該第一電極元件以及該第二電極元件獲取使用者肢體的該第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取該第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳；透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器將該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳傳送至該行動裝置；以及透過該行動裝置根據該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳產生趨近同步的一三導程心電圖資訊。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例藉由提供一種心電圖擷取裝置，使一般使用者在日常生活中可以快速的獲得趨近同步的多導程心電圖資訊。

100‧‧‧心電圖擷取裝置

110、301a、302a、303a‧‧‧第一電極元件

120、301b、302b、303b‧‧‧第二電極元件

130、301c、302c、303c‧‧‧處理器模組

200‧‧‧行動裝置

301‧‧‧第一擷取裝置

302‧‧‧第二擷取裝置

303‧‧‧第三擷取裝置

304‧‧‧第四擷取裝置

305‧‧‧第五擷取裝置

306‧‧‧第六擷取裝置

307‧‧‧第七擷取裝置

308‧‧‧第八擷取裝置

309‧‧‧第九擷取裝置

400‧‧‧整合貼片組

S701~S703‧‧‧步驟流程

第1圖為本案一實施例之心電圖計算系統中的擷取裝置其外觀示意圖；第2圖為本案一實施例之心電圖計算系統中的擷取裝置的功能方塊圖；第3圖為本案一實施例的心電圖計算系統的應用示意圖；第4圖為本案一實施例的心電圖計算系統的功能方塊圖；第5圖為本案一實施例的心電圖計算系統的應用示意圖；第6圖為本案一實施例的心電圖計算系統的功能方塊圖；以及第7圖為本案一實施例的心電圖計算方法的步驟流程圖。

以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本案之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本案之實施例後，當可由本案所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本案之精神與範圍。

本文之用語只為描述特定實施例，而無意為本案之限制。單數形式如“一”、“這”以及“該”，如本文所用，同樣也包含複數形式。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件或裝置相互直接作實體接觸，或是相互間接作實體接觸，亦可指二或多個元件或裝置相互操作或動作。

關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。

關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。

關於本文中所使用之用語『大致』、『約』等，係用以修飾任何可些微變化的數量或誤差，但這種些微變化或誤差並不會改變其本質。一般而言，此類用語所修飾的些微變化或誤差之範圍為20%，在部份較佳實施例中為10%，在部份更佳實施例中為5%。

關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在本案之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本案之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本案之描述上額外的引導。

第1圖為本案一實施例之心電圖計算系統中的擷取裝置其外觀示意圖。在本實施例中，繪示一心電圖擷取裝置100，其包括第一電極元件110、第二電極元件120以及處理器模組130，其中，處理器模組130係為具有厚度的一圓盤狀體，其具有兩個側表面，分別為第一面及第二面，處理器模組130可包含一絕緣層(圖中未示)，以處理器(圖中未示)包覆於其內並使第一電極元件110以及第二電極元件120兩者不直接電性耦接。在本實施例中，第一電極元件110以及第二電極元件120皆為乾式電極(Dry Electrode)，為尺寸與處理器模組130大致相同且具有厚度的的兩圓盤狀體。在本實施例中，第一電極元件110的一面係耦接於處理器模組130的第一面，第二電極元件120的一面係耦接於處理器模組130的第二面，以構成心電圖擷取裝置100之整體。其中，第一電極元件110以及第二電極元件120非耦接於處理器模組130的另一表面皆係為大致平整的結構。在本實施例中，心電圖擷取裝置100整體結構的側面厚度係為8公厘(mm)，即為第一電極元件110、第二電極元件120以及處理器模組130各自側面厚度的加總係為8公厘(mm)。

第2圖為本案一實施例之心電圖計算系統中的擷取裝置的功能方塊圖。在本實施例中，心電圖擷取裝置100包含：第一電極元件110、第二電極元件120以及處理器模組130，其中，第一電極元件110與第二電極元件120耦接於處理器模組130，使處理器模組130可透過第一電極元件110與第二電極元件120獲取電位差訊號。處理器模組130更與外部的行動裝置200通訊耦接，其通訊耦接的方式可透過藍芽或其他無線傳輸技術實現。在本案的其他實施例中，處理器模組130中更可包含電池(圖中未示)，以獲取運算所需電力，處理器模組130更可包含訊號發射器(圖中未示)，用於將資訊發送出去。

請一併參照本案的第1圖及第2圖。在本案一實施例中，使用者可將心電圖擷取裝置100的第一電極元件110接觸其肢體的第一部份，當心電圖擷取裝置100的第二電極元件 120接觸於使用者肢體的第二部份時，處理器模組130可透過第一電極元件110以及第二電極元件120獲取使用者肢體的第一部分和第二部份之間的電位差，其即為使用者肢體的第一部分和第二部份之間的第一單導程(1-lead or Single Lead)心電圖資訊，處理器模組130更產生並記錄第一時間戳，第一時間戳係表示第一單導程心電圖資訊的確切獲取時間。同樣地，當心電圖擷取裝置100的第一電極元件110接觸使用者肢體的第一部份且第二電極元件120接觸使用者肢體的第三部份時，處理器模組130可據以獲取使用者肢體的第一部分和第三部份之間的電位差，即為使用者肢體的第一和第三部份之間的第二單導程心電圖資訊，處理器模組130更產生並記錄第二時間戳，第二時間戳係表示第二單導程心電圖資訊的確切獲取時間。而當心電圖擷取裝置100的第一電極元件110接觸使用者肢體的第二部份且第二電極元件120接觸使用者肢體的第三部份時，處理器模組130可據以獲取使用者肢體的第二部分和第三部份之間的電位差，即為使用者肢體的第二和第三部份之間的第三單導程心電圖資訊，處理器模組130更產生並記錄第三時間戳，第三時間戳係表示第三單導程心電圖資訊的確切獲取時間。

