專利名稱：非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種生理參數(shù)分析系統(tǒng)，尤其系指一種使用非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，對復(fù)數(shù)個(gè)生理參數(shù)訊號做分析、分餾特征圖紀(jì)錄，提供另一種分析看法，以期能達(dá)到事先預(yù)測的功能的生理參數(shù)分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)人類對于物理現(xiàn)象機(jī)能控制及診斷系統(tǒng)或生物醫(yī)學(xué)的診斷分析學(xué)的研究，皆依傳統(tǒng)線性理論為依據(jù)，此乃因線性系統(tǒng)容易解析及控制。例如，線性代數(shù)、線性電子電路、線性控制分析等，主要因素為線性系統(tǒng)的問題可用部份分解方式各別處理，再予以合成整個(gè)現(xiàn)象等，故長期以來，人們習(xí)慣以線性方式來處理分析各種問題及應(yīng)用。但對于非線性的問題則只能以近似分法求解，對于真實(shí)狀況，無法確切了解。近二十年來，由于電子計(jì)算器能力的提升，使得科學(xué)界得以重新深入研究非線性的理論。經(jīng)歐、美先進(jìn)國家長期研究，結(jié)果顯示，非線性動(dòng)力問題并非無解，而是其分析技術(shù)及動(dòng)力結(jié)果截然異于傳統(tǒng)線性思考的范疇，展現(xiàn)出全新的領(lǐng)域。更且基于人類及大自然中所存在動(dòng)力成長過程，皆為非線性動(dòng)力機(jī)制。例如，生物成長、心跳，在以往科學(xué)無法加以解釋的現(xiàn)象，現(xiàn)今皆得以非線性技術(shù)分析方法加以解析。例如，鐘擺不穩(wěn)定非線性現(xiàn)象、發(fā)性化學(xué)反應(yīng)混沌現(xiàn)象、生態(tài)系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象、心臟博動(dòng)及心律變異現(xiàn)象，乃至于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的經(jīng)濟(jì)崩潰混亂現(xiàn)象等，皆可用非線性技術(shù)分析加以解釋的。
本發(fā)明和中國醫(yī)藥學(xué)院的非線性醫(yī)學(xué)中心有相互技術(shù)交流，非線性醫(yī)學(xué)中心提供人體量測依據(jù)，而本發(fā)明的系統(tǒng)則是把量測所得的資料以及經(jīng)非線性演算法分析后所繪制的特征圖(pattern)，交由非線性醫(yī)學(xué)中心做某些病理初步歸納及統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而建立一套非線性醫(yī)療系統(tǒng)。
由于一般市面上的醫(yī)療診斷儀器所使用的都是以傳統(tǒng)的線性系統(tǒng)，為其主要分析診斷的技術(shù)依據(jù)，使用上為求其簡化及易于分析，便將其過程中所產(chǎn)生的極小數(shù)值簡化或省略，在線性系統(tǒng)中基本認(rèn)為這些簡化的過程并不會(huì)造成太大的誤差。但實(shí)際運(yùn)用在人體診斷中，由于有些生理訊號非常微弱且復(fù)雜，所以診斷中常因線性系統(tǒng)的關(guān)系，將它視為雜訊濾除或忽略的，因此失去獲得搶救病癥的先機(jī)。然而在非線性應(yīng)用系統(tǒng)中，我們經(jīng)過研究得知，在一般線性系統(tǒng)還未發(fā)現(xiàn)生理訊號有無異常之時(shí)，非線性分析系統(tǒng)已能顯現(xiàn)人體生理訊號微小的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，得以提早發(fā)現(xiàn)病癥，獲取搶救病人最寶貴的有效時(shí)機(jī)。
根據(jù)工研院報(bào)導(dǎo)，未來十年來醫(yī)療技術(shù)將朝下列方向發(fā)展智慧、簡單、整合及侵入性降低。而本發(fā)明的系統(tǒng)具有可攜性，使用時(shí)操作簡單且使用者不受其限制仍可自由行動(dòng)，加上使用光學(xué)式，便符合簡單及侵入性降低兩項(xiàng)特點(diǎn)；另外，使用非線性理論分析量測的資料，有別于一般的分析法，可依據(jù)分析演算法不同，獲得多樣化的結(jié)果，讓測量作業(yè)由繁化簡，大大降低醫(yī)療資源的浪費(fèi)；由上述看來，其完整性質(zhì)已具備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，利用非侵入式紅外線容積脈波量測技術(shù)，進(jìn)行波形特征采集，獲得光體積描記圖加以運(yùn)算分析。其可訂定在可攜式裝置上，可降低使用上的不方便，且可提供非一般量測到的參數(shù)，而這些參數(shù)是具備個(gè)人特征，可提高可用性質(zhì)。
