TWM463111U - 人體生理回饋機制評估裝置 - Google Patents
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
本新型是有關於一種評估裝置，特別是指一種用於自律神經系統與感壓反射分析的人體生理回體機制評估裝置。
近幾年來科技文明迅速發展下，造成社會競爭力劇烈增加，許多人的生活作息與飲食習慣隨之改變，根據近幾年來衛生署國內十大死因統計，高血壓相關疾病與腦心血管疾病都處於十大死因之一，可以知道高血壓是國人一大隱憂。
在醫學臨床研究上，心電圖(Electrocardiogram ；ECG)與血壓(Blood pressure；BP)的非侵入式檢測常常被使用，從相關研究中顯示，心電圖與血壓顯示的波形可以反應出身體的表現特徵，例如：心電圖上可以藉由R波與R波之間的間距(R-R interval)，進行頻譜分析後，可用於評估自律神經系統(autonomic nervous system；ANS)。自律神經系統會反應在心電訊號或血壓訊號頻譜能量分布上，主要可以分成高頻與低頻兩種頻帶，高、低頻區可
以評估副交感神經與交感神經作用關係，藉由這兩種頻帶可以評估自律神經系統調控情形。血壓的頻譜分析中的高、低頻帶可以用來評估交感神經與呼吸作用關係。心電訊號與血壓訊號的互相關係之分析可以了解血壓變化對於心率(heart rate；HR)的變動影響關係，用於評估感壓反射(Baroreflex)機制，作為評估腦心血管相關疾病預兆的生理回饋指標之一。
惟，前述心電訊號與血壓訊號的互相關係雖然可以用於評估感壓反射機制與自律神經系統調控情形，卻仍然有判斷不夠精準的情形。
因此，本新型之目的，即在提供一種能夠提升生理回饋指標的準確性與可靠性的人體生理回饋機制評估裝置。
於是本新型人體生理回饋機制評估裝置，包含一通訊單元、一處理單元，及一顯示單元。該通訊單元在受測者平躺與被動起身的狀況下，擷取受測者連續的血壓訊號。該處理單元與該通訊單元電連接，且根據前述血壓訊號，分別換算出平均血壓、平均心率，進行自律神經系統與感壓反射分析。該顯示單元與該處理單元電連接，且顯示前述自律神經系統與感壓反射的分析結果。
本新型的功效：利用受測者平躺與被動起身時血壓訊號的變化，做為自律神經系統與感壓反射分析的依據，進而大幅提升評估腦心血管相關疾病的生理回饋指標
的準確性與可靠性。
1‧‧‧通訊單元
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧顯示單元
4‧‧‧連續血壓脈搏計
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明本新型人體生理回饋機制評估裝置的一較佳實施例；及圖2是該較佳實施例的一方塊圖。
在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1、圖2，本新型人體生理回饋機制評估裝置的一較佳實施例包含一通訊單元1、一處理單元2，及一顯示單元3。
該通訊單元1用於擷取受測者連續的血壓訊號。值得一提的是，該通訊單元1可以是一種連接介面，如通用序列匯流排(Universal Serial Bus；USB)、或無線通訊模組，如無線區域網路(wi-fi)、或有線通訊模組。
該處理單元2與該通訊單元1電連接，預設0.04Hz~0.15Hz為低頻，預設0.15Hz~0.40Hz為高頻，且根據前述血壓訊號，分別換算出平均血壓(mean cerebral blood pressure；MABP)、平均心率(mean heart rate；MHR)，進行自律神經系統(autonomic nervous system；ANS)與感壓反射(Baroreflex)分析。
該顯示單元3在本較佳實施例為與該處理單元2電連接的一顯示器，用於顯示前述自律神經系統與感壓反射的分析結果。
以10位50.1±10歲的中年族高血壓患者、10位正常年輕人為與10位57.4±8.41歲的正常中年人，共計30位受測者，及以一連續血壓脈搏計4為檢測儀器，檢測前述受測者仰躺、被動起身時的血壓訊號。
藉此，當該通訊單元1透過有線通訊技術、或無線通訊技術、或連接介面擷取前述受測者的血壓訊號後，該處理單元2會分別進行下列換算：
1、利用血壓訊號峰值與血壓訊號峰谷值計算出平均收縮壓與平均舒張壓，再利用平均收縮壓與平均舒張壓加總平均計算出平均血壓(mean cerebral blood pressure；MABP)，血壓峰值與峰值之間的間距的平均值可以得知平均心率(mean heart rate；M HR)。
2、利用血壓訊號的峰值與峰值之間的間距，可以將峰值間距序列進行頻譜分析後，計算出頻段落入0.04~0.15Hz的低頻成分百分比LF(%)，及頻段落入0.15~0.40Hz的高頻成分百分比HF(%)。
3、根據心率訊號與血壓訊號每跳之間的關係，進行感壓反射分析，獲得時域分析-感壓反射靈敏度(BRS)，及頻域分析-感壓反射指標(α index)。其中：感壓反射靈敏度T(n)可以表示為公式1-1：
其中，S(n)：收縮壓序列，R(n)：心跳R-R間期序列；假設心率高、低頻能量為與，血壓高、低頻能量為、，則感壓反射指標(α index)可以表示成公式1-2：
藉此，當p值<0.05時，即能在統計上具有意義。
