技術名稱 單極生理訊號偵測裝置及其運作方法
計畫單位 逢甲大學
技術簡介
心律的量測可以應用在心肌梗塞、心律不整、猝死、高血壓、精神狀態等心血管或非心血管疾病的監測,關鍵是在這些臨床上的應用必須做長時間的心率監測才能達成,雖然目前市面上的穿戴式裝置均以內建的光學模組來達到心率監測的目的,但是光學式感測仍存在外在環境光源、受測者的動作、訊號微弱且容易受到受測者的呼吸影響、受測者膚色 (尤其是黑色皮膚),以及使用者手腕環圍大小的差異,造成某些受測者不易量到信號等目前難以克服的工程問題,因此光學式的心率監測在穿戴式裝置中通常是用在使用者靜態的狀態作為參考之用,離實際的臨床應用仍有一些差距。現在市面上也有一些產品內建心電量測模組,但是使用時必須用另一手的手指去碰觸穿戴式裝置上的一個接觸點,這類裝置只能在手指碰觸到穿戴式裝置的接觸點時才能量測心率,所以無法連續監測,而且,如果要做心率變異性分析,這種量測姿勢對於原本的神經活性會造成干擾。
針對以上目前心率偵測所存在的問題,本技術提出一個解決方式,可以只利用手腕的一個接觸點就達成心率量測的目的,它是依賴心臟收縮時的電信號,透過延遲電路,使同一側表面心電電位產生時間差,形成一個有差異的電位變化,這個技術可以內建在穿戴式裝置之中,達到以自然姿勢且連續監測心跳的目的。
科學突破性
本技術提供了一種單極生理訊號偵測裝置及其運作方法,主要透過一差動放大器、一延遲電路、一驅動電路以及一帶通濾波器的設置,可以只用單個電極,達到讓使用者維持姿勢自然且連續監測心跳之目的。
產業應用性
可應用於消費性電子、醫療器材、電腦、物聯網,Gartner預估到2021年,智慧手錶的銷售量將接近8100萬支,占整體穿戴式裝置銷售量的16%,創造高達174億美元的營收。由於歐美、日本、中國、台灣、南韓等均面臨人口老齡化的問題,對於醫療器材 (尤其是居家照護用之醫材) 的需求更為迫切,據全球市場研究機構TrendForce發表的報告中指出,總體醫療器材市場趨勢為穩定成長,2016~2021年的複合成長率預估為4.78%,本技術可應用在穿戴式裝置 (尤其是智慧手錶) 以及醫療器材等相關產業,因此有相當大的市場潛力。
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