本發(fā)明有關(guān)于一種分析處理裝置，特別是有關(guān)于一種生理信號(hào)的分析處理裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步，許多醫(yī)療裝置除了可提供原本的醫(yī)療功能外，也具有遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)的功能。再者，許多可攜式的監(jiān)測(cè)裝置，如穿戴式監(jiān)測(cè)裝置，也逐漸出現(xiàn)在市場中。然而，人體的生理現(xiàn)象屬非穩(wěn)態(tài)非線性的信號(hào)，若利用現(xiàn)有方式分析處理生理信號(hào)，很有可能讓后端的醫(yī)療人員做出錯(cuò)誤的判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種分析處理裝置，可在檢測(cè)人體的生理信號(hào)時(shí)，一并檢測(cè)影響人體生理狀態(tài)的因素(如呼吸或晃動(dòng))，再從人體的生理信號(hào)中去除影響因素，用以得到一較正常的分析結(jié)果。

本發(fā)明提供一種分析處理裝置，處理一第一生理信號(hào)，用以產(chǎn)生一分析結(jié)果，并包括一感測(cè)單元、一拆解單元、一比較單元以及一重組單元。感測(cè)單元檢測(cè)第一生理信號(hào)，用以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)。拆解單元拆解感測(cè)信號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)內(nèi)生特征信號(hào)。比較單元將內(nèi)生特征信號(hào)分別與一參考信號(hào)進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生多個(gè)比較結(jié)果。重組單元根據(jù)比較結(jié)果，將內(nèi)生特征信號(hào)劃分成一第一群組以及一第二群組，并根據(jù)第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)產(chǎn)生分析結(jié)果。

本發(fā)明更提供一種分析方法，用以分析一生理信號(hào)，并產(chǎn)生一分析結(jié)果。本發(fā)明的分析方法包括：檢測(cè)第一生理信號(hào)，用以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)；拆解感測(cè)信號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)內(nèi)生特征信號(hào)；比較內(nèi)生特征信號(hào)與一參考信號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)比較結(jié)果；以及根據(jù)比較結(jié)果，將內(nèi)生特征信號(hào)劃分成一第一群組以及一第二群組，并根據(jù)第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)產(chǎn)生分析結(jié)果。

本發(fā)明提供一種分析處理裝置，可在檢測(cè)人體的生理信號(hào)時(shí)，一并檢測(cè)影響人體 生理狀態(tài)的因素(如呼吸或晃動(dòng))，再從人體的生理信號(hào)中去除影響因素，用以得到一較正常的分析結(jié)果，進(jìn)而輔助長時(shí)間生理監(jiān)測(cè)的功能，為后端的醫(yī)療人員做出準(zhǔn)確的判斷提供依據(jù)。

為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的分析處理裝置的應(yīng)用示意圖。

圖2為本發(fā)明的分析處理裝置的一可能實(shí)施例。

圖3A為感測(cè)信號(hào)與內(nèi)生特征信號(hào)之間的關(guān)系示意圖。

圖3B為參考信號(hào)的一可能示意圖。

圖4為本發(fā)明的分析處理裝置的另一可能實(shí)施例。

圖5為本發(fā)明的分析方法的一可能流程示意圖。

符號(hào)說明：

110：人體；

120、200、400：分析處理裝置；

130：顯示裝置；

S_P1、S_P2：生理信號(hào)；

S_E：外部信號(hào)；

S_A：分析結(jié)果；

210、410：感測(cè)單元；220、420：拆解單元；

230、430：比較單元；240、440：重組單元；

S_D：感測(cè)信號(hào)；

S_R：參考信號(hào)；

S_C1～S_C8：比較結(jié)果；

S_S：設(shè)定值；

221～228：內(nèi)生特征信號(hào)；

S511～S514：步驟。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的分析處理裝置的應(yīng)用示意圖。如圖1所示，分析處理裝置120根據(jù)人體110的一生理信號(hào)S_P1以及一外部信號(hào)S_E產(chǎn)生一分析結(jié)果S_A。后端的使用者(如醫(yī)療人員)根據(jù)分析結(jié)果S_A便可判斷得知人體110的生理狀態(tài)。在一可能實(shí)施例中，分析結(jié)果S_A以畫面或數(shù)據(jù)方式呈現(xiàn)在一顯示裝置130中。后端的使用者根據(jù)顯示裝置130所呈現(xiàn)的影像，進(jìn)行分析。

