TWM454175U - 多重使用者共用之健康監控平台 - Google Patents

Description

多重使用者共用之健康監控平台

本創作係關於多重使用者共用之健康監控平台。

衛生署96年發佈國人十大死因：惡性腫瘤、心臟疾病、腦血管疾病、糖尿病、事故傷害、肺炎、慢性肝病及肝硬化、腎炎腎似症候群、自殺與高血壓疾病，這些問題大部分潛在的原因，可由下列相關檢測作評估：

1.尿液試紙：可測項目包括比重、酸鹼度(pH)、蛋白質(白蛋白)、葡萄糖、酮(ketone)、血色素或潛血反應、膽色素(bilirubin)、尿膽素(urobilinogen)、亞硝酸鹽(nitrite)、白血球脂酶(leukocyte esterase)等10項。其中與糖尿病檢查有關的檢查，有比重、酸鹼度、蛋白質、葡萄糖、酮體等；與肝臟疾病有關的如膽紅素及膽素原；與腎臟疾病有關的如比重、pH值、蛋白質、潛血反應等；與泌尿道感染有關的檢查有亞硝酸鹽、白血球脂酶等、潛血反應。

2.體重：與家族史病史有關，如睡眠呼吸中止症、高血脂症、糖尿病、退化性關節炎、心臟病、腦中風、不孕、痛風、脂肪肝、膽結石、 癌症。

3.血糖：與家族史病史有關，如糖尿病等。

4.血壓：與家族史病史有關，重症患者或治療評估，心臟病、腦中風、腦血管疾病、糖尿病有關。

5.呼吸與心跳：重症患者或治療評估。

目前遠距監控使用的技術主要在網路與無線的傳輸架構，如本國專利號M329220與I292311等，系統使用對象皆為個人；雖然有無線射頻技術(RFID)加入，以改進使用者的量測資訊，如國際公開號碼WO 2008/054980 A3等，然RFID最大的缺點就是標籤(Tag)被RFID讀取器讀取時，使用Tag者並不知情，此資料外洩是最大的缺點。另外，若在同一戶或同地點有多個人使用儀器時，而其標籤皆在讀取範圍，則需要再確認使用者為何，這對於老人或疾病受照護者，都是一種使用障礙。

衛生署統計96年國人十大死因為惡性腫瘤、心臟疾病、腦血管疾病、糖尿病、事故傷害、肺炎、慢性肝病及肝硬化、腎炎腎似症候群、自殺與高血壓疾病。據內政部社會司的統計(2006)，我國65歲以上老年人口已超過聯合國高齡化社會的標準(9.87%)， 並估計於2025年將達20%以上。隨著老年人口的上昇，大都疾病發生率也將相對提高，因此，遠距醫療或遠距監控等實施，更可以減少許多社會成本。從行政院將「遠距居家照護服務」列為我國2008年新興服務產業的發展計畫之一即不難看出未來的潛力。

在上述疾病以及更多與年齡有關的疾病，與體重、血糖、血壓以及尿液都有關，更有者為家族的潛在表現，其中與體重有關的如睡眠呼吸中止症，高血脂症、糖尿病、退化性關節炎、心臟病、腦中風、不孕、痛風、脂肪肝、膽結石、癌症與家族史亦有關聯。與血壓有關者，如重症患者或治療評估，心臟病、腦中風、腦血管疾病、糖尿病有關，亦有家族史表現。血糖則為控制糖尿病的指標，亦有很高的家族史發病機率。至於呼吸與心跳則可是在重症患者或治療評估。

另外，尿液試紙可測項目包括比重、酸鹼度(pH)、蛋白質(白蛋白)、葡萄糖、酮(ketone)、血色素或潛血反應、膽色素(bilirubin)、尿膽素(urobilinogen)、亞硝酸鹽(nitrite)、白血球脂酶(leukocyte esterase)等10項。其中與糖尿病檢查有關的檢查，有比重、酸鹼度、蛋白質、葡萄糖、酮體等；與肝臟疾病有關的如膽紅素及膽素原；與腎臟疾病有關的如比重、pH 值、蛋白質、潛血反應等；與泌尿道感染有關的檢查有亞硝酸鹽與潛血反應。

