專利名稱：心跳訊號(hào)分析方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種心跳訊號(hào)分析方法及其裝置，且特別是有關(guān)于一種利用心跳訊號(hào)或腦波訊號(hào)，即可分析受測(cè)者是否為高山癥高危險(xiǎn)群的心跳訊號(hào)分析方法及其裝置。
背景技術(shù)：
臺(tái)灣山區(qū)約占全島面積70％，蘊(yùn)藏了各種豐富的天然資源，除了傳統(tǒng)的林業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值之外，更包括了生態(tài)保育、水土保持及休閑活動(dòng)等實(shí)質(zhì)利益。目前世界先進(jìn)國(guó)家，最重視潛在無價(jià)的功能，現(xiàn)有的國(guó)家公園及多處森林游樂區(qū)，將可提供民眾不同特色的活動(dòng)環(huán)境空間。何其有幸，臺(tái)灣特有的高山地形與廣大的森林資源，甚至伸入都市的丘陵、公園，都提供了最豐富、最舒適的步行活動(dòng)環(huán)境。山區(qū)海拔每上升100公尺，空氣溫度即下降0.6℃，每上升300公尺，則相當(dāng)于平原向極地移動(dòng)480公里。因此，即使是酷熱的夏季，山區(qū)仍然相當(dāng)涼爽，而且除了低緯度熱帶與亞熱帶的自然景觀之外，同時(shí)可欣賞中緯度的溫帶林相，甚至高緯度的寒帶森林風(fēng)貌。
至于2500公尺以上高海拔的山區(qū)，以及尚未規(guī)劃開放的森林，相對(duì)的環(huán)境因素較為嚴(yán)酷，除了因?yàn)楸Ｓ康?，步道較少人工整理規(guī)劃，山路崎嶇、地形險(xiǎn)阻，考驗(yàn)著活動(dòng)者的智慧與體能外，伴隨著高度上升，大氣壓力(特別是人體活動(dòng)所需的氧氣)急速減少，更是一大體能冒險(xiǎn)。以玉山為例，玉山氧氣量只有海平面的58％，可能引起頭痛、昏睡、呼吸困難、惡心、嘔吐、心神疲憊、視覺模糊等高山癥的癥狀。
一般人的體能，在缺氧的情況下也將大幅下降。超過一千五百公尺，每上升三百零五公尺，最大攝氧量約降低1％-3.2％，高度愈高，身體活動(dòng)能力愈受影響。尤其，對(duì)平常沒有山區(qū)活動(dòng)訓(xùn)練，及缺乏規(guī)律運(yùn)動(dòng)習(xí)慣的上班族，可能造成很大的活動(dòng)限制，甚至明顯的不適癥狀與急性高山癥。許多上班族，平時(shí)工作忙碌，遇有周休二日，常興沖沖很急促地上山，受限于時(shí)間，往往沒有足夠的緩沖適應(yīng)，高度上升速度太快，又缺乏缺氧警覺，一但投入高山林區(qū)活動(dòng)，即可能造成傷害與意外。
高山癥發(fā)生的高度因人而異，有可能低至1828公尺就發(fā)生，有可能高至4500公尺時(shí)才發(fā)生，范圍差異相當(dāng)大。根據(jù)臺(tái)灣山岳活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，攀登3000公尺以上的山岳，高山病發(fā)生的機(jī)率即明顯增加?？赡艿陌Y狀包括頭痛、昏睡、輾轉(zhuǎn)難眠、視覺模糊、呼吸困難、嘔吐感、厭食、惡心、步態(tài)不穩(wěn)、衰弱、心神疲憊及異常幸福感。
根據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)，所有旅游當(dāng)中所發(fā)生的非外傷疾病中，除感冒及腸胃炎之外，高山癥排名第三。高山癥包括了急性高山癥、高山肺水腫、高山腦水腫等各種在低壓缺氧的環(huán)境中所產(chǎn)生的病變。急性高山癥，通常發(fā)生在上升數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)(多數(shù)發(fā)生在24小時(shí)內(nèi))，一般而言，上升速度越快、上升的速度越快、體力消耗的越多、以及個(gè)人的身體狀況越差，高山癥就越容易發(fā)生且越嚴(yán)重。
但是高山癥因癥狀相似，常被誤認(rèn)為感冒、暈車或肺炎。如有咳嗽、頭痛、頭暈、惡心、虛弱等癥狀，很可能會(huì)誤認(rèn)為感冒；如有頭痛、頭暈、惡心、嘔吐等癥狀，很可能會(huì)被認(rèn)為是山路暈車。而較嚴(yán)重的高山肺水腫的癥狀，如咳嗽、呼吸困難、頭痛、頭暈、惡心、虛弱、咳清的痰或帶血的痰，則很容易被誤為是肺炎。錯(cuò)誤的判斷常導(dǎo)致錯(cuò)誤的處理，延誤了最佳的處理時(shí)機(jī)。因此，除了臨時(shí)應(yīng)用的露薏絲湖等問卷之外，客觀的生理指標(biāo)有助于厘清病情。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種心跳訊號(hào)分析方法，其是根據(jù)受測(cè)者的心跳訊號(hào)及運(yùn)算后的心率變異性參數(shù)，即可分析受測(cè)者是否為高山癥的高危險(xiǎn)群。