本發(fā)明提供的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，包括一生理參數(shù)采集裝置，供測量、采集生理參數(shù)，以針對一使用者做紀(jì)錄；以及一非線性圖形介面分析裝置，能對復(fù)數(shù)個(gè)生理參數(shù)訊號做分析分餾特征圖紀(jì)錄，提供另一種分析看法，以期能達(dá)到事先預(yù)測的功能。
該生理參數(shù)采集裝置包括至少一非侵入式感測器，用以感測、收集該些生理參數(shù)訊號；
一放大電路，耦接至該些非侵入式感測器，用以放大該些生理參數(shù)訊號；一提醒裝置，耦接至該放大電路，依據(jù)該些生理參數(shù)訊號的狀況提醒該使用者；以及一信號轉(zhuǎn)換裝置，耦接至該放大電路，用以將模擬形式的該些生理參數(shù)訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并由一電腦系統(tǒng)的一總線介面?zhèn)魉椭猎摲蔷€性圖形介面分析裝置進(jìn)行分析。
該提醒裝置包括一微處理器，用以控制管理該可攜式生理參數(shù)采集裝置的所有周邊電路；一振蕩電路，耦接至該微處理器，用以產(chǎn)生一時(shí)脈訊號供該微處理器使用；一面板控制電路，耦接至該微處理器，提供該使用者對該非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)執(zhí)行開啟，關(guān)閉及重置等功能操作；以及一顯示/警告電路，耦接至該微處理器，用以顯示該些生理參數(shù)訊號，且若該些生理參數(shù)訊號超過一預(yù)設(shè)警界值則發(fā)出一警告訊號告知使用者。
該面板控制電路還包括一重置鍵，用以重置該可攜式生理參數(shù)采集裝置；一喇叭開關(guān)，用以發(fā)出警告訊息；以及一電源鍵，用以開啟及關(guān)閉該可攜式生理參數(shù)采集裝置，二者擇一。
該顯示/警告電路包括一液晶顯示器，用以顯示該些生理參數(shù)訊號。
該微處理器包含一液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)該液晶顯示器；以及一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以執(zhí)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換。
該總線介面為一ISA介面或一PCI介面。
該非侵入式感測器由一光二極管及一光晶體管構(gòu)成的一光感測器。
該非線性圖形介面分析裝置為一HP VEE5.0圖形化程序介面且其包括一量測的脈波圖形；
一非線性分析的吸子圖；一輸入?yún)?shù)控制旋鈕；以及一傅立葉圖形分析。
其中生理參數(shù)采集裝置為可擴(kuò)充儲存器容量且為可攜帶的表帶式或?yàn)楣潭ㄊ健?br>

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以附圖及較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說明如后圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)的方塊圖；圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的可攜式生理參數(shù)采集裝置的方塊圖；圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的提醒裝置的方塊圖；以及圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的非線性圖形介面分析裝置的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
請參照圖1，其顯示依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例的一非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)的方塊圖。如圖所示，本發(fā)明的以可攜式為實(shí)施例的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其包含可攜式生理參數(shù)采集裝置1，其呈現(xiàn)表帶式隨身攜帶、測量，并可擴(kuò)充儲存器容量，以長期針對使用者做紀(jì)錄；以及非線性圖形介面分析裝置2，能對使用者的復(fù)數(shù)個(gè)生理參數(shù)訊號做分析、分餾特征圖紀(jì)錄，提供另一種分析看法，以期能達(dá)到事先預(yù)測的功能。
請參照圖2，其顯示依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例的一可攜式生理參數(shù)采集裝置的方塊圖。如圖所示，本發(fā)明的可攜式生理參數(shù)采集裝置包含至少一非侵入式感測器11，用以感、收集生理參數(shù)訊號；放大電路12，耦接至非侵入式感測器11，用以放大生理參數(shù)訊號；提醒裝置14，耦接至放大電路12，依據(jù)生理參數(shù)訊號的狀況提醒使用者；以及信號轉(zhuǎn)換裝置13，耦接至放大電路12，用以將模擬形式的生理參數(shù)訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并由總線介面?zhèn)魉椭廖挥陔娔X系統(tǒng)的非線性圖形介面分析裝置2進(jìn)行分析。