承上段，當使用者肢體的第一、第二及第三部份分別為右上肢(Right Arm,RA)、左上肢(Left Arm,LA)及左下肢(Left Leg,LL)時，以上述三種方式獲取的單導程心電圖資訊即對應十二導程心電圖中的三種肢體導程(Lead I、Lead II、Lead III)，以上述三種方式獲取的單導程心電圖資訊即對應十二導程心電圖中的三種肢體導程(Lead I、Lead II、Lead III)，上述三種肢體導程將於後文詳述。

使用者可以透過上述方式依序將心電圖擷取裝置100的第一電極元件110與第二電極元件120接觸其肢體中的兩部份以使處理器模組130可獲得三種肢體導程。處理器模組130可將獲取的三種肢體導程以及第一時間戳、第二時間戳以及第三時間戳傳輸至行動裝置200，如此，使用者可以透過行動裝置200瞭解獲取的三種肢體導程以及其獲取的時間。然而，由於此種方式係使用者以同一個心電圖擷取裝置100依序獲取三種肢體導程，其中第一至第三時間戳所表示之時間應有相當程度之差距，故此時獲取的三種肢體導程應非趨近同步。

請同時參照本案的第3圖及第4圖，第3圖為本案一實施例的心電圖計算系統的應用示意圖，而第4圖為本案一實施例的心電圖計算系統的功能方塊圖。在參照本案第3、4圖時，可一併參照第1、2圖。其中，在第3及4圖的實施例中，本案之心電圖計算系統包含第一擷取裝置301、第二擷取裝置302、第三擷取裝置303以及行動裝置200。其中，第一至第三擷取裝置301~303分別設置於使用者肢體的三個部份，其設置可參照第3圖，第一擷取裝置301設置於使用者的右肩皮膚，第二擷取裝置302設置於使用者的左肩皮膚，第三擷取裝置303設置於靠近使用者的左腿根部。其中，三個擷取裝置301~303之內外部結構與作動方式皆同於第1、2圖所示的心電圖擷取裝置100。

再請參照第4圖，其中，第一擷取裝置301包含有第一電極元件301a、第二電極元件301b以及處理器模組301c，而第二擷取裝置302包含有第一電極元件302a、第二電極元件302b以及處理器模組302c，第三擷取裝置303包含有第一電極元件303a、第二電極元件303b以及處理器模組303c，且處理器模組301c~303c皆與行動裝置200通訊耦接。如第3圖所示，在本實施例中，第一擷取裝置301的第一電極元件301a貼設於使用者的右肩皮膚，第二擷取裝置302的第一電極元件302a貼設於使用者的左肩皮膚，第三擷取裝置303的第一電極元件303a貼設於靠近使用者的左腿根部。在本實施例中，由圖中所繪示的視角觀看，僅可見第一至第三擷取裝置301~303各自所屬的第二電極元件的一側，其各自所屬的第一電極元件則位於貼附在使用者皮膚上的一側，由圖中視角無法看見，第一至第三擷取裝置301~303的外觀可參考第1圖所繪示的心電圖擷取裝置100之外觀以利理解。

請繼續參照第3、4圖，在本實施例中，第一擷取裝置301的第二電極元件301b更透過導線與第二擷取裝置302的第一電極元件302a電性耦接，而第二擷取裝置302的第二電極元件302b更透過導線與第三擷取裝置303的第一電極元件303a電性耦接，第三擷取裝置303的第二電極元件303b更透過導線與第一擷取裝置301的第一電極元件301a電性耦接。由圖中視角觀看，由於第一至第三擷取裝置301~303僅有各自所屬的第二電極元件301b、302b、303b露出，故若一導線的一端延伸至圖中繪示的第一至第三擷取裝置301~303中央，即代表導線的該端係耦接至該第一至第三擷取裝置301~303的第二電極元件301b、302b、303b，反之，若一導線的一端延伸至圖中繪示的第一至第三擷取裝置301~303的邊緣，即代表導線的該端係耦接至該第一至第三擷取裝置301~303的第一電極元件301a、302a、303a，只是導線的該端埋設於第一至第三擷取裝置301~303的另一側，故於圖中視角無法觀看。