因此，體重、血糖、血壓、尿液以及呼吸與心跳是上述諸多疾病最大的共同變因，又其為日常需要且可以體外量測，當有發生疾病需要作日常監控甚至為有可能是家族史疾病的預防，是最簡單易最有效的工具。

本創作提供多重使用者共用之健康監控平台，其包含(a)遠端量測平台，可接收植入半主動標籤之裝置無線資料傳輸或半主動標籤內之資料，進行後續處理；(b)半主動標籤辨識之裝置，可辨識半主動標籤之不同來源訊號，並將測量之生理資訊，記錄於半主動標籤，該裝置可為尿液分析儀或血壓計或體重計或血糖儀或以上之組合；(c)植入半主動標籤之裝置，可將半主動標籤植入，隨時記錄生理資訊，無線傳輸至遠端量測平台，該裝置係為遠端呼吸心跳模組；及(d)半主動標籤，內可依使用者需求登錄共用或個人專用辨識資料於醫院或診所，以進行健康長期監護。醫院或診所可參考家族病史或生理資訊變化趨勢整合判斷，適時提出警告。本創作之資料傳輸可設計加密，其中利用FRID者為公鑰，利用短距離無線訊工具(如Zigbee等)者為私鑰，以進行資料交換 與無線網路傳輸。

本創作之遠端量測平台係包含：(a)短距離無線通訊接收器，接收來自植入半主動標籤之裝置訊號，由中央處理器再處理；(b)RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；(c)中央處理器，運算、分析後將資料於面板上顯示，同時透過網路傳至醫院端，並於記憶體儲存；(d)網路閘道器，連結中央處理器與網域之媒介；(e)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料；及(f)觸控螢幕，手動操作變更資料。

本創作之尿液分析儀係包含：(a)分析儀手臂，可夾住半主動標籤基座，經由該內部RFID讀取器讀取半主動標籤資料，由中央處理器再處理；(b)可見光感測器，感測半主動標籤基座上之尿液試紙，傳至中央處理器；(c)類比數位轉換器，將光感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；(d)中央處理器，將資料做運算與分析等後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；(e)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及(f)顯示器，可顯示使用者之生理資訊。其中該半主動標籤基座係包含：(a)標籤台，可將半主動標籤置入其中；(b)機門，開啟或關閉標籤台之用；(c)試紙夾，為夾住尿液試紙或血糖試紙之開口；(d) 試紙夾按鈕，控制試紙夾之夾取動作；(e)電源；及(f)電源控制。

本創作之血壓計係包含：(a)血壓感測器，感測使用者之血壓，資料傳至中央處理器；(b)RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；(c)類比數位轉換器，將血壓感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；(d)中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；(e)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及(f)顯示器，可顯示使用者之生理資訊。

本創作之體重計係包含：(a)體重感測器，感測使用者之重量，資料傳至中央處理器；(b)RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；(c)類比數位轉換器，將體重感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；(d)中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；(e)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及(f)顯示器，可顯示使用者之生理資訊。

本創作之遠端呼吸心跳模組係包含：(a)呼吸與心跳感測器，感測使用者之呼吸與心跳，將類比訊號傳至數位類比轉換器；(b)數位類比轉換器，將來自呼吸與心跳感測器之類比訊號轉換為數位 訊號，以利中央處理器使用；(c)中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體或由短距離無線通訊發射器傳輸；(d)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；(e)顯示器，可顯示使用者之生理資訊；(f)腕帶，為固定儀器在手腕上；及(g)短距離無線通訊發射器，將使用者之生理資訊，無線傳輸至遠端量測平台。

本創作之血糖儀係包含：(a)血糖感測器，感測使用者之血糖，將類比訊號傳至數位類比轉換器；(b)類比數位轉換器，將血糖感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；(c)中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；(d)記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；(e)顯示器，可顯示使用者之生理資訊；及(f)RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理。

