貼片式生理監控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種貼片式生理監控裝置，包含一導電貼片以及一主電路系統。導電貼片包含：一貼片層，其具有一粘著側及一背側；以及至少二導電片，其位于該貼片層的粘著側，且不互相接觸。主電路系統位于貼片層的背側，并與這些導電片電性連接。此貼片式生理監控裝置可在不影響使用者日常活動的情況下進行心電信號的測量，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】貼片式生理監控裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型是關于一種生理監控裝置，特別是關于一種貼片式生理監控裝置。

【背景技術】
[0002]近年來對于穿戴式生醫測量系統方面的技術有非常多的研究，通過將生醫測量系統穿戴于身上，可達到隨時記錄穿戴者的各項生理信號的效果，在對于例如手術后在家修養的病人，或是具有心臟病史的患者，又或者是獨居老人等，可達到有效測量穿戴者的生理信號，并對可能的疾病產生狀況加以提醒或預防，甚至當癥狀發生時更可達到迅速提醒及求救的效果。
[0003]生醫信號例如體溫、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。透過心電信號可觀察人體對各式情境下的反應。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據，可以經由后續的信號處里、統計分析等方式，得到許多醫療診斷信息，例如心律變異度、心臟手術后的復原情形等。從醫學觀點，心電圖測量裝置，不僅可提供大量醫生能判讀的數據，也可增加護理人員照護上的即時性與便利性，在臨床上，更能幫助醫生在了解病患手術中或是手術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；或為胸腔測量，例如胸前導極。臨床上最常使用則是包含上述位置的十二導程心電圖。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，不易單獨操作，且測量數據會受到許多肌肉電信號的影響，影響信號品質。
實用新型內容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種貼片式生理監控裝置，可在不影響使用者日常活動的情況下進行心電信號的測量，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]本實用新型的一方面為一種貼片式生理監控裝置，包含:一導電貼片，包含:一貼片層，其具有一粘著側及一背側；以及至少二導電片，其位于該貼片層的粘著側，且不互相接觸；以及一主電路系統，其位于貼片層的背側，并與這些導電片電性連接。
[0007]于本實用新型的一或多個實施方式中，主電路系統包含:一測量裝置，其通過導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，并產生一分析數據；以及一無線傳輸裝置，其將分析數據進行無線傳輸。
[0008]于本實用新型的一或多個實施方式中，所述的生理監控裝置，還包括:一儲存裝置，其接收并儲存分析數據。
[0009]于本實用新型的一或多個實施方式中，所述的生理監控裝置，還包括:一回饋裝置，其接收分析數據并顯示分析數據。
[0010]于本實用新型的一或多個實施方式中，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]于本實用新型的一或多個實施方式中，回饋裝置包含一顯示屏幕。
[0012]于本實用新型的一或多個實施方式中，無線傳輸裝置為使用RF信號、Zigbee、Bluetooth, WiFi或GPRS方式傳輸該分析數據的傳輸裝置。
[0013]于本實用新型的一或多個實施方式中，儲存裝置包含動態記憶體(DRAM)、SD卡及光盤。
[0014]于本實用新型的一或多個實施方式中，其中主電路系統為一半導體芯片。
[0015]于本實用新型的一或多個實施方式中，導電貼片的形狀為長方形或橢圓形。
[0016]于本實用新型的一或多個實施方式中，導電貼片的形狀為長條形且包含:一測量部，主電路系統設置于測量部中；以及一延伸部，延伸部與測量部連結，并具有一接地電極。
[0017]于本實用新型的一或多個實施方式中，導電貼片為可拋棄式導電貼片，且主電路系統為可重復使用的主電路系統。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細說明如下:
[0019]圖1A-1B繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖；
[0020]圖2繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖；
[0021]圖3A-3C繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置所產生的分析數據圖；
[0022]圖4A-4B繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖；
