專利名稱：音樂回饋式醫(yī)療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器材，特別涉及一種用于監(jiān)測(cè)使用者生理狀態(tài)的 醫(yī)療器材。
背景技術(shù)：
慢性阻塞性肺疾(chronic obstructive pulmonary disease, C0PD)為一種 肺部漸進(jìn)性功能退化的疾病，會(huì)使呼吸道阻力增加、肺彈力降低，產(chǎn)生肺部通 氣障礙和呼吸道氣流阻塞等臨床癥狀，此癥狀會(huì)逐漸加劇，屬無法自我或以藥 物完全恢復(fù)的不可逆反應(yīng)；依據(jù)美國(guó)胸腔學(xué)會(huì)(American Thoracic Society) 1995年出版的C0PD病人診療準(zhǔn)則，C0PD系指因慢性支氣管炎(chronic bronchitis)或肺氣月中(pulmonary emphysema)戶斤引發(fā)的肺部疾病。
目前已知與COPD發(fā)生有關(guān)的危險(xiǎn)因子主要有三項(xiàng)l.遺傳性a-l型抗胰蛋 白酵素(a 1-antitrypsin, a l-AT)缺乏；2.吸煙；3.某些職業(yè)環(huán)境或住所的 有害氣體或空氣污染。其中吸煙是造成COPD最重要的外來危險(xiǎn)因子，90%以上 C0PD患者嗜好吸煙；另外，由于全球空氣污染的惡化，空氣中過量的二氧化硫 懸浮微粒、光化學(xué)氧化物與碳?xì)浠衔锏?，都被認(rèn)為與城市居民的長(zhǎng)期咳嗽、 痰液等癥狀有密切關(guān)系。
呼吸困難(dyspnea)是C0PD病患最典型的生理變化與診斷重點(diǎn)，由于肺實(shí) 質(zhì)的破壞與肺血管的異常，使肺的氣體交換功能降低，造成動(dòng)脈血氧分壓(Pa02)偏低進(jìn)而二氧化碳分壓(PaCOJ上升，長(zhǎng)期導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓，合并產(chǎn)生夜間缺氧、 肺心癥、全身性高血壓等。歸類COPD臨床上常見的癥狀有
1. 呼吸氣流受阻及呼吸功增加；
2. 肺部分泌物滯留體內(nèi)；
3. 運(yùn)動(dòng)能力與心肺功能降低，運(yùn)動(dòng)時(shí)常伴有呼吸困難，日常生活活動(dòng)能力 (activities of daily living, ADL)減弱；
4.因運(yùn)動(dòng)能力受阻而造成心理上的抑郁、退縮及社交孤立。 目前COPD是美國(guó)及全球第4位致死病因，預(yù)計(jì)至2020年將成為全球第3 位致死病因。歸咎原因主要是COPD為典型高齡疾病，年輕時(shí)通常只有慢性咳嗽 現(xiàn)象，待癥狀嚴(yán)重時(shí)肺功能多半已低于50%,加上全球人口快速老化及工業(yè)化 造成的空氣污染，其死亡率與盛行率皆逐年攀升。因此2001年由美國(guó)國(guó)家心肺 血液沖幾構(gòu)(The US National Heart, Lung, and Blood Institute)與世界衛(wèi)生 組織(WHO)發(fā)起了全球共同對(duì)抗慢性阻塞性疾病的GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Umg Disease)計(jì)戈ll。
在肺功能測(cè)量方面，正常人且不吸煙者自三十五歲后，用力呼氣一秒量 (forced expiratory volume in 1 second, FEVr， FEV!為肺功能衰退或疾病嚴(yán) 重程度的指標(biāo))每年約減少30毫升，而吸煙者減少的速度更快，每年甚至可減 少150毫升，病患大約在四、五十歲后逐漸出現(xiàn)咳嗽多痰癥狀；氣促現(xiàn)象則多 在五、六十歲后出現(xiàn)。臨床上常釆用短效型支氣管擴(kuò)張劑或吸入型類固醇藥物 治療，其癥狀雖然可獲得舒解，但許多研究指出藥物治療對(duì)COPD病患的FEK 衰退并無顯著影響，唯有降低風(fēng)險(xiǎn)因子(戒煙、減少處于空氣污染環(huán)境等)與長(zhǎng) 期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練才是真正能緩和FEVi衰退的方式。長(zhǎng)期有氧與阻力運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是緩和肺功能衰退的最佳方式，然而現(xiàn)有生理量 測(cè)儀器大多只具有量測(cè)功能，并沒有針對(duì)慢性肺部退化病患的需求進(jìn)行開發(fā)， 更沒有兼具安全監(jiān)控功能及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果的"功能整合式居家運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)測(cè)
