TWM585969U - 結合智慧床組的健康管理系統 - Google Patents

Abstract

本創作為一種結合智慧床組的健康管理系統，有別於醫療體系，本系統能夠在人們平常生活中必須的睡眠時間，在不影響生活品質的前提下，利用智慧床或枕在不知不覺中長時間偵測累積數據及比較分析，突破人們至醫院檢查而因時間、空間的限制，進而輔助性地早期發現可能的疾病，達成健康管理之功效。該系統包含與智慧床組訊號連接的一生理資訊偵測模組、一數據資料庫、一分析單元、以及一顯示模組，能夠偵測使用者每天睡眠時的生理訊號，再由該分析單元分析後從顯示模組顯示，或累積持續存入資料庫作比較分析，用以早期發現生理異常現象之時點。該數據資料庫可建置於雲端平台、電腦或智慧手機，供使用者做個人健康管理或提供給醫護人員作為醫療用途的參考，極具產業利用性及進步性。

Description

結合智慧床組的健康管理系統

本創作為一種結合智慧床組的健康管理系統，該系統能夠在人們平常生活中必須的睡眠時間，在不影響生活品質的前提下，利用智慧床或枕在不知不覺中長時間偵測累積生理數據及比較分析，並在分析後即時回饋可能發生的疾病來做為使用者健康管理或醫療的參考。

隨著經濟進步發展，許多民眾有定期健康檢查的習慣，以早期發現潛在疾病，提早治療。但部分民眾受限於檢測時間，或者住在醫療設備較少的偏鄉地區，或者是老年人行動不便等，無法勤於到醫院接受檢查，直到在身體不適已經影響到生活時才發現嚴重病症，造成後續治療負擔、生活壓力、及個人或社會生產力的喪失，無論對於家庭經濟或社會醫療成本都會產生極大的負擔，因此如何能早期發現、預防疾病後進行治療，已成為刻不容緩的重要議題。

一般而言，人們至醫院健康檢查時，因時間、空間的限制，針對很多具有發展病程的慢性疾病，仍無法於短時間檢查出異常或症狀不明顯的早期徵兆。例如，心律不整或血管阻塞、硬化，不是單一次檢驗或一天檢驗就能檢查得到的，通常較嚴重時才可能會檢查到。再如呼吸中止症，剛開始不一定每天會出現。或癲癎、憂鬱症，情緒緊張也不是一兩天就可以測出。

事實上，許多慢性發展的疾病，早期的症狀會先表現在生理資訊的變化上，但又不是隨時出現可以偵測檢查得到，以致偵測當下可能偵測不到，或一、兩天裡不會出現徵兆，醫院裡會一時偵測不到。例如早期的心律、心血管、呼吸中止、癲癇、精神躁鬱症…等各種疾病，因為不是時常出現的症狀，在醫院亦無法經由單次或一兩天的檢測而能夠發現，直到病人疾病已有一定的嚴重程度，才有辦法檢測到。

此外，檢測時，民眾的身體動作可能會影響檢測的準確性，須盡量避免身體動作干擾，因此在現有技術中，公告號I492737、I546052、I576602、I605790、M555705等針對如何取得生理數據加以改進。而許多較具規模的醫院也設有睡眠檢測中心，主要是檢測睡眠障礙、呼吸中止等疾病等。雖然醫療體系中的睡眠檢測中心可以利用處於穩定狀態的睡眠時間加以檢測，但是使用者仍然需要在醫院裡住院，並附掛許多貼片來連接儀器進行資料的收集，除了無法每天、長期的採集生理資料以外，附掛檢測儀器也可能干擾睡眠品質及生理數據的準確度，仍然無法克服生理數據採集不便的問題。

再者，醫院裡的醫療體系無法做到不斷追蹤檢查，即便極少數具有經濟能力的長者或慢性病患者能夠長期聘請專業護理人員在家中每天檢測、紀錄，也需要每天耗費大量的時間和精力配合專業護理人員來進行附掛檢測儀器、檢測、紀錄、判讀，嚴重影響生活品質。

