TWM602878U

TWM602878U - 微型穿戴生理裝置及穿戴式生理系統

Info

Publication number: TWM602878U
Application number: TW109205545U
Authority: TW
Inventors: 周常安
Original assignee: 神仙科學股份有限公司; 周常安
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2020-10-21
Also published as: TWM602879U; TWM602881U

Abstract

本創作相關於一種微型穿戴生理裝置及穿戴式生理系統，在一較佳實施例中，該穿戴生理裝置可分別與複數個耳戴結構相結合，以設置於耳廓或頭骨上的不同位置，進行實現根據不同使用需求而變換設置位置的可能。

Description

微型穿戴生理裝置及穿戴式生理系統

本創作涉及一種微型穿戴生理裝置及穿戴式生理系統，特別地是，涉及一種體積微小而可設置於多個身體部位的微型穿戴生理裝置及穿戴式生理系統。

穿戴式生理裝置已隨著科技的發展越來越普及，例如，腕戴形式生理裝置，也越來越融入一般人的日常生活，例如，許多人會於日常生活中配戴腕戴式生理裝置，以紀錄日常活動，測量簡單的生理資訊，例如，心率。

而隨著現代人越來越重視自身的生理狀況，對於穿戴式生理裝置所能提供的生理檢測功能亦要求越來越高，不再滿足於單一、簡單的生理資訊；然，同時間，現代人對於穿戴式生理裝置的外型、體積要求也越來越高，除了希望美觀外，亦希望能夠達到輕巧、配戴無感的效果。

因此，如何突破現有穿戴式生理裝置的限制，並符合現代人的需求，確實是一重要的課題。

本創作的一目的在於提供一種穿戴式生理系統，包括一微型穿戴生理裝置，至少一第一穿戴結構，以及一第二穿戴結構，該微型穿戴生理裝置包括一殼體，至少包括一上殼體以及一下殼體，一控制單元，容置該殼體中，至少包括微控制器/微處理器，至少一第一發光源，電連接至該控制單元，以產生具一第一波長組合的光，至少一第二發光源，電連接至該控制單元，以產生具一第二波長組合的光，至少一第三發光源，電連接至該控制單元，以產生具一第三波長組合的光，至少一光檢測器，電連接至該控制單元，並設置於該下殼體的底面，以接收自該至少一第一發光源，該至少一第二發光源，以及該至少一第三發光源所發出的光的至少其中之一，一通訊模組，電連接至該控制單元，以及一電池，其中，透過分別與該第一穿戴結構以及該第二穿戴結構相結合，該殼體分別被設置於一使用者的一第一身體區域以及一第二身體區域，當設置於該第一身體區域時，該控制單元透過該第一發光源，該第二發光源，以及該至少一光檢測器而取得一第一血液生理資訊，以及當被設置於該第二身體區域時，該控制單元透過該第三發光源以及該至少一光檢測器而取得一第二血液生理資訊。

本創作的另一目的在於提供一種穿戴式生理系統，包括一微型穿戴生理裝置以及複數個耳戴結構，該微型穿戴生理裝置包括一殼體，至少包括一上殼體以及一下殼體，一控制單元，容置於該殼體中，至少包括微控制器/微處理器，一光感測器，電連接至該控制單元，包括至少一發光源以及至少一光檢測器，一通訊模組，電連接至該控制單元，以及一電池，該複數個耳戴結構至少包括一第一耳戴結構以及一第二耳戴結構，其中，當該微型穿戴生理裝置分別與該複數個耳戴結構相結合時，該殼體被設置於下列位置的至少其中之一，包括：一耳廓上，以及耳廓與頭骨之間，以及該至少一發光源發出至少一光線進入下列身體部位的至少其中之一，包括：耳廓，以及頭部，該至少一光線經血管中血液反射後被該至少一光檢測器接收，進而取得該使用者的一血液生理資訊。

本創作的另一目的在於提供一種微型穿戴生理裝置，包括一殼體，至少包括一上殼體以及一下殼體，一控制單元，容置該殼體中，至少包括微控制器/微處理器，一光感測器，電連接至該控制單元，包括至少一發光源以及至少一光檢測器，一通訊模組，電連接至該控制單元，一電池，以及一依附底座結構，與該殼體相結合，並設置於一使用者的一體表區域，其中，該下殼體被建構為包括一凸出結構，其內設置有該光感測器，以及至少一電接觸部件，設置於該凸出結構以外的表面上，以及該依附底座結構具有一容置空間，用以設置該殼體，且該容置空間的一底部具有一開口，在與該殼體相結合時，供該凸出結構穿過，以在設置於該體表區域時，利於該光感測器自該體表區域取得血液生理資訊。

100:殼體

102:磁性物質

101、503:電接觸部件

12:上殼體

14:電池

16:電路板

161:塊狀電路板

18:下殼體

181:凸出結構

20:光感測器

30:依附結構

301:容置空間

302:突出緣

31:黏附物質

32:黏附件

50:電延伸底座結構

501:主殼體

502:延伸體

504:電生理輸入輸出元件

5041:電接觸墊

601、602:結合件

603:鈕釦電極

70:承載結構

80:頸戴結構

801:頸部固定件

802:軀幹接觸體

803:電生理訊號擷取電極

804:電連接抵頂件

901:呼吸氣流感測器

110:隔絕層

120:充電/通訊底座結構

1201:充電/通訊電接觸部件

1202:通訊介面

1203:開口

130:頂針連接器

140:耳廓

141:大腦皮質顳葉區

150:耳道

151:耳屏

152:耳屏間切跡

153:對耳屏

154:耳甲腔

155:耳甲牆

156:耳甲艇

157:耳輪

158:對耳輪腳

160:耳內維持結構

161:套設部件

162:抵頂部件

163:通道

170:磁吸結構

171:容置部件

172:連接部件

173:磁力部件

180:耳前部件

181:耳內部分

182:延伸桿

190:連接結構

191:第一結合件

192:第二結合件

193:磁力件

圖1顯示根據一較佳實施例，微型生理裝置的結構爆炸圖；

圖2顯示本申請之微型生理裝置的電路示意圖；

圖3A-3G顯示殼體與黏附結構間的結合可能示意圖；

圖4顯示設置於下殼體之凸出結構的結構示意圖；

圖5A-5B顯示電延伸底座結構的示意圖；

圖6顯示電生理輸入輸出元件與結合件以及鈕釦電極的結合示意圖；

圖7顯示根據一較佳實施例，設置於額頭之電延伸底座結構的示意圖；

圖8顯示根據一較佳實施例，實施為頸戴形式之電延伸底座結構的示意圖；

圖9顯示根據一較佳實施例，電生理輸入輸出元件實施為呼吸氣流感測器並設置於口鼻區域的示意圖；

圖10顯示根據一較佳實施例，電延伸底座結構與具凸出結構之殼體的結合示意圖；

圖11顯示根據一較佳實施例，殼體與隔絕層的結合示意圖；

圖12顯示根據一較佳實施例，充電/通訊底座結構的示意圖；

圖13顯示根據一較佳實施例，電接觸部件實施為頂針連接器的示意圖；

圖14顯示耳廓與頭顱中大腦皮質的相對位置示意圖；

圖15顯示耳廓前側生理結構示意圖；

圖16A-16D顯示耳內維持結構的實施可能示意圖；

圖17A-17B顯示磁吸結構的實施可能示意圖；以及

圖18A-18C顯示耳前部件與連接結構的實施可能示意圖。

本申請為了使生理裝置的體積微型化，裝置內部採用的是層疊的結構設計，如圖1所示，殼體100被建構為由上至下層疊設置了上殼體12、電池14、電路板16、以及下殼體18，且下殼體的底面被規劃用來朝向人體的皮膚，其中，該電路板16具有一上表面以及一下表面，生理感測元件被設置於該電路板上，以及電池14被維持在電路板16上方，藉由這樣的設置，內部的電路連接配置能最為簡化，以提供最大電池體積，進而達到在體積小巧的同時，亦擁有充足的電力。

而由於電池體積是決定裝置體積大小的最主要因素之一，故在選擇電池時，除了考慮體積大小是否能符合所欲設置位置處的身體曲線外，也需考慮電量是否足以提供該位置的使用需求，可選擇使用充電電池，例如，鋰電池，也可採用可拋式不可充電電池，皆為可行。

另外，可在殼體的表面設置電接觸部件，如圖所示，電接觸部件101一端安裝於電路板上，另一端露出於下殼體底面形成可供電接觸的位置，以用來進行充電、通訊、或達成其他的電性連接等，舉例而言，可用來對充電電池進行充電，可用來執行生理裝置與外部間的有線通訊，例如，用於傳送資訊，進行設定等，也可用來執行生理感測元件的電性延伸，優勢是，可減少設置連接器所造成的體積增加，至於詳細的實施情形，則會於接下來的內容中敘述。

這樣的硬體配置及電連接設計則使得裝置殼體呈現類似柱狀的外觀，例如，寬度/直徑上下相同、或不相同的柱體，至於柱體的橫切面則可以是各種形狀，例如，圓形，方圓形等，也可上下形狀不同，可依實際需求而變化，皆屬本案所主張的範疇。

在此，需注意地是，殼體除了實施為由上殼體及下殼體組成外，依照實際需求的不同，也可實施為包括其他殼體部分，例如，在上殼體與下殼體間再多設置一中間殼體，故沒有限制，皆為可行。

接著，請參考圖2，其舉例說明根據本申請的生理裝置的電路示意圖。當被用於生理訊號擷取時，正如所熟知，在生理感測元件及電池外，亦需具有控制單元，以控制整體裝置的運作，該控制單元包含至少一微控制器/微處理器，並預載有程式，以掌控硬體元件之間的溝通，該控制單元可達成不同硬體元件與連接至裝置的外部應用程式/外部裝置間的訊號傳輸，且亦讓裝置的行為可進行編程，以回應不同的操作情況，以及該微控制器/微處理器亦會利用內部計時器(未顯示)來產生時間戳記、或用來控制操作。

另外，該控制單元常還會包括用以達成生理訊號取得的類比前端(AFE)電路，以執行，例如，類比數位轉換，放大，濾波，以及本領域具通常知識者所熟知的其他各種訊號處理程序，由於此些皆為習知的內容，故不贅述。

