[发明专利]穿戴式生理量测仪

说明书

技术领域

本发明系关于穿戴式生理量测仪，尤其是实时量测用之穿戴式血压仪。

背景技术

连续非侵入式血压(continuous non-invasive blood pressure,CNIBP)的基本原理详述于Peter等人2014年发表于IRBM的“A review of methods for non-invasive and continuous blood pressure monitoring:Pulse transit time method is promising？”，目前较常用的方法是量取脉波传导时间(pulse transit time,PTT)，即脉波从左心室出发(以心电图(Electrocardiograph,ECG)的R峰代表心室挤出血液，即脉波从心室出发的时刻，心电图在体内的传导速度为光速)，传递到肢体末端的时间(由压力式(tonometry)、电阻抗式(impedance)或光式(photo)血管容积计(plethysmograph)，观察脉波再取其波峰，即为脉波到达肢末的时刻)。由脉波传导时间配合受测者本身的血流动力学参数(例如血管弹性、血液黏稠性等，见美国专利5865755A)，即可推估连续非侵入式血压。但这些血流动力学参数不容易直接量测，所以在实际上会先以传统之压脉带型非侵入式血压计(cuff-type non-invasive blood pressure meter,NIBP)与脉波传导时间方法同时量测血压，比对两者以取得相关的血流动力学参数作为校正基准，此后即可在一段时间(例如两小时)之内利用脉波传导时间推估连续非侵入式血压。然而，更长时间之后，血流动力学参数会因人体的排汗排尿或环境的温湿度等因素而显著改变，此时就需要再用传统之非侵入式血压计进行校准，才能维持准确性。

为了让使用者能在正常生活作息中还能进行连续血压量测，而不致于被血压计限制行动，非侵入式连续血压量测仪最好是能穿戴在身上。例如Sotera Wireless公司的一系列美国专利(如US 8,475,370B2与US 8,364,250B2)揭露一种技术，此技术涉及在胸部贴三个电极取得心电图讯号的R峰(即脉波从心室 出发的时刻)，经由电线越过左肩再接到绑在左小臂的主机，再由戴在左手姆指处之发光二极管及光传感器获得光血管容积脉波之波峰(代表脉波传递到姆指的时刻)，以两者之时间(即为脉波传递时间)估算连续非侵入式血压。此专利另具有一传统型非侵入式血压计绑在上臂供校准之用，校准后即可取下，以免使用者受束缚或不舒适。此专利已商品化成名为ViSi Mobile Monitoring System的商品并获美国食品药物管理局(USFDA)K130709号上市许可。然而，该技术涉及将电极贴在特定位置以取得心电图，这对一般人而言非但不舒适也有技术上的困难度，故须由医护人员操作。因此，美国食品药物管理局仅准许此产品用于医疗院所，且需经医师处方。Sotera Wireless公司另有美国专利US 7993275B2，所揭露之手持式装置系藉由双手取得心电图及两个光血管容积脉波，计算得两个脉波传导时间以增加准确度。

Triage Wireless公司之美国专利US 7,481,772B2揭露一种传感器，此传感器的贴片上有两个电极以撷取心电图的R峰，还有一发光二极管及感光二极管以撷取光血管容积脉波，以两者之时间估算连续非侵入式血压。此传感器架构之利弊与US 8,369,936B2类似，其R峰讯号小且易受干扰，而且贴电极在身上很不舒适。

Triage Wireless公司之美国专利公开案US 2008/0,221,461揭露一种血压量测方法，其不用压脉袋但用两个电极取心电讯号、并用两个光学或压力式之血管容积传感器获得脉波讯号，计算得脉波传导时间，并由两个脉波讯号做微分及其他运算，以求得血压。但它必须在同一肢佩戴两个血管容积传感器，并不舒适。

微软公司之美国专利公开案US 2014/0,249,398揭露一种利用手机计算脉波传导时间的方法，其藉由装置在手机上的两个电极由双手取得心电讯号，并且利用手机上的摄影机由瞳孔取得脉波讯号，以此两者之时间作为脉波传导时间。

三星公司之美国专利US 7,896,811B2揭露一种可携式手持装置，其藉由安装在手机上的电极及压力式血管容积传感器，同时获得心电图与脉波。然而，用户手持此装置时，双手便不能同时进行其他工作。