儀"。因此除了在醫(yī)療院所外，COPD病患常因害怕運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生血氧過低或呼吸困 難等危險(xiǎn)，而限制其運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的時(shí)間、強(qiáng)度及地點(diǎn)，也成為病患活動(dòng)范圍嚴(yán)重 受限，日常生活孤立、少動(dòng)的主因。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供C0PD病患接受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練治療時(shí)使用的一項(xiàng) 醫(yī)療器材，該器材可實(shí)時(shí)監(jiān)控COPD病患的生理訊號(hào)，監(jiān)控同時(shí)也可提供不同樂 曲或多階段的聲音旋律以提示病患是否該修正運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。 本實(shí)用新型所提供的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其包含 一個(gè)用以監(jiān)控使用者的生理訊號(hào)的生理訊號(hào)監(jiān)控儀器；及 一個(gè)根據(jù)所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè)得使用者的生理訊號(hào)對(duì)使用者回饋聲 音的數(shù)字聲音播放器；
其中生理訊號(hào)監(jiān)控儀器包含
(1) 用以感測(cè)^使用者生理訊號(hào)的訊號(hào)感測(cè)單元；
(2) 用以處理該訊號(hào)感測(cè)單元所測(cè)得訊號(hào)的訊號(hào)處理單元，與所述訊號(hào) 感測(cè)單元連接；
(3) 用以轉(zhuǎn)換該訊號(hào)處理單元所處理訊號(hào)的轉(zhuǎn)換器，與所述訊號(hào)處理單 元連接；
(4) 用以分析該轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的微處理器，與所述轉(zhuǎn)換器連接；
(5) 用以傳輸該微處理器所處理的數(shù)據(jù)至該數(shù)字聲音播放器的傳輸裝置，與所述微處理器連接； (6) 用以紀(jì)錄該;微處理器所處理數(shù)據(jù)的暫存計(jì)憶單元，與所述^:處理器 連接；
其中數(shù)字聲音播放器包含
(a) 用以接受該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所傳輸數(shù)據(jù)的輸送裝置，與所述生理 訊號(hào)監(jiān)控儀器連接；
(b) 用以分析該輸送裝置所接收數(shù)據(jù)的整合微處理器，與所述輸送裝置 連接；
(c) 用以紀(jì)錄該整合微處理器所處理數(shù)據(jù)的暫存記憶單元，與所述整合 微處理器連接；
(d) 用以顯示該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器感測(cè)得的數(shù)據(jù)與數(shù)字聲音播放狀態(tài)的 顯示裝置，與生理訊號(hào)監(jiān)控儀器和整合微處理器連接；及
(e) 用以接受微處理器整合后的數(shù)據(jù)、播放樂曲或調(diào)整音樂旋律的數(shù)字 聲音播放裝置，與整合微處理器連接。
本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，其中數(shù)字聲音播放器可另外設(shè)置一警訊系 統(tǒng)，用以發(fā)出警示訊號(hào)。
本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，其中訊號(hào)感測(cè)單元可為血氧傳感器、心率 傳感器、血壓傳感器、呼吸頻率傳感器或上述的組合；其中數(shù)字聲音播放器可 進(jìn)一步設(shè)置一外部連接端口，其可為網(wǎng)絡(luò)連接端口、電話連接端口、 USB連接端 口或上述的組合，用以傳輸信息至通聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；其中數(shù)字聲音播放器可進(jìn)一步設(shè) 置一計(jì)步量測(cè)單元，與整合微處理器連接，用以計(jì)算使用者的步伐速度及步數(shù)， 并回饋至整合微處理器以調(diào)控聲音播放裝置。另外，生理訊號(hào)監(jiān)控儀器可加裝一放大單元，用以放大該訊號(hào)感測(cè)單元所接收的訊號(hào)。
本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，其中傳輸裝置和輸送裝置可為藍(lán)牙或RFID 無線傳輸裝置。