此外，裝置可包括通訊模組，可實施為有線通訊模組，例如，USB介面，UART介面等，也可實施為無線通訊模組，例如，藍芽(Bluetooth)，低工耗藍芽(BLE，Bluetooth Low Energy)，Zigbee，WiFi，或其他通訊協定，以與外部裝置進行溝通，其中，該外部裝置可包括，但不限於，智慧型裝置，如智慧手機、智慧手環、智慧眼鏡、智慧耳機等，平板電腦，筆記型電腦，個人電腦，而溝通則使得資訊可在裝置間交換，也使得資訊回饋、遠端控制、及監測等操作可進行。

具選擇地，當採用充電電池時，裝置可具有充電模組，例如，感應充電電路，或藉由，例如，USB介面，而進行充電。

另外，裝置可包括一資訊提供介面，較佳地是，一LCD或LED顯示元件，以將資訊提供給使用者，例如，生理資訊，統計資訊，分析結果，儲存的事件，操作模式，警示內容，進程，電池狀態等，不受限制。

再者，裝置可包括資料儲存單元，較佳地是，一記憶體，例如，一內部快閃記憶體、或一可移除記憶磁碟，以儲存所取得的生理資訊。

另外，當具有無線通訊模組時，將相應地配置有天線，而為使具一定長度的天線置入微小的殼體中，可採用讓天線環繞殼體而設置的方式，舉例而言，可將天線以印刷電路形式沿著電路板邊緣佈局，也可使天線結合於殼體上，例如，貼附於殼體內側或外側，或嵌設於殼體的殼壁中，還可利用單獨的線體作為天線，以沿著殼體內面分布，同樣皆為能提供足夠長度天線的方式；或者，也可使用晶片天線(Chip Antenna)，沒有限制。

接著，提供生理感測元件相關敘述。其中一種選擇是光感測器，是指同時具有發光源，例如，LED，以及光檢測器，例如，光電二極體(photodiode)，的感測器，其利用PPG(photoplethysmography)原理，透過發光源發出光線進入人體組織，光線在穿透血管中的血液後、或經血液反射後被光檢測器所接收，再透過取得光線所發生的容積變化而獲得血液生理資訊，故一般亦稱為PPG訊號；而由於光感測器是自血液取得生理資訊，故其設置位置可以是具血管分布的任何體表區域，無論是頭部、身體正面或背面、四肢等，皆為可行，沒有限制。

其中，PPG訊號會包括快速移動分量(AC Component，AC分量)，反應透過動脈傳送之心肌收縮所產生的脈波，以及慢速移動分量(DC Component，DC分量)，反應組織血液體積的較慢變化，例如，呼吸動作(Respiratory Effort)(亦即，呼吸期間胸腹的擴張收縮動作)、交感及副交感神經活動所造成的影響，以及梅爾波(Mayer Waves)等；另外，透過分析PPG訊號也可獲得相關血管硬度以及血壓等生理資訊；再者，經生理實驗得知，PPG脈波在經頻域分析後可得各臟腑與心率產生諧波共振的情形，因而可將此脈波心率諧波共振分布應用於中醫的診斷以及人體血液循環的監測，例如，肝及肝經與心跳頻率之第一諧波相關，腎及腎經與心跳頻率之第二諧波相關，脾及脾經心跳頻率之第三諧波相關，肺及肺經心跳頻率之第四諧波相關，以及胃及胃經心跳頻率之第五諧波相關。

一般而言，根據光感測器所包含發光源以及光檢測器之種類以及數量的不同，可取得的血液生理資訊亦有所不同，舉例而言，該光感測器可包括至少一發光源，例如，LED或多個LED，較佳地是，紅外光、紅光、綠光、藍光、或由多個波長光源構成的白光，以及至少一光檢測器，以取得脈搏速率/心率，以及其他血液生理資訊，例如，呼吸生理資訊，其中，在測量脈搏速率/心率時，綠光以及其他可見光，例如，藍光、或白光，是當前測量心率的主要使用光源，且主要著重在AC分量部分的解讀；另外，有關呼吸動作對於血液的影響則是，當一個人呼吸時，胸部空腔內的壓力(所謂的胸內壓)會隨著每次呼吸改變，其中，吸氣時，胸腔會擴張而造成胸內壓減少，因而將空氣抽進肺部，在呼氣期間，胸內壓增加並迫使空氣排出肺部，這些胸內壓的改變亦會造成經由靜脈回到心臟之血液量以及心臟打入動脈之血液量的改變，而此部分的改變可藉由分析PPG訊號的DC分量而得知，在本文中，藉由分析PPG波形所獲得的呼吸資訊即稱之為低頻呼吸行為；此外，由於心率是受自律神經所控制，故呼吸會因對自律神經系統產生影響而使得心跳出現變化，也就是，所謂的竇性心律不整(Respiratory Sinus Arrhythmia，RSA)，一般而言，吸氣期間會使心跳加速，而呼氣期間則使心跳減緩，故也可藉由觀察心率而得知呼吸變化，在本文中，將此稱之為RSA呼吸行為；故經由光感測器所取得的呼吸生理資訊統稱為呼吸行為。

再者，所取得的心率還可進行進一步的分析而獲得其他的相關生理資訊，例如，計算心跳變異率(Heart Rate Variability，HRV)以瞭解自律神經的活動情形，分析是否具有疑似心律不整症狀等。

或者，該光感測器也可包括至少二發光源，例如，多個LED，較佳地是，綠光、紅外光、及/或紅光，以及至少一光檢測器，以取得血氧濃度(SPO2)，脈搏速率/心率，及其他血液生理資訊，其中，測量血氧濃度時，需要兩個不同波長的光射入組織中，利用血液中含氧血紅素(HbO2)以及非含氧血紅素(Hb)對兩種波長的光有不同的吸收程度，而在接收經穿透、反射的光後，兩者比較的結果可決定血氧濃度，因此，血氧濃度的測量通常對於光感測器的設置位置有較多的限制，以光線能確實打入動脈中的位置為佳，例如，手指，手掌內面，腳趾，腳掌等，尤其測量嬰兒之血氧濃度時經常利用腳趾/腳掌，而兩種不同波長則可為，例如，紅光以及紅外光，或是兩種波長的綠光，如波長分別為560nm以及577nm的綠光，因此，可依需求而選用合適的光源，沒有限制。

上述各種光源的波長範圍為，紅光波長約介於620nm至750nm之間，紅外光波長約大於750nm，以及綠光波長約介於495nm至580nm之間，而用於進行測量時，通常採用，舉例而言，紅光波長660nm，紅外光波長895nm、880nm、905nm或940nm，以及綠光波長510~560nm或577nm，然而，需注意地是，在實際使用時，根據使用目的的不同，也可採用其他波長的光源，例如，當只欲取得心率時，如前所述，藍光、或由多個波長光源構成的白光亦是合適的選擇，因此，為求更精準描述，在接下來的敘述中，遂使用「波長組合」取代「波長」，以涵蓋使用多波長光源的可能。

另外，特別地是，可同時具有三種波長組合的光源，例如，在一實施例中，第一發光源實施為紅外光源產生第一波長組合的光，第二發光源實施為紅光源產生第二波長組合的光，以及第三發光源實施為綠光源、藍光源、或白光源產生第三波長組合的光，其中，紅外光源以及紅光源用來取得血氧濃度，以及綠光源、藍光源、或白光源用來取得心率；或者，在另一實施例中，第一波長組合的光實施為紅外光或紅光，以及第二波長組合以及第三波長組合的光實施為綠光、藍光、及/或白光等，可利用其中兩個波長組合取得血氧濃度，以及另一個波長組合取得心率；或者，在另一實施例中，第一波長組合、第二波長組合、以及第三波長組合的光皆實施為綠光，可利用其中兩個波長組合的綠光取得血氧濃度，以及另一個波長組合的綠光取得心率，而由於，如前所示，身體不同部位可取得血液生理資訊的種類不同，因此，同時具備可產生多種波長組合的光源將有助於達成透過同一個裝置移動至不同身體部位而取得各種所需血液生理資訊的目的，例如，在需要取得血氧濃度時，將裝置移至光線可打入動脈的位置，而需要取得心率或其他血液生理資訊時，則只要有血管或微血管的位置皆可。因此，沒有限制。

在此，需注意地是，當有三個發光源時，光檢測器的數量及設置位置可根據需求而有所變化。舉例而言，可實施為二個光檢測器，其中一個光檢測器與單個紅外光源以及單個紅光源用來取得血氧濃度，以及另一個光檢測器與實施為二個的綠光源一起取得心率；或者，也可單個光檢測器與各一個紅外光源、紅光源、及綠光源用來取得血氧濃度以及心率；又或者，也可單個光檢測器除了與單個紅光源以及單個紅外光源取得血氧濃度外，亦與三個綠光源取得心率，因此，沒有限制。

另外，在光檢測器的選擇上，在檢測血氧濃度時，由於環境中含其他光源，因此，較佳地是，接收紅外光的光檢測器可選擇較小的尺寸，以避免因環境光而飽和；另一方面，用以接收綠光、藍光、白光等的光檢測器，則可選擇較大的尺寸，以取得有效反射光，且可進一步採取可阻隔其他光源的製程，例如，採用濾波材質以隔絕環境中的低頻紅外光，以取得具較佳S/N比的訊號。

再者，在取得心率時，為了消除雜訊，例如，環境雜訊，穿戴期間身體動作所產生的雜訊等，也可設置複數個光源(且波長不限，可皆為綠光，也可利用其他波長的光源)，並對不同光源所取得的PPG訊號進行數位訊號處理，如適應性濾波器(Adaptive Filter)或彼此相減等計算，而達到消除雜訊的目的，故沒有限制。

在進行設置時，光感測器會被設置於電路板的下表面，以接近用來接觸體表的下殼體底面，且需考慮光源所產生的光線能確實進入血管，以及穿透/反射的光線能確實為光檢測器所接收，故在本申請中，為了最小化體積，以及同時簡化製程，特別地是，在微型殼體至少是由上殼體以及下殼體組合而成的前提下，實施為透過選擇下殼體的材質為可透光材質而節省下一般習知技術中設置透光鏡片(lens)的空間，例如，可藉由選用可透可見光的透明材質、或可透其他光源所發出之光線，如紅外線，的材質來製作該下殼體，因而達到縮小體積的效果，在製作方面也省下了額外設置透光鏡片的步驟，其中，由於殼體結構是上下殼體彼此分開，故兩者材質將不受限地可依需求選擇為相同或不同，且透過適當的設計，還可因此在外觀上呈現更多的變化。當然，在體積尺寸適合的情形下，也可採用一般常見設置光感測器的方式，例如，在下殼體對應光感測器的位置處設置透光鏡片，或於光感測器周圍填充透光材質的方式，沒有限制。

