心血管健康监测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种心血管健康监测装置及方法，特别涉及一种具有血压以及心电信号测量功能的心血管健康监测装置，以及通过该装置而监测心血管健康的方法。
【背景技术】
[0002]现代人越来越注重自己的健康，尤其是心血管方面的健康，而血压计则是日常生活中最常用来监测心血管健康的居家使用监测装置之一，不仅是因为其使用方便，也由于高血压是相关于如心脏病及糖尿病等各种慢性疾病的危险因素之一。
[0003]目前居家最常见的其中一种血压计是电子式血压计，其操作流程为先固定压脉带，之后再按下启动键并等待血压测量自动完成，这样的简单操作流程让使用者可方便地每日定期纪录血压值变化，有效掌控自身心血管的健康状况。
[0004]最近，由于使用者需求及技术上的发展，除了测量血压的功能之外，部分血压计也开始提供更多相关于心血管系统的信息，例如，由动脉脉搏衍生而得的相关心律不齐的信息，如申请号为US702514的美国专利申请中即提出了可提供有关心房颤动(AF，AtrialFibrillat1n)信息的血压计。
[0005]一般而言，用以判断心律不齐的基础是心电图，且心电图亦是目前最能准确反应心脏活动的信息，在如图1所示的正常心电波形中，P波表示心房去极化的过程，QRS波反应了左右心室的快速去极化过程，T波表示心室的快速复极化过程，PR区间是指从P波开始至QRS波开始的时间，其反应了心脏的电信号自窦房结发出后，通过房室结传入心室所需的时间，ST段则表示心室缓慢复极化的过程，因此，通过观察波形的形状变化，就可得知相关心脏各个部位活动的信息，并藉以区分症状是由心脏的那个部位所引起。
[0006]举例而言，常见的一种心律不齐症状一早发性收缩(Premature Beats)，即分为发生于心房的早发性心房收缩(Premature atrial contract1ns，PAC)，以及发生在心室的早发性心室收缩(Premature ventricular contract1ns，PVC)两种，在区分两者时，通常可以通过观察P波及/或QRS波的形状是否出现异常而判断收缩是来自心房或心室。而就此两种早发性收缩而言，由于心室收缩是负责将血液泵出心脏并输送至身体各处，故当心室收缩出现不正常时，将使得血液无法正常地泵出，造成身体无法获得正常的血液供给，因此相较于心房收缩出现异常，心室收缩异常是更为严重的症状。
[0007]然而，血压计在提供心律不齐相关信息时，由于是以动脉脉搏为基础取得心率后再进行心律不齐的判定，一般而言，观察到心率出现异常时，经由动脉脉搏的波形往往难以区分如前所述的早发性收缩的发生是源自心房或心室，亦无法正确地让使用者了解所检测到的症状的严重性；另外，由于动脉脉搏是心搏经由血液在血管中传递后于肢体上测得的结果，因此其亦存在着准确度无法与心电图相比拟的问题，所以，即使血压计确实能方便地先筛选出一部分的心律不齐症状，但无可避免地，心律不齐的最终判断仍需通过观察心电图而进行确认。
[0008]此外，测量血压期间，压脉带的充放气过程中，会对手臂的血管产生不同的压力，当压力过大时，将可能因为压迫到血管而造成动脉脉搏的振幅变小，而在此时所进行的脉搏测量就可能因此而出现遗漏，造成误判，故由此可知，当利用血压计的压脉带获取动脉脉搏时，在使用上有较多的限制，必须考虑压脉带的压力变化对于血管的影响，而且，当用以判断心律不齐时，还需考虑是否造成不正确的诊断结果。
[0009]所以，根据前述可知，在讨论心血管健康时，较佳是将血压测量以及心电图检测同时列入考量。
[0010]因此，若能有一装置可同时提供血压测量及心电信号测量两种功能，相信将可为心血管健康监测领域，尤其是有关心律不齐的筛选及判断方面，带来很大的改进，也可为临床诊断提供相当的方便性。
[0011]血压计是目前家庭中最常见且具高普及度的心血管健康监测装置之一，而相较于血压计，居家使用的心电信号测量装置则较不为人所熟悉，因此，若可将心电测量与血压计结合在一起，就可通过一般使用者对于血压测量操作流程的熟悉度而让心电信号测量更深入日常生活，有助于居家使用者更了解及掌握自身的心血管健康，也让此两种彼此相关的生理信号可更有效地被利用。
[0012]一般常见的可居家使用心电信号测量装置多为手持式心电检测装置，其可让使用者以手握持检测装置的方式进行测量，所使用的是不需使用导电膏、直接接触皮肤就可进行测量、且可重复使用的干式电极，故对居家使用而言相当方便。
[0013]其中一种常见的操作方式是，在进行测量时，使用者一手握持装置并同时接触装置表面的电极，再将另一个电极接触另一手或是躯干，如图2以及图3所示，以取得心电图。
[0014]然而，这样的方式所面临的最大问题却也是因利用手进行操作所造成。当采用接触双手形式时，如图2所示，会面临的问题是操作稳定度低，因以双手进行测量的方式很容易在测量时发生如手部晃动等不稳定的现象，造成所测得的心电图出现基线漂移、波形变形等情形，如图4A中所标示的部分，因此，相较于正常的心电信号波形，其将导致不正确的分析结果；另外，当使用者希望手部维持稳定而肌肉紧张、或是特意用力以确保与电极间接触时，也很容易因用力而产生肌电信号，如图4B所示，同样会造成信号品质下降，进而导致不正确的心电图分析结果。