本發(fā)明的再一目的是提供一種心跳訊號(hào)分析方法，其是以受測(cè)者的腦波訊號(hào)及運(yùn)算后的腦波活性值，即可分析受測(cè)者是否為高山癥的高危險(xiǎn)群。
本發(fā)明的又一目的是提供一種心跳訊號(hào)分析裝置，其是以非侵體方式量測(cè)受測(cè)者的心跳訊號(hào)，并經(jīng)過運(yùn)算及分析后，得到受測(cè)者是否為高山癥的高危險(xiǎn)群的分析結(jié)果。
本發(fā)明的另一目的是提供一種心跳訊號(hào)分析裝置，其是以非侵體方式量測(cè)受測(cè)者的腦波訊號(hào)，并經(jīng)過運(yùn)算及分析后，得到受測(cè)者是否為高山癥的高危險(xiǎn)群的分析結(jié)果。
本發(fā)明提出一種心跳訊號(hào)分析方法，其是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者作診斷。此心跳訊號(hào)分析方法包括首先為先行量測(cè)受測(cè)者的心跳訊號(hào)，其次，對(duì)心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，并獲得多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)。接著，根據(jù)心率變異性參數(shù)作分析，并輸出一分析結(jié)果。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的心率變異性參數(shù)包括低頻比重變異性參數(shù)與高頻變異性參數(shù)。
本發(fā)明再提出一種心跳訊號(hào)分析方法，此心跳訊號(hào)分析方法是包括首先為先行量測(cè)受測(cè)者的腦波訊號(hào)，其次，對(duì)此腦波訊號(hào)作運(yùn)算，并得到多數(shù)個(gè)腦波活性值。接著，以腦波活性值與數(shù)據(jù)庫(kù)中的多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值作分析，并輸出分析結(jié)果。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的腦波活性值包括腦波振幅與腦波頻率。
本發(fā)明又提出一種心跳訊號(hào)分析裝置，其是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者的高山癥作診斷。此分析裝置包括感測(cè)單元、分析單元與輸出單元。上述的感測(cè)單元是接觸于受測(cè)者的手臂皮膚表面，負(fù)責(zé)偵測(cè)與輸出受測(cè)者的心跳訊號(hào)。上述的分析單元具有一數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)心跳訊號(hào)予以放大、濾波、數(shù)字化與轉(zhuǎn)換計(jì)算后得到多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)，且于針對(duì)心率變異性參數(shù)作分析后至數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)建表尋找相對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。上述的輸出單元負(fù)責(zé)接收及輸出此分析結(jié)果。
本發(fā)明另提出一種心跳訊號(hào)分析裝置，此分析裝置包括感測(cè)單元、分析單元與輸出單元。上述的感測(cè)單元是接觸于受測(cè)者的頭部表面，負(fù)責(zé)偵測(cè)與輸出受測(cè)者的腦波訊號(hào)。上述的分析單元，具有一數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)腦波訊號(hào)予以放大、濾波、數(shù)字化與計(jì)算后得到多數(shù)個(gè)腦波活性值，且于針對(duì)腦波活性值作分析后至數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)建表尋找相對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。上述的輸出單元負(fù)責(zé)接收及輸出分析結(jié)果。
本發(fā)明因采用采用非侵體式分析裝置，因此上山前只要測(cè)量五分鐘的心電數(shù)據(jù)，即可自行知道本身是否為高山癥的高危險(xiǎn)群，并可以采取相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)備，以避免意外發(fā)生或被誤認(rèn)為感冒或肺炎。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。