在此，需注意地是，在接下來所有的實施例中，只要是利用光感測器取得生理資訊的情形，即適用上述有關利用透光材質製作殼體的內容，及/或設置透光鏡片、填充透光材質的內容，故基於簡要敘述的原則，在接下來的敘述中即不多做贅述。

另一種生理感測元件的選擇是電生理輸入輸出元件，舉例而言，電極是其中一種電生理輸入輸出元件，例如，電生理訊號擷取電極，阻抗偵測電極，以及電刺激電極等。

一般而言，電極分為兩種，濕式電極(Wet Electrode)以及乾式電極(Dry Electrode)，其中，濕式電極指需透過導電介質而達成與人體皮膚間取樣接觸的電極，例如，常利用導電膏、導電膠、導電液等作為導電介質，最常見的是需設置導電膏的杯狀電極，以及已預先形成有導電膠的電極貼片；另一方面，乾式電極則不需要導電介質，其可實施為透過直接與皮膚接觸的方式取得電訊號，或者也可實施為非接觸形式，例如，電容式電極，感應式電極，或電磁式電極等，且其可利用的材質很多，舉例而言，一般熟知可感測到人體自發電位差的導電材質皆可被使用作為乾式電極，例如，金屬，導電纖維，導電橡膠，導電矽膠等。通常被設置於殼體表面的電極，多會採用乾式電極的形式，以簡化操作程序。

電生理訊號擷取電極，其主要被用來取得人體的電生理訊號，例如，腦電訊號，眼電訊號，心電訊號，肌電訊號，皮膚電訊號等，根據所取電生理訊號的不同，會設置於不同的體表區域，例如，頭部區域，頸部區域(包含前後區域)，軀幹區域(包含前後區域)，四肢等；一般是藉由在訊號取得位置處設置至少二個電極而取得該位置的電位變化，而由於本申請殼體體積微小，較適合地是單表面上不設置超過一個電極，故實施上較佳地是，一個電極設置於底面，接觸設置位置處的皮膚，另一個電極則根據欲取得之電生理訊號種類而變化，例如，心電訊號的取得可透過在底面以外的表面上設置另一電極，例如，頂面，側表面，並利用一肢體進行接觸而達成，例如，以手部進行接觸，其他電生理訊號的取得，則較佳地是自殼體延伸出另一電極，以與殼體上的電極一起進行電生理訊號擷取，另外，心電訊號也同樣可利用此種方式取得；其中，皮膚電訊號較特殊的是，有常見的兩種取得方式，其一是藉由兩電極間施加微小的電壓源或電流源而得知該位置的阻抗訊號，另一則是偵測兩電極間的皮膚電位差訊號。

需要說明地是，一般在擷取電生理訊號時，可使用的電極包括電生理訊號擷取電極以及右腿驅動(Driven Right-Leg，DRL)電極，其中，訊號擷取電極在於取得電生理訊號，DRL電極在於消除共模雜訊(common mode noises)，如50Hz/60Hz的電源雜訊，及/或提供人體電位位準(Body Potential Level)與電路基準電位匹配，在使用時，依照實際使用狀況，可採用兩極模式，利用兩個電生理訊號擷取電極取得電生理訊號，也可再加入DRL電極採用三極模式，配置情形可彈性變化，沒有限制。

阻抗偵測電極是設置於軀幹，例如，胸部，腹部，以取得人體的阻抗訊號，而由於此阻抗變化來自於人體呼吸時胸部及/或腹部起伏所造成的肌肉組織阻抗改變，因此，亦可藉由分析此阻抗變化而瞭解睡眠呼吸的情形，例如，可瞭解呼吸動作的有無，呼吸振幅的大小，以及呼吸頻率等各種呼吸相關資訊。

電刺激電極可用於對人體提供電刺激，常見的電刺激包括，例如，tCS(transcranial Current Stimulation，經顱電刺激)，TENS(Transcutaneous electrical nerve stimulation，經皮神經電刺激)，MET(Microcurrent Electrical Therapy，微電流電療法)，以及其他已知的電刺激等，其中，常見形式的tCS包括tDCS(transcranial Direct Current Stimulation，經顱直流電刺激)，tACS(transcranial Alternating Current Stimulation，經顱交流電刺激)，以及tRNS(transcranial Random Noise Stimulation，經顱隨機噪聲刺激)，其中，經顱電刺激是施加於大腦皮質上方的局部生理組織，進而影響對應之大腦皮質的活動，其所施加的電流非常的微弱，例如，施加電流範圍通常低於2毫安培，因此，在執行電刺激的期間，受試者通常不會有明顯的感覺；另外，TENS以及MET則常被用來減緩身體局部的症狀，例如，肌肉酸痛，用途相當廣。

另一種電生理輸入輸出元件是用來取得呼吸氣流變化的呼吸氣流感測器，例如，熱敏電阻，熱電耦，被設置於口鼻區域，例如，口鼻之間，以取得呼吸氣流的變化，其中，可選擇於鼻孔附近設置二個偵測點，也可選擇於鼻孔附近及口部附近設置三個偵測點，皆為可行。

再一種生理感測元件的選擇是加速度器，例如，三軸加速度器，通常被設置於裝置殼體內的電路板上，其可用來偵測身體姿勢、身體活動等資訊，若於睡眠期間使用，則可提供睡眠姿勢、睡眠身體活動等資訊，其中，該三軸加速度器會回傳於所有x,y,z三個維度方向中所測得的加速度數值，而根據這些數值，就可得出上述的各種資訊，另外經由分析睡眠期間的身體活動，還可進一步獲得相關睡眠階段/狀態的資訊；替代地，也可使用其他種類的加速度器，例如，陀螺儀，磁力計等。再者，當內含加速度器的裝置被設置於身體表面可感受到體表振動、起伏的位置時，還可偵測其他的生理資訊，舉例而言，可偵測打鼾所造成的體腔振動，例如，可於軀幹，頸部，頭部，耳朵等位置取得，其中，軀幹及頭部是較佳的取得位置，尤其鼻腔、喉部、胸腔等位置特別能夠良好地傳遞因打鼾所產生的振動，是十分具有優勢的選擇；也可設置於軀幹上取得呼吸動作中胸部及/或腹部起伏所產生的加速及減速；也可偵測血液脈動所產生的血管脈動，以取得心率，且取得位置不限，例如，頭部、胸部、上肢等皆為可取得的位置；此外，加速度器所取得的身體活動資訊，還可在分析生理訊號時，用於判斷是否因身體動作或移動而造成訊號品質不良。

而打鼾除了可利用上述的加速度器進行偵測外，也可透過壓電振動感測器來偵測因打鼾所產生的體腔振動，設置位置與加速度器一樣，或是利用麥克風進行聲音偵測，沒有限制，其中，麥克風會回報所測得聲音的頻率及振幅，而利用聲能轉換器(acoustic transducer)適當的濾波設計可偵測睡眠中的聲音，例如，鼾聲或呼吸聲等。

另外，呼吸動作也可利用其他的生理感測元件來偵測，舉例而言，一種選擇是壓電動作感測器，設置於軀幹，其是藉由呼吸動作會施力於壓電動作感測器上而取得訊號，通常實施為環繞軀幹的帶體形式，或也可實施為貼片固定的形式；再一種選擇是RIP(Respiratory Inductance Plethysmography，呼吸體積感應描記法)感測器，設置於軀幹，以取得呼吸動作所造成的胸部及/或腹部的擴張及收縮情形，通常會實施為環繞軀幹的帶體形式。

又一種生理感測元件選擇是溫度感測器，以偵測裝置溫度、環境溫度、或身體溫度，其中，為了取得體溫資訊，較佳地是，將溫度感測器設置於殼體接觸體表的表面上，或是於殼體表面設置可傳導溫度材質，以將溫度訊號傳導至溫度感測器，或者也可採用輻射感應的溫度感測器，而無須接觸皮膚。

至此，進行生理檢測所需的所有元件、模組、零件等，皆已齊備，且整體體積僅略大於所採用電池的體積，例如，長寬高落在10 x 10 x 10公釐至20 x 20 x 20公釐的範圍內，例如，18 x 18 x 12公釐，確實達成了微型化的生理裝置，並使其能適應人體多個位置曲線的目標，例如，手指、耳朵等狹小的設置位置皆可進行設置。

接下來敘述本申請微型生理裝置的各種可能實施形式。

為了使微型殼體除了可設置在一般生理裝置常見的位置外，例如，手腕，腳掌，軀幹等，亦能設置於其他的微小體表設置空間，例如，指尖，耳朵上，耳朵後方的頭部，額頭等，本申請採用的方式是搭配各種適合的穿戴結構來達成設置位置的變化。

其中一種實施方式是將微型殼體黏附於人體表面。黏附方式所帶來的優勢是，在各種起伏變化的體表區域皆能有良好的固定效果，也因此使得各種生理感測元件的設置及使用皆可不受限制，例如，生理感測元件可被設置至最適合的取樣位置，殼體與皮膚間的接觸亦可更為穩定等。

實施方式是提供一黏附結構，以使殼體緊貼於使用者的一體表區域，如圖3A-3G所示，其中，該黏附結構會包括一依附結構30以及一黏附物質31，該依附結構30會與該殼體100形成一依附體，而該黏附物質31則是用來將該依附體黏附於皮膚表面，其中，該依附體會具有一突出緣302，其包括一上表面以及一下表面，且實施為以該下表面朝向皮膚的方向而設置於該體表區域。

一種實施方式是，該依附結構實施為與殼體的至少一部分相結合，以形成該依附體，其中，該依附結構會具有一容置空間301，以接收該殼體100，並於該容置空間的邊緣延伸出該突出緣302，使得微型殼體的底緣出現可供固定的結構，尤其突出緣的下表面是用來接觸體表，增大的表面積除了提供設置黏附物質的空間外，也有利於讓下殼體底面的設置更為穩定。在此需注意地是，該突出緣可實施為沿著容置空間環繞一圈，也可實施為僅落在相對的兩側，或是其他位置，同樣可依實際需求改變，沒有限制。

如圖3A-3B及圖3E所示，該黏附物質31可直接實施為設置於突出緣的下表面的至少一部分，以達成黏附的目的，且不限設置區域及範圍，只需可達成黏附該依附體的效果即可；替代地，也可如圖3C-3D及圖3F-3G所示，再利用一黏附件32承載黏附物質31，亦即，將黏附物質設置於該黏附件朝向體表區域的至少一表面上，以透過該黏附件覆蓋該依附體的至少一部分的方式而達成黏附固定，其中，該黏附件覆蓋的範圍可如圖所示為該突出緣302的上表面的至少一部分，也可以是整個依附體(未顯示)，沒有限制，同樣只要可達成黏附固定效果即可。

