貼片式生理監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種貼片式生理監(jiān)控裝置，包含一導(dǎo)電貼片以及一主電路系統(tǒng)。導(dǎo)電貼片包含：一貼片層，其具有一粘著側(cè)及一背側(cè)；以及至少二導(dǎo)電片，其位于該貼片層的粘著側(cè)，且不互相接觸。主電路系統(tǒng)位于貼片層的背側(cè)，并與這些導(dǎo)電片電性連接。此貼片式生理監(jiān)控裝置可在不影響使用者日常活動(dòng)的情況下進(jìn)行心電信號(hào)的測(cè)量，并較不容易受到雜訊干擾。并可通過無線傳輸將測(cè)量結(jié)果即時(shí)回饋給使用者，使使用者更能掌控自身健康狀況。
【專利說明】貼片式生理監(jiān)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于一種生理監(jiān)控裝置，特別是關(guān)于一種貼片式生理監(jiān)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來對(duì)于穿戴式生醫(yī)測(cè)量系統(tǒng)方面的技術(shù)有非常多的研究，通過將生醫(yī)測(cè)量系統(tǒng)穿戴于身上，可達(dá)到隨時(shí)記錄穿戴者的各項(xiàng)生理信號(hào)的效果，在對(duì)于例如手術(shù)后在家修養(yǎng)的病人，或是具有心臟病史的患者，又或者是獨(dú)居老人等，可達(dá)到有效測(cè)量穿戴者的生理信號(hào)，并對(duì)可能的疾病產(chǎn)生狀況加以提醒或預(yù)防，甚至當(dāng)癥狀發(fā)生時(shí)更可達(dá)到迅速提醒及求救的效果。
[0003]生醫(yī)信號(hào)例如體溫、脈搏、呼吸速率以及心電信號(hào)(Electrocard1graphy, ECG)等皆可用于判斷人體生理狀態(tài)。透過心電信號(hào)可觀察人體對(duì)各式情境下的反應(yīng)。心電圖測(cè)量裝置(ECG Recorder Device)是測(cè)量人體心臟活動(dòng)情形的裝置,所記錄下來的心電信號(hào)數(shù)據(jù)，可以經(jīng)由后續(xù)的信號(hào)處里、統(tǒng)計(jì)分析等方式，得到許多醫(yī)療診斷信息，例如心律變異度、心臟手術(shù)后的復(fù)原情形等。從醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)，心電圖測(cè)量裝置，不僅可提供大量醫(yī)生能判讀的數(shù)據(jù)，也可增加護(hù)理人員照護(hù)上的即時(shí)性與便利性，在臨床上，更能幫助醫(yī)生在了解病患手術(shù)中或是手術(shù)后的心電信號(hào)活動(dòng)情形。
[0004]心電圖測(cè)量裝置測(cè)量心電圖，接收到的是從心臟的收縮與舒張所產(chǎn)生的電信號(hào)。以往心電圖測(cè)量裝置的測(cè)量方式不外乎為肢體測(cè)量，例如左右手腕及右腳踝骨處；或?yàn)樾厍粶y(cè)量，例如胸前導(dǎo)極。臨床上最常使用則是包含上述位置的十二導(dǎo)程心電圖。但是這樣的測(cè)量方式對(duì)于病患或是使用者在使用上會(huì)造成行動(dòng)上的不便，不易單獨(dú)操作，且測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)受到許多肌肉電信號(hào)的影響，影響信號(hào)品質(zhì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種貼片式生理監(jiān)控裝置，可在不影響使用者日常活動(dòng)的情況下進(jìn)行心電信號(hào)的測(cè)量，并較不容易受到雜訊干擾。并可通過無線傳輸將測(cè)量結(jié)果即時(shí)回饋給使用者，使使用者更能掌控自身健康狀況。
[0006]本實(shí)用新型的一方面為一種貼片式生理監(jiān)控裝置，包含:一導(dǎo)電貼片，包含:一貼片層，其具有一粘著側(cè)及一背側(cè)；以及至少二導(dǎo)電片，其位于該貼片層的粘著側(cè)，且不互相接觸；以及一主電路系統(tǒng)，其位于貼片層的背側(cè)，并與這些導(dǎo)電片電性連接。
[0007]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，主電路系統(tǒng)包含:一測(cè)量裝置，其通過導(dǎo)電片獲得一生理信號(hào)；一放大裝置，其用于放大生理信號(hào)，形成一放大生理信號(hào)；一分析裝置，其用于分析放大生理信號(hào)，并產(chǎn)生一分析數(shù)據(jù)；以及一無線傳輸裝置，其將分析數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸。