圖1B是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的另一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。
圖1C是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的圖1B的側(cè)視圖。
圖2A是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。
圖2B是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的另一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。
圖3A～圖3D是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種多次量測(cè)高山癥者與非高山癥者的心率變異性參數(shù)的差異。
圖4A～圖4D是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種多次量測(cè)高山癥者與非高山癥者的腦波活性值的差異。
100、140心跳訊號(hào)分析裝置102，104，106電極貼片108訊號(hào)收集線 110、154感測(cè)單元120分析單元 130、152輸出單元156按鈕
s202～s228各個(gè)步驟流程s252～s256各個(gè)步驟流程具體實(shí)施方式
本發(fā)明的心跳訊號(hào)分析方法及其裝置主要是利用“物理診斷技術(shù)”進(jìn)行診斷，所謂「物理診斷技術(shù)」泛指利用儀器收集腦波、心率等物理訊號(hào)進(jìn)行醫(yī)療診斷的方法。
請(qǐng)參照?qǐng)D1A，依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種高山癥(High MountainDisease，簡(jiǎn)稱HMD)的分析裝置示意圖。此分析裝置100是包括感測(cè)單元110、分析單元120與輸出單元130。
在本實(shí)施例中，此感測(cè)單元110可以例如是具有多數(shù)個(gè)電極貼片102、104、106與多數(shù)個(gè)訊號(hào)收集線108。這些電極貼片102、104、106是黏貼于受測(cè)者的手臂皮膚表面，以偵測(cè)與輸出受測(cè)者的心跳訊號(hào)。其中，如熟悉此技藝者可輕易知曉，這些訊號(hào)收集線108可以例如是鈕扣型電極貼片接頭，而且其中一個(gè)電極貼片可以是黏貼在左手后端、另一個(gè)電極貼片可以是黏貼在左手前端、再一個(gè)電極貼片可以是黏貼在右手前端(采用標(biāo)準(zhǔn)Lead I的貼法)，但均不以此為限。
分析單元120具有一數(shù)據(jù)庫(kù)(未繪示)，此數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存有歸納整理過的多種型態(tài)的診斷敘述與供查詢的內(nèi)建表。分析單元120是藉由這些訊號(hào)收集線108接收心跳訊號(hào)，并對(duì)心跳訊號(hào)予以放大、濾波、數(shù)字化與轉(zhuǎn)換計(jì)算后得到多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)。其中，如熟悉此技藝者可輕易知曉，分析單元120可以是包括第一高通濾波器、第一放大器、第一低通濾波器、電壓電流轉(zhuǎn)換器、比較電路、第二高通濾波器、光隔離器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與RS-232輸出入埠，但均不以此為限。
分析單元120在得到心率變異性參數(shù)后，即對(duì)這些心率變異性參數(shù)作計(jì)算、比較與分析，然后再至分析單元120中的數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)建表尋找相對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。
