健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统与流程

本发明涉及一种健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统，且特别是涉及一种通过动脉声纹信号来得到健康状态报告的健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统。

背景技术：

市面上已有例如血压计或血糖计等产品可供使用者进行自主健康管理，然而其功能有限，仅能产生所检测到的血压值或血糖值，并不能产生与人体大部分器官有关的健康状态报告。若要得到较完整的健康状态报告，则需亲自到例如医院或诊所等医疗单位进行健康检查，且有关例如循环系统的健康状态报告无法即时得到，需经由医疗单位进行受检者的详细检测分析后使可产生。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统，其是通过动脉声纹信号来得到健康状态报告，故可供使用者即时了解自身的健康状态。本发明也具有降低硬体成本与简化操作等优点。本发明也可应用至许多方面，例如慢性病患者长期照护、老人照护、孕妇照护、中医脉诊等，但不限于此。此外，本发明也可应用至评估治疗或处方的效果。

根据上述目的，本发明提出一种健康管理装置，此健康管理装置用以监测生物体的健康状态，且此健康管理装置包含动脉声纹撷取单元、处理单元和比较单元。动脉声纹撷取单元用以撷取生物体的动脉声纹信号。处理单元用以处理动脉声纹信号，以依据动脉声纹信号来得到生物体的生理数据。比 较单元用以比较生理数据与参考生理数据，并据以产生健康状态报告。

依据本发明的一些实施例，上述动脉声纹撷取单元是微型麦克风或拾音器。

依据本发明的又一些实施例，上述健康管理装置还包含显示单元，此显示单元用以显示生理数据、参考生理数据或健康状态报告。

依据本发明的又一些实施例，上述生理数据是与生物体相关的器官血行动力状态或经络活动状态。

依据本发明的又一些实施例，上述健康管理装置还包含通信单元，此通信单元用以与外部装置通信连接，且此通信单元将生理数据或健康状态报告传输至外部装置。

依据本发明的又一些实施例，上述参考生理数据是通过通信单元与外部装置通信连接而更新。

根据上述目的，本发明另提出一种健康管理方法，此健康管理方法用以监测生物体的健康状态，且此健康管理方法包含：撷取生物体的动脉声纹信号；处理动脉声纹信号，以依据动脉声纹信号来得到生物体的生理数据；以及比较生理数据与参考生理数据，并据以产生健康状态报告。

根据上述目的，本发明另提出一种健康管理系统，此健康管理系统用以监测生物体的健康状态，且此健康管理系统包含侦测模块和终端模块。侦测模块包含动脉声纹撷取单元、处理单元和第一通信单元。动脉声纹撷取单元用以撷取生物体的动脉声纹信号。处理单元用以处理动脉声纹信号，以依据动脉声纹信号来得到生物体的生理数据。第一通信单元用以传输生理数据。终端模块用以与侦测模块通信连接，且终端模块包含第二通信单元和处理单元。第二通信单元用以从第一通信单元接收生理数据。比较单元用以比较生理数据与参考生理数据，并据以产生健康状态报告。

依据本发明的又一些实施例，上述第二通信单元还用以与外部装置通信 连接，以将生理数据或健康状态报告传输至外部装置。

依据本发明的又一些实施例，上述参考生理数据是通过第二通信单元与外部装置通信连接而更新。

与现有技术相比，本发明的健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统，其通过撷取动脉声纹信号并直接对动脉声纹信号进行处理来得到健康状态报告，故可供使用者即时了解自身的健康状态，且可降低硬体成本与简化操作。本发明可具有许多方面的应用，例如慢性病患者长期照护、老人照护、孕妇照护、中医脉诊等，或应用至评估治疗或处方的效果。

附图说明

为了更完整了解实施例及其优点，现参照结合所附图式所做的下列描述，其中：

图1至图6是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置的示意图；

图7是绘示依据本发明一些实施例的健康管理方法的流程图；

图8是绘示依据本发明一些实施例的健康管理系统的示意图；

图9和图10是绘示依据本发明一些实施例的终端模块的示意图；以及

图11和图12是绘示依据本发明一些实施例的侦测模块的示意图。

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请参照图1，图1是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置100的示意图。健康管理装置100用以监测生物体的健康状态，且其包含动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130。动脉声纹撷取单元110用以撷取 生物体的动脉声纹信号。以下实施例是以人体为例来说明，而应注意的是，本发明的实施例也可应用至其它生物体，例如狗、猫、牛等，而不局限于人体。动脉声纹撷取单元110可以是微型麦克风、拾音器(pick-up)或是其它可收集声学信号的装置。处理单元120耦接至动脉声纹撷取单元110，且其接收动脉声纹信号并对动脉声纹信号进行处理，以依据动脉声纹信号来得到人体的生理数据。生理数据可包含器官血行动力状态或经络活动状态等，但不限于此。比较单元130用以比较生理数据与参考生理数据，并根据比较结果产生健康状态报告。