本發(fā)明并不限定生理信號(hào)S_P1的種類。只要是從人體110上所量測(cè)到的信號(hào)，均可作為生理信號(hào)S_P1。舉例而言，生理信號(hào)S_P1為脈搏、血壓、心跳…等。另外，本發(fā)明也不限定外部信號(hào)S_E的種類。在一可能實(shí)施例中，外部信號(hào)S_E為人體110的另一生理信號(hào)S_P2。舉例而言，若生理信號(hào)S_P1為人體的血壓狀態(tài)時(shí)，由于人體的呼吸會(huì)影響血壓的量測(cè)，故在本實(shí)施例中，外部信號(hào)S_E為人體的呼吸信號(hào)。在另一可能實(shí)施例中，若生理信號(hào)S_P1為人體的脈搏狀態(tài)時(shí)，在進(jìn)行較劇烈的運(yùn)作后，人體的脈搏狀態(tài)會(huì)受到影響，故在此例中，外部信號(hào)S_E與人體的晃動(dòng)量有關(guān)。

在本實(shí)施例中，由于生理信號(hào)S_P1會(huì)受到外部信號(hào)S_E的影響，故分析處理裝置120通過檢測(cè)外部信號(hào)S_E，便可從生理信號(hào)S_P1中，刪除被外部信號(hào)S_E影響的成分因素。在一可能實(shí)施例中，分析處理裝置120將生理信號(hào)S_P1分解成多個(gè)內(nèi)生特征成分，再將內(nèi)生特征成分與外部信號(hào)S_E進(jìn)行比較，用以找出受到外部信號(hào)S_E影響的成分，再重組沒有受到影響的成分，用以產(chǎn)生一干凈的分析結(jié)果。由于分析結(jié)果已沒有影響成分，故后端使用者可做出較正確的判斷。

圖2為本發(fā)明的分析處理裝置的一可能實(shí)施例。如圖所示，分析處理裝置200包括一感測(cè)單元210、一拆解單元220、一比較單元230以及一重組單元240。感測(cè)單元210分別檢測(cè)生理信號(hào)S_P1與外部信號(hào)S_E，用以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)S_D與一參考信號(hào)S_R。

本發(fā)明并不限定感測(cè)單元210的種類。只要能檢測(cè)人體的生理狀態(tài)的感測(cè)元件，均可應(yīng)用在感測(cè)單元210中。在一可能實(shí)施例中，感測(cè)單元210具有至少一壓力感測(cè)器(force sensor)、一壓電式感測(cè)器(piezoelectric sensor)、一加速器(accelerator)、一穿戴式感測(cè)器(wearable sensor)、一光感測(cè)器(photoplethysmo-sensor)及一可撓性感測(cè)器(flexible sensor)。

在另一可能實(shí)施中，感測(cè)單元210具有兩感測(cè)元件，分別檢測(cè)生理信號(hào)S_P1與外部信號(hào)S_E，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，生理信號(hào)S_P1與外部信號(hào)S_E由同 一感測(cè)元件所檢測(cè)。

拆解單元220拆解感測(cè)信號(hào)S_D，用以產(chǎn)生內(nèi)生特征信號(hào)(intrinsic characteristic signal)221～228。圖3A為感測(cè)信號(hào)S_D與內(nèi)生特征信號(hào)221～228之間的關(guān)系。拆解單元220根據(jù)感測(cè)信號(hào)S_D，拆解出內(nèi)生特征信號(hào)221～228，但并非用以限制本發(fā)明。在其它實(shí)施例中，拆解單元220可能拆解出其它數(shù)量的內(nèi)生特征信號(hào)。

在一可能實(shí)施例中，直接將內(nèi)生特征信號(hào)221～228疊加在一起后，便可得到感測(cè)信號(hào)S_D。因此，拆解單元220以零失真方式拆解感測(cè)信號(hào)S_D。本發(fā)明并不限定拆解單元220如何拆解感測(cè)信號(hào)S_D。在一可能實(shí)施例中，拆解單元220利用一經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition；EMD)，將感測(cè)信號(hào)S_D從高頻至低頻依序拆解出來。

比較單元230將內(nèi)生特征信號(hào)221～228分別與參考信號(hào)S_R進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生比較結(jié)果S_C1～S_C8。在一可能實(shí)施例中，比較結(jié)果S_C1～S_C8分別表示內(nèi)生特征信號(hào)221～228與參考信號(hào)S_R的相似度。圖3B為參考信號(hào)S_R的一可能示意圖。在本實(shí)施例中，參考信號(hào)S_R為一生理信號(hào)，如呼吸信號(hào)。由圖3A與圖3B可知，參考信號(hào)S_R與內(nèi)生特征信號(hào)226最為相似。因此，比較單元230所產(chǎn)生的比較結(jié)果S_C6的數(shù)值最大，為0.95。