該容置空間以及該微型殼體間的結合有不同的可能，舉例而言，圖3A-3C顯示覆蓋形式的依附結構，其中，圖3A顯示容置空間整體包覆該殼體的情形，而圖3B-3C則顯示，該殼體進一步具有一結合段差，且該容置空間的頂部實施為具有一孔洞對應於該結合段差，以利用結合段差與孔洞間的卡合達到固定效果，此情形尤其適合在上表面亦具有生理感測元件的實施例，例如，心電電極設置於頂面以供上肢接觸的實施例；另外，圖3F-3G顯示底座形式的依附結構，而此依附底座結構則使得殼體可由上方置入，提供了另一種操作選擇，例如，可先將依附底座結構設置於體表區域後，再將殼體置入，在此情形下，容置空間與殼體間可利用磁力相吸及/或機械卡合而達成彼此間的結合，或者也可將該容置空間實施為如矽膠等具彈性的材質，以利用套設的方式結合。因此，有各種可能，沒有限制。

該依附結構的材質也有各種實施可能，舉例而言，可利用塑膠，其重量輕，具一定的彈性及堅硬度，有助於服貼於體表及進行固定，且特別地是，如圖3A-3C所示的實施例，可實施為泡殼形式，簡化製程，降低成本，而當實施為透明塑膠時，視覺上幾乎等於只有殼體被放置於身上，更進一步提供美觀的優勢；或者，也可採用其他材質，例如，矽膠、不織布等，具有柔軟的優勢，也同樣可提供容置殼體、服貼於體表、及容易被固定的功能；再者，容置空間及突出緣也可實施由不同的材質構成，例如，容置空間利用較為堅硬的材質，以達到固定殼體的效果，而突出緣則採用較為柔軟的材質，以因應體表的起伏變化，故有各種可能，沒有限制。此外，依附結構及/或黏附件也可進一步實施為可拋形式，以提供使用者方便的使用選擇。

另一種實施方式是，該依附結構與該殼體實施為一體成形，如圖3D-3E所示，亦即，殼體本身即具有突出緣，以讓結構進一步簡化，有助於製程簡化及降低成本，其同樣可僅利用黏附物質、或利用黏附件承載黏附物質的方式進行固定，沒有限制。

在此，特別地是，如圖3G所示的依附底座結構與殼體結合方式，提供了在採用底座結構的情形下，光感測器仍可通過下殼體底面取得血液生理資訊的實施例，其中，該殼體的底面實施為具有一凸出結構181，以設置光感測器，且相對應地，該底座依附結構的容置空間的底部則具有一開口，供該凸出結構穿過，如此一來，當該微型殼體與該依附底座結構相結合時，該凸出結構的頂端可穿過該開口，而設置於其中的光感測器就同樣可取得生理資訊，例如，該凸出結構可被建構為與該突出緣的下表面形成同一平面、或微凸、或微凹，沒有限制。

該凸出結構181的內部結構則如圖4所示，其中，為了將光感測器20設置於該凸出結構內，該光感測器會先與一塊狀電路板161結合形成一光感測器模組，之後，該光感測器模組再安裝於電路板16上，與控制單元形成電連接，如此一來，透過該塊狀電路板的高度，該光感測器就能向下進入該凸出結構中，以使發光源所產生的光線順利進入人體，以及光檢測器順利接收反射後的光線。在此，如前所述，可實施為整個下殼體皆由可透光材質製成，也可實施為僅該凸出結構由可透光材質製成，或是在該凸出結構的下緣設置透鏡或透光物質等，有各種實施可能，沒有限制。

替代地，除了實施為具有突出緣的形式，也可實施為無突出緣的形式，此時，可直接利用上述的黏附件，透過覆蓋的方式進行固定，例如，直接利用黏附件覆蓋黏附不具突出緣的殼體，或者底座結構也可實施為不具突出緣，並用黏附件進行覆蓋固定，故有各種可能，沒有限制。

另一方面，當主要是利用電生理輸入輸出元件時，可有其他的實施可能，如圖5A-5B所示，可利用一電延伸底座結構50與該殼體100相結合的方式來達成。該電延伸底座結構包括一主殼體501，以及一延伸體502，自該主殼體501延伸而出，其中，該主殼體至少是由一上殼體以及一下殼體所組成，例如，透過超音波結合的方式，且該上殼體被建構為具有一容置空間，以設置該微型殼體，而該上殼體以及該下殼體之間則形成一殼內空間，用來設置一電路基底(未顯示)；在此，該電路基底有各種實施選擇，例如，可採用硬式電路板、軟性電路板等承載電性元件，也可採用其他材質，例如，可承載印刷油墨的基底，沒有限制。該延伸體具有一上表面以及一下表面，並以下表面朝向體表，且由於該延伸體是用來設置於體表的主要部分，故較佳地是由一彈性材質構成，例如，直接利用軟性電路板，或是矽膠承載電連接線等，以能更服貼於設置處體表區域的曲線，而在利用軟性電路板的情形下，將可實施為由殼內空間的電路基底直接向外延伸而出，以作為該延伸體，讓製程簡化及成本降低。

另外，該電延伸底座結構亦包括至少二電接觸部件503以及至少二電生理輸入輸出元件504，其中，該至少二電接觸部件設置於該殼內空間的電路基底上，並露出於該容置空間中，以在接收該微型殼體時，與該微型殼體底面的至少二電接觸部件101產生電接觸(請參照圖1)，而在此情形中，該微型殼體上被接觸電接觸部件是，除了充電、通訊等用途之外，被用來執行電延伸、或作為電極使用的電接觸部件，此兩者的差別僅在於殼體單獨使用時是否可直接利用該等電接觸部件取得電生理訊號，可依實際使用需求而改變，不受限制，再者，該至少二電生理輸入輸出元件504被設置於該延伸體502上，且電連接至位於該容置空間的中的該至少二電接觸部件503，如此一來，即達成該至少二電生理輸入輸出元件與微型殼體中之控制單元間的電連接，因而可透過電生理輸入輸出元件而執行相關的電生理操作。

如此的優勢是，只需改變電延伸底座結構，就可適應不同的取樣需求，例如，變換電生理輸入輸出元件的種類，及/或改變兩個電生理輸入輸出元件間的距離等，同一個微型殼體主機只需透過更換不同的電延伸底座結構，就可快速且簡單地進行變換，相當具成本效益，另外，在這樣的結構設計下，電延伸底座結構非常簡單，且成本非常低，還可基於衛生考量而實施為可拋棄的形式，相當具優勢。

如前所述，該電生理輸入輸出元件可用於取得電生理訊號，例如，心電訊號，腦電訊號，眼電訊號，肌電訊號，皮膚電訊號，也可用來偵測阻抗訊號，例如，呼吸動作，或者，也可用於進行電刺激，而根據各種使用目的的不同，該電延伸底座結構可有各種不同的變化。

舉例而言，在一較佳實施例中，如圖6所示，該延伸體502上的二電輸入輸出元件504實施為分別皆先與結合件601，602件進行機械及電性連接後，再利用結合件與一鈕釦電極603進行機械連接及電性連接，如此一來，就可透過鈕釦電極而進行電生理訊號的擷取，例如，根據設置位置不同可取得心電訊號，腦電訊號，眼電訊號，肌電訊號，及/或皮膚電訊號，也可進行阻抗訊號的偵測，也可執行電刺激，其中，如圖所示，結合件601，602是利用上下卯合的方式來與電生理輸入輸出元件504達成機械及電性連接，此方式除了製程簡單、連接固定效果好外，還能適應不同結合形式的鈕釦電極，例如，當有公扣形式或母扣形式的不同種類鈕釦電極時，只需變化結合件的形式就可配合，相當方便。

在此，相結合的鈕釦電極可以是濕式電極，也可以是乾式電極。當實施為濕式鈕釦電極時，可利用濕式電極與皮膚間的黏著性而對與其結合的電延伸底座結構產生固定於體表的效果，且濕式電極的採用亦有助於執行電刺激；當實施為乾式鈕釦電極時，則在設置時，可先利用黏附件固定乾式鈕釦電極後，再扣上結合件，以達到固定電延伸底座結構的目的。採用結合鈕釦電極的優勢是，電極與皮膚間的接觸獨立於延伸體之外，相對可更為穩定，也讓取得電生理資訊的品質獲得提升，提供的電刺激也同樣可更為穩定，另由於鈕釦電極實施為可移除形式，可單獨進行更換，例如，濕式電極可在黏性失去後更換，無須更換整個電延伸底座結構，可節省成本，此外，只要針對需求不同而改變設置位置，以及相應地更換適合的鈕釦電極，即可適用於各種電生理訊號擷取、阻抗訊號偵測、及/或電刺激提供，極具優勢。

另外，在另一實施例中，該延伸體上的電輸入輸出元件也可直接作為電極使用，亦即，以直接接觸皮膚的方式而進行電生理訊號擷取，因此，較佳地是，該延伸體的材質實施為具可撓曲性、可服貼體表的材質，以提高使用舒適度。舉例而言，一種可能是，利用軟性電路板作為該延伸體，例如，由該電路基底直接向外延伸而成，在此情形下，將可直接利用形成於軟性電路板上的電接觸墊(pad)作為電極，而此種直接利用電接觸墊作為電極的技術，例如，可見於穿戴式腦電生理檢測裝置生產廠商muse^TM所生產的Muse S、Muse 2等各系列產品中，故即不再贅述；圖7即顯示利用此架構的實施例，其被用來設置於額頭取得腦電訊號/眼電訊號，其中，如上所述的電延伸底座結構實施為進一步與一承載結構70相結合，以設置於一使用者的額頭，且如圖所示，兩者相結合後，該延伸體502上的電接觸墊5041會被露出，如此一來，當設置於額頭上時，露出的電接觸墊就可直接接觸額頭，以進行腦電訊號的擷取，接著，只需再將該承載結構70固定即可，例如，可與一繞過頭部後方帶體相結合而達成環繞固定，相當方便；或者，也可在電接觸墊上再設置電極，例如，如前述的乾式電極或濕式電極，以進一步讓電極接觸更為穩定，因此，沒有限制。