請繼續參照第3、4圖，透過上述配置，在本實施例中，在當下為第一時間時，第一擷取裝置301的處理器模組301c透過所屬第一電極元件301a以及第二電極元件301b(耦接至第二擷取裝置302的第一電極元件302a)獲取使用者右肩至左肩的電位差，即為代表右上肢與左上肢之間的Lead I，處理器模組301c並於獲取Lead I時產生第一時間戳。在同樣的第一時間，第二擷取裝置302的處理器模組302c透過所屬第一電極元件302a以及第二電極元件302b(耦接至第三擷取裝置303的第一電極元件303a)獲取使用者左肩至左腿的電位差，即為代表左上肢與左下肢之間的Lead III，處理器模組302c並於獲取Lead III時產生第二時間戳。在同樣的第一時間，第二擷取裝置303的處理器模組303c透過所屬第一電極元件303a以及第二電極元件303b(耦接至第一擷取裝置301的第一電極元件301a)獲取使用者左腿至右肩的電位差，即為代表左下肢與右上肢之間的Lead II，處理器模組303c並於獲取Lead III時產生第三時間戳。

在本實施例中，第一擷取裝置301的處理器模組301c將獲取的Lead I以及第一時間戳傳輸至行動裝置200，同樣地，第二擷取裝置302的處理器模組302c將獲取的Lead II 以及第二時間戳傳輸至行動裝置200，且第三擷取裝置303的處理器模組303c也將獲取的Lead III以及第三時間戳傳輸至行動裝置200。據此，行動裝置200透過第一至第三擷取裝置301~303獲取了使用者的Lead I、Lead II、Lead III以及對應的第一時間戳、第二時間戳、第三時間戳，行動裝置200可將三個時間戳作為參照時間來描繪出同步較高的三導程心電圖資訊。

在一些實施例中，處理器模組301c、302c、303c可即時將Lead I、Lead II、Lead III以及對應的第一時間戳、第二時間戳、第三時間戳傳輸至行動裝置200，由行動裝置200根據三個時間戳來描繪趨近同步的三導程心電圖資訊。行動裝置200更可將三導程心電圖資訊記錄下來，以待後續追蹤或統計使用。

在一些實施例中，處理器模組301c、302c、303c也可先將Lead I、Lead II、Lead III以及對應的第一時間戳、第二時間戳、第三時間戳記錄下來，並在某一時間傳輸至行動裝置200，由行動裝置200根據三個時間戳來描繪趨近同步的三導程心電圖資訊。行動裝置200更可將三導程心電圖資訊記錄下來，以待後續追蹤或統計使用。

在一些實施例中，行動裝置200可透過顯示螢幕(圖中未示)圖像化地顯示三導程心電圖資訊，以利使用者快速瞭解其心電圖量測狀況。

根據上述，本發明之實施例藉由提供一種心電圖偵測裝置，提供使用者簡便的操作即可快速地獲得以往僅能透過專業設備獲得的多導程心電圖資訊，且獲取的多導程心電圖資訊趨近同步心電圖，如此，當能改善先前技術操作複雜，對使用者而言不便利的問題。

然而，應當注意的是，上述第3圖和第4圖之實施例的配置方式係用以解釋但並非用於限制本案。其旨在解釋本案的可透過複數個擷取裝置其不同的耦接方式來獲取趨近同步的多導程心電圖資訊，因應所欲獲取的心電圖導程，領域中人可改變本案擷取裝置配置於使用者身上的位置，以及各擷取裝置的電性耦接方式來取得其欲量測之導程。

再來，仍請繼續參照第3、4圖，必要時可同時參照第1、2圖。在上述實施例中，透過將第一擷取裝置301的第一電極元件301a貼設於使用者的右肩皮膚，第二擷取裝置302的第一電極元件302a貼設於使用者的左肩皮膚，第三擷取裝置303的第一電極元件303a貼設於靠近使用者的左腿根部，且第一擷取裝置301的第二電極元件301b透過導線與第二擷取裝置302的第一電極元件302a電性耦接，而第二擷取裝置302的第二電極元件302b透過導線與第三擷取裝置303的第一電極元件303a電性耦接，第三擷取裝置303的第二電極元件303b透過導線與第一擷取裝置301的第一電極元件301a電性耦接。在此配置下，在當下為第一時間時，行動裝置200可透過處理器模組301c、302c、303c獲取使用者的Lead I、Lead II、Lead III，更可獲取對應的第一時間戳、第二時間戳、第三時間戳，此為本案所欲達成之效果。

然而，根據十二導程心電圖中的三種肢體導程之計算規則，其中，Lead I之值等於LA與RA的電位差值，Lead II之值等於LL與RA的電位差值，而Lead III之值等於LL與LA的電位差值，其計算公式如下所示。

公式1：Lead I=LA-RA。

公式2：Lead II=LL-RA。

公式3：Lead III=LL-LA。

如上所示之公式1，Lead I之值的計算方式為以LA的電位值減去RA之電位值的結果。如上所示之公式2，Lead II之值的計算方式為以LL的電位值減去RA之電位值的結果。如上所示之公式3，Lead III之值的計算方式為以LL的電位值減去LA之電位值的結果。

是故，根據本案第3、4圖之實施例的配置，當行動裝置200可透過處理器模組301c、302c、303c獲取使用者的肢體的第一、第二和第三部份兩兩之間的電位差(即Lead I、Lead II、Lead III)後，行動裝置200經交叉運算後，即可獲得使用者肢體的第一、第二和第三部份各自的電位值，分別為第一至第三電位值，各自代表RA、LA、LL的電位值。