本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，其中數(shù)字聲音播放器所播放的回饋聲音可 為音樂、語(yǔ)音、節(jié)奏或上述的組合，且該聲音可根據(jù)該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè) 得的訊號(hào)而改變其節(jié)奏、速度、響度、音調(diào)、音品或停止播放。另外，該數(shù)字 聲音播放器可進(jìn)一步設(shè)置一耳機(jī)插孔，用以連接耳機(jī)播放聲音。
另外，本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，可設(shè)置許多外接孔以供接線至外部， 例如感測(cè)部位、外部網(wǎng)絡(luò)、耳機(jī)等等。
再者，經(jīng)由居家運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方式(步行訓(xùn)練或登階訓(xùn)練)，本實(shí)用新型所提供 的醫(yī)療裝置可用于治療'f曼性阻塞性肺疾(chronic obstructive pulmonary disease; C0PD)或記錄其運(yùn)動(dòng)量或運(yùn)動(dòng)狀況，亦可作為其運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生意外的警 報(bào)器。
本實(shí)用新型音樂回饋式醫(yī)療裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)控COPD病患的生理訊號(hào)，監(jiān)控同 時(shí)也可提供不同樂曲或多階段的聲音旋律以提示病患是否該修正運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。 此外，客制化的樂曲預(yù)錄或是先前進(jìn)行自我選擇的功能有助于提升病患的參與 感。


圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為圖1數(shù)字聲音播放器的結(jié)構(gòu)圖3為本實(shí)用新型音樂回饋式醫(yī)療裝置一個(gè)實(shí)施例的使用示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型音樂回饋式醫(yī)療裝置的一個(gè)實(shí)施例，音樂 回饋式醫(yī)療裝置10包含一個(gè)用以監(jiān)控使用者的生理訊號(hào)的生理訊號(hào)監(jiān)控儀器 30;及一個(gè)根據(jù)所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè)得使用者的生理訊號(hào)對(duì)使用者回饋 聲音的數(shù)字聲音播放器20;
其中生理訊號(hào)監(jiān)控儀器30包含用以感測(cè)使用者生理訊號(hào)的訊號(hào)感測(cè)單元 50;用以處理訊號(hào)感測(cè)單元50所測(cè)得訊號(hào)的訊號(hào)處理單元51，與訊號(hào)感測(cè)單元 50連接；用以轉(zhuǎn)換訊號(hào)處理單元51所處理訊號(hào)的轉(zhuǎn)換器49,與訊號(hào)處理單元 51連接；用以分析該轉(zhuǎn)換器49所轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的微處理器40,與所述轉(zhuǎn)換器49 連接；用以傳輸該微處理器40所處理的數(shù)據(jù)至該數(shù)字聲音播放器20的傳輸裝 置44,與所述微處理器40連接；用以紀(jì)錄該微處理器40所處理數(shù)據(jù)的暫存計(jì) 憶單元41，與所述微處理器40連接；
其中數(shù)字聲音播放器20包含用以接受該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器30所傳輸數(shù)據(jù) 的輸送裝置22，與所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器30連接；用以分析該輸送裝置30所 接收數(shù)據(jù)的整合微處理器25,與所述輸送裝置30連接；用以紀(jì)錄該整合^f效處理 器25所處理數(shù)據(jù)的暫存記憶單元26,與所述整合微處理器25連接；用以顯示 該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器感30測(cè)得的數(shù)據(jù)與數(shù)字聲音播放狀態(tài)的顯示裝置28，與整 合微處理器25連接；及用以接受整合微處理器25整合后的數(shù)據(jù)、播放樂曲或 調(diào)整音樂旋律的數(shù)字聲音播放裝置27，與整合微處理器25連接。
其中數(shù)字聲音播放器可另外設(shè)置一警訊系統(tǒng)42,用以發(fā)出警示訊號(hào)。