此外，特別地是，也可實施為設置於軀幹前方的項鍊形式，以取得心電訊號，在此情形下，如圖8所示，一頸戴結構80被用來將該殼體設置於軀幹前方，該頸戴結構具有一頸部固定部件801，用以利用頸部而進行固定，以及一軀幹接觸體802，用以與該電延伸底座結構相結合，進而作為手部按壓而使電極接觸軀幹時的一媒介，其中，該軀幹接觸體具有二電生理訊號擷取電極803，例如，乾式電極，亦相對應地具有二電連接抵頂件 804，用以在結合的同時，達成該軀幹接觸體上的電生理訊號擷取電極803與該延伸體上的電生理輸入輸出元件504間的電連接，之後，透過在配戴時將軀幹接觸體上的二電生理訊號擷取電極朝向軀幹的方向，就可提供使用者在有需要時按壓使電極與皮膚接觸，進而取得心電訊號的目的，同樣是相當具優勢的一種實施方式。

再者，如圖9所示，基於本申請微型殼體的小巧體積，亦適合設置於口鼻區域，因此，該電生理輸入輸出元件也可實施為呼吸氣流感測器901，例如，熱敏電阻，熱電耦等，在此情形下，該電延伸底座結構會被設置於口鼻區域，例如，口鼻之間，及/或臉頰，且該電生理輸入輸出元件的位置，如前所述，需設置於可感測到呼吸氣流變化的位置，例如，鼻孔附近，口部附近，故較佳地是設置於該延伸體的上表面，在此，電延伸底座結構的固定，有不同的可能，例如，可直接在延伸體下表面設置黏附物質，以進行黏附，或者，也可如圖所示利用黏附件固定延伸體兩端的方式而進行固定，可依實際形狀及設置位置而變化，沒有限制。此外，用來設置殼體100的該容置空間於該延伸體上的位置也可依需求而有所不同，以適應不同的使用及設置需求，例如，可設置於延伸體的中央，讓殼體位於口鼻之間，也可偏置於延伸體的一側，讓殼體位於臉頰。故有各種可能，沒有限制。

至此，在上述這些情形中，延伸體的長度及形狀等是根據欲設置電輸入輸出元件的位置而決定，例如，可以是各種不同尺寸的長條形狀、或不規則形狀等，而在操作時，較佳地是，可先固定/設置好該電延伸底座結構後，再結合上微型殼體，相當方便。

進一步地，在採用電延伸底座結構的情形下，也可利用光感測器取得血液生理資訊，而為了確保光感測器能自皮膚取得良好的生理訊號，較佳地是，如圖10所示，該微型殼體的下表面實施為具有凸出結構181，以設置光感測器，且相對應地，該電延伸底座結構的容置空間的底部則具有一開口，供該凸出結構穿過，如此一來，當該微型殼體與該電延伸底座結構相結合時，該凸出結構的頂端可穿過該開口，而設置於其中的光感測器就可取得生理資訊，例如，該凸出結構可被建構為與該延伸體形成同一平面、或微凸、或微凹，此與圖3G所示情形類似，且所採用的凸出結構有相似的結構設計，故在此即不再贅述。

如此一來，光感測器就可與電生理輸入輸出元件一起進行生理資訊的擷取，例如，設置於額頭時可同時取得血氧濃度以及腦電訊號，當設置於軀幹時可同時取得心率以及心電訊號，當設置於口鼻區域時可同時取得呼吸器流變化以及血氧濃度等，有助於對使用者的生理狀態有更深入的瞭解；而且，透過如此的結構設計，在該電延伸底座結構實施為可更換或可拋棄的情形下，成本較高且電連接較複雜的光感測器，將可與殼體一起重複使用，極具成本效益。

至此，透過上述微型殼體與依附底座結構及/或電延伸底座結構的結合方式，還可具有額外的優勢。正如前述，殼體的底面除了用於電延伸的電接觸部件外，尚設置有用於充電及/或通訊的電接觸部件，因此需考慮設置於體表區域時可能出現的電安全性問題，在此情形下，透過底座結構的使用，就可有效地隔絕充電/通訊電接觸部件與皮膚的接觸，舉例而言，在如圖3G的依附底座結構中，由於容置空間的底部僅會開設相對應於凸出結構的開口，因此只要將充電/通訊電接觸部件設置於凸出結構以外的其他位置，就可自然在與依附底座結構相結合時，達到隔絕的效果；另外，在如圖5A的電延伸底座結構中，其不具有凸出結構，殼體的整個底面皆受到了隔絕，而如圖10具凸出結構的情形，則類似地，可將充電/通訊電接觸部件設置於凸出結構以外的其他位置，以達隔絕效果。

替代地，當未採用底座結構時，也可利用其他方式達成隔絕電接觸的效果。舉例而言，如圖11所示，可在殼體的四周包覆一隔絕層110，例如，薄矽膠套，以覆蓋底面上的電接觸部件，也可達到同樣的效果。因此，有各種可能，沒有限制。

進一步地，還可實施為另外具有一充電底座結構、通訊底座結構、或充電通訊底座結構，與殼體相結合，以執行充電及/或通訊程序。在此，與前述的底座結構類似，較佳地是，如圖12所示，充電/通訊底座結構120會具有一容置空間，以接收殼體，且在此容置空間中會具有充電/通訊電接觸部件1201，以與殼體上的充電/通訊電接觸部件達成電接觸；另外，該充電/通訊底座結構還會包括一通訊介面1202，例如，USB介面，以透過與一外部裝置進行連接而達成充電/通訊程序。在此，特別地是，若所接收的是具有凸出結構的殼體，則此容置空間的底部需開設相對應的一開口1203，若所接收的是不具凸出結構的殼體，則此容置空間的底部可選擇開設或不開設開口，沒有限制。

進一步地，當殼體實施為與依附結構及/或各種底座結構的容置空間之間透過磁力而固定時，較佳地方式是，分別將至少一第一磁性102物質設置於殼體(請參照圖1)，以及至少一第二磁性物質設置於容置空間(未顯示)，以透過成對的磁性物質間的磁力相吸而達到相互結合的目的，並且，更具優勢地是，利用磁性物質間同性相吸、異性相斥的原理，再配合上磁性物質分別於殼體上以及容置空間中經設計的設置位置，將可進一步提供定向、限位等效果，舉例而言，較佳地是將磁性物質設置於偏離中心的位置，例如，偏離圓心或偏離中線的位置，以確保結合方向的正確性，進而避免當殼體實施為圓形、正方形、長方形或其他對稱的形狀時，容易出現的接觸位置錯誤的現象，再者，也可採用二對以上的磁性物質，除了可利用磁性差異而使定位效果更佳外，由於受力點增加，也讓兩者間的結合力可更為平均，將可避免接觸不完全的現象，尤其上述各種底座結構與殼體間的結合多涉及電接觸的達成，例如，電延伸底座結構，充電/通訊底座結構等，如此的設計將有助於達成正確且穩定的電接觸，進而確保訊號擷取、充電/通訊程序的順利進行，是相當重要的一環。

在此，由於殼體的體積微小，為了能確實達到定向、限位的效果，較佳地是，採用小尺寸的磁性物質，以避免因磁場範圍大於殼體而無法達到預期效果；另外，位於該微型殼體上的第一磁性物質，可設置於殼體內部，也可嵌置於殼體的殼壁中，例如，與殼體一體成形，也可依附於殼體外部表面，例如，待殼體形成後再利用黏貼的方式依附上磁性物質，有各種實施可能，沒有限制。

再者，當該微型殼體與底座結構間的結合涉及電接觸時，例如，充電/通訊底座結構，以及電延伸底座結構，殼體與底座結構間的電接觸如何達成及維持同樣有許多可能。在一較佳實施例中，利用的是頂針連接器(pago pin)，其中，殼體上的電接觸部件以及底座結構上的電接觸部件中，相互成對的電接觸部件，例如，一起用以執行電生理操作者，以及一起用於進行充電及/或通訊程序者，每一對電接觸部件的至少其中之一實施為頂針連接器，如此一來，藉由頂針連接器受力可產生伸縮的特性，兩者間的電接觸可獲得確保，如圖13所示，位於殼體下表面的電接觸部件101與底座結構中實施為頂針連接器130的電接觸部件成對達成電接觸。

特別地是，在實際實施時，由於會同時具有複數對的電接觸部件，以用於各種用途，例如，同時具有電延伸電接觸部件以及充電/通訊電接觸部件，因此，如何妥善的分配，相當重要。首先，在頂針連接器具一定的體積的情形下，若將所有頂針連接器設置於殼體內，會造成殼體的體積過大，另一方面，若將頂針連接器皆設置於底座結構中，雖有較大的空間可以容納，但若底座結構實施為可拋時，例如，可拋式電延伸底座結構，則將導致成本攀升，再者，正如所知，頂針連接器具有伸縮彈力，當多個頂針連接器並聯使用時，伸縮彈力是彼此相加，尤其當超過三個電極接觸點(構成一平面)時，將需要更大的結合力來克服伸縮彈力的總和，才能確保殼體與底座結構間的結合，並使每一對電接觸都被達成，例如，當採用磁吸方式進行結合時，相吸的磁力必須大於伸縮彈力的總和才能確保兩者間的結合以及多個電接觸的穩定達成。因此，較佳地是，將頂針連接器分設於殼體以及底座結構中，藉此讓體積、成本、伸縮彈力等皆能獲得較為平均的分配。

據此，本申請在實際實施時，複數對電接觸部件中，頂針連接器的使用被分成兩部分，亦即，第一部分成對電接觸部件以及第二部分成對電接觸部件，舉例而言，由於電生理訊號擷取程序與充電/通訊程序不會同時進行，故該第一部分成對電接觸部件可實施為用於充電/通訊，且將頂針連接器設置於通電/通訊底座結構上，以及該第二部分成對電接觸部件可實施為用於進行電延伸，且將頂針連接器設置於殼體上，例如，當利用USB埠進行充電/通訊時，需要使用4對電接觸部件，另外，電延伸用途則依照電極數量需使用2-5對電接觸部件，如此一來，除了殼體的體積及底座結構的成本能有效降低外，殼體與不同底座結構間每次的結合需克服的頂針連接器數量就可減少，有助於更容易且穩定地達成電接觸，尤其在利用磁力相吸結合時，所需結合磁力的減少也讓磁性物質的體積可維持在小尺寸，對殼體體積的微小化亦有幫助。

至此，透過上述的各種實施方式，本申請的微型殼體可被設置於人體的各個位置，生理感測元件也能正確地進行設置，以取得穩定且高品質的生理資訊，且基於體積微小，使用者的設置負擔相當的小，極具優勢。