详细而言，动脉声纹信号可反映出心跳频率、心脏功能以及动态血压变化。处理单元120可将时间域(time domain)的动脉声纹信号转换为频率域(frequency domain)的转换信号，此转换信号反映出血液流经各器官后的血行动力状态。处理单元120可利用例如傅立叶转换(Fourier Transform)或希尔伯特转换(Hilbert Transform)等转换方式来将动脉声纹信号转换为频率域的转换信号，但不限于此。由于血液循环系统为封闭循环系统，故在血液循环系统上的任何一个地方产生变化，会使得人体各器官的血行动力状态对应产生改变。因此，处理单元120可对动脉声纹信号和转换信号进行信号分析处理，进而得到人体的生理数据。生理数据包含例如心脏、肝脏、肾脏、脾脏、肺脏、胃、脑、膀胱、大肠、皮肤、小肠、心包等器官的器官血行动力状态，其中脑和皮肤的血行动力状态又分别与中医的胆经和三焦经的活动情形相关。

参考生理数据可包含使用者个人的正常生理数据或是其他使用者的平均正常生理数据，且参考生理数据可包含多个对应器官血行动力状态或经络活动状态的数值范围。若是生理数据的其中一数值超出参考生理数据中相对应的数值范围，则此数值所对应的器官或经络可能具有异常情形，且所产生的健康状态报告可特别标注此异常情形，使得使用者可立即认出可能具有异常情形的器官或经络。在一些实施例中，参考生理数据包含频率域的转换信号中对应各器官的频带上的峰值与对应心脏的频带上的峰值的正常比值范围。 若是生理数据中有一比值超出对应的正常比值范围，则判断对应的器官可能产生异常情形。在另一些实施例中，参考生理数据也可包含时间域的比较数据，例如动脉声纹信号的振幅范围及周期范围等。

依照不同的应用，健康管理装置100可以是穿戴式装置、贴片式装置、植入式装置或是任何计算机装置或类似装置等，但不限于此。举例而言，在健康管理装置100为穿戴式装置的例子中，健康管理装置100可配戴至人体的其中一个部位上，例如手腕、手臂、脚踝、胸部或腰部等，但不限于此。在健康管理装置100为贴片式装置的例子中，健康管理装置100可贴附至人体的其中一个部位上，例如手臂、腹部、颈部、胸部或头部等，但不限于此。在健康管理装置100为植入式装置的例子中，健康管理装置100可通过例如注射等侵入方式植入至人体的一部位中，例如手腕、手臂、头部或背部等，但不限于此。

在一些实施例中，健康管理装置100还可包含动脉侦测器(图未绘示)，其用以决定人体中对应动脉声纹信号的检测位置，使得使用者可对应调整健康管理装置100的设置处。如此一来，所撷取到的动脉声纹信号可更为精确。

请参照图2，图2是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置200的示意图。如图2所示，除了图1的动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130之外，健康管理装置200还包含显示单元210，其用以显示经由处理单元120处理动脉声纹信号后所得到的生理数据、参考生理数据和/或经由比较单元130比较生理数据与参考生理数据后所得到的健康状态报告。此外，显示单元210还可用以显示经由动脉声纹撷取单元110所撷取的动脉声纹信号。显示单元210可以是任何显示技术的显示器，而在一些实施例中，显示单元210为可挠式显示面板，以便利监测生物体的健康状态并节省健康管理装置200的穿戴或贴附空间。

请参照图3，图3是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置300的示意图。如图3所示，除了图1的动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130之外，健康管理装置300还包含通信单元310，其用以与外部装置 EXT通信连接，且将经由处理单元120处理动脉声纹信号后所得到的生理数据和/或经由比较单元130比较生理数据与参考生理数据后所得到的健康状态报告传输至外部装置EXT，以利例如医师或医检师等专业医事人员进行诊断或相关分析。通信单元310与外部装置EXT的连线方式可以是通过例如双绞线或USB等有线传输方式，或是通过例如蓝牙(Bluetooth)或无线射频辨识(radio frequency identification；RFID)等无线传输方式，但不限于此。此外，外部装置EXT可以是个人电脑、笔记型电脑、平板电脑、智能型手机、或是云端伺服器(cloud server)等，但不限于此。