在本實(shí)施例中，輸出單元130耦接至分析單元120。此輸出單元130是為接收及輸出此分析結(jié)果。其中，如熟悉此技藝者可輕易知曉，輸出單元130可以是顯示器、打印機(jī)，以顯示/打印檢查報(bào)告，或是刻錄機(jī)以將檢查報(bào)告燒錄于光盤片上，甚或是受測(cè)者為接受護(hù)士的測(cè)試，然后輸出單元130為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以將檢查報(bào)告?zhèn)魉椭吝h(yuǎn)程終端機(jī)(醫(yī)師的分析單元上)，但均不以此為限。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，分析單元120為具數(shù)字訊號(hào)處理(DSP)能力的計(jì)算機(jī)，并可作頻域分析、時(shí)域分析與非線性分析。
請(qǐng)接著參照?qǐng)D1B，其是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的另一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。在本實(shí)施例中，此分析裝置140可以例如是一手表，而其是藉由感測(cè)單元154來量測(cè)受測(cè)者的心跳訊號(hào)，然后再藉由手表內(nèi)的微型計(jì)算機(jī)(未繪示)對(duì)此心跳訊號(hào)作運(yùn)算與分析，再將分析結(jié)果顯示在輸出單元152上。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，此按鈕156可以例如是原本手表上的功能鍵。
在本實(shí)施例中，分析裝置100的動(dòng)作原理將在以下心跳訊號(hào)分析方法中詳細(xì)說明。
接著請(qǐng)參照?qǐng)D2A，其是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種心跳訊號(hào)分析裝置示意圖。在本實(shí)施例中，是對(duì)受測(cè)者進(jìn)行5分鐘的心跳訊號(hào)的收集。
其首先是為先量測(cè)受測(cè)者的心跳訊號(hào)(s202)，其次，對(duì)所收集到的心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，并獲得多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)(s204)。其中，步驟s204包括使用快速傅立葉轉(zhuǎn)換(Fast Fourier Transform)將此心跳訊號(hào)由時(shí)間域轉(zhuǎn)換為頻率域，然后即可得到包括波峰(R-R)間距、低頻(LF)變異性參數(shù)、高頻(HF)變異性參數(shù)、低頻比重(LF％)與低頻/高頻變異性參數(shù)比值等多個(gè)心率變異性參數(shù)。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，其是首先以尖峰檢測(cè)程序?qū)波產(chǎn)生的時(shí)間點(diǎn)找出，由其前后相隔時(shí)間的倒數(shù)可算得每次心臟跳動(dòng)的心率，并以取樣-保值程序維持其時(shí)間連貫性，此取樣-保值步驟的更新率為每秒16次。前后延伸的心率訊號(hào)切分為每64秒(1024點(diǎn))為一組(或稱為一個(gè)分析窗)。在每一個(gè)分析窗中，首先消除訊號(hào)的直線飄移以防止低頻帶的干擾，亦采用Hamming運(yùn)算以避免頻譜中個(gè)別頻率成份的互相干擾。而訊號(hào)再以快速傅立葉轉(zhuǎn)換(fast Fourier transform)的方式轉(zhuǎn)為功率頻譜。
因此，每次分析需取288秒平穩(wěn)的心率數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)可分為8個(gè)分析窗，每個(gè)分析窗長(zhǎng)64秒(1024點(diǎn))，前后并有50％的重疊。對(duì)于每一個(gè)分析窗，首先消除訊號(hào)的直線飄移以防止低頻帶的干擾，亦采用Hamming運(yùn)算以避免頻譜中個(gè)別頻率成份的相互干擾。而訊號(hào)再以快速傅立葉轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)為頻譜，將這8個(gè)分析窗的頻譜平均，則得到平均頻譜(average periodogram)(Kuo et al.1999)。其頻率分辨率可達(dá)0.0167(1/64)Hz，平均的后并可衰減隨機(jī)的噪聲而突顯再生性高的頻譜成份。本實(shí)驗(yàn)以積分的方式定量和心率頻譜中3個(gè)頻率成份，包括極低頻(verylow frequency，VLF，0-0.04Hz)，低頻(low-frequency，LF，0.04-0.15Hz)和高頻(high-frequency，HF，0.15-0.4Hz)成份。同時(shí)求出總功率(total power)、低頻/高頻比值(LF/HF)、低頻比重(LF％)和高頻比重(HF％)等定量參數(shù)。