所以，若能夠藉由人們平常生活必須的睡眠時間，在不知不覺中的一段長時間偵測累積數據，透過長期數據的比較分析，即時發現疾病早期出現的生理異常，將能夠突破前述到醫院檢查的時間、空間限制，在不影響生活品質的前提下，達到對疾病早期的發現，是輔助性健康管理的最佳方法。

例如檢測腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、翻身次數等生理數據，做為使用者對長期身體狀況的判讀參考，將可以及早發現潛在病症，像是睡眠障礙、睡眠呼吸中止症、高血壓、心律不整、血管年齡、哮喘、焦慮等等，降低整體社會對於慢性病的治療成本。

有鑑於上述問題，本創作人設想，如果能夠利用智慧床組，很方便地在人們的日常生活裡，在不影響生活品質的前提下每天身心處於長時間穩定狀態的睡眠過程中，在不干擾睡眠品質的前提下長期收集生理數據，並透過結合AI人工智慧、大數據技術加以分析，即時將可能發生的疾病回饋給使用者，不但可以克服前述生理數據採集不便的問題，還能促進個人健康管理的普及性，對人類及社會做出重大貢獻。

本創作之目的在於提供一種結合智慧床組的健康管理系統。有別於一般醫院的檢驗方式，本創作是利用內建偵測生理資訊設備的智慧床組，及一套可以分析判別的系統，在不影響生活品質的前提下，不知不覺中長時期將睡眠時偵測到的生理資訊，無綫傳輸到手機、Gateway、電腦，或雲端平台，並經由數據資料庫不斷累積這些資訊，將最新得到的偵測資訊與前期穏定時期的偵測資訊，加以比較、分析、判別，比較判別異常出現的次數及出現頻率，能夠在早期發現生理資訊產生異常的逐漸變異過程，當生理資訊相較前期累積之生理資訊，有明顯產生差異變化，或異常出現次數、出現頻率逐漸增加時，即可能是有身體健康出現問題的早期徵兆。

一般醫院因時間、空間的限制，無法經由單次檢查或較長時間的檢查，或長期的生理資訊狀態，來比較早期發現偶發出現的異常，需透過與長期長時間資訊的對比、分析才能發現異常。而本創作系統將可以突破時間、空間的限制，即時發現、早期預防，是做到健康管理的最具有參考性的方法，讓人們在不影響生活品質的前提下，可以對疾病提早發現並加以注意預防。

例如經過每天偵測一段時間睡眠時的心跳、心律、心電圖(ECG)、腦波圖(EEG) 、心律變異度(HRV)、呼吸、身體翻動次數⋯等的資訊，比較過去長期穏定的睡眠生理資訊、或其他各種偵測要素，已產生明顯的改變，即應加以注意觀察。又如平常睡眠的平均心跳數60下，而這段時間的平均心跳數是73下，則明顯産生心理或生理異常。如HRV心律不整的頻率變高，或呼吸中止時間、次數逐漸變多⋯等生理異常現象，即時通知患者應加以注意預防，或進一步對校雲端平台的健康資料庫。

此外，本創作能透過長期對平日睡眠時所偵測的生理資訊，成為自己的生理資訊大數據平台，將每日偵測到的最新生理資訊，隨時對校資料庫使早期發現初始產生異常的時機，對一般人即時提出預警，可達到健康管理效果。此有别於一般醫院受到時間、空間的限制，無法於單一次檢查或持續不斷一、兩天的偵測數據，可以抓到適時產生的異常生理資訊。而且醫院也沒有病人個別長期偵測的數據庫可以比較、分析。本創作並且可進一步對校醫療健康雲端大數據平台，透過系統評估可能的健康狀況，即時建議人們至醫院作進一步檢查，達成輔助健康管理之功效。