在一些实施例中，参考生理数据是通过通信单元310与外部装置EXT通信连接而更新。如此一来，在需要更新参考生理数据的情况下(例如更换使用者)，外部装置EXT可将更新过的参考生理数据传输至健康管理装置300，以取代原来的参考生理数据。

在一些实施例中，生理数据还可借由动脉声纹信号并搭配其他生理检测(例如脑波图、心电图、肌电图、眼电图、体温感测、器官压力感测、血氧浓度感测、血压感测、呼吸气流感测、动作侦测或鼾声感测等)来得到。举例而言，请参照图4，图4是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置400的示意图。如图4所示，除了图1的动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130之外，健康管理装置400还包含温度感测单元410，其用以感测生物体的基础体温，使得处理单元120依据动脉声纹信号和基础体温来得到生理数据。健康管理装置400可应用在妇女排卵期估测上，通过温度感测单元410所感测到的基础体温，并搭配动脉声纹撷取单元110所撷取的动脉声纹信号，可更容易判断出女性使用者在使用健康管理装置400时是否容易受孕，或是预测在何时较容易受孕。

在一些实施例中，健康状态报告还可借由比较生理数据与参考生理数据并搭配位置信息来得到。请参照图5，图5是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置500的示意图。如图5所示，除了图1的动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130之外，健康管理装置500还包含定位单元510 和移动判断单元520，其中定位单元510用以得到健康管理装置500的位置信息，且移动判断单元520用以根据健康管理装置500的位置信息来判断人体是否处于移动状态。定位单元510可使用例如WiFi或ZigBee等网路定位技术、卫星定位技术(例如GPS)或是其他定位技术。比较单元130比较生理数据与参考生理数据，并根据比较结果和位置信息产生健康状态报告。健康管理装置500可应用在老人照护上，通过定位单元510所得到的位置信息，并搭配移动判断单元520所得到的判断结果以及动脉声纹撷取单元110所撷取的动脉声纹信号，可判断出人体是否发生跌倒或是其他异常行为。或者，在其他实施例中，可使用重力感测器(G-sensor)来感测人体的移动状态。

请参照图6，图6是绘示依据本发明一些实施例的健康管理装置600的示意图。如图6所示，除了图1的动脉声纹撷取单元110、处理单元120和比较单元130之外，健康管理装置600还包含储存单元610，其用以储存生理数据、参考生理数据或健康状态报告。储存单元610可以是软碟、光碟、磁碟、记忆卡或USB记忆条等，但不限于此。

图7是绘示依据本发明一些实施例的健康管理方法700的流程图。在健康管理方法700中，首先进行步骤710，撷取生物体的动脉声纹信号。动脉声纹信号可借由例如微型麦克风、拾音器或是其它可收集声学信号的装置来得到。在一些实施例中，可在进行步骤710之前先决定生物体中对应动脉声纹信号的检测位置，使得所撷取到的动脉声纹信号更为精确。

接着，进行步骤720，处理动脉声纹信号，以依据动脉声纹信号来得到生物体的生理数据。生理数据包含器官血行动力状态或经络活动状态等，但不限于此。

接着，进行步骤730，比较生理数据与参考生理数据，并据以产生健康状态报告，且参考生理数据可包含使用者个人的正常生理数据或是其他使用者的平均正常生理数据。参考生理数据可包含多个对应器官血行动力状态或经络活动状态的数值范围。若是生理数据的其中一数值超出参考生理数据中相对应的数值范围，则此数值所对应的器官或经络可能具有异常情形，且所产 生的健康状态报告可特别标注此异常情形。在一些实施例中，参考生理数据为频率域的转换信号中对应各器官的频带上的峰值与对应心脏的频带上的峰值的正常比值范围。若是生理数据中有一比值超出对应的正常比值范围，则判断对应的器官可能产生异常情形。

在一些实施例中，健康管理方法700还可包含将生理数据或健康状态报告传输至外部装置，以利例如医师或医检师等专业医事人员进行诊断或相关分析。可通过例如双绞线或USB等有线传输方式，或是通过例如蓝牙或无线射频辨识等无线传输方式将生理数据或健康状态报告传输至外部装置，但不限于此。此外，外部装置可以是个人电脑、笔记型电脑、平板电脑、智能型手机、或是云端伺服器等，但不限于此。