另外，根據十二導程心電圖中的另外三種加壓肢體導程(Lead aVR,Lead aVL,Lead aVF)之計算規則，這三種加壓肢體導程的計算方式為以代表使用者肢體的第一、第二和第三部份其中之一的電位值減去另外兩部分電位的平均值的結果，其計算公式如下所示。

公式4：Lead aVR=RA-(LA+LL)/2。

公式5：Lead aVL=LA-(LL+RA)/2。

公式6：Lead aVF=LL-(LA+RA)/2。

如上所示之公式4，Lead aVR之值的計算方式為以RA的電位值再減去LA與LL兩電位之平均值的結果。如上所示之公式5，Lead aVL之值的計算方式為以LA的電位值減去LL與RA兩電位之平均值的結果。如上所示之公式6，Lead aVF之值的計算方式為以LL的電位值減去LA與RA兩電位之平均值的結果。而代表RA、LA、LL的第一至第三電位值已在運算後獲得，此三種加壓肢體導程Lead aVR、Lead aVL以及Lead aVF的計算結果即可根據第一至第三電位值運算以獲得。

是故，延續第3圖及第4圖之實施例，當行動裝置200可透過處理器模組301c、302c、303c獲取使用者的肢體的Lead I、Lead II和Lead III後，即可根據Lead I、Lead II和Lead III以獲取LL、LA和RA等電位值，進而再根據上述計算方式獲得三種加壓肢體導程Lead aVR、Lead aVL以及Lead aVF，加上原先獲得的Lead I、Lead II和Lead III，再配合第一至第三時間戳，行動裝置200即可獲得趨近同步的六導程心電圖資訊。

在一些實施例中，行動裝置200可透過顯示螢幕(圖中未示)圖像化地顯示六導程心電圖資訊，以利使用者快速瞭解其心電圖量測狀況。

再來，請一併參照本案的第5圖及第6圖，第5圖為本案一實施例的心電圖擷取裝置的應用示意圖，第6圖為本案一實施例的心電圖擷取裝置的功能方塊圖。在一實施例中，本案之心電圖計算系統除了包含如第3、4圖所示的第一擷取裝置301、第二擷取裝置302、第三擷取裝置303以及行動裝置200之外，更包含了第四至第九擷取裝置304~309以及整合貼片組400。

在本實施例中，整合貼片組400係用於使第一至第九擷取裝置301~309分別正確設置於使用者肢體的三個部份以及使用者胸部的六個部份。其中，使用者肢體的三個部份可參照第3、4圖實施例中使用者肢體的第一至第三部份。其中，使用者胸部的第一至第六部份為：第一部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨右緣的位置；第二部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨左緣的位置；第三部份，位於第五肋間隙與鎖骨中線之交叉點的位置；第四部份，位於第二部份與第三部份之間的位置；第五部份，位於腋前線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置；以及第六部份，位於腋中線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置。需注意的是，上述賦予使用者胸部六個部份的第一至第六等次序僅係一代號，以利分辨此六個部份實際的位置，並非代表特定的實施順序，該些次序可以保持彼此之間的對應關係作重新排序。

承上段，九個擷取裝置分別為第一擷取裝置301、第二擷取裝置302、第三擷取裝置303、第四擷取裝置304、第五擷取裝置305、第六擷取裝置306、第七擷取裝置307、第八擷取裝置308以及第九擷取裝置309，其各自的外觀及結構配置可參考本案第1~4圖的實施例所示，於此不再贅述，第6圖中也不再重複繪示其內部構造。

在本實施例中，第一擷取裝置301透過整合貼片組400固定於使用者的右肩附近位置，第二擷取裝置302透過整合貼片組400固定於使用者的左肩附近位置，第三擷取裝置303透過整合貼片組400固定於使用者的左大腿附近位置，此三個擷取裝置相互的耦接關係同於本案第3、4圖之實施例，於此不再贅述。另外，在本實施例中，第四擷取裝置304透過整合貼片組400固定於使用者胸部的第一部份之位置，第五擷取裝置305透過整合貼片組400固定於使用者的胸部的第二部份之位置，第六擷取裝置306透過整合貼片組400固定於胸部的第四部份之位置，第七擷取裝置307透過整合貼片組400固定於使用者的胸部的第三部份之位置，第八擷取裝置308透過整合貼片組400固定於使用者的胸部的第五部份之位置，第九擷取裝置309透過整合貼片組400固定於使用者的胸部的第六部份之位置。

請參閱第5圖，在該實施例中，雖然第一至第九擷取裝置301~309皆透過整合貼片組400固定於使用者身上，然而，第四至第九擷取裝置304~309其所屬的第一電極元件(圖中未示)係分別接觸使用者胸部的第一至第六部份，而第四至第九擷取裝置304~309其所屬的第二電極元件(圖中可視部分)則是一律耦接至第一擷取裝置301的第一電極元件(如第3、4圖實施例所示的第一電極元件301a)。換言之，在此配置下，第四至第九擷取裝置304~309各自所屬的處理器模組可透過其各自所屬的第一及第二電極元件獲取使用者胸部的第一至第六部份其中一者與使用者右肩之間的電位差。