為達成上述目的，本創作為一種結合智慧床組的健康管理系統，該系統包含設有一數據處理模組及一有線或無線傳輸模組的一智慧床組、一與該數據處理模組訊號連接的生理資訊偵測模組、一具有生理數據統計資料的數據資料庫、一能夠讀取數據資料庫之資料並與有線或無線傳輸模組訊號連接的分析單元、以及一與分析單元訊號連接的顯示模組，其中：
該生理資訊偵測模組能夠偵測躺臥於智慧床組上之使用者每天睡眠時的生理訊號後，傳輸至數據處理模組轉換成生理數據，該生理數據再透過有線或無線傳輸模組傳輸至分析單元，由該分析單元分析生理數據與數據資料庫的生理數據統計資料後產生一分析結果，該分析結果分別傳輸至數據資料庫儲存，並從顯示模組進行顯示。

以下進一步說明各元件之實施方式：

實施時，該智慧床組為適合居家使用的智慧床或智慧枕。

實施時，該生理數據包含使用者的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、心電圖(ECG)、腦波圖(EEG) 、心律變異度(HRV)、身體翻動次數的其中一種或多種；該數據資料庫的生理數據統計資料包含人體的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、心電圖(ECG)、腦波圖(EEG) 、心律變異度(HRV)身體翻動次數。

實施時，該生理資訊偵測模組可以為腦波感測器、音波感測器、心跳 (Electrocardiography) 感測器、紅外線 (Infrared Ray) 感測器、超寬頻 (Ultra-wideband)感測器、陀螺儀、光體積變化描記圖(Photoplethysmography)感測器、影像感測器、都卜勒雷達(Doppler radar) 感測器、導電織品、壓阻織品、壓電織品、壓電薄膜、光纖感測器的其中一種或多種。

實施時，該數據資料庫、分析單元為建置在一外部連網裝置上的應用程式(APP)，該顯示模組為外部連網裝置的顯示螢幕，該應用程式能夠讀取、儲存和分析從有線或無線傳輸模組傳輸至外部連網裝置的生理數據，再從顯示螢幕顯示分析結果。

實施時，該外部連網裝置為智慧手機、電腦、Gateway，能夠從一雲端平台下載、更新應用程式之數據資料庫的資料，以及上傳生理數據及分析結果至雲端平台。

實施時，該數據資料庫、分析單元建置在一雲端平台上；該顯示模組為一外部連網裝置的顯示螢幕，且該外部連網裝置具有一與數據資料庫和分析單元系統相容的應用程式，該生理數據經由有線或無線傳輸模組上傳至雲端平台的分析單元進行分析後，傳輸分析結果至數據資料庫儲存以及至外部連網裝置，該應用程式能夠讀取分析結果並由該顯示螢幕顯示。

實施時，該數據資料庫建置在一雲端平台上；該分析單元為建置在一外部連網裝置上的應用程式，該顯示模組為外部連網裝置的顯示螢幕，且該應用程式能夠從雲端平台下載及/或讀取數據資料庫之資料；該生理數據經由有線或無線傳輸模組傳輸至外部連網裝置，再由應用程式分析該生理數據後從顯示螢幕顯示分析結果，以及上傳分析結果至雲端平台的數據資料庫儲存。

實施時，該生理資訊偵測模組設置在智慧床組上，或者是設置在一供使用者穿戴的穿戴式裝置上。

實施時，該穿戴式裝置為智慧手環、衣褲服裝。

相較於先前技術，本創作有別於醫療體系的檢測方法，能夠將智慧床組運用在健康管理，在使用者每天身心處於長時間穩定狀態的睡眠過程中，長期收集生理數據，提高該等數據的準確性，並分析後顯示供使用者查看，即時提醒使用者可能發生的潛在疾病，在不影響生活品質的前提下，方便使用者進行長期健康管理或做為醫療的參考。本創作系統的雲端平台也能夠結合先進的AI人工智慧、大數據，讓資料統計及分析更加的完善，或者提供生理數據供醫療研究，不但可以即時對使用者提早警示可能發生的疾病，更能夠促進個人健康管理的普及性，對人類及社會做出重大貢獻。

值得一提的是，相較於極少數具有經濟能力的長者或慢性病患者長期聘請專業護理人員在家中每天檢測、紀錄的情形，採用本創作系統後，便能夠在每天正常睡眠時間裡，不知不覺地長期收集生理或心理資訊，不需要每天耗費大量的時間和精力配合專業護理人員來進行附掛檢測儀器、檢測、紀錄、判讀，除了能夠有效維持生活品質以外，亦能減少社會資源的支出，極具產業利用性及進步性。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