在上述對(duì)所接收到的對(duì)心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，以獲得多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)的步驟s204中，其細(xì)部流程為首先對(duì)此心跳訊號(hào)作數(shù)字轉(zhuǎn)換，并偵測(cè)數(shù)字心跳訊號(hào)的多數(shù)個(gè)波峰(s206)。
在本實(shí)施例中，在偵測(cè)完波峰后，則對(duì)每一波峰進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與確認(rèn)的動(dòng)作(s208)。然后，分析單元接著計(jì)算與得到這些波峰的多數(shù)個(gè)波峰間距，并統(tǒng)計(jì)與確認(rèn)這些波峰間的每一波峰間距(s210)。其中，分析單元是為計(jì)算這些波峰與波峰的距離，以得到多數(shù)個(gè)波峰間距，在得到這些波峰間距后，則對(duì)這些波峰間的每一波峰間距進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與確認(rèn)的動(dòng)作(s212)。
最后，分析單元即對(duì)這些波峰間距作計(jì)算，并得到這些心率變異性參數(shù)的頻率域。其中，對(duì)這些波峰間距作計(jì)算是為對(duì)這些波峰間距作填補(bǔ)與取樣的計(jì)算(s214)，以得到這些心率變異性參數(shù)的頻率域(s216)。
接著，即對(duì)這些心率變異性參數(shù)作分析，并輸出一分析結(jié)果(s218)。其中，在s218中的細(xì)部流程為對(duì)心率變異參數(shù)中的高頻變異性參數(shù)作倒數(shù)運(yùn)算(s222)，并得到1n(HF)，接著即判斷1n(HF)的值是否大于5(s222)。當(dāng)1n(HF)的值大于等于5時(shí)，則可判斷該名受測(cè)者是高山癥高危險(xiǎn)群，并輸出此分析結(jié)果(s226)。反之，若1n(HF)的值小于5時(shí)，則可判斷該名受測(cè)者不是高山癥高危險(xiǎn)群，并輸出此分析結(jié)果(s228)。
除了以高頻變異性參數(shù)作判斷之外，還可以利用心率變異性參數(shù)中的低頻比重(LF％)來作為判斷依據(jù)，亦即判斷低頻比重的值是否大于等于60(s224)。當(dāng)判斷得知低頻比重的值大于等于60時(shí)，則可得知該名受測(cè)者是高山癥高危險(xiǎn)群，并輸出此分析結(jié)果(s226)。反之，當(dāng)判斷得知低頻比重的值小于60時(shí)，則可得知該名受測(cè)者不是高山癥高危險(xiǎn)群，并輸出此分析結(jié)果(s228)。
在本實(shí)施例中，如圖2B的流程所示，也可以利用腦波訊號(hào)來分析受測(cè)者是否為高山癥高危險(xiǎn)群。其首先為先例如用測(cè)量腦波的儀器量測(cè)受測(cè)者的一腦波訊號(hào)(s252)。其次，對(duì)腦波訊號(hào)作運(yùn)算，并得到多數(shù)個(gè)腦波活性值(s254)。其中，對(duì)腦波所作的運(yùn)算可以例如是放大、濾波、數(shù)字化與轉(zhuǎn)換等計(jì)算，但不以此為限。
接著，以所得到的腦波活性值與數(shù)據(jù)庫(kù)中的多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值(亦即非高山癥高危險(xiǎn)群的腦波活性值)作判斷，并輸出分析結(jié)果(s256)。其中，其所輸出的分析結(jié)果與步驟226與228相同，故在此不再贅述。
接著請(qǐng)參照?qǐng)D3A至3D以及圖4A與4D，其是分別繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種多次量測(cè)高山癥者與正常人的心率變異性參數(shù)的差異，以及高山癥者與非高山癥者的腦波活性值的差異。其中，圖3A與圖4A是為在平地的測(cè)量結(jié)果，圖3B與圖4B是為登山前的測(cè)量結(jié)果，圖3C與圖4C是為登山當(dāng)天晚上的測(cè)量結(jié)果，圖3D與圖4D是為登山隔天晚上的測(cè)量結(jié)果。
在本實(shí)施例中，在平地時(shí)對(duì)高山癥者與非高山癥者所測(cè)得的各項(xiàng)生理值比較如表1所示。
表1

如表1所示，在血液成份分析方面，高山癥者與非高山癥者的紅血球容積及血紅素量并沒有顯著差異。在心跳率及血氧飽和濃度方面，高山癥者于平地時(shí)的安靜心跳率較非高山癥者高，而血氧飽和濃度則無顯著差異。在呼吸深度及頻率方面，高山癥者與非高山癥者之間并無顯著差異。在心跳訊號(hào)方面，高山癥者于平地時(shí)的安靜心跳率、心跳訊號(hào)的高頻成份均比非高山癥者高，而低頻比重、低頻成份/高頻成份則較非高山癥者低。在腦波活性值方面，高山癥者的腦波振幅較非高山癥者低。