[0008]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，所述的生理監(jiān)控裝置，還包括:一儲(chǔ)存裝置，其接收并儲(chǔ)存分析數(shù)據(jù)。
[0009]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，所述的生理監(jiān)控裝置，還包括:一回饋裝置，其接收分析數(shù)據(jù)并顯示分析數(shù)據(jù)。
[0010]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，分析裝置包含一凹陷(notch)濾波器、一高通濾波器、以及一低通濾波器。
[0011]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，回饋裝置包含一顯示屏幕。
[0012]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，無線傳輸裝置為使用RF信號(hào)、Zigbee、Bluetooth, WiFi或GPRS方式傳輸該分析數(shù)據(jù)的傳輸裝置。
[0013]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，儲(chǔ)存裝置包含動(dòng)態(tài)記憶體(DRAM)、SD卡及光盤。
[0014]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，其中主電路系統(tǒng)為一半導(dǎo)體芯片。
[0015]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片的形狀為長(zhǎng)方形或橢圓形。
[0016]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片的形狀為長(zhǎng)條形且包含:一測(cè)量部，主電路系統(tǒng)設(shè)置于測(cè)量部中；以及一延伸部，延伸部與測(cè)量部連結(jié)，并具有一接地電極。
[0017]于本實(shí)用新型的一或多個(gè)實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片為可拋棄式導(dǎo)電貼片，且主電路系統(tǒng)為可重復(fù)使用的主電路系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細(xì)說明如下:
[0019]圖1A-1B繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖；
[0020]圖2繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖；
[0021]圖3A-3C繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)圖；
[0022]圖4A-4B繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖；
[0023]圖5繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]請(qǐng)參閱圖1A及圖1B，圖1A至圖1B繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖。圖1A為貼片式生理監(jiān)控裝置的前視圖，圖1B為貼片式生理監(jiān)控裝置的后視圖。貼片式生理監(jiān)控裝置100包括一導(dǎo)電貼片110及一主電路系統(tǒng)120。導(dǎo)電貼片110包括一貼片層112及兩導(dǎo)電片132、134。貼片層112具有一粘著側(cè)102及一背側(cè)104。兩導(dǎo)電片132、134位于貼片層112的粘著側(cè)102上，且兩導(dǎo)電片132、134不互相接觸。主電路系統(tǒng)120位于貼片層112的背側(cè)104上并與導(dǎo)電片132、134電性連接。貼片層112可為例如膠帶或貼布等單面具有粘性的材料，在部分實(shí)施方式中，貼片層112具有透氣性以提供長(zhǎng)時(shí)間粘貼的舒適性。