如第一圖所示，本創作為一種結合智慧床組100的健康管理系統，該系統能夠在使用者身心處於長時間穩定狀態的睡眠過程中收集生理數據，提高該等數據的準確性。該系統包含設有一數據處理模組10及一有線或無線傳輸模組20的一智慧床組100、一與該數據處理模組10訊號連接的生理資訊偵測模組30、一儲存有生理數據統計資料的數據資料庫40、一能夠讀取數據資料庫40之生理數據統計資料並與有線或無線傳輸模組20訊號連接的分析單元50、以及一與分析單元50訊號連接的顯示模組60。

該生理資訊偵測模組30能夠以直接或非直接皮膚接觸的方式偵測躺臥於智慧床組100上之使用者的生理訊號。其中，非直接接觸的方式即不需要附掛偵測貼片等儀器，主要是為了避免干擾正常的睡眠，而所謂生理訊號包含使用者的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、心電圖(ECG)、腦波圖(EEG) 、心律變異度(HRV)、身體翻動次數的其中一種或多種。

另外，有別於醫院使用的病床，前述智慧床組100為居家使用的智慧床或智慧枕。人們一般每天的睡眠時間至少4小時，因此在每天睡眠過程中長期採集生理資料，為本創作中智慧床組使用於居家的重要特點，透過居家使用的方式，可以在不影響生活品質的前提下不知不覺中長期採集生理資訊，有別於醫療院所臨時性或短暫的睡眠時間採集，亦不需要在家中長期聘請專業護理人員每天檢測、紀錄。

使用者的生理訊號會傳輸至數據處理模組10轉換成生理數據，該生理數據再透過有線或無線傳輸模組20傳輸至分析單元50，由該分析單元50分析生理數據與數據資料庫40的生理數據統計資料後產生一分析結果。

數據資料庫40的生理數據統計資料包含人體的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、心電圖(ECG)、腦波圖(EEG) 、心律變異度(HRV)、身體翻動次數等的統計資料，統計資料為標準數值，該分析單元50依據各項標準數值分析比對各個生理數據而形成分析結果。

舉例來說，統計資料中正常成人的脈搏為60~90次/分鐘，而使用者的生理數據之脈搏為58次/分鐘，分析結果則為脈搏過緩。若使用者的生理數據之脈搏為95次/分鐘，分析結果則為脈搏過速。

該分析單元50分析的分析結果、以及先前的生理數據會傳輸至數據資料庫40儲存，分析結果也一併從顯示模組60進行顯示告之使用者有脈搏過速或其他問題，讓使用者能夠即時注意身體是否有其他潛在疾病，方便進行自主管理或積極到醫院治療，達到促進健康的效果。

由於使用者普遍隨身攜帶智慧手機、平板電腦、筆記型電腦，家中通常也購置有桌上型電腦、Gateway，該等裝置皆具備有各種通訊介面及傳輸介面，例如：4G通訊網路、WIFI無線網際網路、Bluetooth藍芽、NFC近場通訊等，因此該數據資料庫40、分析單元50可以為應用程式(APP)的形式安裝、建置於該等智慧手機或各種電腦、Gateway上，以方便使用者遠端操作，並透過智慧手機、電腦或Gateway上傳生理數據至雲端平台供醫療研究，不但可以即時對使用者提早警示可能發生的疾病，更能夠促進個人健康管理的普及性，對人類及社會做出重大貢獻，極具產業利用性及進步性。

再者，該數據資料庫40、分析單元50也可以選擇安裝在雲端平台，結合先進的AI人工智慧、大數據，讓生理數據在雲端平台分析後在傳輸至智慧手機或各種電腦中讀取，以下依序說明各種實施方式。

如第二圖所示，該數據資料庫40、分析單元50為建置在一外部連網裝置200上的應用程式(APP)70，該顯示模組60為外部連網裝置200的顯示螢幕，該應用程式70因具備數據資料庫40和分析單元50的功能，能夠讀取、儲存和分析從有線或無線傳輸模組20傳輸至外部連網裝置200的生理數據，再從顯示螢幕顯示分析結果。

