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的情況下進(jìn)行心電信號的測量，并較不容易受到雜訊干擾。并可通過無線傳輸將測量結(jié)果即時回饋給使用者，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]近年來對于穿戴式生醫(yī)測量系統(tǒng)方面的技術(shù)有非常多的研究，通過將生醫(yī)測量系統(tǒng)穿戴于身上，可達(dá)到隨時記錄穿戴者的各項(xiàng)生理信號的效果，在對于例如手術(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)到有效測量穿戴者的生理信號，并對可能的疾病產(chǎn)生狀況加以提醒或預(yù)防，甚至當(dāng)癥狀發(fā)生時更可達(dá)到迅速提醒及求救的效果。
[0003]生醫(yī)信號例如體溫、脈搏、呼吸速率以及心電信號(Electrocard1graphy, ECG)等皆可用于判斷人體生理狀態(tài)。透過心電信號可觀察人體對各式情境下的反應(yīng)。心電圖測量裝置(ECG Recorder Device)是測量人體心臟活動情形的裝置,所記錄下來的心電信號數(shù)據(jù)，可以經(jīng)由后續(xù)的信號處里、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)后的心電信號活動情形。
[0004]心電圖測量裝置測量心電圖，接收到的是從心臟的收縮與舒張所產(chǎn)生的電信號。以往心電圖測量裝置的測量方式不外乎為肢體測量，例如左右手腕及右腳踝骨處；或?yàn)樾厍粶y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。但是這樣的測量方式對于病患或是使用者在使用上會造成行動上的不便，不易單獨(dú)操作，且測量數(shù)據(jù)會受到許多肌肉電信號的影響，影響信號品質(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?；顒拥那闆r下進(jìn)行心電信號的測量，并較不容易受到雜訊干擾。并可通過無線傳輸將測量結(jié)果即時回饋給使用者，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)用新型的一或多個實(shí)施方式中，主電路系統(tǒng)包含:一測量裝置，其通過導(dǎo)電片獲得一生理信號；一放大裝置，其用于放大生理信號，形成一放大生理信號；一分析裝置，其用于分析放大生理信號，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)用新型的一或多個實(shí)施方式中，所述的生理監(jiān)控裝置，還包括:一儲存裝置，其接收并儲存分析數(shù)據(jù)。
[0009]于本實(shí)用新型的一或多個實(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)用新型的一或多個實(shí)施方式中，無線傳輸裝置為使用RF信號、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)用新型的一或多個實(shí)施方式中，儲存裝置包含動態(tài)記憶體(DRAM)、SD卡及光盤。
[0014]于本實(shí)用新型的一或多個實(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)用新型的一或多個實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片的形狀為長方形或橢圓形。
[0016]于本實(shí)用新型的一或多個實(shí)施方式中，導(dǎo)電貼片的形狀為長條形且包含:一測量部，主電路系統(tǒng)設(shè)置于測量部中；以及一延伸部，延伸部與測量部連結(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時間粘貼的舒適性。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在使用時以貼片層112的粘著側(cè)102粘貼至使用者身上欲測量的位置，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，并傳遞至主電路系統(tǒng)120中，所測量的生理信號例如心電信號。亦可粘貼在肌肉上以測量肌電波或其他生理電信號。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可為長方型或橢圓形。
[0025]請參閱圖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。測量裝置122用于從導(dǎo)電片132、134處獲得使用者的生理信號116。放大裝置124用于將測量裝置122所獲得的使用者生理信號116放大，形成放大生理信號，以利于后續(xù)信號分析。分析裝置126則可分析放大生理信號以產(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)測量心電信號須以電線連接的困擾，并使使用者能隨時隨地測量生理信號。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、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還包含一儲存裝置142，儲存裝置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)并將其儲存。在部分實(shí)施方式中，儲存裝置142包含動態(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?；仞佈b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?；仞佈b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，例如心電信號變得不規(guī)則時，回饋裝置144亦可發(fā)出聲音、震動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經(jīng)由測量裝置122所得的心電信號。貼于頸部后方使用時更能減低所測量的心電信號受到肌肉電信號的影響。此組信號取第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。圖3A獲得的心電信號在經(jīng)由放大裝置124及分析裝置126處理后的信號即為圖3B所示的信號。圖3A的心電信號在放大后經(jīng)由凹陷濾波器濾掉60赫茲的信號，再經(jīng)過高通濾波器濾掉10赫茲以下的信號及低通濾波器濾掉40赫茲以上的信號即成為圖3B所得的信號。將圖3B的心電信號經(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)圖中的相對極大值超越此閥值時便為R波位置。在圖3C中，方點(diǎn)處即為所偵測出的R波位置，通過兩個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，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的形狀為長條形且具有一測量部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在使用時以貼片層412的測量部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)極且分別對應(yīng)于頸部的左右側(cè)以接收使用者的生理信號，并將所測得的生理信號傳遞至主電路系統(tǒng)420中。延伸部418則順勢粘貼至耳朵后方，并將導(dǎo)電片436對應(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。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時間粘貼的舒適性。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)動時，使用此裝置量取心電信號。解決傳統(tǒng)心電圖測量需要與儀器連結(jié)的使用限制。并可于頸后測量以降低使用者肢體動作及肌肉電信號對所測量的生理信號的干擾，且此貼片式生理監(jiān)控裝置亦可進(jìn)行替換，以延長主電路系統(tǒng)的使用壽命。并可進(jìn)一步針對此心電信號進(jìn)行信號處理，得到生理信號的相關(guān)信息。提供簡易的生理信號測量方式并可獲得即時回饋。
[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)可作各種的更動與潤飾，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: 一測量裝置，其通過所述導(dǎo)電片獲得一生理信號； 一放大裝置，其用于放大該生理信號，形成一放大生理信號； 一分析裝置，其用于分析該放大生理信號，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: 一儲存裝置，其接收并儲存該分析數(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、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，該儲存裝置包含動態(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)電貼片的形狀為長條形且包含: 一測量部，該主電路系統(tǒng)設(shè)置于該測量部中；以及 一延伸部，該延伸部與該測量部連結(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】A61B5/04GK204106001SQ201420555616
【公開日】2015年1月21日 申請日期: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 申請人:國立中央大學(xué)