參閱表1，可以發現，正常年輕人在仰躺時的平均血壓(MABP)、平均心率(MHR)、自律神經系統(ANS)、感壓反射靈敏度(BRS)與感壓反射指標(α index)無明顯統計上差異性，但是當正常年輕人被動起身時，正常年輕人的平均血壓(MABP)、平均心率(MHR)產生了統計上的差異，且自律神經系統(ANS)的高頻成分百分比HF(%)、低頻成分百分比LF(%)也具有差異性。也就是說，當正常年輕人由仰躺姿勢改變成被動起身時，自律神經系統(ANS)會啟動調控機制平衡心跳與血壓值衡定，進而保持
身體內血壓的平衡，使感壓反射靈敏度(BRS)與感壓反射指標(α index)皆無太大的差異性。
根據表1，正常中年人仰躺與被動起身時都無統計上差異性，可以得知，正常中年人身體內的平衡機制的靈敏度較正常年輕人差。而正常年輕人與正常中年人只有被動起身時，在高頻成分百分比HF(%)、低頻成分百分比LF(%)有差異性，表示年齡跟自律神經系統(ANS)作用會有關聯性。
根據表1，高血壓患者與正常中年人在仰躺時的平均血壓(MABP)有差異性，可以說明高血壓患者平均血壓(MABP)較正常人高，自律神經系統(ANS)的調控也有差異性，惟，正常中年人與高血壓患者在仰躺和被動起身時，平均血壓(MABP)、感壓反射靈敏度(BRS)與感壓反射指標(α index)無差異關聯性，表示姿勢的改變對高血壓患者或正常中年人的生理調控機制沒有明顯的變化。但是，在低頻成分百分比LF(%)出現差異性，可見當姿勢改變時，交感神經的調控作用率會下降，副交感神經會被喚醒調控，使身體血壓值開始衡定。
綜上所述，本新型的人體生理回饋機制評估裝置具有下列優點及功效：
本新型能夠利用受測者平躺與被動起身時血壓訊號的變化，做為自律神經系統(ANS)與感壓反射(Baroreflex)分析的依據，進而大幅提升評估腦心血管相關疾病的生理回饋指標的準確性與可靠性。
惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧通訊單元
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧顯示單元
4‧‧‧連續血壓脈搏計
Claims (7)
- 一種人體生理回饋機制評估裝置，包含：一通訊單元，在受測者平躺與被動起身的狀況下，擷取受測者連續的血壓訊號；一處理單元，與該通訊單元電連接，且根據前述血壓訊號，分別換算出平均血壓、平均心率，進行自律神經系統與感壓反射分析；及一顯示單元，與該處理單元電連接，且顯示前述自律神經系統與感壓反射的分析結果。
- 如請求項1所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該處理單元根據連續血壓訊號中的血壓波峰值與血壓峰谷值計算出平均收縮壓與平均舒張壓，再加總平均收縮壓與平均舒張壓後計算出平均血壓。
- 如請求項2所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該處理單元根據連續血壓訊號中相鄰血壓波峰值的間距平均值計算出平均心率。
- 如請求項1所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該處理單元預設0.04Hz~0.15Hz為低頻，預設0.15Hz~0.40Hz為高頻，並根據連續血壓訊號中相鄰血壓波峰值的間距序列，進行頻譜分析，及計算出低頻成分百分比與高頻成分百分比HF。
- 如請求項4所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該處理單元根據心率訊號與血壓訊號每跳之間的關係，獲得感壓反射靈敏度。
- 如請求項4所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該處理單元根據頻譜分析獲得血壓訊號與心率訊號的感壓反射指標。
- 如請求項1所述的人體生理回饋機制評估裝置，其中，該顯示單元為一顯示器。
Priority Applications (1)
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| TW102207472U TWM463111U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 人體生理回饋機制評估裝置 |
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| TWM463111U true TWM463111U (zh) | 2013-10-11 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI586324B (zh) * | 2015-01-26 | 2017-06-11 | chang-an Zhou | Blood pressure management device and method |
-
2013
- 2013-04-24 TW TW102207472U patent/TWM463111U/zh not_active IP Right Cessation
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| TWI586324B (zh) * | 2015-01-26 | 2017-06-11 | chang-an Zhou | Blood pressure management device and method |
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