接下來，則針對較為特殊的設置位置，耳朵，進行敘述。

一般來說，耳朵是可取得各種生理訊號的良好位置，舉例而言，當設置光感測器時，可取得如心率、血氧濃度變化等的血液生理資訊，當設置訊號擷取電極時，可取得各種電生理訊號，例如，腦電訊號，心電訊號，肌電訊號，皮膚電訊號等，當設置其他的生理感測元件時，則可取得其他的生理資訊，例如，體溫變化，身體活動資訊，呼吸情形，打鼾相關資訊等。但也由於耳朵可被用來設置殼體的空間狹小、位置受限、殼體固定不易等各種限制，故在實際實施時一直有其難度。

而本申請微型殼體的微小體積正好突破了上述的限制，因此，無論是設置於耳朵內側、耳朵上、或耳朵附近，都變得可被實現，以下即舉例說明各種可能。

在一方面的構想中，最簡單直接的方式，就是利用黏附的方式，並將其貼附於耳後，例如，如圖14中所示，耳廓140後方的無毛髮區域，接近大腦皮質顳葉區141的位置，耳廓後方的上半部區域會對應至頭骨下方的大腦皮質，而設置在此位置時，則可利用前述的各種黏附結構或底座結構，例如，黏附結構，依附底座結構，電延伸底座結構等，以進行固定，相對地，生理感測元件也可有各種選擇，舉例而言，可設置光感測器取得血液生理訊號，其中，除了可取得心率外，當設置位置的下方對應至大腦皮質時，可取得血氧濃度；另外，當殼體底面及頂面皆設置電生理訊號擷取電極時，可取得心電訊號，或者也可透過結合電延伸底座結構而取得其他電生理訊號，例如，腦電訊號，肌電訊號，皮膚電訊號等；再者，也可設置溫度感測器、加速度器、麥克風等其他生理感測元件，取得體溫資訊、身體活動資訊、打鼾相關資訊等其他生理資訊。因此，沒有限制。

在此情形下，殼體不但可隱藏於耳廓後方，且透過黏貼的方式，非常不容易脫落，可適用於幾乎任何場合，例如，運動期間，日常生活，睡眠期間等，非常方便；進一步，只要黏附結構採用覆蓋形式且提供防水功能，還可於洗澡、游泳期間使用，更具優勢。

在另一方面的構想中，則可利用穿戴結構(耳戴結構)而設置於耳朵上。由於本申請的殼體尺寸非常小，故許多習知技術中無法順利進行設置的位置皆變成可行，只需設計合適的穿戴結構(耳戴結構)即可達成。

首先，在殼體體積夠小的情形下，將殼體設置於耳內就變得可行。根據耳朵的結構可知，如圖15所示，耳內適合放置殼體的位置為耳甲腔154以及耳道150所形成的空間，而為了使殼體能夠穩定地設置於其中，如圖16A-16D所示，本申請採用了一耳內維持結構160。

在這個空間中，首先，由於耳道是接收聲音的通道，因此，較佳地是，讓殼體在設置時偏向耳甲腔，以避免因殼體擋住耳道而造成來自外部的聲音受到阻擋，尤其，在日常生活期間使用時，可能需要長時間配戴，保持能接收來自外界的聲音且不影響聽覺，對提高使用安全性來說非常重要，另外，由於光感測器在此實施例中是穿過下殼體的底面而取得生理資訊，因此，相較於設置於耳道口處，較偏向耳甲腔的設置位置，可確保發光源所發出的光線，能夠有效進入血管中，亦即，耳甲腔底部下方組織中的血管，以取得血液生理資訊。在此，如前所述，較佳地是，下殼體可實施為由透光材質製成，以利於發光源的光線穿透進入耳甲腔，但不受限地，也可利用設置透光鏡片、或設置透光物質而達成。

據此，根據本案的該耳內維持結構160實施為具有一套設部件161，以及一抵頂部件162，其中，該套設部件161用以與殼體100相結合，例如，包覆至少一部分的殼體，並使該殼體以下殼體朝向耳甲腔底部的方向置入耳廓中，該抵頂部件162則自該套設部件突出，朝向並抵頂耳屏151的位置，如此一來，由於耳屏151與耳甲腔154的中間即為耳道口，因此，透過此該抵頂部件突出抵頂耳屏的行為，殼體正好可以被維持在耳甲腔的位置。

進一步地，為了讓聲音能夠通過進入耳道，則是藉由變化該抵頂部件的形狀而達成目的。如圖16A-16D所示，當該耳內維持結構被設置於耳廓內時，在套設部件與耳屏之間，會形成至少一通道163，例如，圖16A顯示該抵頂部件上直接形成通道163，另外，圖16B-16D則顯示該至少一通道由該抵頂部件、耳甲腔154的耳甲牆155、以及耳屏151所共同形成，亦即，該耳內維持結構不會將整個空間填滿，而是會在耳道口附近提供聲音通過的路徑，讓聲音的進出不會受到阻擋，以提高使用安全性。

另外，除了朝向耳屏的抵頂部件外，也可增設其他的抵頂部件，例如，朝上抵頂耳甲艇156周圍之耳甲牆155的抵頂部件，朝向與耳屏位置相對的耳甲牆的抵頂部件，以增加設置穩定性，除了可在配戴期間減少脫落的可能，也因此讓光感測器的取樣更為穩定，訊號品質更佳。

較佳地是，該耳內維持結構整體、或抵頂部件實施為由彈性材質製成，例如，矽膠，橡膠，或其他彈性物質，除了增加使用舒適度外，也能提供緩衝及微幅調整的功能。

除了光感測器外，亦可增設其他的生理感測元件，例如，加速度器，溫度感測器，麥克風，電極，壓電振動感測器等，以取得其他的生理資訊，例如，身體活動資訊，睡眠姿勢，打鼾相關資訊，電生理訊號等，沒有限制。

再者，另一種可能是，讓殼體設置於耳廓上。如前所述，本申請的殼體體積小，且重量輕，即使設置於耳廓上亦不會產生負擔，其中，可利用磁力來達成設置。

如圖17A-17B所示，一磁吸結構170被用來將微型殼體設置於一耳廓的一耳廓部分上，其包括一容置部件171，一連接部件172，以及一磁力部件173，其中，該容置部件170用來與殼體100的至少一部分相結合，以及該連接部件172用來連接該容置部件171以及該磁力部件173，在使用時，透過該連接部件所具有的形變特性，使得相結合的該殼體及該容置部件可位於該耳廓部分的一側，而該磁力部件則可位於該耳廓部分的另一側，兩者隔著該耳廓部分彼此相對，並透過磁性相吸的原理而固定於該耳廓部分上。

在此，該容置部件的實施，有各種可能，例如，可利用環繞的方式(圖17A)，或者也可實施利用包覆的形式(圖17B)，沒有限制。另外，該連接部件所具有的形變特性，有不同的達成方式，例如，可藉由材質本身的特性來達成形變特性，例如，矽膠、橡膠等，或者，也可選擇如繩子、鍊子等形式的部件來實現形變特性，沒有限制。再者，該磁力部件則是內含有磁性物質，以與容置部件及殼體相結合後的整體達成磁力相吸的效果，至於磁力相吸的達成，則有幾種方式，舉例而言，可直接在殼體內設置磁性物質，例如，下殼體與電路板之間，或是將磁性物質嵌置於下殼體的殼壁中、或貼附於下殼體的底面，以與該磁力部件產生相吸，或者，也可將磁性物質設置於容置部件上，如圖17B所示，在底部設置一磁性物質174，亦可與該磁力部件產生相吸，故可依實際需求而有各種變化，沒有限制。此外，由上述可知，該容置部件、該連接部件、以及該磁力部件，除了內含的磁性物質外，可依實際需求而實施為由同一材質製成，也可實施為由不同材質組合而成，沒有限制。

正如所知，耳廓的生理結構分為具軟骨部分以及耳垂(不具軟骨部分)，其中，具軟骨部分較為堅硬，位於下方的耳垂則較為柔軟，由於耳廓厚度大體上無太大個體間差異，故達成隔著耳廓相互吸引所需的磁力能有效地被控制，再加上本申請殼體體積小、重量輕，因此相當適合利用於耳廓兩側設置磁力的方式而被固定於耳廓上，至於固定的位置，除了常見的耳垂外，具軟骨部分的耳廓也幾乎無設置限制，例如，耳輪157與對耳輪腳158之間的區域，亦即，耳廓的上半部，耳甲艇156，耳甲腔154等位置，都是能夠利用磁吸達成設置的位置，其中，具軟骨部分由於軟骨提供了較佳的支撐力，殼體以及生理感測元件能有較為穩定的設置，有助於取得高品質的生理資訊，是相當具優勢的選擇。

另外，不受限地，在實施時，殼體可設置於耳廓前側、也可設置於耳廓後側，可因應實際情況改變，而且，當殼體被設置於耳廓前側的耳甲腔及/或耳甲艇中時，較佳地是，該容置部件可進一步延伸出抵頂部件，以抵頂耳甲腔及/或耳甲艇周圍的耳甲牆，進而達到進一步固定的效果，有助於更穩定的殼體設置。

而上述利用磁吸結構進行設置的各種可能，則是根據所使用的生理感測元件、欲取得的生理資訊種類、使用時美觀度等各方面因素而決定最終實施的形式，舉例而言，欲利用光感測器取得血液生理資訊時，需注意將下殼體底面朝向取樣位置，而取樣位置則取決於欲取得血液生理資訊的種類，例如，血氧濃度、及/或心率；當利用電生理訊號擷取電極時，根據取得電生理訊號種類的不同，可能需要再延伸另一電極，例如，自殼體延伸而出，以設置於同一耳廓、另一耳廓、或頭骨等位置；加速度器也根據欲取得生理資訊不同有設置位置的差異，例如，若欲取得打鼾相關資訊，需設置於可感測到打鼾造成之體腔振動的位置，若欲取得睡眠姿勢相關資訊，則設置位置較無限制；溫度感測器需設置於可取得體溫資訊的位置；麥可風則需設置於可取得聲音的位置。也因此，殼體不受限於設置在耳廓的前側或後側，可依實際需求而改變，皆為可行。

另一種實施可能是，將殼體設置於耳後，落在耳廓與頭骨之間。如圖18A-18C所示，本申請採用了一耳前部件180以及一連接結構190，來達成此一設置。

該耳前部件180用來設置於一耳廓的前側，並會與該耳廓前側的生理結構產生相互卡合，因而達成固定的效果；該連接結構190則包括一耳前部分以及一耳後部分，該耳前部分進一步具有一第一結合件191，用以與該耳前部件的至少一部分進行機械結合，該耳後部分則進一步具有一第二結合件192，用以與殼體100的至少一部分進行機械結合，並且，該耳前部分以及該耳後部分兩者間會產生相對施力，而藉由此相對施力，該殼體就可被固定於耳廓後側。