透過本實施例配置的心電圖計算系統，在當下為第一時間時，第一擷取裝置301可取得Lead I以及第一時間戳，而第二擷取裝置301可取得Lead III以及第二時間戳，而第三擷取裝置303可取得Lead II以及第三時間戳，第一至第三擷取裝置301~303可將Lead I、Lead II、Lead III以及第一至第三時間戳傳輸至行動裝置200。需注意的是，此種配置更額外的使心電圖計算系統能進一步獲取使用者肢體的第一至第三部份中一者與胸部的第一至第六部份中一者之間的電位差。

承上段，在本實施例中，在同樣的第一時間，第四擷取裝置304的處理器模組可獲得使用者右肩至第四擷取裝置304設置的胸部位置之間的電位差，第四擷取裝置304的處理器模組並於獲取電位差時記錄第四時間戳。同理，在同樣的第一時間，第五擷取裝置305的處理器模組可獲得使用者右肩至第五擷取裝置305設置的胸部位置之間的電位差，第五擷取裝置305的處理器模組並於獲取電位差時記錄第五時間戳。第六擷取裝置306的處理器模組則可獲得使用者右肩至第六擷取裝置306設置的胸部位置之間的電位差，第六擷取裝置306的處理器模組並於獲取電位差時記錄第六時間戳。第七擷取裝置307的處理器模組則可獲得使用者右肩至第七擷取裝置307設置的胸部位置之間的電位差，第七擷取裝置307的處理器模組並於獲取電位差時記錄第七時間戳。在同樣的第一時間，第八擷取裝置308的處理器模組則可獲得使用者右肩至第八擷取裝置308設置的胸部位置之間的電位差，第八擷取裝置308的處理器模組並於獲取電位差時記錄第六時間戳。而第九擷取裝置309的處理器模組則可獲得使用者右肩至第九擷取裝置309設置的胸部位置之間的電位差，第九擷取裝置309的處理器模組並於獲取電位差時記錄第六時間戳。

在本實施例中，第四至第九擷取裝置304~309亦將其所獲取的使用者肢體的第一至第三部份中一者與胸部的第一至第六部份中一者之間的電位差傳輸至行動裝置200。

在本實施例中，應用本案第3、4圖實施例所記載的公式，行動裝置200可根據Lead I、Lead II、Lead III計算出代表使用者肢體的第一、第二和第三部份的第一至第三電位值(即RA、LA、LL)。於獲得RA、LA、LL後，行動裝置200更可進一步根據第四至第九電位差之值與RA之值反推算出代表使用者胸部的第一至第六部份各自的電位值，分別為V1'、V2'、V3'、V4'、V5'以及V6'。而根據十二導程心電圖中的其餘六種胸導程(Lead V1,Lead V2,Lead V3,Lead V4,Lead V5,Lead V6)之計算規則，各胸導程的計算方式為以代表使用者胸部的第一至第六部份其中之一的電位值減去代表使用者肢體的第一至第三部份三者電位的平均值的結果，其計算公式如下所示。

公式7：Lead V1=V1'-(LA+LL+RA)/3。

公式8：Lead V2=V2'-(LA+LL+RA)/3。

公式9：Lead V3=V3'-(LA+LL+RA)/3。

公式10：Lead V4=V4'-(LA+LL+RA)/3。

公式11：Lead V5=V5'-(LA+LL+RA)/3。

公式12：Lead V6=V6'-(LA+LL+RA)/3。

如上所示之公式7，Lead V1之值的計算方式為以 V1'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。如上所示之公式8，Lead V2之值的計算方式為以V2'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。如上所示之公式9，Lead V3之值的計算方式為以V3'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。如上所示之公式10，Lead V4之值的計算方式為以V4'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。如上所示之公式11，Lead V5之值的計算方式為以V5'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。如上所示之公式12，Lead V6之值的計算方式為以V6'的電位值減去LA、LL以及RA三電位之平均值的結果。而代表RA、LA、LL的第一至第三電位值已在運算後獲得，代表使用者胸部的第一至第六部份的V1'、V2'、V3'、V4'、V5'以及V6'等電位值亦已獲得，此六種胸導程Lead V1至Lead V6的計算結果即可據以運算獲得。

在本實施例中，當行動裝置200獲取第一至第九電位值後，即可計算出全部的三種肢體導程、三種加壓肢體導程以及六種胸導程，繼而可產生十二導程心電圖資訊，而由於行動裝置200一併獲取了在第一時間產生的第一至第九時間戳，以第一至第九時間戳作為時間參照，既可描繪出趨近同步的十二導程心電圖資訊。行動裝置200可將此十二導程心電圖資訊透過顯示螢幕圖像化顯示予使用者瞭解，亦可將其儲存起來，以待後續統計或回顧使用。

