TWM461408U

TWM461408U - 生理監測系統

Info

Publication number: TWM461408U
Application number: TW102207422U
Authority: TW
Inventors: tian-cai Xu; qi-chang Nian
Original assignee: Hmd Biomedical Inc
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2013-09-11

Description

生理監測系統

本創作係有關一種生理監測系統，特別是一種可以減少電磁輻射對人體所造成傷害的生理監測系統。

習知的生理監測系統包含感測端(Sensor)和接收端(Receiver)，在傳送訊號時，其感測端係佩帶在人體上用來偵測人體的生理訊號，例如血壓、體溫、脈搏、心跳、血氧、血糖(非侵入式)等，當系統工作時，感測端將該生理訊號轉換成電訊號並傳輸給接收端，接收端再加以轉換成生理參數，並記錄該些生理參數或透過網路傳輸到其他裝置以供遠端監測。再者，接收端內部亦可包含感測單元，可單獨用來偵測人體的生理訊號，直接轉換成生理參數。

習知的生理監測器係以有線方式連接在受測者與顯示儀器之間，例如病房常見之心跳、血壓等監測儀器，其感測端常固定於受測者的手指尖，透過傳輸線將測得的訊號回傳到處理模組，以進行訊號處理並顯示於顯示幕上。因為受測者身上的感測端係透過傳輸線與主機相連，使得受測者的日常活動受到諸多限制，且主機端本身的電源線亦會造成受測者的不便；再者，因為傳輸線有其距離限制，因此顯示幕通常就設置在病床旁，甚至緊鄰受測者的頭部，亦對受測者的心理造成負擔。考量前述種種不利因素，有人提出了以無線方式傳輸的生理監測系統，例如我國第M329202號新型專利，或是公開號200631548之發明申請案。

參照第一圖，習知的生理監測系統10中，感測模組12中具有感測單元(圖未示)用以將人體生理訊號轉換成一電訊號，例如是一設置在受測人體上的臂帶，或貼附於受測者耳朵之耳溫偵測器等等，感測模組12直接傳送無線訊號至接收模組14，而接收模組14與感測模組12之間的距離D通常為數十公尺，為了能有效傳輸，感測模組12須使用中高功率的無線發射器(圖未示)，使無線傳輸距離可達數十公尺之遠，因此，習知感測模組12的耗電量大、體積大、重量重，由於感測模組12是佩帶在受測人體身上的，這些缺陷都造成了使用上的不便，而且其無線傳輸器使用的中長程的無線傳輸訊號還可能對人體造成不良影響的危害性。

因此，如何避免無線傳輸造成之強電磁波對受測者可能產生的危害，達到既可長距離傳輸至遠端又可改善習知技術對受測者可能造成的人體危害，特別是應用在譬如嬰兒、孕婦、重症病患、植物人等體質較為纖弱的族群時，如何減低電磁輻射對人體造成不良影響的危害性，實為目前亟待解決之課題，再者，盡可能降低監測儀器對受測者造成之身心壓力，亦是極為重要的。

為了改善習知的生理監測器之缺點，本創作提供了一種生理監測系統。

本創作之主要目的在於為減少電磁波輻射對人體所造成的傷害。本創作提出一種生理監測系統包括一感測模組，偵測一生理訊號並將該生理訊號轉換為一第一感測訊號，再以一極低功率的無線傳輸方式輸出該第一感測訊號；一轉接模組，接收該第一感測訊號，根據該第一感測訊號產生一第二感測訊號，再以一中高功率無線傳輸方式輸出該第二感測訊號，其中該轉接模組與受測者具有一距離；以及一接收模組，接收該第二感測訊號，並將該第二感測訊號加以處理後儲存為生理資訊。

10‧‧‧生理監測系統

12‧‧‧感測模組

14‧‧‧接收模組

20‧‧‧生理監測系統

22‧‧‧感測模組

24‧‧‧轉接模組

26‧‧‧接收模組

30‧‧‧生理監測系統

32‧‧‧感測模組

321‧‧‧感測端

322‧‧‧量測單元

323‧‧‧生理訊號感測器

324‧‧‧微處理器

325‧‧‧極低功率無線傳輸單元

326‧‧‧天線

34‧‧‧轉接模組

341‧‧‧放大器

342‧‧‧無線傳收模組

343‧‧‧天線

344‧‧‧無線接收單元

345‧‧‧中高功率無線傳輸單元

346‧‧‧天線

36‧‧‧接收模組

360‧‧‧處理模組

361‧‧‧儲存單元

362‧‧‧比對單元

363‧‧‧微處理器

364‧‧‧無線通訊模組

38‧‧‧基地台/資料中心

第一圖係習知生理監測系統之系統方塊圖；第二圖係根據本創作之生理監測系統一實施例的系統方塊圖；以及第三圖係根據本創作之生理監測系統另一實施例的細部方塊圖。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

