TWM554775U - 無線式體位偵測血壓連續量測系統 - Google Patents

Description

無線式體位偵測血壓連續量測系統

本新型係關於一種血壓量測系統，尤指一種無線式體位偵測血壓連續量測系統。

近年來，隨著生活步調及飲食型態的改變，國人主要重大疾病統計中，與血壓直接有關或密切相關的心血管疾病發生率急速攀升，因此定期且有效量測血壓以作為個人健康管理之自我檢測依據顯得日益迫切及重要。

然而，目前傳統的血壓量測裝置，其中主要之一係採用壓脈帶量測方法，其在實際使用上產生了許多的不便處之外，且在量測判讀上亦容易產生取樣錯誤等誤判情形。舉例而言，採用壓脈帶之血壓量測裝置，其僅能適用於短時間的量測，而無法長時間地對使用者進行連續性血壓量測，且使用者亦需固定時段進行量測，以避免因為人體自身於早午晚各區段時間的血壓數值之先天性不同，而造成對量測數值判讀的干擾，甚至做出誤判。

此外，傳統血壓量測裝置，其量測數據的正確性，除了取決於使用者量測時的坐姿及手部放置相對 位置是否合宜外，使用者當下的情緒心理狀態亦左右了量測數據的結果。因此，在使用傳統壓脈帶血壓量測器時，使用者需要5至10分鐘的休息預備時間以讓全身放鬆，方能取得實際準確的量測血壓值。再者，傳統壓脈帶血壓量測器，其於量測期間壓脈帶將會受測部位緊縮，而容易造成使用者的不適感。

因此，亟需發展出一種新穎之無線式體位偵測血壓連續量測系統，從而提供使用者更為便利操作的量測機制，得以長時間連續性地量測血壓值，並且可有效排除其雜訊干擾值。

本新型之主要目的係在提供一無線式體位偵測血壓連續量測系統，俾能提供在不影響日常作息活動，以非侵入且無線式地連續進行測量計算出使用者之量測生理數據，並可靠地濾除其雜訊數據，從而提供精準的血壓量測值。

為達成上述目的，本新型提供一種無線式體位偵測血壓連續量測系統，其包括一心電圖(electrocardiography；ECG)裝置、一光體積描記(photoplethysmographic；PPG)裝置及一演算法處理器。心電圖裝置係設置於一使用者之第一受測部分，用以量測一心電圖訊號，其中心電圖裝置包括一第一動作感測模組及一第一無線傳輸模組。第一動作感測模組係用以感測使用者之第一受測部分的第一動作訊號，而第一無線傳輸模組係用以無線傳輸心電圖訊號及第一動作訊 號。光體積描記裝置係設置於使用者之第二受測部分，用以量測一光體積描記訊號，其中光體積描記裝置包括一第二動作感測模組及一第二無線傳輸模組。第二動作感測模組係用以感測使用者之第二受測部分的第二動作訊號，而第二無線傳輸模組則係用以無線傳輸光體積描記訊號及第二動作訊號。演算法處理器則用以同步無線接收心電圖訊號、光體積描記訊號、第一動作訊號與第二動作訊號，來擷取一脈波傳遞時間(Pulse Transit Time；PTT)，進而據以計算出一血壓資訊。

100‧‧‧無線式體位偵測血壓連續量測系統

110‧‧‧心電圖裝置

112‧‧‧第一動作感測模組

114‧‧‧第一無線傳輸模組

120‧‧‧光體積描記裝置

122‧‧‧第二動作感測模組

124‧‧‧第二無線傳輸模組

126‧‧‧顯示介面單元

130‧‧‧演算法處理器

132‧‧‧血壓演算法處理模組

134‧‧‧儲存模組

136‧‧‧標記模組

200‧‧‧使用者

210‧‧‧第一受測部分

220‧‧‧第二受測部分

S300-S306‧‧‧步驟

圖1A係繪示根據本新型一較佳實施例之無線式體位偵測血壓連續量測系統的功能方塊圖。

圖1B係繪示根據本新型一較佳實施例之無線式體位偵測血壓連續量測系統的實際使用配置示意圖。

圖2係繪示根據本新型另一較佳實施例之無線式體位偵測血壓連續量測系統的功能方塊圖。

圖3係繪示本新型另一實施例之量測資訊的紀錄儲存流程圖

圖4係繪示根據本新型另一較佳實施例之光體積描記裝置的功能方塊圖。

本新型無線式體位偵測血壓連續量測系統在本實施例中被詳細描述之前，要特別注意的是，以下的說明中，類似的元件將以相同的元件符號來表示。再者 ，本新型之圖式僅作為示意說明，其未必按比例繪製，且所有細節也未必全部呈現於圖式中。