另外，需注意的是，上述實施例中所舉的第一時間僅係為用以舉例，應當瞭解，本案的心電圖計算系統中的行動裝置200可透過第一至第九擷取裝置301~309連續地於不同時間獲取並記錄使用者肢體的第一至第三部份中兩者的電位差以及使用者肢體的第一至第三部份中一者與胸部的第一至第六部份中一者之間的電位差，並同時透過第一至第九擷取裝置301~309獲取對應各電位差獲取時間的時間戳，以各時間戳所代表的時間做為參照，行動裝置200可以連續不斷地描繪出趨近同步的十二導程心電圖資訊。同樣地，本案圖中所繪示的第四至第九擷取裝置304~309的耦接方式亦可因應使用者的需求做調整，而非限定於圖中所繪示之耦接方式，例如，使用者若將第四擷取裝置304的第二電極元件接觸其第二擷取裝置302的第一電極元件，此時第四擷取裝置304的處理器模組獲取的是使用者左肩至第四擷取裝置304設置之胸部位置的電位差，在行動裝置200獲取了使用者左肩的電位值(LA)後，仍然可以正確地計算出Lead V1。換言之，第四至第九擷取裝置304~309與第一至第三擷取裝置301~303之間可以有不同的電性耦接方式，然而，行動裝置200仍然可以於計算後獲取完整的十二導程心電圖資訊。

需注意的是，在本案的上述實施例中，第一至第九擷取裝置301~309可以額外地以其所屬第二電極元件電性耦接至一除噪電極元件(圖中未示)，而除噪電極元件可設置於使用者身體的任一部位皮膚表面。其中，當與除噪電極元件耦接的第一至第九擷取裝置301~309的處理器模組獲得第一至第三電位差或第四至第九電位差時中的一者時，其處理器模組更於此同時使其所屬第二電極元件與除噪電極元件之間導通，以獲得一參照電位差。此參照電位差將被傳輸至行動裝置200，行動裝置200可以透過將參照電位差與第一至第九電位差對比，以對第一至第九電位差進行訊號除噪(noise cancellation)。

請參照第7圖，其係為本案一實施例的心電圖計算方法的步驟流程圖。此心電圖計算方法係應用於一心電圖計算系統，該心電圖計算系統的組成可以參照本案前述的數個實施例，例如第1~6圖之實施例。該心電圖擷取裝置100的作動方式亦可以同樣地參照本案第1~6圖的實施例。在本實施例中，心電圖擷取方法所包含之步驟將詳述於下列段落中。

步驟S701：透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器分別透過所屬的該第一電極元件以及該第二電極元件獲取使用者肢體的該第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取該第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳。如本案第3~6圖所述之配置，第一擷取裝置301的第二電極元件301b透過導線與第二擷取裝置302的第一電極元件302a電性耦接，而第二擷取裝置302的第二電極元件302b透過導線與第三擷取裝置303的第一電極元件303a電性耦接，第三擷取裝置303的第二電極元件303b透過導線與第一擷取裝置301的第一電極元件301a電性耦接，而第一至第三擷取裝置301~303的第一電極元件301a、302a、303a分別電性連接使用者肢體第一至第三部份(右上肢、左上肢及左下肢時)時，第一至第三擷取裝置301~303的處理器模組301c、302c、303可獲取使用者肢體第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，分別為Lead I、Lead II、Lead III的電位差，並同時獲取分別對應獲取Lead I、Lead II、Lead III之時間的第一至第三時間戳。

步驟S702：透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器將該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳傳送至該行動裝置。如第3~6圖之實施例所述，處理器模組301c、302c、303更將Lead I、Lead II、Lead III的電位差以及第一至第三時間戳傳輸至行動裝置200。

步驟S703：透過該行動裝置根據該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳產生趨近同步的一三導程心電圖資訊。如第3~6圖之實施例所述，行動裝置200獲取Lead I、Lead II、Lead III的電位差後，將可根據第一至第三時間戳所表示之時間為參照時間，描繪出趨近同步的三導程心電圖資訊。且行動裝置200更可將三導程心電圖資訊圖像化顯示於顯示螢幕上以供使用者瞭解。

在本案的一些實施例中，心電圖擷取方法的步驟更包含：透過該行動裝置根據該第一至第三電位差計算產生第一至第三電位值；以及透過該行動裝置將該第一至第三電位值根據該第一至第三時間戳計算以產生趨近同步的一六導程心電圖資訊。同樣地，如第3~6圖之實施例所述，當行動裝置200獲取Lead I、Lead II、Lead III的電位差後，根據第一至第三電位差，則可計算出各自對應使用者肢體第一至第三部份的第一至第三電位值。如第3~6圖之實施例記載，第一至第三電位值分別為對應使用者右上肢、左上肢及左下肢的RA、LA、LL之電位值。而根據十二導程心電圖的計算方式，獲得RA、LA、 LL之電位值後即可計算Lead aVR、Lead aVL、Lead aVF。據此，行動裝置可根據RA、LA、LL計算Lead aVR、Lead aVL、Lead aVF，並配合第一至第三時間戳，即可描繪出趨近同步的六導程心電圖資訊。

在本案的一些實施例中，心電圖擷取方法的步驟更包含：透過該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器分別獲取使用者肢體的該第一至第三部份中的一者與使用者胸部的該第一至第六部份中的一者兩兩之間的第四至第九電位差，並同時記錄分別對應獲取該第四至第九電位差時間的第四至第九時間戳；透過該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器將該第四至第九電位差以及該第四至第九時間戳傳送至該行動裝置；以及透過該行動裝置更將該第一至第九電位值根據該第一至第九時間戳計算以產生趨近同步的一十二導程心電圖資訊。