本發(fā)明并不限定比較單元230接收及輸出信號(hào)的方式。在一可能實(shí)施例中，比較單元230以串列或并列方式接收內(nèi)生特征信號(hào)221～228，并以串列或并列方式輸出比較結(jié)果S_C1～S_C8。在另一可能實(shí)施例中，比較單元230接收信號(hào)的方式不同于輸出信號(hào)的方式。舉例而言，比較單元230以串列或并列方式接收內(nèi)生特征信號(hào)221～228，并以并列或串列方式輸出比較結(jié)果S_C1～S_C8。

重組單元240根據(jù)比較結(jié)果S_C1～S_C8，將內(nèi)生特征信號(hào)221～228劃分成一第一群組以及一第二群組。在一可能實(shí)施例中，通過比較結(jié)果S_C1～S_C8便可得知內(nèi)生特征信號(hào)221～228與參考信號(hào)S_R之間的相似度。因此，重組單元240將相似度小于一預(yù)設(shè)值的內(nèi)生特征信號(hào)歸類成一第一群組，并將相似度大于預(yù)設(shè)值的內(nèi)生特征信號(hào)歸類成一第二群組。在一可能實(shí)施例中，重組單元240將內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228歸類成第一群組，并將內(nèi)生特征信號(hào)226歸類成第二群組。

由于第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228與參考信號(hào)S_R之間的相似度較低，表示內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228并非干擾成分，因此，重組單元240根據(jù)第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228，產(chǎn)生一分析結(jié)果S_A。在一可能實(shí)施例中，重組單元240直接將內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228的一者作為分析結(jié)果S_A。 在另一可能實(shí)施例中，重組單元240重組內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228，用以產(chǎn)生分析結(jié)果S_A。本發(fā)明并不限定重組單元240接收比較結(jié)果S_C1～S_C8的方式。在一可能實(shí)施例中，重組單元240以串列或并列方式，接收比較結(jié)果S_C1～S_C8。

圖4為本發(fā)明的分析處理裝置的另一可能實(shí)施例。圖4相似圖2，不同之處在于，圖4的重組單元440根據(jù)一設(shè)定值S_S，強(qiáng)化內(nèi)生特征信號(hào)221～225及227～228，用以產(chǎn)生多個(gè)增強(qiáng)信號(hào)，再根據(jù)所述增強(qiáng)信號(hào)產(chǎn)生分析結(jié)果S_A。由于圖4中的感測(cè)單元410、拆解單元420以及比較單元430的特性與圖2中的感測(cè)單元210、拆解單元220以及比較單元230的特性相同，故不再贅述。

如圖所示，設(shè)定值S_S具有多個(gè)加強(qiáng)成分，重組單元440根據(jù)所述加強(qiáng)成分，加強(qiáng)比較結(jié)果S_C1～S_C8。在本實(shí)施例中，重組單元440將內(nèi)生特征信號(hào)221～228與參考信號(hào)S_R之間的相似度441轉(zhuǎn)換成一重組矩陣442，再將重組矩陣442與設(shè)定值S_S相乘，再根據(jù)相乘后的結(jié)果，產(chǎn)生分析結(jié)果S_A。

在一可能實(shí)施例中，設(shè)定值S_S的多個(gè)加強(qiáng)成分里的某一加強(qiáng)成分不同或相同于另一加強(qiáng)成分。本發(fā)明并不限定重組單元440接收比較結(jié)果S_C1～S_C8與設(shè)定值S_S的方式。在一可能實(shí)施例中，重組單元440以串列或并列方式，接收比較結(jié)果S_C1～S_C8。在另一可能實(shí)施例中，當(dāng)設(shè)定值S_S具有多個(gè)加強(qiáng)成分時(shí)，重組單元440可能以串列或并列方式接收多個(gè)加強(qiáng)成分。在其它實(shí)施例中，設(shè)定值S_S為單一加強(qiáng)值，重組單元440將第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)均乘上該加強(qiáng)值，用以進(jìn)行相同程度的增強(qiáng)。

圖5為本發(fā)明的分析方法的一可能流程圖。本發(fā)明的分析方法用以分析一患者的生理信號(hào)，并產(chǎn)生一分析結(jié)果。使用者可根據(jù)分析結(jié)果，判斷患者的生理狀態(tài)。首先，檢測(cè)患者的一生理信號(hào)，用以產(chǎn)生一感測(cè)信號(hào)(步驟S511)。本發(fā)明并不限定如何量測(cè)生理信號(hào)。不同的生理信號(hào)需利用不同的感測(cè)元件進(jìn)行檢測(cè)。在一可能實(shí)施例中，可利用一壓力感測(cè)器、一壓電式感測(cè)器、一加速器、一穿戴式感測(cè)器、一光感測(cè)器或是一可撓性感測(cè)器進(jìn)行量測(cè)。