第二圖係根據本創作之生理監測系統一實施例的系統方塊圖，生理監測系統20包含了感測模組(Sensor) 22、轉接模組(Junction)24以及接收模組(Receiver)26，如第二圖所示，感測模組22可以是各種偵測人體生理訊號的生理感測器，生理訊號可包含體溫、脈搏、心跳、血氧、血糖(非侵入式)等，前述各種生理感測器係為本創作所屬技術領域具通常知識者所熟知，其運作原理及特性在此不予贅述。在本實施例中，感測模組22包含一熱敏電阻，貼附於體表以感測受測者的體溫變化。感測模組22在測得生理訊號並加以轉換成電訊號後，以紅外線(Infrared)或無線電等極低功率的無線傳輸方式(以細虛線表示)傳輸給轉接模組24；轉接模組24設置在感測模組22附近，在本實施例中，轉接模組24與感測模組22之間的距離D1小於二公尺，在其他實施例中，轉接模組24與感測模組22在以傳輸功率不因電磁輻射傷害可能影響人體安全為前提的情況下，可以依實際需求調整其間的距離D1，例如在數十公分至五公尺之間。轉接模組24接收到感測模組22送來的無線訊號，加以處理後再以中高功率中長距離(數十至數百公尺)無線傳輸方式(以粗虛線表示)輸出，提供給設置於較遠處(距離D2)的接收模組26，在本實施例中，距離D2可以為十至一百公尺。由於感測模組22只需提供極低功率的短距離傳輸能力，因此耗電量、重量都可以減少，減低對人體的負擔，且不會對人體造成電磁輻射傷害，特別是應用在譬如嬰兒、孕婦、重症病患、植物人等體質較為纖弱的族群時；轉接模組24與感測模組22間相距距離D1，換言之，轉接模組24與受測人體之距離亦為距離D1，而非靠近或直接接觸人體，由於電磁波會隨著距離的增加而成倍數衰減，因此轉接模組24輸出之中高功率中長距離傳輸訊號對受測人體的影響可以大幅降低；接收模組26接收轉接模組24輸出的無線訊號，加以處理後獲得有用的生理資訊，再進行後端處理，例如利用網路傳輸到遠端的監控中心，或與一預設資料相比對，以在該生理資訊過高或過低時發出警告。

第三圖係根據本創作之生理監測系統另一實施例的細部方塊圖。在生理監測系統30中，感測模組32係用以佩帶於使用者身上，其主要由生理訊號感測器323、微處理器324、極低功率無線傳輸單元325以及天線326組成。生理訊號感測器323由生理訊號感測端321和量測單元322組成，生理訊號感測端321係供貼附於人體，在本實施例中，生理訊號感測端321是一熱敏電阻，其因體表溫度變化造成之電阻變化經量測單元322轉換為第一感測訊號，再透過微處理器324處理後，由極低功率無線傳輸單元325及天線326以無線傳輸方式輸出；設置於感測模組32附近之轉接模組34藉由天線343和無線接收單元344接收該第一感測訊號，該第一感測訊號經放大器341放大為第二感測訊號，再藉由中高功率無線傳輸單元345及天線346以無線傳輸方式輸出，在本實施例中，無線傳收模組342由天線343、天線346、無線接收單元344以及中高功率無線傳輸單元345構成，在其他實施例中，天線343、天線346、無線接收單元344以及中高功率無線傳輸單元345可進一步整合，例如僅設置一天線，並配合傳輸/接收模式之切換，使無線訊號的傳輸與接收皆透過同一電路實現。接收模組36於遠處接收轉接模組34輸出的第二感測訊號，其亦具有無線通訊模組364，其功能及可能的變化與無線傳收模組342相似，對本創作相關領域具通常知識者應能根據前述說明瞭解其運作內容，在此不加以贅述。處理模組360 包含一微處理器363、一儲存單元361、與一比對單元362，且處理模組360耦接無線通訊模組364，對該第二感測訊號進行處理，例如加以運算轉換以獲得該第二感測訊號所攜帶之生理資訊，並儲存於儲存單元361，或透過比對單元362將該第二感測訊號或該生理資訊與預設資料相比對，判斷受測者的生理參數是否正常，以產生一比對結果。在本實施例中，無線通訊模組364僅用來接收該第二感測訊號，接收模組36係直接連接於一上網裝置(圖中未示)，例如個人電腦或行動電話，透過例如通用序列匯流排(Universal Serial Bus；USB)或EIA-RS-232(RS232)等有線傳輸連接該上網裝置，並透過該上網裝置與網際網路連線，藉以將所監測到的受測者生理參數或比對結果傳輸給遠端的基地台/資料中心38，在其他實施例中，無線通訊模組364亦可更包含無線傳輸單元，使接收模組36透過無線傳輸方式將取得的第二感測訊號、生理參數或比對結果傳輸給基地台/資料中心38，以進行後端處理，例如提供給醫療專業人士，或在受測者的生理參數超出正常範圍時，警告遠端的監控人員進行即時處理。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