也就是，該耳前部件在與耳廓前側生理結構進行卡合後，達到了定位的效果，而藉此，與該耳前部件進行機械結合的該連接結構的該耳前部分，亦可在耳廓上被定位，之後，透過該耳前部分與該耳後部分間的相對施力，即達到了定位位於耳廓後側、與該耳後部分進行機械結合之殼體的效果。而當殼體能夠穩定地設置於耳廓後側時，對於生理感測元件的設置以及生理資訊的取得皆具有正面的幫助。在此，可設置的生理感測元件包括，但不限於，光感測器，加速度器，電生理訊號擷取電極，溫度感測器，以及麥克風。

其中，需注意地是，該第一結合件與該耳前部件之間，以及該第二結合件與該耳後部分之間，可實施為為一體成形，也可實施為可移除的形式，視實際實施情形而定，沒有限制。

該耳前部件的實施種類有各種可能，且其與耳廓生理結構之間的卡合亦有各種可能。舉例而言，如圖18B，該耳前部件180可實施為具有一耳內部分181以及一延伸桿182，且該耳內部分181卡合於耳屏151、耳屏間切跡152、與對耳屏153之間，以達到固定效果；或者，如圖18A，該耳前部件180也可實施為僅具有耳內部分，此時，該耳內部分較佳地是實施為至少部分抵頂該耳廓的生理結構，例如，抵頂耳甲腔及/或耳甲艇的耳甲牆155、耳屏151、對耳屏153等，或者是與耳道產生卡合，以達到固定的效果；因此，該耳前部件的實施形式不受限，只要能與耳廓前側的生理結構，產生卡合並達到固定效果，皆為本申請所主張的範疇。至於該連接結構的該第一結合件191與該耳前部件180間的機械結合，則不受限地可實施為與該耳內部分181產生機械結合，及/或與該延伸桿182產生機械結合，且進一步地，可實施為可移除的形式，例如，該第一結合件可實施為一環套，可移除地與該延伸桿相結合，或者該第一結合件也可實施為一套件，可移除地至少部分包覆該耳內部分，因此，有各種實施選擇及可能，沒有限制。

該連接結構同樣有不同的實施方式。在一實施例中，如圖18A所示，該連接結構190實施為一可撓性連接結構，且該可撓性連接結構的耳前部分以及耳後部分是透過磁力相吸而達成兩者間的相對施力，其中，該耳前部分進一步具有一磁力件193，設置於該第一結合件191以及該第二結合件192之間，並內含一磁性物質，而用來達成磁力相吸的另一磁性物質，則設置於耳廓後方，其可實施為設置於該耳後部分的該第二結合件192上，也可設置於殼體100上，其中，當被設置於殼體上時，則可實施為設置於殼體內部、嵌置於殼體的殼壁中、或貼附於殼體表面等，皆為可行。

因此，透過兩個磁性物質間的磁力相吸，該耳前部分的該磁力件以及該耳後部分與該殼體的結合體就可隔著耳廓而產生相對施力，進而達到使該殼體被固定於耳廓後側的效果。

此種實施方式的優勢是，只要磁力件的尺寸適合，其於耳廓前側的設置位置即沒有限制，因此，位於耳後的殼體也能被設置於最佳的取樣位置。

在另一種實施例中，如圖18B-18C所示，該連接結構190實施為一耳掛結構，設置於耳廓與頭骨之間，在此情形下，當該耳掛結構的耳前部分的第一結合件191與該耳前部件180的至少一部分產生機械結合時，該耳掛結構的一端即被定位，接著，透過耳後部分的第二結合件192與殼體100產生機械結合，即可進一步達成殼體定位，至於該耳前部分以及該耳後部分之間的相對施力，則是透過該耳掛結構所具有一彈性形變特性來達成，例如，可利用塑膠、或記憶金屬等材質進行製作，以提供該彈性形變特性，進而達成穩定的設置；再者，該第一結合件191可進一步實施為可於該耳前部件的該延伸桿上移動，例如，上下移動，旋轉等，其中，藉由上下移動，可適應不同的耳廓尺寸外，以及提供殼體向下的固定分力，而藉由旋轉，則可進一步提供讓殼體更為貼近皮膚的分力，例如，朝向耳廓後方的分力，因此，相當具有優勢；另外，該第二結合件192也可進一步實施為可於該耳掛結構的該耳後部分上移動及/或旋轉，例如，利用可移除地套設於該耳後部分的一矽膠件，而此將有助於將殼體以及生理感測元件設置於最佳位置，例如，殼體可被移動至最適合取樣的位置，以及可利用旋轉而調整殼體與耳廓或頭部間的接觸角度等，同樣具有優勢。在此，需注意的是，該耳掛結構除了圖18B所示，設置於耳廓上方與頭骨間外，也可實施為如圖18C所示，設置於耳廓下方與頭骨之間，沒有限制。

進一步地，無論採用何種形式的連接結構，該耳前部件皆可實施為一耳機，例如，有線或無線耳機，如此一來，就能直接利用使用者既有的耳機作為支撐來設置本申請的微型殼體，不但方便，亦具成本效應；而且，再進一步地，耳機還可實施為根據所取得生理資訊而產生音頻，並提供給使用者，例如，通知使用者達到了預設的生理狀態，如心率到達預設值，或出現預設的睡眠姿勢等，而產生音頻的方式則可實施為，例如，若為具控制單元的無線耳機，例如，智慧耳機，可直接與本申請微型殼體中的控制單元透過彼此的預載程式而進行無線溝通並決定音頻，或者，若為受控於電腦裝置或可攜式電子裝置的有線或無線耳機，例如，與手機或電腦相連接的有線或無線耳機，可透過本申請微型殼體中控制單元的預載程式與該電腦裝置或可攜式電子裝置中的預載程式進行無線溝通而決定音頻，因此，有各種可能，沒有限制。

至此可知，在本申請的微型殼體體積足夠小的情形下，即使是設置空間受限的耳朵，只要配合不同的穿戴/耳戴結構，亦能有良好且穩定的設置，也因此，當本申請的殼體搭配上述複數個耳戴結構時，即形成了一耳戴式生理系統，其可涵蓋耳朵上大部分的取樣位置，再加上可變化採用不同的生理感測元件，等於是個全方位的系統。

在實際實施時，該耳戴式生理系統會包括一微型耳戴生理裝置以及複數個耳戴結構，其中，該微型耳戴生理裝置，如前所述，包括殼體，控制單元，生理感測元件，通訊模組，以及電池等，該複數個耳戴結構則至少會包括一第一耳戴結構以及一第二耳戴結構，但不受限制，亦可實施為多於二個耳戴結構，例如，三個或四個，且在此，耳戴結構可以是前述任何可將殼體設置於耳朵上或耳朵附近的穿戴結構，例如，耳內維持結構，磁吸結構，耳前部件與連接結構，黏附結構，依附底座結構，電延伸底座結構等，也因此，可取得生理資訊的位置不受限制，可以是耳廓的任何部分，也可以是頭骨，沒有限制。

殼體與每一個耳戴結構皆實施為可移除的形式，如此一來，使用者就可根據不同的使用習慣、使用需求等，而具選擇地與合適的耳戴結構相結合，並取得相應的生理資訊，例如，若於運動期間使用，可選擇搭配耳機的連接結構，或磁吸結構，或可選擇設置於耳廓後側位置的穿戴結構；若於睡眠期間使用，可選擇耳內維持結構，以避免側睡造成不適；若於日常生活期間使用者，則可依照個人使用習慣而進行選擇。另外，也可能出現使用者對某個或某些耳戴結構無法適應的情形，例如，無法適應有殼體夾設於耳廓上，而透過此系統，就可不受拘泥地提供使用者其他的選擇，相當具有優勢。

或者，也可根據欲取得的生理資訊而選擇，例如，欲取得血氧濃度時，將光感測器設置於耳垂、耳甲腔底部、或耳後對應至大腦皮質的位置等是較佳選擇，欲取得心率時，則光感測器可設置於耳朵上的任何位置，且特別地是，為了因應更換耳戴結構所產生的取樣位置改變，該光感測器還可進一步實施為如前所述的具有三種發光源，分別提供三種波長組合，以針對不同的血液生理資訊提供最佳的取樣波長組合；欲取得身體活動資訊、睡眠姿勢、及/或打鼾相關資訊時，加速度器、及/或麥克風需設置於耳朵上/耳朵附近可取得身體活動、可取得聲音、及/或可偵測打鼾體腔振動的位置；欲取得電生理訊號，如腦電訊號，心電訊號，肌電訊號，皮膚電訊號等，位於殼體上的電極，可實施為取得各種電生理訊號的參考電極，可設置於耳朵的任何位置，另若需從殼體延伸出其他電極時，則可設置於同一耳廓上、另一耳廓、或頭骨上。相關的設置及使用細節，以及其他設置可能，則如前述各種生理感測元件及各個穿戴結構的內容所列，不再贅述。

因此，如此的概念不但讓同一個微型生理裝置能夠耳朵這個設置位置發揮最大的效益，也提供使用者最多元的選擇，有助於增加使用意願及提升使用普及度，相當具優勢。

除了可結合不同的耳戴結構而設置於耳朵上/耳朵附近不同的位置外，其他的身體位置亦可透過更換穿戴結構的方式而變換設置，例如，在手指、手腕、腳掌、耳朵、軀幹、口鼻附近、額頭等位置之間變換，如此將可提供多功能的一穿戴式生理系統。

其中，特別地是，當採用光感測器時，根據所設置光源的數量以及波長的不同，可提供另外的實施選擇。如前所述，欲取得心率及其他血液生理資訊，例如，呼吸行為，需包括至少一發光源，而欲取得血氧濃度則需包括至少二發光源，且兩種情形獲得最佳取樣結果的適合波長組合不同，因此，在本申請提供可藉由更換不同穿戴結構而變更不同設置位置的實施方式中，較佳地是，搭配同時設置如前所述地三種發光源，如此一來，無論設置的位置為何，都可順利取得血液生理資訊，不但增加使用方便性，亦提高使用效益。