[0023]圖5繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖。

【具體實施方式】
[0024]請參閱圖1A及圖1B，圖1A至圖1B繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖。圖1A為貼片式生理監控裝置的前視圖，圖1B為貼片式生理監控裝置的后視圖。貼片式生理監控裝置100包括一導電貼片110及一主電路系統120。導電貼片110包括一貼片層112及兩導電片132、134。貼片層112具有一粘著側102及一背側104。兩導電片132、134位于貼片層112的粘著側102上，且兩導電片132、134不互相接觸。主電路系統120位于貼片層112的背側104上并與導電片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。導電片132、134可為具導電性的薄膜例如石墨或金屬薄膜以作為電極使用，在部分實施方式中，導電片132、134由導電塑料所形成，導電塑料為經高介電常數溶劑表面處理或添加的有機導電聚合物，其中，高介電常數溶劑可為甲醇、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。在部分實施方式中，主電路系統120可透過導線140與導電片132、134電性連接。此貼片式生理監控裝置100在使用時以貼片層112的粘著側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。通過兩導電片132、134作為正負極以接收使用者的生理信號，并傳遞至主電路系統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。在部分實施方式中，主電路系統120可與導電貼片110分離，且導電貼片110為可拋棄式，可隨時替換。主電路系統120可由接合或粘貼等方式設置于導電貼片110的背側104。在部分實施方式中，導電貼片110可為長方型或橢圓形。
[0025]請參閱圖2，圖2繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖。圖中繪示主電路系統120的系統結構。主電路系統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，以利于后續信號分析。分析裝置126則可分析放大生理信號以產生分析數據。在部分實施方式中，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據以無線傳輸的方式傳至云端或是特定主機或服務器。無線傳輸裝置128可避免傳統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等方式傳輸分析數據。在部分實施方式中，這些裝置122、124、126、128皆為電路，而主電路系統120為一半導體芯片。在部分實施方式中，貼片式生理監控裝置100還包含一儲存裝置142，儲存裝置142可位于主電路系統120中，將分析裝置126所得的分析數據處存在主電路系統120中，或者是與主電路系統120分離，接收無線傳輸裝置128所傳輸的分析數據并將其儲存。在部分實施方式中，儲存裝置142包含動態記憶體(DRAM)、SD卡及光盤。在部分實施方式中，貼片式生理監控裝置100還包含一回饋裝置144。回饋裝置144可位于主電路系統120上或與主電路系統120分離。在部分實施方式中，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所傳輸的分析數據或直接由分析裝置126獲得分析數據，并將分析數據顯示于顯示裝置上。在部分實施方式中，當分析數據的內容有異常之時，例如心電信號變得不規則時，回饋裝置144亦可發出聲音、震動或閃光提醒使用者注意自身狀態是否有異常或是可以聯絡醫院進行治療。
[0026]請參閱圖3A-3C，圖3A-3C繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置所產生的分析數據圖。圖3A所示為貼片式生理監控裝置100貼于使用者的頸部后方時經由測量裝置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秒間的區間以解釋本實用新型的生理監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由凹陷濾波器濾掉60赫茲的信號，再經過高通濾波器濾掉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的心電信號經由分析算出整段數據的平均值跟標準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，方點處即為所偵測出的R波位置，通過兩個R波之間的間隔區間(R-R interval)即為心跳周期，而當此R波位置或心跳區間異常時，便可透過回饋裝置144提醒使用者。