其中非侵入式感測器11可以選擇光二極管及光晶體管，主要著眼于其高增益、頻率響應(yīng)佳、價(jià)格低，而最重要的是其發(fā)射光的波長范圍，利用950nm的紅外光，能達(dá)到受其他組織影響較小的量測結(jié)果。放大電路12，主要功能是將來自非侵入式威測器11所擷取的生理參數(shù)訊號，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V波及放大。由于非侵入式感測器11所量得模擬形式的生理參數(shù)訊號，只能以示波器觀察其波形變化，如欲經(jīng)過電腦顯示處理則必須將信號數(shù)字化，因此系統(tǒng)需要一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘栟D(zhuǎn)換裝置13，才能達(dá)到以電腦顯示的功能。本發(fā)明所使用的信號轉(zhuǎn)換裝置13，為一ISA介面(亦可為PCI，或其他介面)的模擬至數(shù)字介面卡，其具有16個(gè)通道，模擬訊號可以從16個(gè)通道中的任一個(gè)送入信號轉(zhuǎn)換裝置13中加以轉(zhuǎn)換，但一次只能有一個(gè)信號送入信號轉(zhuǎn)換裝置13。轉(zhuǎn)換的結(jié)果是將輸入電壓表示成12位元的比例值，再送至非線性圖形介面分析裝置2分析。
請參照圖3，其顯示依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例的一提醒裝置的方塊圖。如圖所示，本發(fā)明的提醒裝置14包含微處理器141，用以控制管理可攜式生理參數(shù)采集裝置1的所有周邊電路；振蕩電路142，耦接至微處理器141，用以產(chǎn)生時(shí)脈訊號供微處理器141使用；面板控制電路143，耦接至微處理器141，提供使用者對可攜式生理參數(shù)采集裝置1執(zhí)行開啟、關(guān)閉及重置等功能操作；以及顯示/警告電路144，耦接至微處理器141，用以顯示生理參數(shù)訊號的狀態(tài)，且若生理參數(shù)訊號超過預(yù)設(shè)警界值則發(fā)出警告訊號告知使用者。
其中微處理器141包含有液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電路(圖未示)及數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換電路(圖未示)，以縮小電路板面積。面板控制電路143還包含重置鍵(圖未示)，用以重置可攜式生理參數(shù)采集裝置1；喇叭開關(guān)(圖未示)，用以開啟或關(guān)閉喇叭，以決定是否發(fā)出警告訊息；以及電源鍵(圖未示)，用以開啟或關(guān)閉可攜式生理參數(shù)采集裝置1。其中顯示/警告電路144還包含一液晶顯示器(圖未示)，用以顯示生理參數(shù)訊號。
請參照圖4，其顯示依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的非線性圖形介面分析裝置的方塊圖。如圖所示，本發(fā)明的非線性圖形介面分析裝置2包括量測的脈波圖形21；非線性分析的吸子圖22；輸入?yún)?shù)控制旋鈕23；以及傅立葉圖形分析24。
本發(fā)明是依據(jù)“非線性動(dòng)力”(Nonlinear Dynamics)理論，使用惠普公司(UP)的VEE圖形介面導(dǎo)向設(shè)計(jì)程式，以產(chǎn)生量測的脈波圖形21、非線性分析的吸子圖(Attract)22及傅立葉圖形分析24各種圖形，以提供另一種不同角度的分析方式，以期從中看出可能發(fā)生的病征，達(dá)到預(yù)防的效果。
綜上所述，本發(fā)明的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)較公知的線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)利用非侵入式紅外線容積脈波量測技術(shù)，自制可攜式量測裝置進(jìn)行波形特征采集，獲得光體積描記圖加以運(yùn)算分析。其可訂定在可攜式裝置上，可降低使用上的不方便，且可提供非一般量測到的參數(shù)，而這些參數(shù)是具備個(gè)人特征，可提高可用性質(zhì)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例描述如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技術(shù)人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作少許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請的專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，用以收集人體各種生理參數(shù)以進(jìn)行分析，該系統(tǒng)包括一生理參數(shù)采集裝置，供測量、采集生理參數(shù)，以針對一使用者做紀(jì)錄；以及一非線性圖形介面分析裝置，能對復(fù)數(shù)個(gè)生理參數(shù)訊號做分析分餾特征圖紀(jì)錄，提供另一種分析看法，以期能達(dá)到事先預(yù)測的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該生理參數(shù)采集裝置包括至少一非侵入式感測器，用以感測、收集該些生理參數(shù)訊號；一放大電路，耦接至該些非侵入式感測器，用以放大該些生理參數(shù)訊號；一提醒裝置，耦接至該放大電路，依據(jù)該些生理參數(shù)訊號的狀況提醒該使用者；以及一信號轉(zhuǎn)換裝置，耦接至該放大電路，用以將模擬形式的該些生理參數(shù)訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并由一電腦系統(tǒng)的一總線介面?zhèn)魉椭猎摲蔷€性圖形介面分析裝置進(jìn)行分析。
3.如權(quán)利要求2所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該提醒裝置包括一微處理器，用以控制管理該可攜式生理參數(shù)采集裝置的所有周邊電路；一振蕩電路，耦接至該微處理器，用以產(chǎn)生一時(shí)脈訊號供該微處理器使用；一面板控制電路，耦接至該微處理器，提供該使用者對該非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)執(zhí)行開啟，關(guān)閉及重置等功能操作；以及一顯示/警告電路，耦接至該微處理器，用以顯示該些生理參數(shù)訊號，且若該些生理參數(shù)訊號超過一預(yù)設(shè)警界值則發(fā)出一警告訊號告知使用者。
4.如權(quán)利要求3所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該面板控制電路還包括一重置鍵，用以重置該可攜式生理參數(shù)采集裝置；一喇叭開關(guān)，用以發(fā)出警告訊息；以及一電源鍵，用以開啟及關(guān)閉該可攜式生理參數(shù)采集裝置，二者擇一。
5.如權(quán)利要求3所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該顯示/警告電路包括一液晶顯示器，用以顯示該些生理參數(shù)訊號。
6.如權(quán)利要求3所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該微處理器包含一液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)該液晶顯示器；以及一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用以執(zhí)行模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求2所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該總線介面為一ISA介面或一PCI介面。
8.如權(quán)利要求2所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該非侵入式感測器由一光二極管及一光晶體管構(gòu)成的一光感測器。
9.如權(quán)利要求2的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，該非線性圖形介面分析裝置為一HP VEE5.0圖形化程序介面且其包括一量測的脈波圖形；一非線性分析的吸子圖；一輸入?yún)?shù)控制旋鈕；以及一傅立葉圖形分析。
10.如權(quán)利要求1所述的非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)，其特征在于，其中生理參數(shù)采集裝置為可擴(kuò)充儲存器容量且為可攜帶的表帶式或?yàn)楣潭ㄊ健?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種非線性生理參數(shù)分析系統(tǒng)。其本體結(jié)構(gòu)包括可攜式生理參數(shù)采集裝置，呈現(xiàn)表帶式隨身攜帶、測量，并可擴(kuò)充一儲存器容量，以長期針對一使用者做紀(jì)錄；以及非線性圖形介面分析裝置，能對復(fù)數(shù)個(gè)生理參數(shù)訊號做分析、分餾特征圖紀(jì)錄。其中可攜式生理參數(shù)采集裝置還包括至少一非侵入式感測器，用以感測、收集該些生理參數(shù)訊號；放大電路，耦接至該些非侵入式感測器，用以放大該些生理參數(shù)訊號；提醒裝置，耦接至該放大電路，依據(jù)該些生理參數(shù)訊號的狀況提醒該使用者；以及信號轉(zhuǎn)換裝置，耦接至該放大電路，用以將模擬形式的該些生理參數(shù)訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并由電腦系統(tǒng)的總線介面?zhèn)魉椭练蔷€性圖形介面分析裝置進(jìn)行分析。
文檔編號A61B5/00GK1535651SQ0310953
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者符一如, 嚴(yán)睿麟, 曾子娟, 劉益成 申請人:佳碼科技股份有限公司