接著，拆解感測(cè)信號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)內(nèi)生特征信號(hào)(步驟S512)。本發(fā)明并不限定如何拆解感測(cè)信號(hào)。在一可能實(shí)施例中，可利用一經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，處理感測(cè)信號(hào)。在另一可能實(shí)施例中，重疊所有內(nèi)生特征信號(hào)后，便可重新得到感測(cè)信號(hào)。

將所有內(nèi)生特征信號(hào)與一參考信號(hào)進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生多個(gè)比較結(jié)果(步驟S513)。在本實(shí)施例中，步驟S513一一地比較所有內(nèi)生特征信號(hào)與參考信號(hào)，并產(chǎn)生 比較結(jié)果。在一可能實(shí)施例中，比較結(jié)果表示內(nèi)生特征信號(hào)與參考信號(hào)之間的相似度。在其它實(shí)施例中，參考信號(hào)也為一生理信號(hào)，并由同一患者身上所量測(cè)得到的。在一些實(shí)施例中，參考信號(hào)為影響步驟S511所量測(cè)到的生理信號(hào)的因素，如患者的晃動(dòng)量。因此，在其它實(shí)施例中，步驟S511更檢測(cè)一現(xiàn)象，用以產(chǎn)生參考信號(hào)，其中，步驟S511所量測(cè)到的生理信號(hào)或是感測(cè)信號(hào)是受到該現(xiàn)象的影響。

根據(jù)所述比較結(jié)果，將所有內(nèi)生特征信號(hào)劃分成一第一群組以及一第二群組，并根據(jù)第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)產(chǎn)生一分析結(jié)果(步驟S514)。在本實(shí)施例中，第一及第二群組均具有至少一內(nèi)生特征信號(hào)。本發(fā)明并不限定如何劃分內(nèi)生特征信號(hào)。在一可能實(shí)施例中，步驟S514根據(jù)內(nèi)生特征信號(hào)與參考信號(hào)之間的相似度，將內(nèi)生特征信號(hào)歸類在第一或第二群組。

舉例而言，當(dāng)內(nèi)生特征信號(hào)中的一第一內(nèi)生特征信號(hào)與參考信號(hào)的相似度大于一預(yù)設(shè)值時(shí)，第一內(nèi)生特征信號(hào)便被劃分于第二群組中。當(dāng)內(nèi)生特征信號(hào)中的一第二內(nèi)生特征信號(hào)與參考信號(hào)的相似度小于預(yù)設(shè)值時(shí)，第二內(nèi)生特征信號(hào)便被劃分于第一群組中。

在另一可能實(shí)施例中，步驟S514根據(jù)一設(shè)定值，將至少一內(nèi)生特征信號(hào)劃分于第二群組中。在其它實(shí)施例中，步驟S514根據(jù)一設(shè)定值，強(qiáng)化第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)增強(qiáng)信號(hào)，再根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)產(chǎn)生分析結(jié)果。因此，可達(dá)到特征波形強(qiáng)化的目的。在一可能實(shí)施例中，設(shè)定值具有多個(gè)加強(qiáng)成分，每一加強(qiáng)成分對(duì)應(yīng)第一群組里的一內(nèi)生特征信號(hào)。在另一可能實(shí)施例中，加強(qiáng)成分中的一第一成分不同于加強(qiáng)成分中的一第二成分。因此，第一群組里的一內(nèi)生特征信號(hào)的強(qiáng)化程度相同或不同于第一群組里的另一內(nèi)生特征信號(hào)的強(qiáng)化程度。

另外，本發(fā)明并不限定步驟S514如何產(chǎn)生分析結(jié)果。在一可能實(shí)施例中，步驟S514重組第一群組里的內(nèi)生特征信號(hào)。在另一可能實(shí)施中，步驟S514根據(jù)設(shè)定值，將第一群組里的一內(nèi)生特征信號(hào)作為分析結(jié)果。再者，由于步驟S514所產(chǎn)生的分析結(jié)果與第二群組里的內(nèi)生特征信號(hào)無關(guān)，故可消除干擾成分。

由于人體的生理狀態(tài)通常為非穩(wěn)態(tài)非線性狀態(tài)，故可在檢測(cè)人體的生理信號(hào)時(shí)，一并檢測(cè)影響人體生理狀態(tài)的因素(如呼吸或晃動(dòng))，再從人體的生理信號(hào)中去除影響因素，用以得到一較正常的分析結(jié)果，進(jìn)而輔助長時(shí)間生理監(jiān)測(cè)的功能。

除非另作定義，在此所有詞匯(包含技術(shù)與科學(xué)詞匯)均屬本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中 技術(shù)人員的一般理解。此外，除非明白表示，詞匯于一般字典中的定義應(yīng)解釋為與其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的文章中意義一致，而不應(yīng)解釋為理想狀態(tài)或過分正式的語態(tài)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。