請參照圖1A及圖1B，其係分別繪示根據本新型一實施例之無線式體位偵測血壓連續量測系統的功能方塊圖與實際使用配置示意圖。如圖所示，一種無線式體位偵測血壓連續量測系統100，其包括一心電圖(electrocardiography；ECG)裝置110、一光體積描記(photoplethysmographic；PPG)裝置120及一演算法處理器130。

具體而言，心電圖裝置110係設置於一使用者200之第一受測部分210，用以量測使用者200之心電圖訊號，並且心電圖裝置110係可包括第一動作感測模組112及第一無線傳輸模組114。其中，第一動作感測模組112係用以感測使用者200之第一受測部分210的第一動作訊號，而第一無線傳輸模組114則是用以無線傳輸心電圖訊號及使用者體位訊號，例如：第一動作訊號。

更進一步地說，於本新型之一具體實施例中，心電圖裝置110係可包括感測電極單元，例如感應電極片，其具有可重複貼黏功能，用以貼黏附著於使用者200之胸前，以直接量測出使用者200的心電圖訊號。此外，第一動作感測模組112則係可同時對應感測出，對應於使用者200胸口及上半身移動擺晃等之動作頻率及強度的第一動作訊號。接著，第一無線傳輸模組114在將此些相對應量測的心電圖訊號與第一動作訊號，予以無線傳送至演算法處理器130。

另一方面，光體積描記裝置120係設置於使用者200之第二受測部分220，用以對應量測使用者200之光體積描記訊號，並且光體積描記裝置120係可包括第二動作感測模組122及第二無線傳輸模組124。其中，第二動作感測模組122係用以感測使用者200之第二受測部分220的第二動作訊號，而第二無線傳輸模組124則係用以無線傳輸光體積描記訊號及第二動作訊號。更具體地說，於本新型之一實施例中，光體積描記裝置120係可包括一光發射裝置及一光接收裝置，且相互間隔設置於光體積描記裝置120之本體中，其中光發射裝置產生一光訊號至使用者接觸表面皮膚，而光接收裝置係對應自使用者接觸表面皮膚接收的光訊號，藉以擷取因使用者血液流動變化所折射的不同光線量，從而獲知血液流速及心電等訊號資訊。

然而，如本案圖1B所示，光體積描記裝置120可為一穿戴裝置，例如手錶，其直接穿附於使用者200之手腕部位，以量測出使用者的光體積描記訊號。如此一來，第二動作感測模組122則可同時對應感測出，對應於使用者200手部及其手臂整體移動擺晃等之動作頻率及強度的第二動作訊號。此外，本新型亦不以此為限，光體積描記裝置120亦可依據實際使用需求，而穿戴至使用者之其他肢體位置上。接著，第二無線傳輸模組124再對應將第二動作感測模組122所量測的心電圖訊號與第二動作訊號，予以無線傳送至演算法處理器130。

藉此，演算法處理器130則將可從第一無線傳 輸模組114與第二無線傳輸模組124，同步無線接收分別從第一受測部分210(例如：使用者胸前)量測到的心電圖訊號與第一動作訊號，及從第二受測部分220(例如：使用者手部)量測到的光體積描記訊號與第二動作訊號，來擷取一脈波傳遞時間(Pulse Transit Time；PTT)，進而據以計算出一血壓資訊。更具體地說，演算法處理器130係藉由所接收的心電圖訊號與光體積描記訊號之間的時間差距，擷取獲得脈波傳遞時間，進而產生血壓資訊。

此外，於本新型之一實施例中，演算法處理器130可為一智慧型行動裝置或一雲端伺服器，從而建立一無線式的訊號傳輸機制，以避免因為實體傳輸線而大幅影響使用者的活動。再者，若採用無線形式進行電性連接時，本新型之無線傳輸模組可以是紅外線通訊模組、射頻通訊模組、藍芽通訊模組、WIFI模組、群蜂通訊模組、第三代、第四代、第五代行動通訊模組或其他等效之無線傳輸模組。