在本實(shí)施例中，在高山時(shí)對(duì)高山癥者與非高山癥者所測(cè)得的各項(xiàng)生理值比較如表2所示。
表2

在本實(shí)施例中，在高山時(shí)對(duì)高山癥者與非高山癥者所測(cè)得的各項(xiàng)生理值比較如表2所示。
如表2所示，在心跳率及血氧飽和濃度方面，罹患高山癥者的安靜心跳率較非高山癥者高，血氧飽和濃度較非高山癥者低。在呼吸深度及頻率方面，罹患高山癥者的呼吸總振幅較非高山癥者低。在心跳訊號(hào)方面，罹患高山癥者的低頻比重及低頻成份/高頻成份均較非高山癥者高，高頻成份較非高山癥者低，但無統(tǒng)計(jì)差異。在腦波活性值方面，罹患高山癥者的腦波振幅及腦波頻率與非高山癥者無顯著差異。
請(qǐng)參照?qǐng)D3A，可在平地時(shí)測(cè)量的HF和LF％的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的HF的值比高山癥者的HF的值低。而非高山癥者的LF％的值則比高山癥者的LF％的值來的高。
在圖3B中，可在登山前(常壓低氧情況下)的測(cè)量的HF和LF％的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的HF的值比高山癥者的HF的值高。而非高山癥者的LF％的值則比高山癥者的LF％的值來的高。
在圖3C中，可在登山當(dāng)天晚上的測(cè)量的HF和LF％的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的HF的值比高山癥者的HF的值高。而非高山癥者的LF％的值則比高山癥者的LF％的值來的高。
在圖3D中，可在登山隔天晚上測(cè)量的HF和LF％的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的HF的值比高山癥者的HF的值低。而非高山癥者的LF％的值則比高山癥者的LF％的值來的高。
請(qǐng)參照?qǐng)D4A，可在平地時(shí)測(cè)量的腦波頻率和腦波振幅的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的腦波頻率的值比高山癥者的腦波頻率的值低。而非高山癥者的腦波振幅的值則比高山癥者的腦波振幅的值來的高。
在圖4B中，可在登山前(常壓低氧情況下)的測(cè)量的的腦波頻率和腦波振幅的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的腦波頻率的值比高山癥者的腦波頻率的值低。而非高山癥者的腦波振幅的值則比高山癥者的腦波振幅的值來的低。
在圖4C中，可在登山當(dāng)天晚上的測(cè)量的腦波頻率和腦波振幅的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的腦波頻率的值比高山癥者的腦波頻率的值高。而非高山癥者的腦波振幅的值則比高山癥者的腦波振幅的值來的高。
在圖4D中，可在登山隔天晚上測(cè)量的腦波頻率和腦波振幅的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，非高山癥者的腦波頻率的值比高山癥者的腦波頻率的值低。而非高山癥者的腦波振幅的值則比高山癥者的腦波振幅的值來的高。
因此，由表1、表2、圖3A至3D以及圖4A至4D的統(tǒng)計(jì)可以知道，在自主神經(jīng)方面不論是非高山癥者或高山癥者的高山安靜值相較于平地安靜值，心率高頻成份則較低，而心率低頻比重及低頻成份/高頻成份均較高。其中，非高山癥者的高頻成份，高山癥者的高頻成份、低頻比重及低頻成份/高頻成份具有統(tǒng)計(jì)上顯著差異(p＜0.05)。
在腦波活性值方面，非高山癥者的高山安靜值相較于平地安靜值腦波振幅較低，腦波頻率較高。而高山癥者的高山安靜值相較于平地安靜值腦波振幅及腦波頻率均較高。其中，腦波振幅不論是高山癥者或非高山癥者的腦波頻率于山上均比上山前高，并且具顯著差異(p＜0.05)。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，由于幾乎每個(gè)人都習(xí)慣會(huì)戴手表，因此若將手表設(shè)計(jì)成具心跳訊號(hào)分析裝置，不但不會(huì)增加使用者額外的負(fù)擔(dān)(例如攜帶上的負(fù)擔(dān))，而且還可讓使用者在登山前與登山時(shí)隨時(shí)掌握身體的狀況。
綜合以上所述，本發(fā)明的心跳訊號(hào)分析方法及其裝置可在登山途中或登山前就能掌握其生理特征，先給予預(yù)防性處理，將有助于減少高山癥對(duì)于游客的傷害。