實施時，該外部連網裝置200可能夠從一雲端平台300下載、更新應用程式70之數據資料庫40的資料，也可以上傳生理數據及分析結果至雲端平台300，讓資料統計及分析更加的完善。

如第三圖所示，該數據資料庫40、分析單元50建置在一雲端平台300上，並能夠從雲端平台300更新資料。該顯示模組60為一外部連網裝置200的顯示螢幕，且該外部連網裝置200具有一與數據資料庫40和分析單元50系統相容的應用程式(APP)70。

該生理數據經由有線或無線傳輸模組20上傳至雲端平台300的分析單元50進行分析後，再傳輸分析結果至數據資料庫40儲存以及至外部連網裝置200，外部連網裝置200的應用程式(APP)70能夠讀取分析結果並由該顯示螢幕顯示，供使用者查看。

如第四圖所示，該數據資料庫40建置在一雲端平台300上，能夠從雲端平台300更新內建資料。該分析單元50為建置在一外部連網裝置200上的應用程式(APP)70，該顯示模組60為外部連網裝置200的顯示螢幕，且該應用程式(APP)70能夠從雲端平台300下載及/或讀取數據資料庫40之資料。

該生理數據經由有線或無線傳輸模組20傳輸至外部連網裝置200，再由應用程式(APP)70分析該生理數據和下載的資料後從顯示螢幕顯示分析結果，最後上傳分析結果至雲端平台300的數據資料庫40儲存。

實施時，該生理資訊偵測模組30可為感測腦波的腦波感測器、感測聲音以偵測睡眠和呼吸狀態的音波感測器、感測心跳的心跳 (Electrocardiography，簡稱ECG或EKG) 感測器、感測體溫的紅外線 (Infrared Ray，簡稱IR) 感測器、感測心跳和呼吸的超寬頻 (Ultra-wideband，簡稱UWB)感測器、感測肢體活動的陀螺儀、感測心率、呼吸、血氧飽和濃度、血壓、脈搏的光體積變化描記圖(Photoplethysmography，PPG)感測器、感測心率的影像感測器（ImageSensor）、感測心跳、呼吸、脈搏的都卜勒雷達(Doppler radar) 感測器、導電織品、壓阻織品、壓電織品、壓電薄膜、光纖感測器的其中一種或多種。

此外，該生理資訊偵測模組30能夠如第一圖設置在智慧床組100上，偵測躺臥於智慧床組100上之使用者的生理訊號。或者是該生理資訊偵測模組30如第五圖設置在智慧床組100的外部，例如設置在一供使用者穿戴的穿戴式裝置(圖未揭示)內，該穿戴式裝置如智慧手環、衣褲服裝等與智慧床組訊號連接，在使用者穿戴後偵測使用者的生理訊號。

藉由上述系統，本創作有別於醫療體系，能夠在使用者每天居家生活中，身心處於穩定狀態的睡眠過程中長時間收集生理數據，並長期收集分析後供使用者查看，即時提醒使用者可能發生的潛在疾病，方便進行長期健康管理或做為醫療的參考。該系統的雲端平台也能夠結合AI人工智慧、大數據，或者提供生理數據供醫療研究，促進個人健康管理的普及性，對人類及社會做出重大貢獻。

值得一提的是，相較於極少數具有經濟能力的長者或慢性病患者長期聘請專業護理人員在家中每天檢測、紀錄的情形，採用本創作系統後，便能夠在每天正常睡眠時間裡，不知不覺地長期收集生理或心理資訊，不需要每天耗費大量的時間和精力配合專業護理人員來進行附掛檢測儀器、檢測、紀錄、判讀，除了能夠有效維持生活品質以外，亦能減少社會資源的支出，極具產業利用性及進步性。

以上實施例說明及圖式，僅舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作之範圍；舉凡與本創作之目的、構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之專利範圍。

100‧‧‧智慧床組
200‧‧‧外部連網裝置
300‧‧‧雲端平台
10‧‧‧數據處理模組
20‧‧‧有線或無線傳輸模組
30‧‧‧生理資訊偵測模組
40‧‧‧數據資料庫
50‧‧‧分析單元
60‧‧‧顯示模組
70‧‧‧應用程式