本創作具有下列優點：

1、植入半主動標籤資訊進入異網，強化個人資料安全與正確性。

2、多人共用平台，降低系統成本。

3、提列日常該注意卻容易忽略的檢測項目，作最有效的健康監控。

4、透過半主動識別標籤的方式，使家族史疾病與量測值比對更有效益。

如圖1所示，遠端量測平台10與醫院20之聯結圖，遠端量測平台包含中央處理器30(CPU)、網路閘道器40(Gateway)、記憶體50(Memory)、觸控螢幕60、RFID讀取器70、短距離無線通訊接收器80(Rx)。RFID讀取器可無線90讀取使用者之半主動標籤公鑰100訊號，而短距離無線通訊接收器係接收遠端呼吸心跳模組之私鑰110訊號，經訊號處理後，可經由網路閘道器傳送至登錄半主動標籤之醫院。

如圖2，遠端呼吸心跳模組200包含呼吸感測器210與心跳感測器220、類比數位轉換器230、中央處理器、記憶體、顯示器240、短距離無線通訊發射器250(利用Zigbee或藍芽或WLAN)，當需要呼吸與心跳感測照護的使用者，在醫院做註冊260並在本創作之量測平台登錄270，其相關資訊在半主動標籤280儲存，而本創作採用之半主動標籤，需要電力支持才能使RFID讀取器之射頻透過天線驅動內部IC。因此，使用者將同步儲存資訊在醫院與半主動標籤中，當遠端量測平台之RFID讀取器讀取受電力控制之半主 動標籤，則在平台存有此使用者之資訊在記憶體。若開啟遠端呼吸心跳模組，透過無線通訊接收器與無線通訊發射器之自動連結與回應，平台則植入半主動標籤進入遠端呼吸心跳模組之記憶體，再利用短距離無線通訊優異之加密(如私鑰)，則呼吸與心跳將有使用者之辨識標籤資訊，亦有良好之加密要件，此亦為平台主要使用者。

當半主動標籤透過平台轉植訊息至遠端呼吸心跳模組後，則將該標籤置入如圖3之半主動標籤基座300，使成為半主動標籤(監控)290之元件(主要使用者無線射頻標籤記憶碟)。半主動標籤基座包含機門310、標籤台320、電源330、試紙夾340、試紙夾按鈕350與電源控制360。其中，試紙夾為嵌住尿液試紙之開口，透過試紙夾按鈕而控制。當半主動標籤(監控)置入標籤台後，此半主動標籤基座即可夾住試紙，送進標籤辨識尿液分析儀400，如圖4。當半主動標籤(監控)被分析儀手臂410夾住後，經由該內部RFID讀取器讀取標籤資料，並透過可見光感測器420完成偵測與儲存進半主動標籤(監控)。由於主要使用者可能行動不變，家人可以用他的半主動標籤(監控)做檢查，如此則不會讀取錯誤。

體重或血壓計500係分別利用標籤辨識體重感測器510或血壓 感測器520如圖5，利用RFID讀取器讀取半主動標籤原理，當受制於電源控制之半主動標籤(監控)被讀取器讀取後，則相互交換訊息，並將量測之體重、血壓資料一併儲存於半主動標籤(監控)中。

圖6中，在血糖儀上，其工作原理與體重量測等相同，乃先使用其採血針610採血於血糖試紙620，再利用可見光感測器偵測其血糖值，利用RFID讀取器讀取半主動標籤原理，當受制於電源控制之半主動標籤(監控)被讀取器讀取後，則相互交換訊息，並將量測之血糖資料一併儲存於半主動標籤(監控)中。如此，當使用者在異地如上班時，可以及時監控血糖值以外，其偵測值亦能在半主動標籤中儲存後，到家中平台自動下載，以偵測連續變化。

而其他模組，有可能為家人共用，因此，可向醫院註冊架構於主要使用者之下的標籤(半主動標籤A、B或C)，使用者分為可以自行操作(如成人)或須被照護者(重症、行動不便或小孩)，以半主動標籤為主，因其尚無需做心跳、呼吸與血糖的長期監控，僅需要做血壓、尿糖與體重的分析，因此，欲量測上述資料，亦僅需打開電源，即將資料傳入半主動標籤中，甚至量測機器在公司或外地，僅需日常量測後，所有資料將記錄在半主動標籤上，待經過平台之讀取器範圍，驅動半主動標籤內IC，所有量測資料 與使用者資訊都隨即傳入平台上。而平台將對使用者提供比對與趨勢分析，並傳入醫院端，超過標準值或一定時間內由醫院提醒注意事項或回院診治。而若無任何註冊之使用者，當然也可以使用任何模組，只是無法提供比對與分析建議。