本實(shí)施例所提供的醫(yī)療裝置，其中訊號(hào)感測(cè)單元50可為血氧傳感器、心率傳感器、血壓傳感器、呼吸頻率傳感器或上述的組合；其中數(shù)字聲音播放器20 可進(jìn)一步設(shè)置外部連接端口，外部連接端口可為網(wǎng)絡(luò)連接端口 48、電話連接端 口 47、 USB連接端口 46，用以傳輸信息至通聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；其中數(shù)字聲音播放器20可 進(jìn)一步設(shè)置一計(jì)步量測(cè)單元45,與整合微處理器25連接，用以計(jì)算使用者的步 伐速度及步數(shù)，并回饋至整合微處理器25以調(diào)控聲音播放裝置27。另外，生理 訊號(hào)監(jiān)控儀器30可加裝放大單元60,用以放大該訊號(hào)感測(cè)單元50所接收的訊 號(hào)。
本實(shí)施例所提供的醫(yī)療裝置，其中傳輸裝置44和輸送裝置22可為藍(lán)牙或 RFID無線傳輸裝置。
本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，其中數(shù)字聲音播放器所播放的回饋聲音可 為音樂、語(yǔ)音、節(jié)奏或上述的組合，且該聲音可根據(jù)該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè) 得的訊號(hào)而改變其節(jié)奏、速度、響度、音調(diào)、音品或停止播放。另外，該數(shù)字 聲音播放器20可進(jìn)一步設(shè)置一耳機(jī)插孔71，用以連接耳機(jī)播放聲音。
另外，本實(shí)用新型所提供的醫(yī)療裝置，可設(shè)置許多外接孔70以供接線至外 部，例如感測(cè)部位、外部網(wǎng)絡(luò)、耳機(jī)等等。
本實(shí)施例數(shù)字聲音播放器如圖2所示，其包含向上按鍵100、向下按鍵 101、緊急呼救鍵102、音樂控制鍵103、生理訊號(hào)控制鍵104及計(jì)步控制鍵105。
另外圖3為使用示意圖，使用者亦可將耳機(jī)90插至耳機(jī)接孔71并利用此 聲音播放器接收回饋的訊息。
實(shí)例二
COPD病患佩帶該音樂回饋式醫(yī)療裝置。運(yùn)動(dòng)中隨時(shí)監(jiān)控生理訊號(hào)，可監(jiān)控的生理訊號(hào)如下血氧濃度(SpOJ、心率(HR)、呼吸頻率(RR)與血壓(BP)等，并 同時(shí)量測(cè)步距與步數(shù)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)中生理訊號(hào)値不在安全有效的設(shè)定范圍時(shí)，可透 過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回饋系統(tǒng)來調(diào)整樂曲播放速度。該醫(yī)療器材可藉由多階段不同播放 速度的樂曲，或藉由聲音旋律的改變來回饋并提醒病患實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)生理狀況，讓 使用者可以跟著音樂節(jié)拍執(zhí)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，并隨時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度。
實(shí)例三
C0PD病患佩帶該音樂回饋式醫(yī)療裝置。運(yùn)動(dòng)中除了隨時(shí)監(jiān)控生理訊號(hào)及隨 著聲音回饋調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度外，病患也可以在使用前設(shè)定符合自我能力的音樂速 度，另外，客制化的樂曲預(yù)錄或事先樂曲自我選擇功能有助于提升病患的參與 感，達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度實(shí)例四
C0PD病患佩帶該音樂回饋式醫(yī)療裝置?；顒?dòng)中，若偵測(cè)到的生理訊號(hào)超過 設(shè)定的危險(xiǎn)警戒值，則立刻透過語(yǔ)音警訊系統(tǒng)警告使用者，若訊號(hào)持續(xù)危險(xiǎn)達(dá)l 分鐘，將主動(dòng)停止音樂播送并發(fā)出求救訊號(hào)，以維護(hù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的安全性。
實(shí)例五
C0PD病患佩帶該音樂回饋式醫(yī)療裝置。藉由步距與步數(shù)的加乘估計(jì)可得運(yùn)
動(dòng)距離，在長(zhǎng)期訓(xùn)練下，儀器顯示的運(yùn)動(dòng)距離逐漸增加，可激勵(lì)使用者運(yùn)動(dòng)的
挑戰(zhàn)欲望。而在特定聲音旋律撥放速度下，由計(jì)步功能的偵測(cè)也可同時(shí)對(duì)照使
用者的運(yùn)動(dòng)節(jié)奏，若節(jié)奏不正確即可透過語(yǔ)音撥放提醒使用者注意。
權(quán)利要求1.一種音樂回饋式醫(yī)療裝置，其包含一個(gè)用以監(jiān)控使用者的生理訊號(hào)的生理訊號(hào)監(jiān)控儀器；及一個(gè)根據(jù)所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè)得使用者的生理訊號(hào)對(duì)使用者回饋聲音的數(shù)字聲音播放器；其中生理訊號(hào)監(jiān)控儀器包含(1)用以感測(cè)使用者生理訊號(hào)的訊號(hào)感測(cè)單元；(2)用以處理該訊號(hào)感測(cè)單元所測(cè)得訊號(hào)的訊號(hào)處理單元，與所述訊號(hào)感測(cè)單元連接；(3)用以轉(zhuǎn)換該訊號(hào)處理單元所處理訊號(hào)的轉(zhuǎn)換器，與所述訊號(hào)處理單元連接；(4)用以分析該轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的微處理器，與所述轉(zhuǎn)換器連接；(5)用以傳輸該微處理器所處理的數(shù)據(jù)至該數(shù)字聲音播放器的傳輸裝置，與所述微處理器連接；(6)用以紀(jì)錄該微處理器所處理數(shù)據(jù)的暫存計(jì)憶單元，與所述微處理器連接；其中數(shù)字聲音播放器包含(a)用以接受該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所傳輸數(shù)據(jù)的輸送裝置，與所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器連接；(b)用以分析該輸送裝置所接收數(shù)據(jù)的整合微處理器，與所述輸送裝置連接；(c)用以紀(jì)錄該整合微處理器所處理數(shù)據(jù)的暫存記憶單元，與所述整合微處理器連接；(d)用以顯示該生理訊號(hào)監(jiān)控儀器感測(cè)得的數(shù)據(jù)與數(shù)字聲音播放狀態(tài)的顯示裝置，與生理訊號(hào)監(jiān)控儀器和整合微處理器連接；及(e)用以接受微處理器整合后的數(shù)據(jù)、播放樂曲或調(diào)整音樂旋律的數(shù)字聲音播放裝置，與整合微處理器連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述數(shù)字聲音播放 器還設(shè)置一警訊系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述訊號(hào)感測(cè)單元 為血氧傳感器、心率傳感器、血壓傳感器、呼吸頻率傳感器或上述的組合。
4. 如權(quán)利要求l所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述數(shù)字聲音播放 器還設(shè)置外部連接端口 ，所述外部連接端口為網(wǎng)絡(luò)連接端口 、電話連接端口 、 USB連接端口或上述的組合。
5. 如權(quán)利要求l所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述數(shù)字聲音播放 器還設(shè)置一計(jì)步量測(cè)單元，與整合微處理器連接。
6. 如權(quán)利要求l所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述生理訊號(hào)監(jiān)控 儀器還設(shè)置一用以放大該訊號(hào)感測(cè)單元所接收訊號(hào)的放大單元。
7. 如權(quán)利要求l所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述傳輸裝置和輸 送裝置為藍(lán)牙或RFID無線傳輸裝置。
8. 如權(quán)利要求l所述的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其特征在于，所述數(shù)字聲音播放 器還設(shè)置一耳機(jī)插孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供COPD病患接受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練治療時(shí)使用的音樂回饋式醫(yī)療裝置，其包含一個(gè)用以監(jiān)控使用者的生理訊號(hào)的生理訊號(hào)監(jiān)控儀器；及一個(gè)根據(jù)所述生理訊號(hào)監(jiān)控儀器所測(cè)得使用者的生理訊號(hào)對(duì)使用者回饋聲音的數(shù)字聲音播放器。該器材可實(shí)時(shí)監(jiān)控COPD病患的生理訊號(hào)，監(jiān)控同時(shí)也可提供不同樂曲或多階段的聲音旋律以提示病患是否該修正運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G05B19/04GK201147613SQ200820043190
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者林世永, 陳育麟 申請(qǐng)人:林世永