請繼續參照圖1A，演算法處理器130可更包括一血壓演算法處理模組132，其用以濾除心電圖訊號與光體積描記訊號之雜訊、以及根據預先所設定不具參考價值之波段訊號，使演算法處理器130藉由經濾除後之心電圖訊號與光體積描記訊號，產生血壓資訊。

更具體地說，當第一動作訊號與第二動作訊號其中之一的動作強度或動作頻率大於一預設上限值或一可程式化上限值時，血壓演算法處理模組132濾除所對應的該心電圖訊號與光體積描記訊號。舉例說明之，運 動狀態下的血壓實際上參考價值較低，故當使用者在進行運動時，因動作訊號的動作強度或動作頻率將大於預設上限值，故此段時間的血壓量測將被排除。

於另一實施例中，心電圖訊號所代表之心跳速率高於預設上限值或可程式化上限值時，血壓演算法處理模組132濾除所對應的心電圖訊號與光體積描記訊號。舉例說明之，興奮狀態、緊張狀態或其他使心跳高於平常狀態下之情形，其血壓實際上參考價值較低，故當使用者處於該狀態時，因心跳速率高將大於預設上限值，故此段時間的血壓量測也將被排除。

然而，上述實施例中所指的預設參數係指使用者可預先輸入之參數值，而可程式化參數則使用者可於訓練操作期間，動態隨著實際需求目的而予以輸入之參數值；舉例說明之，由於人體血壓值於早午晚各時段係有所差異，且亦與當下所從事的活動行為息息相關，因此除了使用者於進行量測前，事先輸入預設參數以排除或區隔心跳速率過高或動作強度及頻率過高所產生的血壓量測數據之外，使用者更可隨著量測時段的不同或進行活動的不同，而可即時對應輸入例如白日模式、睡眠模式或運動模式等之可程式化參數，來調高或降低用以排除紀錄血壓量測的心跳速率、動作強度及頻率之上限門檻參數值，以更積極且妥善地記錄量測出參考價值較高的血壓數據。如此一來，血壓演算法處理模組132將可有效地依據預設上限值或可程式化上限值，而排除因使用者動作過於激烈或情緒起伏過大而所對應量測產 生的非目標量測值。

接著，請接續參照圖2，其係繪示根據本新型另一實施例之無線式體位偵測血壓連續量測系統的功能方塊圖。如圖所示，演算法處理器130可更包括一儲存模組134及一標記模組136。儲存模組134係用以紀錄並儲存血壓資訊。標記模組136係可用以根據預設上限值或可程式化上限值，對血壓資訊進行標記。藉此，量測系統100將可有效地將血壓資訊區分並歸納，以提供使用者200進一步探究每一區段的血壓資訊，進而可據以做為自我健康檢測的依據。

更進一步地說，本實施例與上述實施例主要差異在於，在本實施例中，當動作訊號的動作強度或動作頻率大於預設上限值，或者心跳速率高於心跳速率上限值時，標記模組136將所對應的心電圖訊號與光體積描記訊號給予一標定記號，即特別標示出該段不具參考價值之血壓量測結果，以供使用者參考。另一種作法則是，標記模組136除了可將該段結果特別標示外，亦可直接將該段量測結果直接刪除。當然，刪除量測結果之任務不以標記模組136來執行為限，亦可由演算法處理器130或血壓演算法處理模組132來執行之。

再者，於本新型之另一具體實施中，儲存模組134係可依據使用者之心跳率及體位變化量，而予以記載所需之量測值。舉例而言，請參照圖3，其繪示本新型另一實施例之量測資訊的紀錄儲存流程圖。

如圖所示，首先，於步驟S300中開始啟用心 電圖裝置110及光體積描記裝置120，以量測使用者200之生理訊號。接著，於步驟S301中，接收讀取光體積描記訊號與心電圖訊號，並據以計算出脈波傳遞時間而獲得使用者之心跳率等即時血壓資訊。再者，於步驟S302與步驟S303，則可將使用者當下即時之心跳率分別與預設上限值及預設下限值相比較，其中當使用者之心跳率大於預設上限值及小於預設下限值時，則排除當下對使用者所量測到的生理資訊。