承上段，如第5~6圖之實施例記載，第四至第九擷取裝置304~309分別設置於如第5圖所示的使用者胸部的第一至第六部份，而第四至第九擷取裝置304~309的第二電極元件皆電性耦接於第四擷取裝置301的第一電極元件。透過此設置，於第一時間，第四至第九擷取裝置304~309各自所屬的處理器模組可透過其各自所屬的第一及第二電極元件獲取使用者胸部的第一至第六部份其中一者與使用者右肩之間的第四至第九電位差，以及記錄對應獲取時間的第四至第九時間戳。第四至第九擷取裝置304~309再將第四至第九電位差以及第四至第九時間戳傳輸至行動裝置200。在行動裝置200已獲得RA、LA、LL之電位值之狀況下，配合第四至第九電位差，行動裝置200可以計算出代表使用者胸部的第一至第六部份各自的電位值，根據上述實施例中的公式，行動裝置200即可計算出十二導程心電圖中的其餘六種胸導程(Lead V1,Lead V2,Lead V3,Lead V4,Lead V5,Lead V6)。配合第四至第九時間戳作為參照，行動裝置200可描繪出趨近同步的十二導程心電圖資訊。

在本案的一些實施例中，心電圖擷取方法的步驟更包含：當該第一擷取裝置所屬的該處理器獲取該第一至第三電位差中的一者時，該處理器用以同時自該第二電極元件至該除噪電極元件之間取得一參照電位差，該參照電位差係用以與該第一至第三電位差對比以進行除噪。例如，在本案的上述實施例中，第一至第九擷取裝置301~309可以額外地以其所屬第二電極元件電性耦接至除噪電極元件，而除噪電極元件可設置於使用者身體的任一部位皮膚表面。當與除噪電極元件耦接的第一至第九擷取裝置301~309的處理器模組獲得第一至第三電位差或第四至第九電位差時中的一者時，其處理器模組更於此同時自其所屬第一及第二電極元件獲得參照電位差。此參照電位差將被傳輸至行動裝置200並用以與第一至第九電位差對比，如此即可對第一至第九電位差進行訊號除噪。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例藉由提供一種心電圖計算系統，其操作相當簡便，並可將心電圖量測結果傳輸至行動裝置上令使用者瞭解，改善了先前技術對一般使用者而言操作不便的問題。本案的實施例更提供了以往僅有複雜專業的心電圖設備才能提供的十二導程心電圖，增加了心電圖擷取裝置的可用性。本案的實施例更提供了貼片部，提供使用者直覺的操作方式，將貼片部以及擷取裝置照指示固定即可使用。本案的實施例更於獲取各電位差時一併紀錄了對應獲取時間的時間戳，時間戳可做為一種時間參照，使行動裝置能描繪出趨近於同步的多導程心電圖資訊。