此分析數據并可進行后續應用，例如心律變異度計算、交感、副交感神經運作情形等，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繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖。圖5繪示根據本實用新型的一種貼片式生理監控裝置的示意圖。圖4A為貼片式生理監控裝置的前視圖，圖4B為貼片式生理監控裝置的后視圖。與圖1A-1B的貼片式生理監控裝置100相較，貼片式生理監控裝置400多了延伸部418。貼片式生理監控裝置400包括一導電貼片410及一主電路系統420。導電貼片410的形狀為長條形且具有一測量部416及一延伸部418。導電貼片410包括一貼片層412及三導電片432、434、436。貼片層412具有一粘著側402及一背側404。三導電片432、434、436位于貼片層412的粘著側402上，兩導電片432、434位于測量部416中且不互相接觸，導電片436位于延伸部418中。主電路系統420位于貼片層412的背側404上并與導電片432、434、436電性連接。在部分實施方式中主電路系統420可透過導線440與導電片432、434、436電性連接。此貼片式生理監控裝置400在使用時以貼片層412的測量部416通過粘著側402粘貼至使用者的頸部后方。兩導電片432、434作為正負極且分別對應于頸部的左右側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420中。延伸部418則順勢粘貼至耳朵后方，并將導電片436對應至耳朵后側，作為接地電極使用，以獲得更準確的心電信號。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。導電片432、434、436可為具導電性的薄膜例如石墨或金屬薄膜以作為電極使用，在部分實施方式中，導電片432、434由導電塑料所形成，導電塑料為經高介電常數溶劑表面處理或添加的有機導電聚合物，其中，高介電常數溶劑可為甲醇、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。在部分實施方式中，主電路系統420可與導電貼片410分離，且導電貼片410為可拋棄式，可隨時替換。主電路系統420可由接合或粘貼等方式設置于導電貼片410的背側404。
[0028]綜上所述，本實用新型所提供的貼片式生理監控裝置可讓使用者在各種情況下，例如聽音樂、睡覺、戶外運動時，使用此裝置量取心電信號。解決傳統心電圖測量需要與儀器連結的使用限制。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，且此貼片式生理監控裝置亦可進行替換，以延長主電路系統的使用壽命。并可進一步針對此心電信號進行信號處理，得到生理信號的相關信息。提供簡易的生理信號測量方式并可獲得即時回饋。
[0029]雖然本實用新型已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種貼片式生理監控裝置，其特征在于，包含: 一導電貼片，包含:一貼片層，其具有一粘著側及一背側；以及至少二導電片，其位于該貼片層的該粘著側，且不互相接觸；以及 一主電路系統，其位于該貼片層的該背側，并與所述導電片電性連接。
2.根據權利要求1所述的生理監控裝置，其特征在于，該主電路系統包含: 一測量裝置，其通過所述導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，并產生一分析數據；以及 一無線傳輸裝置，其將該分析數據進行無線傳輸。
3.根據權利要求2所述的生理監控裝置，其特征在于，還包括: 一儲存裝置，其接收并儲存該分析數據。
4.根據權利要求2所述的生理監控裝置，其特征在于，還包括: 一回饋裝置，其接收該分析數據并顯示該分析數據。
5.根據權利要求2所述的生理監控裝置，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.根據權利要求4所述的生理監控裝置，其特征在于，該回饋裝置包含一顯示屏幕。
7.根據權利要求2所述的生理監控裝置，其特征在于，該無線傳輸裝置為使用RF信號、Zigbee、Bluetooth、WiFi或GPRS方式傳輸該分析數據的傳輸裝置。
8.根據權利要求3所述的生理監控裝置，其特征在于，該儲存裝置包含動態記憶體、SD卡及光盤。
9.根據權利要求2所述的生理監控裝置，其特征在于，該主電路系統為一半導體芯片。
10.根據權利要求1所述的生理監控裝置，其特征在于，該導電貼片的形狀為長方形或橢圓形。
11.根據權利要求1所述的生理監控裝置，其特征在于，該導電貼片的形狀為長條形且包含: 一測量部，該主電路系統設置于該測量部中；以及 一延伸部，該延伸部與該測量部連結，并具有一接地電極。
12.根據權利要求1所述的生理監控裝置，其特征在于，該導電貼片為可拋棄式導電貼片，且該主電路系統為可重復使用的主電路系統。
【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 優先權日:2014年9月25日
【發明者】李柏磊, 徐國鎧, 許顥騰, 李得民 申請人:國立中央大學