導(dǎo)電片132、134可為具導(dǎo)電性的薄膜例如石墨或金屬薄膜以作為電極使用，在部分實(shí)施方式中，導(dǎo)電片132、134由導(dǎo)電塑料所形成，導(dǎo)電塑料為經(jīng)高介電常數(shù)溶劑表面處理或添加的有機(jī)導(dǎo)電聚合物，其中，高介電常數(shù)溶劑可為甲醇、乙二醇、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙腈、聚乙二醇、蟻酸、硫酸等。在部分實(shí)施方式中，主電路系統(tǒng)120可透過導(dǎo)線140與導(dǎo)電片132、134電性連接。此貼片式生理監(jiān)控裝置100在使用時(shí)以貼片層112的粘著側(cè)102粘貼至使用者身上欲測(cè)量的位置，例如頭頸后方、左右肢體、胸部前后等位置。通過兩導(dǎo)電片132、134作為正負(fù)極以接收使用者的生理信號(hào)，并傳遞至主電路系統(tǒng)120中，所測(cè)量的生理信號(hào)例如心電信號(hào)。亦可粘貼在肌肉上以測(cè)量肌電波或其他生理電信號(hào)。在部分實(shí)施方式中，主電路系統(tǒng)120可與導(dǎo)電貼片110分離，且導(dǎo)電貼片110為可拋棄式，可隨時(shí)替換。主電路系統(tǒng)120可由接合或粘貼等方式設(shè)置于導(dǎo)電貼片110的背側(cè)104。在部分實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片110可為長(zhǎng)方型或橢圓形。
[0025]請(qǐng)參閱圖2，圖2繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖。圖中繪示主電路系統(tǒng)120的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。主電路系統(tǒng)120中包含一測(cè)量裝置122、一放大裝置124、一分析裝置126以及一無線傳輸裝置128。測(cè)量裝置122用于從導(dǎo)電片132、134處獲得使用者的生理信號(hào)116。放大裝置124用于將測(cè)量裝置122所獲得的使用者生理信號(hào)116放大，形成放大生理信號(hào)，以利于后續(xù)信號(hào)分析。分析裝置126則可分析放大生理信號(hào)以產(chǎn)生分析數(shù)據(jù)。在部分實(shí)施方式中，分析裝置包含一凹陷(notch)濾波器、一高通濾波器、以及一低通濾波器。無線傳輸裝置128可將所獲得的分析數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞絺髦猎贫嘶蚴翘囟ㄖ鳈C(jī)或服務(wù)器。無線傳輸裝置128可避免傳統(tǒng)測(cè)量心電信號(hào)須以電線連接的困擾，并使使用者能隨時(shí)隨地測(cè)量生理信號(hào)。并可減少主電路系統(tǒng)120的體積。無線傳輸裝置可使用RF信號(hào)、Zigbee、Bluetooth、WiF1、GPRS等方式傳輸分析數(shù)據(jù)。在部分實(shí)施方式中，這些裝置122、124、126、128皆為電路，而主電路系統(tǒng)120為一半導(dǎo)體芯片。在部分實(shí)施方式中，貼片式生理監(jiān)控裝置100還包含一儲(chǔ)存裝置142，儲(chǔ)存裝置142可位于主電路系統(tǒng)120中，將分析裝置126所得的分析數(shù)據(jù)處存在主電路系統(tǒng)120中，或者是與主電路系統(tǒng)120分離，接收無線傳輸裝置128所傳輸?shù)姆治鰯?shù)據(jù)并將其儲(chǔ)存。在部分實(shí)施方式中，儲(chǔ)存裝置142包含動(dòng)態(tài)記憶體(DRAM)、SD卡及光盤。在部分實(shí)施方式中，貼片式生理監(jiān)控裝置100還包含一回饋裝置144。回饋裝置144可位于主電路系統(tǒng)120上或與主電路系統(tǒng)120分離。在部分實(shí)施方式中，回饋裝置144可包含一顯示屏幕。回饋裝置144可接收無線傳輸裝置128所傳輸?shù)姆治鰯?shù)據(jù)或直接由分析裝置126獲得分析數(shù)據(jù)，并將分析數(shù)據(jù)顯示于顯示裝置上。在部分實(shí)施方式中，當(dāng)分析數(shù)據(jù)的內(nèi)容有異常之時(shí)，例如心電信號(hào)變得不規(guī)則時(shí)，回饋裝置144亦可發(fā)出聲音、震動(dòng)或閃光提醒使用者注意自身狀態(tài)是否有異常或是可以聯(lián)絡(luò)醫(yī)院進(jìn)行治療。