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，任何熟習(xí)此技藝者，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(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種心跳訊號(hào)分析方法，是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者作診斷，其特征在于，該心跳訊號(hào)分析方法包括量測(cè)受測(cè)者的一心跳訊號(hào)；對(duì)該心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，并獲得多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)；以及根據(jù)該些心率變異性參數(shù)作分析，并輸出一分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中所述的心率變異性參數(shù)包括一低頻比重變異性參數(shù)與一高頻變異性參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其更包括對(duì)該高頻變異性參數(shù)作自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中當(dāng)作自然對(duì)數(shù)運(yùn)算后的該高頻變異性參數(shù)的值大于5時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中當(dāng)該低頻比重變異性參數(shù)的值大于60或特定數(shù)值時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中對(duì)該心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，并獲得該些心率變異性參數(shù)的步驟包括對(duì)該心跳訊號(hào)作數(shù)字轉(zhuǎn)換，并偵測(cè)一數(shù)字心跳訊號(hào)的多數(shù)個(gè)波峰；統(tǒng)計(jì)并確認(rèn)每一該些波峰；計(jì)算與得到該些波峰的多數(shù)個(gè)波峰間距，并統(tǒng)計(jì)與確認(rèn)每一該些波峰間距；以及對(duì)該些波峰間距作計(jì)算，并得到該些心率變異性參數(shù)的頻率域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中對(duì)該些波峰間距計(jì)算是使用快速傅立葉轉(zhuǎn)換。
8.一種心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其包括以下步驟量測(cè)受測(cè)者的一腦波訊號(hào)；對(duì)該腦波訊號(hào)作運(yùn)算，并得到多數(shù)個(gè)腦波活性值；以及以該些腦波活性值與一數(shù)據(jù)庫(kù)中的多數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值作分析，并輸出一分析結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的心跳訊號(hào)分析方法，其特征在于其中所述的腦波活性值包括一腦波振幅與一腦波頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的心跳訊號(hào)分析方法，其中當(dāng)該腦波振幅比該些標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值中相對(duì)應(yīng)的值低，且該腦波頻率比該些標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值中相對(duì)應(yīng)的值高時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