雖然本案以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種心電圖計算系統，包含：一行動裝置；以及複數擷取裝置，各自包含：一第一電極元件；一第二電極元件；以及一處理器，該第一電極元件耦接於該處理器的一第一面，該第二電極元件耦接於該處理器的一第二面；該些擷取裝置中包含第一至第三擷取裝置，皆與該行動裝置通訊耦接，其中該第一至第三擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者肢體的第一至第三部份，其中該第一擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第二擷取裝置的該第一電極元件，其中該第二擷取裝置的該第二電極元件電性更電性耦接於該第三擷取裝置的該第一電極元件，其中該第三擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第一擷取裝置的該第一電極元件；其中該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器分別用以透過所屬的該第一電極元件以及該第二電極元件獲取使用者肢體的該第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取該第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳；其中該第一至第三擷取裝置所屬的該處理器更用以將該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳傳送至該行動裝置；其中該行動裝置用以根據該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳產生趨近同步的一三導程心電圖資訊。
如請求項1所述之心電圖計算系統，其中該行動裝置於一顯示螢幕顯示該三導程心電圖資訊。
如請求項1所述之心電圖計算系統，其中使用者肢體的該第一至第三部份係為左上肢、右上肢、左下肢。
如請求項1所述之心電圖計算系統，其中該行動裝置用以根據該第一至第三電位差計算產生第一至第三電位值，該行動裝置更用以將該第一至第三電位值根據該第一至第三時間戳計算以產生趨近同步的一六導程心電圖資訊。
如請求項4所述之心電圖計算系統，其中該行動裝置於一顯示螢幕顯示該六導程心電圖資訊。
如請求項1所述之心電圖計算系統，其中該些擷取裝置更包含第四至第九擷取裝置，該第四至第九擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者胸部的第一至第六部份，該第四至第九擷取裝置各自所屬的該第二電極元件分別電性耦接於該第一擷取裝置所屬的該第一電極元件；其中該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器更用以分別獲取使用者肢體的該第一至第三部份中的一者與使用者胸部的該第一至第六部份中的一者兩兩之間的第四至第九電位差，並同時記錄分別對應獲取該第四至第九電位差時間的第四至第九時間戳；其中該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器更用以將該第四至第九電位差以及該第四至第九時間戳傳送至該行動裝置；其中該行動裝置用以根據該第一至第九電位差計算產生第一至第九電位值，該行動裝置更用以將該第一至第九電位值根據該第一至第九時間戳計算以產生趨近同步的一十二導程心電圖資訊。
如請求項6所述之心電圖計算系統，其中該行動裝置於一顯示螢幕顯示該十二導程心電圖資訊。
如請求項6所述之心電圖計算系統，其中使用者胸部的該第一至第六部份係為：第一部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨右緣的位置；第二部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨左緣的位置；第三部份，位於第五肋間隙與鎖骨中線之交叉點的位置；第四部份，位於第二部份與第三部份之間的位置；第五部份，位於腋前線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置；以及第六部份，位於腋中線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置。
如請求項6所述之心電圖計算系統，其更包含：一貼片部，用以固定該第一至第三擷取裝置於使用者肢體的該第一至第三部份，更用以固定該第四至第九擷取裝置於使用者胸部的該第一至第六部份。
如請求項1所述之心電圖計算系統，其更包含：一除噪電極元件，耦接於該第一擷取裝置所屬的該第二電極元件，該除噪電極元件用以設置於使用者身體的任一部份，當該第一擷取裝置所屬的該處理器獲取該第一至第三電位差中的一者時，該處理器用以同時自該第二電極元件至該除噪電極元件之間取得一參照電位差，該參照電位差係用以與該第一至第三電位差對比以進行除噪。
一種心電圖計算方法，應用於一行動裝置及複數擷取裝置，其中各該擷取裝置各自包含一第一電極元件、一第二電極元件以及一處理器，其中該第一電極元件耦接於該處理器的一第一面，該第二電極元件耦接於該處理器的一第二面，該些擷取裝置中包含第一至第三擷取裝置，該第一至第三擷取裝置皆與該行動裝置通訊耦接，其中該第一至第三擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者肢體的第一至第三部份，其中該第一擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第二擷取裝置的該第一電極元件，其中該第二擷取裝置的該第二電極元件電性更電性耦接於該第三擷取裝置的該第一電極元件，其中該第三擷取裝置的該第二電極元件更電性耦接於該第一擷取裝置的該第一電極元件，其中該心電圖計算方法包含：透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器分別透過所屬的該第一電極元件以及該第二電極元件獲取使用者肢體的該第一至第三部份兩兩之間的第一至第三電位差，並同時記錄對應獲取該第一至第三電位差時間的第一至第三時間戳；透過該第一至第三擷取裝置各自所屬的該處理器將該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳傳送至該行動裝置；以及透過該行動裝置根據該第一至第三電位差以及該第一至第三時間戳產生趨近同步的一三導程心電圖資訊。
如請求項11所述之心電圖計算方法，其更包含：透過該行動裝置的一顯示螢幕顯示該三導程心電圖資訊。
如請求項11所述之心電圖計算方法，其中使用者肢體的該第一至第三部份係為左上肢、右上肢、左下肢。
如請求項11所述之心電圖計算方法，其更包含：透過該行動裝置根據該第一至第三電位差計算產生第一至第三電位值；以及透過該行動裝置將該第一至第三電位值根據該第一至第三時間戳計算以產生趨近同步的一六導程心電圖資訊。
如請求項14所述之心電圖計算方法，其更包含：透過該行動裝置的一顯示螢幕顯示該六導程心電圖資訊。
如請求項11所述之心電圖計算方法，其中該些擷取裝置更包含第四至第九擷取裝置，該第四至第九擷取裝置各自所屬的該第一電極元件分別用以接觸使用者胸部的第一至第六部份，該第四至第九擷取裝置各自所屬的該第二電極元件分別電性耦接於該第一擷取裝置所屬的該第一電極元件，其中該心電圖計算方法更包含：透過該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器分別獲取使用者肢體的該第一至第三部份中的一者與使用者胸部的該第一至第六部份中的一者兩兩之間的第四至第九電位差，並同時記錄分別對應獲取該第四至第九電位差時間的第四至第九時間戳；透過該第四至第九擷取裝置所屬的該處理器將該第四至第九電位差以及該第四至第九時間戳傳送至該行動裝置；透過該行動裝置根據該第一至第九電位差計算產生第一至第九電位值；以及透過該行動裝置更將該第一至第九電位值根據該第一至第九時間戳計算以產生趨近同步的一十二導程心電圖資訊。
如請求項16所述之心電圖計算方法，其更包含：透過該行動裝置的一顯示螢幕顯示該十二導程心電圖資訊。
如請求項16所述之心電圖計算方法，其中使用者胸部的該第一至第六部份係為：第一部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨右緣的位置；第二部份，位於第四肋間隙且貼近胸骨左緣的位置；第三部份，位於第五肋間隙與鎖骨中線之交叉點的位置；第四部份，位於第二部份與第三部份之間的位置；第五部份，位於腋前線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置；以及第六部份，位於腋中線與第三部份延伸的水平線之交叉點的位置。
如請求項11所述之心電圖計算方法，其更應用於一除噪電極元件，其中該除噪電極元件耦接於該第一擷取裝置所屬的該第二電極元件，該除噪電極元件用以設置於使用者身體的任一部份，其中該心電圖計算方法包含：當該第一擷取裝置所屬的該處理器獲取該第一至第三電位差中的一者時，該處理器用以同時自該第二電極元件至該除噪電極元件之間取得一參照電位差，該參照電位差係用以與該第一至第三電位差對比以進行除噪。