[0026]請(qǐng)參閱圖3A-3C，圖3A-3C繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)圖。圖3A所示為貼片式生理監(jiān)控裝置100貼于使用者的頸部后方時(shí)經(jīng)由測(cè)量裝置122所得的心電信號(hào)。貼于頸部后方使用時(shí)更能減低所測(cè)量的心電信號(hào)受到肌肉電信號(hào)的影響。此組信號(hào)取第27秒至32秒間的區(qū)間以解釋本實(shí)用新型的生理監(jiān)控裝置可如何處理所獲得的生理信號(hào)。圖3A獲得的心電信號(hào)在經(jīng)由放大裝置124及分析裝置126處理后的信號(hào)即為圖3B所示的信號(hào)。圖3A的心電信號(hào)在放大后經(jīng)由凹陷濾波器濾掉60赫茲的信號(hào)，再經(jīng)過高通濾波器濾掉10赫茲以下的信號(hào)及低通濾波器濾掉40赫茲以上的信號(hào)即成為圖3B所得的信號(hào)。將圖3B的心電信號(hào)經(jīng)由分析算出整段數(shù)據(jù)的平均值跟標(biāo)準(zhǔn)差以及相對(duì)極大值后，可訂出一閥值(Threshold)。借由此閥值可判斷出R波位置，當(dāng)圖中的相對(duì)極大值超越此閥值時(shí)便為R波位置。在圖3C中，方點(diǎn)處即為所偵測(cè)出的R波位置，通過兩個(gè)R波之間的間隔區(qū)間(R-R interval)即為心跳周期，而當(dāng)此R波位置或心跳區(qū)間異常時(shí)，便可透過回饋裝置144提醒使用者。此分析數(shù)據(jù)并可進(jìn)行后續(xù)應(yīng)用，例如心律變異度計(jì)算、交感、副交感神經(jīng)運(yùn)作情形等，可更加明了使用者的健康狀況。
[0027]請(qǐng)參閱圖4A-4B及圖5。圖4A-4B繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖。圖5繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一種貼片式生理監(jiān)控裝置的示意圖。圖4A為貼片式生理監(jiān)控裝置的前視圖，圖4B為貼片式生理監(jiān)控裝置的后視圖。與圖1A-1B的貼片式生理監(jiān)控裝置100相較，貼片式生理監(jiān)控裝置400多了延伸部418。貼片式生理監(jiān)控裝置400包括一導(dǎo)電貼片410及一主電路系統(tǒng)420。導(dǎo)電貼片410的形狀為長(zhǎng)條形且具有一測(cè)量部416及一延伸部418。導(dǎo)電貼片410包括一貼片層412及三導(dǎo)電片432、434、436。貼片層412具有一粘著側(cè)402及一背側(cè)404。三導(dǎo)電片432、434、436位于貼片層412的粘著側(cè)402上，兩導(dǎo)電片432、434位于測(cè)量部416中且不互相接觸，導(dǎo)電片436位于延伸部418中。主電路系統(tǒng)420位于貼片層412的背側(cè)404上并與導(dǎo)電片432、434、436電性連接。在部分實(shí)施方式中主電路系統(tǒng)420可透過導(dǎo)線440與導(dǎo)電片432、434、436電性連接。此貼片式生理監(jiān)控裝置400在使用時(shí)以貼片層412的測(cè)量部416通過粘著側(cè)402粘貼至使用者的頸部后方。兩導(dǎo)電片432、434作為正負(fù)極且分別對(duì)應(yīng)于頸部的左右側(cè)以接收使用者的生理信號(hào)，并將所測(cè)得的生理信號(hào)傳遞至主電路系統(tǒng)420中。延伸部418則順勢(shì)粘貼至耳朵后方，并將導(dǎo)電片436對(duì)應(yīng)至耳朵后側(cè)，作為接地電極使用，以獲得更準(zhǔn)確的心電信號(hào)。粘貼部位如圖5所示。貼片層412可為例如膠帶或貼布等單面具有粘性的材料，在部分實(shí)施方式中，貼片層412具有透氣性以提供長(zhǎng)時(shí)間粘貼的舒適性。導(dǎo)電片432、434、436可為具導(dǎo)電性的薄膜例如石墨或金屬薄膜以作為電極使用，在部分實(shí)施方式中，導(dǎo)電片432、434由導(dǎo)電塑料所形成，導(dǎo)電塑料為經(jīng)高介電常數(shù)溶劑表面處理或添加的有機(jī)導(dǎo)電聚合物，其中，高介電常數(shù)溶劑可為甲醇、乙二醇、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙腈、聚乙二醇、蟻酸、硫酸等。在部分實(shí)施方式中，主電路系統(tǒng)420可與導(dǎo)電貼片410分離，且導(dǎo)電貼片410為可拋棄式，可隨時(shí)替換。