1、使用場所：

尿液試紙檢測設於廁所；體重計設於家庭一部；血壓計設於家庭一部；呼吸與心跳僅重症者或疾病監控者需要直接配戴。技術為RFID與Zigbee短距離無線通訊工具。

2、醫院端：

設監控健康趨勢、建議值與警告值，以提示回院檢查或治療。技術為資料庫更新同步與遠端即時警告，網路安全性，半主動標籤提供與資料庫同步之資訊及使用者資訊。

3、儀器需求：

(1)平台介面、RFID讀取器、Zigbee、網路閘道器及顯示器。

(2)醫院端資料庫。

(3)尿液試紙檢測、RFID讀取器。

(4)體重計、RFID讀取器。

(5)血壓計、RFID讀取器。

(6)呼吸與心跳導入使用者之腕戴(其使用者資料由Zigbee植入在記憶體)。

(7)血糖儀。

10‧‧‧遠端監控平台

20‧‧‧醫院

30‧‧‧中央處理器

40‧‧‧網路閘道器

50‧‧‧記憶體

60‧‧‧觸控螢幕

70‧‧‧RFID讀取器

80‧‧‧通訊接收器

90‧‧‧無線傳輸

100‧‧‧公鑰

110‧‧‧私鑰

200‧‧‧遠端呼吸心跳模組

210‧‧‧呼吸感測器

220‧‧‧心跳感測器

230‧‧‧類比數位轉換器

240‧‧‧顯示器

250‧‧‧通訊發射器

260‧‧‧註冊

270‧‧‧登錄

280‧‧‧半主動標籤

290‧‧‧半主動標籤(監控)

300‧‧‧半主動標籤基台

310‧‧‧機門

320‧‧‧標籤台

330‧‧‧電源

340‧‧‧試紙夾

350‧‧‧試紙夾按鈕

360‧‧‧電源控制

400‧‧‧尿液分析儀

410‧‧‧分析儀手臂

420‧‧‧可見光感測器

500‧‧‧體重或血壓計

510‧‧‧體重感測器

520‧‧‧血壓感測器

600‧‧‧血糖儀

610‧‧‧採血針

620‧‧‧血糖試紙

圖1本創作與醫院之互動示意圖。

圖2遠端呼吸心跳模組監控示意圖。

圖3半主動標籤基座正面圖。

圖4尿液分析儀運作示意圖。

圖5體重血壓計運作示意圖。

圖6血糖計運作示意圖。

10‧‧‧遠端監控平台

20‧‧‧醫院

30‧‧‧中央處理器

40‧‧‧網路閘道器

50‧‧‧記憶體

60‧‧‧觸控螢幕

70‧‧‧RFID讀取器

80‧‧‧通訊接收器

90‧‧‧無線傳輸

100‧‧‧公鑰

110‧‧‧私鑰

Claims (13)