第一圖：本創作之系統圖。
第二圖：本創作第二實施例之系統圖。
第三圖：本創作第三實施例之系統圖。
第四圖：本創作第四實施例之系統圖。
第五圖：本創作第五實施例之系統圖。

Claims (10)

1. 一種結合智慧床組的健康管理系統，該系統包含設有一數據處理模組及一有線或無線傳輸模組的一智慧床組、一與該數據處理模組訊號連接的生理資訊偵測模組、一具有生理數據統計資料的數據資料庫、一能夠讀取數據資料庫之資料並與有線或無線傳輸模組訊號連接的分析單元、以及一與分析單元訊號連接的顯示模組，其中：
   該生理資訊偵測模組能夠偵測躺臥於智慧床組上之使用者每天睡眠時間的生理訊號後，傳輸至數據處理模組轉換成生理數據，該生理數據再透過有線或無線傳輸模組傳輸至分析單元，由該分析單元分析生理數據與數據資料庫的生理數據統計資料後產生一分析結果，該分析結果分別傳輸至數據資料庫儲存，並從顯示模組進行顯示。
2. 如請求項1所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該生理數據包含使用者的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、ECG、EEG 、HRV身體翻動次數的其中一種或多種；該數據資料庫的生理數據統計資料包含人體的腦波、體溫、心率、脈搏、血壓、呼吸、ECG、EEG 、HRV身體翻動次數。
3. 如請求項1所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該生理資訊偵測模組為腦波感測器、音波感測器、心跳感測器、紅外線感測器、超寬頻感測器、陀螺儀、光體積變化描記圖感測器、影像感測器、都卜勒雷達感測器、導電織品、壓阻織品、壓電織品、壓電薄膜、光纖感測器的其中一種或多種。
4. 如請求項1至3任一項所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該數據資料庫、分析單元為建置在一外部連網裝置上的應用程式(APP)，該顯示模組為外部連網裝置的顯示螢幕，該應用程式(APP)能夠讀取、儲存和分析從有線或無線傳輸模組傳輸至外部連網裝置的生理數據，再從顯示螢幕顯示分析結果。
5. 如請求項4所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該外部連網裝置為智慧手機、電腦、Gateway，能夠從一雲端平台下載、更新應用程式(APP)之數據資料庫的資料，以及上傳生理數據及分析結果至雲端平台。
6. 如請求項1至3任一項所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該數據資料庫、分析單元建置在一雲端平台上；該顯示模組為一外部連網裝置的顯示螢幕，且該外部連網裝置具有一與數據資料庫和分析單元系統相容的應用程式(APP)，該生理數據經由有線或無線傳輸模組上傳至雲端平台的分析單元進行分析後，傳輸分析結果至數據資料庫儲存以及至外部連網裝置，該應用程式(APP)能夠讀取分析結果並由該顯示螢幕顯示。
7. 如請求項6所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該數據資料庫能夠從雲端平台更新資料；該外部連網裝置為智慧手機、電腦、Gateway。
8. 如請求項1至3任一項所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該數據資料庫建置在一雲端平台上；該分析單元為建置在一外部連網裝置上的應用程式(APP)，該顯示模組為外部連網裝置的顯示螢幕，且該應用程式(APP)能夠從雲端平台下載及/或讀取數據資料庫之資料；
   該生理數據經由有線或無線傳輸模組傳輸至外部連網裝置，再由應用程式(APP)分析該生理數據後從顯示螢幕顯示分析結果，以及上傳分析結果至雲端平台的數據資料庫儲存。
9. 如請求項8所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中， 該數據資料庫能夠從雲端平台更新內建資料；該外部連網裝置為智慧手機、電腦、Gateway。
10. 如請求項1至3任一項所述之結合智慧床組的健康管理系統，其中，該生理資訊偵測模組設置在智慧床組上，或者是設置在一供使用者穿戴的穿戴式裝置上，該穿戴式裝置為智慧手環、衣褲服裝。