11.一種心跳訊號(hào)分析裝置，是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者的心跳訊號(hào)作分析，其特征在于該分析裝置包括一感測(cè)單元，是接觸于受測(cè)者的手臂皮膚表面，以偵測(cè)與輸出受測(cè)者的一心跳訊號(hào)；一分析單元，具有一數(shù)據(jù)庫(kù)，是耦接至該感測(cè)單元，并對(duì)該心跳訊號(hào)予以放大、濾波、數(shù)字化與一轉(zhuǎn)換計(jì)算后得到多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)，且于針對(duì)該些心率變異性參數(shù)作分析后至該數(shù)據(jù)庫(kù)中的一內(nèi)建表尋找相對(duì)應(yīng)的一分析結(jié)果；以及一輸出單元，耦接至該分析單元，以接收及輸出該分析結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的心率變異性參數(shù)包括一低頻比重變異性參數(shù)與一高頻變異性參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的分析單元包括對(duì)該高頻變異性參數(shù)作自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中當(dāng)作自然對(duì)數(shù)運(yùn)算后的該高頻變異性參數(shù)的值大于5時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中當(dāng)該低頻比重變異性參數(shù)的值大于60或特定數(shù)值時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的轉(zhuǎn)換計(jì)算為快速傅立葉轉(zhuǎn)換。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的輸出單元為顯示器、打印機(jī)、刻錄機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的任一。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的分析單元為一具數(shù)字訊號(hào)處理(DSP)能力的計(jì)算機(jī)，用以作頻域分析、時(shí)域分析與非線性分析。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的心跳訊號(hào)分析裝置，是為一手表。
20.一種心跳訊號(hào)分析裝置，是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者作高山癥的診斷，其特征在于該分析裝置包括一感測(cè)單元，是接觸于受測(cè)者的頭部表面，以偵測(cè)與輸出受測(cè)者的一腦波訊號(hào)；一分析單元，具有一數(shù)據(jù)庫(kù)，是耦接至該感測(cè)單元，并對(duì)該腦波訊號(hào)予以放大、濾波、數(shù)字化與計(jì)算后得到多數(shù)個(gè)腦波活性值，且于針對(duì)該些腦波活性值作分析后至該數(shù)據(jù)庫(kù)中的一內(nèi)建表尋找相對(duì)應(yīng)的一分析結(jié)果；以及一輸出單元，耦接至該分析單元，以接收及輸出該分析結(jié)果。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的腦波活性值包括一腦波振幅與一腦波頻率。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中當(dāng)該腦波振幅比該些標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值中相對(duì)應(yīng)的值低，且該腦波頻率比該些標(biāo)準(zhǔn)腦波活性值中相對(duì)應(yīng)的值高時(shí)，該分析結(jié)果為受測(cè)者為高山癥高危險(xiǎn)群。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的心跳訊號(hào)分析裝置，其特征在于其中所述的分析單元為一具數(shù)字訊號(hào)處理(DSP)能力的計(jì)算機(jī)，用以作頻域分析、時(shí)域分析與非線性分析。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種心跳訊號(hào)分析方法及其裝置，其是以非侵體方式對(duì)受測(cè)者作高山癥分析。此心跳訊號(hào)分析方法包括首先為先行量測(cè)受測(cè)者的心跳訊號(hào)，其次，對(duì)心跳訊號(hào)作轉(zhuǎn)換，并獲得多數(shù)個(gè)心率變異性參數(shù)。接著，根據(jù)心率變異性參數(shù)作分析，并輸出一分析結(jié)果。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1883382SQ20051007769
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者郭博昭, 陳俊忠, 高偉峰, 郭建中, 翁立窈 申請(qǐng)人:威今基因科技股份有限公司, 郭博昭