接著，於步驟S304與步驟S305中，則是進一步可考量使用者的體位變化量。更進一步地說，步驟S304與步驟S305係依據使用者之第一動作訊號與第二動作訊號，以依序判讀分析使用者之體位搖擺變化角度及動作頻率是否符合一限制範圍條件，其中當使用者之體位擺動變化角度及動作頻率其中之一不符合限制範圍條件時，亦排除當下對使用者所量測到的生理資訊。舉例而言，步驟S304係判讀分析使用者軀體的搖擺傾斜角度，是否符合限制範圍條件；接著，步驟S305則是判讀分析使用者肢體部分的擺動幅度及頻率，是否亦符合限制範圍條件。如此一來，經由步驟S302至步驟S305排除使用者受測期間之心跳率及體位變化異常的狀態後，將可於步驟S306中適切地記錄儲存使用者在一般正常狀態下的生理量測值及其對應運算所獲致之血壓資訊。

請參照圖4，如圖所示之光體積描記裝置120可包括一顯示介面單元126，用以顯示其所量測光體積描記訊號。然而，本新型不以此為限，於其他實施例中， 心電圖裝置110亦可依據實際應用需求，而包括一對應顯示介面單元，用以即時顯示所量測之心電圖訊號。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本新型所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

100‧‧‧無線式體位偵測血壓連續量測系統

110‧‧‧心電圖裝置

112‧‧‧第一動作感測模組

114‧‧‧第一無線傳輸模組

120‧‧‧光體積描記裝置

122‧‧‧第二動作感測模組

124‧‧‧第二無線傳輸模組

130‧‧‧演算法處理器

132‧‧‧血壓演算法處理模組

Claims (9)

1. 一種無線式體位偵測血壓連續量測系統，包括：一心電圖(electrocardiography；ECG)裝置，設置於一使用者之第一受測部分，用以量測一心電圖訊號，其中該心電圖裝置包括：一第一動作感測模組，用以感測該使用者之第一受測部分的第一動作訊號；及一第一無線傳輸模組，用以無線傳輸該心電圖訊號及該第一動作訊號；一光體積描記(photoplethysmographic；PPG)裝置，設置於該使用者之第二受測部分，用以量測一光體積描記訊號，其中該光體積描記裝置包括：一第二動作感測模組，用以感測該使用者之第二受測部分的第二動作訊號；一第二無線傳輸模組，用以無線傳輸該光體積描記訊號及該第二動作訊號；一演算法處理器，用以同步無線接收該心電圖訊號、該光體積描記訊號、該第一動作訊號與該第二動作訊號，來擷取一脈波傳遞時間，進而據以計算出一血壓資訊。
2. 如請求項1之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中，該演算法處理器更包括一血壓演算法處理模組，用以濾除該心電圖訊號與該光體積描記訊號之雜訊，使該演算法處理器藉由經濾除後之該心電圖訊號與該光體積描記訊號，產生該血壓資訊。
3. 如請求項2之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中當該第一動作訊號與該第二動作訊號其中之一的動作強度或動作頻率大於一預設上限值或一可程式化上限值時，該血壓演算法處理模組濾除所對應的該心電圖訊號與該光體積描記訊號。
4. 如請求項2之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該心電圖訊號所代表之心跳速率高於一預設上限值或一可程式化上限值時，該血壓演算法處理模組濾除所對應的該心電圖訊號與該光體積描記訊號。
5. 如請求項2之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該演算法處理器更包括：一儲存模組，用以紀錄儲存該血壓資訊。
6. 如請求項1之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該心電圖裝置係設置於該使用者胸前，且該光體積描記裝置係設置於該使用者之手部或腿部。
7. 如請求項1之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該演算法處理器為一智慧型行動裝置或一雲端伺服器。
8. 如請求項1之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該演算法處理器係藉由所接收的該心電圖訊號與該光體積描記訊號之間的時間差距，擷取該脈波傳遞時間，進而產生該血壓資訊。
9. 如請求項1之無線式體位偵測血壓連續量測系統，其中該心電圖裝置與該光體積描記裝置至少其中之一包括一顯示介面單元，用以顯示所量測之該心電圖訊號或該光體積描記訊號。