主電路系統(tǒng)420可由接合或粘貼等方式設(shè)置于導(dǎo)電貼片410的背側(cè)404。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的貼片式生理監(jiān)控裝置可讓使用者在各種情況下，例如聽音樂、睡覺、戶外運(yùn)動(dòng)時(shí)，使用此裝置量取心電信號(hào)。解決傳統(tǒng)心電圖測(cè)量需要與儀器連結(jié)的使用限制。并可于頸后測(cè)量以降低使用者肢體動(dòng)作及肌肉電信號(hào)對(duì)所測(cè)量的生理信號(hào)的干擾，且此貼片式生理監(jiān)控裝置亦可進(jìn)行替換，以延長(zhǎng)主電路系統(tǒng)的使用壽命。并可進(jìn)一步針對(duì)此心電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，得到生理信號(hào)的相關(guān)信息。提供簡(jiǎn)易的生理信號(hào)測(cè)量方式并可獲得即時(shí)回饋。
[0029]雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種貼片式生理監(jiān)控裝置，其特征在于，包含: 一導(dǎo)電貼片，包含:一貼片層，其具有一粘著側(cè)及一背側(cè)；以及至少二導(dǎo)電片，其位于該貼片層的該粘著側(cè)，且不互相接觸；以及 一主電路系統(tǒng)，其位于該貼片層的該背側(cè)，并與所述導(dǎo)電片電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該主電路系統(tǒng)包含: 一測(cè)量裝置，其通過所述導(dǎo)電片獲得一生理信號(hào)； 一放大裝置，其用于放大該生理信號(hào)，形成一放大生理信號(hào)； 一分析裝置，其用于分析該放大生理信號(hào)，并產(chǎn)生一分析數(shù)據(jù)；以及 一無線傳輸裝置，其將該分析數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括: 一儲(chǔ)存裝置，其接收并儲(chǔ)存該分析數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括: 一回饋裝置，其接收該分析數(shù)據(jù)并顯示該分析數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該分析裝置包含一凹陷濾波器、一高通濾波器、以及一低通濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該回饋裝置包含一顯示屏幕。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該無線傳輸裝置為使用RF信號(hào)、Zigbee、Bluetooth、WiFi或GPRS方式傳輸該分析數(shù)據(jù)的傳輸裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該儲(chǔ)存裝置包含動(dòng)態(tài)記憶體、SD卡及光盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該主電路系統(tǒng)為一半導(dǎo)體芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該導(dǎo)電貼片的形狀為長(zhǎng)方形或橢圓形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該導(dǎo)電貼片的形狀為長(zhǎng)條形且包含: 一測(cè)量部，該主電路系統(tǒng)設(shè)置于該測(cè)量部中；以及 一延伸部，該延伸部與該測(cè)量部連結(jié)，并具有一接地電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生理監(jiān)控裝置，其特征在于，該導(dǎo)電貼片為可拋棄式導(dǎo)電貼片，且該主電路系統(tǒng)為可重復(fù)使用的主電路系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】A61B5/04GK204106001SQ201420555616
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】李柏磊, 徐國鎧, 許顥騰, 李得民 申請(qǐng)人:國立中央大學(xué)