舉例而言，該穿戴式生理系統會包括一微型穿戴生理裝置以及至少一第一穿戴結構以及一第二穿戴結構，其中，該微型穿戴生理裝置包括殼體，控制單元，通訊模組，電池，以及特別地是，至少一第一發光源，至少一第二發光源，至少一第三發光源，以及至少一光檢測器，其中，該至少一第一發光源會產生具一第一波長組合的光，該至少一第二發光源會產生具一第二波長組合的光，該至少一第三發光源會產生具一第三波長組合的光，以及該至少一光檢測器會接收自該至少一第一發光源、該至少一第二發光源、以及該至少一第三發光源所發出的光的至少其中之一。

該殼體可具選擇地與第一穿戴結構或第二穿戴結構相結合，以設置於一第一身體區域或一第二身體區域，其中，當設置於該第一身體區域時，控制單元會透過該第一發光源，該第二發光源，以及該至少一光檢測器而取得一第一血液生理資訊，以及當被設置於該第二身體區域時，該控制單元會透過該第三發光源以及該至少一光檢測器而取得一第二血液生理資訊。

其中，該第一血液生理資訊實施為包括血氧濃度，以及可經由該第一發光源、該第二發光源及光檢測器取得的血液生理資訊，據此，該第一身體區域包括，但不限制於，額頭，口鼻之間，耳朵，手指，以及腳掌等位置；另外，該第二血液生理資訊包括可經由第三發光源及光檢測器取得的各種血液生理資訊，例如，心率，呼吸行為等，而該第二身體區域則包含了頭部、軀幹、四肢等身體部位。

在實際實施時，舉例而言，可利用第一穿戴結構實施為指戴結構而於手指尖取得血氧濃度，也可利用第二穿戴結構實施為磁吸結構而另自耳廓取得心率及其他血液生理資訊；或者，可利用第一穿戴結構實施為依附底座結構於額頭取得血氧濃度，也可利用第二穿戴結構實施為黏附結構另於軀幹取得心率及其他血液生理資訊；或者，可利用第一穿戴結構實施為黏附結構於口鼻之間取得血氧濃度，也可利用第二穿戴結構實施為腕戴結構另於手腕取得心率及其他血液生理資訊。因此，各種形式的穿戴結構皆可使用，不受限於上述，例如，本文前述的各種形式穿戴結構，或是習知常用的各種穿戴結構，如頭帶、胸帶、貼片等，皆無限制。

當然，亦適用同一個生理結構的不同部位變換，例如，可利用第一穿戴結構於耳垂上取得血氧濃度，另也可利用第二穿戴結構於耳內取得心率及其他血液生理資訊，或者，可利用第一穿戴結構於指尖取得血氧濃度，另也可利用第二穿戴結構於其他指節上取得心率及其他血液生理資訊。

據此可知，在實際實施時，沒有設置位置的限制，也沒有穿戴結構的限制，只要是身體上可取得血氧濃度、心率、及其他血液生理資訊，且可透過前述的各種穿戴結構(包括耳戴結構)達成設置微型殼體的位置，皆屬本申請所主張的範疇。

再一方面，本申請的微型生理裝置還可於睡眠期間取得生理資訊。由於殼體的體積微小，再配合上合適的穿戴結構，即使於睡眠期間使用，對使用者亦不造成負擔，以往因設置各種生理感測元件而難以入睡的情形，將可獲得顯著改善，因此，確實是相當適合於睡眠期間使用的選擇。

而當於睡眠期間使用時，經常的應用是檢查是否出現睡眠呼吸障礙，其中一種睡眠呼吸障礙是睡眠呼吸暫停(Sleep Apnea)，其一般分三種類型：阻塞型睡眠呼吸暫停(Obstructive Sleep Apnea，OSA)，中樞型睡眠呼吸暫停(Central Sleep Apnea，CSA)，以及混合型睡眠呼吸暫停(Mixed Sleep Apnea，MSA)，其中，阻塞型睡眠呼吸暫停(OSA)之主要特徵為，於睡眠期間由於上呼吸道完全或局部阻塞而形成一段時間內呼吸氣流減少或中止之現象，中樞型睡眠呼吸暫停(CSA)是因大腦驅動肌肉進行呼吸的機制出現問題所造成，會使得呼吸肌肉的神經驅動出現短時間的停止，混合型睡眠呼吸暫停(MSA)是指阻塞型睡眠呼吸暫停以及中樞型睡眠呼吸暫停兩者混合出現的情形；還有另一種常見的睡眠呼吸障礙為打鼾，此種產生噪音的症狀是由於睡眠時上呼吸道氣流通過時使得軟組織發生振動而產生。

OSA以及嚴重的打鼾已被研究證實與諸多的臨床症狀高度相關，如白天嗜睡，憂鬱症，高血壓之形成，缺血性心臟疾病，腦血管疾病等，且打鼾為OSA中最常伴隨出現的症狀，並且打鼾也被普遍認為是OSA發生之前兆現象，兩者的成因都和上呼吸道狹窄的生理現象有關。

而根據研究顯示，伴隨著上呼吸道狹窄程度的演進，通常的情況是，先產生與睡眠姿勢相關的打鼾症狀，更嚴重時則即使非仰躺時也開始容易發生打鼾，並開始發展成輕度的OSA，且打鼾的發生與睡眠姿勢的相關性逐漸下降，更進一步，OSA嚴重度也由與睡眠姿勢相關的輕度至中度，最後變成與睡眠姿勢較不相關的重度情形。

睡眠姿勢訓練(Sleep positional Training，SPT)是一種可改善姿勢性OSA及姿勢性打鼾的方法，近年已發展出新一代的姿勢訓練裝置，透過於身體的適當位置，例如，頭部、頸部、胸部或腹部，設置姿勢感測器，例如，加速度器，並在偵測到使用者之睡姿為仰躺時，經由產生微弱的振動警示，而促使使用者改變睡姿以避免仰躺。經由許多的研究報告指出，透過這種簡單卻有效的方式，即可避免患者於睡眠中仰躺，進而大幅降低OSA事件的發生數量。

而本申請的微型生理裝置，無論是應用於睡眠呼吸障礙的檢測，或是進行睡眠姿勢訓練，都相當的適合。

舉例而言，光感測器取得的血氧濃度可用來獲得評估或檢測睡眠呼吸暫停的重要指標，氧減飽和度指數(Oxygen Desaturation Index，ODI)以及低氧水平，PPG訊號取得的心率、DC分量則可用來得出呼吸行為，以瞭解睡眠呼吸的變化；阻抗偵測電極、加速度器、壓電動作感測器、 RIP感測器等可取得呼吸動作，以瞭解胸腹的起伏變化；加速度器、麥克風、壓電振動感測器等可取得打鼾相關資訊；加速度器可用來取得睡眠姿勢、睡眠身體活動資訊等，並進一步得出睡眠階段/狀態相關資訊，溫度感測器可取得體溫資訊，電生理訊號擷取電極可取得眼電訊號、腦電訊號，進而判斷睡眠階段，也可取得心電訊號，瞭解睡眠期間的心臟活動情形。而且，基於殼體相當微小，將不限於僅設置單一個裝置，亦可同時在身體多個部位皆進行設置而取得多種生理資訊，有助於更準確判斷睡眠生理資訊。

當應用於進行睡眠姿勢訓練時，只需在殼體內增設電連接至控制單元的觸覺警示單元，例如，振動模組，就可提供改變姿勢所需的觸覺警示，例如，振動警示，而且，本申請的微型生理裝置原本即會被設置於體表，例如，利用黏附結構進行設置，且具有如前所述的突出緣可幫助裝置更加貼合皮膚，將可使觸覺警示更有效地被傳遞至人體，讓睡眠姿勢訓練的效果更為顯著，至於有關突出緣的實施細節，由於已詳述於前，故在此即不再贅述。

睡眠姿勢訓練最主要的依據是睡眠姿勢，而在本申請中，睡眠姿勢相關資訊則是利用加速度器取得，其取得位置為身體的適當位置，包括頭頂，額頭，耳朵，口鼻，下頦，頸部，胸部，以及腹部，且可設置於身體的任何身體表面，例如，正面，背面等，只要可藉由換算的方式而取得睡眠姿勢的位置皆可，其中，以軀幹以及軀幹上方的頸部最具代表性。

姿勢訓練的方式為，當偵測到睡眠姿勢符合一預設姿勢範圍，例如，仰躺姿勢，並持續一段時間(例如，5秒至10秒)時，觸覺警示單元會啟動觸覺警示，且該觸覺警示會逐漸增加/增量強度，直到偵測到睡眠姿勢脫離該預設姿勢範圍，例如，變成不同的睡眠姿勢、或非仰躺姿勢，則警示立即停止，若在一預設期間(例如，可調整的10秒至60秒)後未偵測到姿勢發生改變，則警示會暫停，並在一段時間(例如，可調整的數分鐘)後重新開始；在一些實施例中，該觸覺警示一開始的頻率/持續時間會非常短，並逐漸地增加，直到使用者不再呈現仰躺姿勢為止；無論警示的強度為何，都會具警示間間隔(例如，2秒)的重複數次(例如，6次)。

至於預設姿勢範圍的設定，則是可依實際需求而有所不同，舉例而言，根據對於仰躺姿勢定義的不同，預設姿勢範圍即有所改變，例如，當加速度器設置於軀幹時，可設定為軀幹平面法線與床面法線夾角落在正負30度的範圍，或者，當加速度器設置於額頭時，由於頭部可能有較多的動作，因此可設定為額頭平面法線與床面法線夾角落在正負45度的範圍，又或者，當加速度器設置於頸部時，可與頭部有同樣的設定範圍等。因此，沒有限制，有各種選擇。

觸覺警示的提供則為，控制單元會被建構以產生一驅動訊號，且觸覺警示單元在接收該驅動訊號後，會產生至少一觸覺警示，並將該至少一觸覺警示提供予該使用者，以達成睡眠姿勢訓練的目的，其中，該驅動訊號是實施為根據該睡眠姿勢相關資訊與一預設姿勢範圍進行比較後，且該睡眠姿勢相關資訊符合該預設姿勢範圍時所決定的一警示行為而產生。

綜上所述，本申請的微型生理裝置，藉由內部結構的配置，達成了前所未有的小巧尺寸，因而突破了人體設置位置的限制，幾乎體表所有的位置皆可進行設置並取得生理訊號，再配合上巧妙設計、適用於身體各個部位的各式穿戴結構，不但提供幾乎無感的穿戴體驗，也打破了使用時機的限制，無論是日常生活、運動、睡眠期間皆能輕鬆使用，故對穿戴形式的生理裝置而言，確實是創新的突破。