1. 一種多重使用者共用之健康監控平台，其包含：遠端量測平台，可接收植入半主動標籤之裝置無線資料傳輸或半主動標籤內之資料，進行後續處理；其中該遠端量測平台係包含：短距離無線通訊接收器，接收來自植入半主動標籤之裝置訊號，由中央處理器再處理；RFID讀取器，電連接至該短距離無線通訊接收器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；中央處理器，電連接至該短距離無線通訊接收器，於運算、分析後將資料於面板上顯示，同時透過網路傳至醫院端，並於記憶體儲存；網路閘道器，電連接至該中央處理器，連結中央處理器與網域之媒介；記憶體，電連接至該中央處理器，供中央處理器儲存讀取資料；及觸控螢幕，電連接至該中央處理器，手動操作變更資料；半主動標籤辨識之裝置，電連接至該遠端量測平台，可辨識半主動標籤之不同來源訊號，並將測量之生理資訊，記錄於半主動標籤；植入半主動標籤之裝置，無線傳輸連接至該遠端量測平台，可將半主動標籤植入，隨時記錄生理資訊，無線傳輸至遠端量測平台；及半主動標籤，電連接至該遠端量測平台，其內可依使用者需求登錄共用或個人專用辨識資料，其中，該多重使用者共用之健康監控平台直接辨識多重使用者並能直接讀寫不同規範之資料，其中該資料傳輸設計成加密，利用RFID者為公鑰，及利用短距離無線通訊為私鑰。
2. 如申請專利範圍第1項之健康監控平台，其中該半主動標籤辨識之裝置係為尿液分析儀、血壓計、體重計或血糖儀以上之組合。
3. 如申請專利範圍第2項之健康監控平台，其中該尿液分析儀係包含：分析儀手臂，可夾住半主動標籤基座，經由該內部RFID讀取器讀取半主動標籤資料，由中央處理器再處理；可見光感測器，感測半主動標籤基座上之尿液試紙，傳至中央處理器；類比數位轉換器，將光感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；中央處理器，將資料做運算與分析等後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及顯示器，可顯示使用者之生理資訊。
4. 如申請專利範圍第2項之健康監控平台，其中該血壓計係包含：血壓感測器，感測使用者之血壓，資料傳至中央處理器；RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；類比數位轉換器，將血壓感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及顯示器，可顯示使用者之生理資訊。
5. 如申請專利範圍第2項之健康監控平台，其中該體重計係包含：體重感測器，感測使用者之重量，資料傳至中央處理器；RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理；類比數位轉換器，將體重感測器之類比訊號轉換為數位，以利中央處理器使用；中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；及顯示器，可顯示使用者之生理資訊。
6. 如申請專利範圍第1項之健康監控平台，其中該植入半主動標籤之裝置係為遠端呼吸心跳模組。
7. 如申請專利範圍第6項之健康監控平台，其中該遠端呼吸心跳模組係包含：呼吸與心跳感測器，感測使用者之呼吸與心跳，將類比訊號傳至數位類比轉換器；數位類比轉換器，將來自呼吸與心跳感測器之類比訊號轉換為數位訊號，以利中央處理器使用；中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體或由短距離無線通訊發射器傳輸；記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；顯示器，可顯示使用者之生理資訊；腕帶，為固定儀器在手腕上；及短距離無線通訊發射器，將使用者之生理資訊，無線傳輸至遠端量測平台。
8. 如申請專利範圍第2項之健康監控平台，其中該血糖儀係包含：血糖感測器，感測使用者之血糖，將類比訊號傳至數位類比轉換器；類比數位轉換器，將光感測之類比訊號轉換成數位訊號，以利中央處理器使用；中央處理器，將資料做後續處理，可由顯示器顯示資料或儲存讀取記憶體；記憶體，供中央處理器儲存讀取資料之用；顯示器，可顯示使用者之生理資訊；及RFID讀取器，讀取或寫入半主動標籤資訊，由中央處理器媒介處理。
9. 如申請專利範圍第3項之健康監控平台，其中該半主動標籤基座係包含：標籤台，可將半主動標籤置入其中；機門，開啟或關閉標籤台之用；試紙夾，為夾住尿液試紙或血糖試紙之開口；試紙夾按鈕，控制試紙夾之夾取動作；電源；及電源控制。
10. 如申請專利範圍第2或6項之健康監控平台，係利用Zigbee或藍芽或WLAN進行遠距無線傳輸。
11. 如申請專利範圍第1項之健康監控平台，其中該半主動標籤視使用者需求，可登錄於醫院或診所，以核准進行網路端傳輸至醫院或診所端進行。
12. 如申請專利範圍第11項之健康監控平台，其中一健康長期監護係參考家族病史或生理資訊變化趨勢整合判斷，適時提出警告。
13. 如申請專利範圍第1項之健康監控平台，其中該半主動標籤未於醫院或診所登錄之使用者，依然可在所需之儀器上量測，其量測資訊由顯示器顯示。