[0015]当采用一手握持装置另一边接触胸膛的方式时，如图3所示，相较于双手操作，可较为稳定，所取得的信号也较强，只是这样的操作方式有一个最大缺点，就是必须掀开衣服来接触胸膛才能进行测量，会让使用者有所顾忌，另外，胸腔因呼吸所产生的起伏，也会造成接触胸膛的电极与接触手的电极间产生相对移动，同样容易造成基线漂移而影响所测得的心电图。
[0016]因此，在将心电测量与血压计相结合时，必须考虑电极的种类及配置方式，以提供使用者自然且容易实现的操作方式，也进一步帮助获得良好的信号品质，其中，影响信号品质的因素主要包括，外在环境干扰、皮肤与电极间接触情形、以及使用者操作动作等，举例而言，测量环境中的电磁波可能在所取得的心电信号中产生噪声(noises)，以及测量期间不稳定的接触动作与过度肌肉紧张度所产生的肌电信号可能成为人为干扰源(artifacts)等，这些都会影响信号品质；再者，还需考虑的是接触电极的动作是否可自然融入血压计操作流程中，如此才能避免重新学习的麻烦，也提升操作的流畅度，更进一步增加使用意愿。
[0017]所以，在考虑将心电信号测量与血压计相结合时，确实有需要将上述的这些因素皆列入考虑，以得出最适合居家使用的心血管健康监测装置。
[0018]此外，结合血压测量及心电信号测量的另一优势则是，当可取得稳定且清晰的心电信号时，就可获得相关心率变异率(HRV，Heart Rate Variability)的信息，进而了解自律神经活动，因此，基于自律神经系统亦是影响血压的因素之一，就可通过观察自律神经活动与血压值变化的关系而得知高血压的成因是否与自律神经相关。
【发明内容】
[0019]本发明的目的即在于提供一种心血管健康监测装置，其可提供血压测量以及心电信号测量两种功能。
[0020]本发明的另一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其在已熟知的血压测量操作流程中，自然地带入心电信号测量所需的电极接触行为，以通过降低使用复杂性而提升使用者接受度。
[0021]本发明的再一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其可有效且准确地提供有关判断心律不齐的信息。
[0022]本发明的另一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其通过充气式压脉带检测动脉脉搏，以判断是否具有心律不齐可能事件，并据以通知使用者进行心电信号测量，而让使用者可实时取得心电图，以有利于进一步确认心律不齐的发生及类型。
[0023]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其采用可主动对使用者耳朵及耳朵附近皮肤进行施力的耳戴结构，以提供位于其上的电极与皮肤间的稳定接触。
[0024]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其采用可主动对使用者手指皮肤进行施力的指戴结构，以提供位于其上的电极与皮肤间的稳定接触。
[0025]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其将电极与血压测量时所需的压脉带相结合，以在压脉带环绕手臂的同时完成电极与皮肤间的接触。
[0026]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其将电极设置于壳体的表面，以让使用者可在环绕压脉带的同时完成电极与皮肤间的接触。
[0027]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其将电极设置于壳体的表面，以让使用者可在按压操作装置的同时完成电极与皮肤间的接触。
[0028]本发明的又一目的在于提供一种心血管健康监测装置，其通过穿戴结构而实现电极与皮肤间的接触，适合长时间取得高品质测量心电信号，有利于进行HRV分析，进而了解自律神经活动与血压的关系。
【附图说明】
[0029]图1显示标准心电波形；
[0030]图2显示现有手持式心电检测装置的一种操作方式；
[0031]图3显示现有手持式心电检测装置的另一种操作方式；
[0032]图4A显示出现基线漂移的心电波形；
[0033]图4B显示受肌电信号影响的心电波形；
[0034]图5显示根据本发明的心血管健康监测装置的方块示意图；
[0035]图6A-6C显示根据本发明的耳戴结构的示范性实例；
[0036]图7显示根据本发明的耳戴结构可接触的耳朵附近皮肤的示意图；
[0037]图8A-8B显示根据本发明的指戴结构的示范性实例；
[0038]图9显示根据本发明的电极与压脉带的示范性结合实例；
[0039]图10显示根据本发明心血管健康装置具有用以承载启动键的另一壳体的示范性实例；
[0040]图1IA-1IH图显示本发明的电极与壳体结合的示范性实例；
[0041]图12-15显示根据本发明心血管健康监测装置，