20‧‧‧生理監測系統

22‧‧‧感測模組

24‧‧‧轉接模組

26‧‧‧接收模組

Claims

一種生理監測系統，包括：一感測模組，偵測一生理訊號並將該生理訊號轉換為一第一感測訊號，再以一極低功率無線傳輸方式輸出該第一感測訊號；一轉接模組，接收該第一感測訊號，根據該第一感測訊號產生一第二感測訊號，再以一中高功率無線傳輸方式輸出該第二感測訊號，其中該轉接模組與受測者具有一距離；以及一接收模組，接收該第二感測訊號，並將該第二感測訊號加以處理、辨別並儲存為生理資訊。
如請求項1之生理監測系統，其中該感測模組包括：一生理訊號感測器，包括一生理訊號感測端以及一量測單元，用以偵測該生理訊號；一微處理器，耦接該生理訊號感測器，用以將該生理訊號轉換為該第一感測訊號；以及一極低功率無線傳輸單元，包括一天線，耦接該微處理器，將該第一感測訊號以極低功率無線傳輸方式輸出。
如請求項2之生理監測系統，其中該生理訊號感測器係用以偵測體溫、脈搏、心跳、血氧或血糖。
如請求項1之生理監測系統，其中該轉接模組包括：一無線接收單元，接收該第一感測訊號；一放大器，耦接該無線接收單元，放大該第一感測訊號以產生該第二感測訊號；以及一中高功率無線傳輸單元，耦接該放大器，以中高功率無線傳輸方式輸出該第二感測訊號。
如請求項4之生理監測系統，其中該轉接模組還包括：一第一天線，耦接該無線接收單元，供接收該第一感測訊號；以及一第二天線，耦接該中高功率無線傳輸單元，以供輸出該第二感測訊號。
如請求項4之生理監測系統，其中該無線接收單元及該中高功率無線傳輸單元係整合為一無線傳收模組，透過同一天線接收該第一感測訊號及傳輸該第二感測訊號。
如請求項1之生理監測系統，其中該接收模組包括：一無線通訊模組，接收該第二感測訊號；一處理模組，耦接該無線通訊模組，處理該第二感測訊號以獲得一生理資訊，包括：一微處理器，耦接該無線通訊模組，處理該第二感測訊號以產生該生理資訊；一比對單元，耦接該微處理器，將該生理資訊與一預設條件相比對以產生一比對結果；以及一儲存單元，供儲存該第二感測訊號、該生理資訊或該比對結果。
如請求項7之生理監測系統，其中該無線通訊模組包括：一無線接收單元，接收該第二感測訊號；以及一中高功率無線傳輸單元，耦接該處理模組，用以將該第二感測訊號或該生理資訊以中高功率無線傳輸方式輸出。
如請求項1之生理監測系統，更包括一基地台/資料中心，透過網際網路與該接收模組連線，以對該第二感測訊號或該生理資訊進行後端處理。
如請求項1之生理監測系統，其中該接收模組還包括一通用序列匯流排或RS232。
如請求項1之生理監測系統，其中該感測模組與該轉接模組間的距離實質上小於五公尺。
如請求項1之生理監測系統，其中該轉接模組與該接收模組間的距離實質上介於十公尺至一百公尺之間。