在一些实施例中，健康管理方法700还可包含从外部装置自动更新参考生理数据。如此一来，在需要更新参考生理数据的情况下(例如更换使用者)，外部装置可将更新过的参考生理数据传输至健康管理装置，以取代原来的参考生理数据。

在一些实施例中，健康管理方法700还可包含感测生物体的基础体温以及依据动脉声纹信号和基础体温来得到生理数据。举例而言，妇女在排卵期的基础体温较低，通过量测基础体温，并搭配所撷取的动脉声纹信号，可更容易判断出女性使用者当时是否容易受孕，或是预测在何时较容易受孕。

请参照图8，图8是绘示依据本发明一些实施例的健康管理系统800的示意图。健康管理系统800用以监测生物体的健康状态，且其包含侦测模块800A和终端模块800B。侦测模块800A可以是穿戴式装置、贴片式装置、植入式装置或是任何计算机装置或类似装置等，但不限于此。举例而言，在侦测模块800A为穿戴式装置的例子中，侦测模块800A可配戴至人体的其中一个部位上，例如手腕、手臂、脚踝、胸部或腰部等，但不限于此。在侦测模块800A为贴片式装置的例子中，侦测模块800A可贴附至人体的其中一个部位上，例如手臂、腹部、颈部、胸部或头部等，但不限于此。在侦测模块800A为植入式装置的例子中，侦测模块800A可通过例如注射等侵入方式植入至人体的一 部位中，例如手腕、手臂、头部或背部等，但不限于此。终端模块800B用以与侦测模块800A通信连接。终端模块800B可以是例如电脑或手持装置等，但不限于此。

侦测模块800A包含动脉声纹撷取单元810、处理单元820和通信单元820，而终端模块800B包含通信单元840和比较单元850。在侦测模块800A中，动脉声纹撷取单元810用以撷取生物体的动脉声纹信号。同样地，以下实施例是以人体为例来说明，但本发明的实施例也可应用至其它生物体，而不局限于人体。动脉声纹撷取单元810可以是微型麦克风、拾音器或是其它可收集声学信号的装置。处理单元820耦接至动脉声纹撷取单元810，其接收动脉声纹信号并对动脉声纹信号进行处理，以依据动脉声纹信号来得到人体的生理数据。生理数据可包含器官血行动力状态或经络活动状态等，但不限于此。通信单元830耦接至处理单元820，其用以与计算模块800B的通信单元840通信连接，且将经由处理单元820所得到的生理数据传输至通信单元840。此外，通信单元830也可将经由动脉声纹撷取单元810所撷取的动脉声纹信号传输至通信单元840。通信单元830与840的连线方式可以是通过例如双绞线或USB等有线传输方式，或是通过例如蓝牙、WiFi、3G或4G行动通信、红外线或无线射频辨识等无线传输方式，但不限于此。

在终端模块800B中，通信单元840将从通信单元830接收到的生理数据传输至比较单元850。比较单元850耦接至通信单元840，其用以比较生理数据与参考生理数据，并根据比较结果产生健康状态报告。此外，通信单元840还可用以与外部装置EXT通信连接，且将经由处理单元820处理动脉声纹信号后所得到的生理数据和/或经由比较单元850比较生理数据与参考生理数据后所得到的健康状态报告传输至外部装置EXT，以利例如医师或医检师等专业医事人员进行诊断或相关分析。外部装置EXT可以是个人电脑、笔记型电脑、平板电脑、智能型手机、或是云端伺服器等，但不限于此。

或者，在其他实施例中，处理单元820可设置在终端模块800B中，以简化侦测模块800A。如此一来，侦测模块800A只需进行动脉声纹信号的撷取， 而后续生理数据及健康状态报告的产生由终端模块800B进行。

在本发明的健康管理系统中，侦测模块和终端模块也可具有其他变化实施方式。请参照图9，图9是绘示依据本发明一些实施例的终端模块900B的示意图。如图9所示，除了图8的通信单元840和比较单元850之外，终端模块900B还包含显示单元910，其用以显示经由动脉声纹撷取单元810所撷取的动脉声纹信号、经由处理单元820处理动脉声纹信号后所得到的生理数据、参考生理数据和/或经由比较单元850比较生理数据与参考生理数据后所得到的健康状态报告。通过图9的终端模块900B，可让专业医事人员即时观看动脉声纹信号、生理数据和/或健康状态报告，以便利即时了解患者的健康情形。

请参照图10，图10是绘示依据本发明一些实施例的终端模块1000B的示意图。如图10所示，除了图8的通信单元840和比较单元850之外，终端模块1000B还包含储存单元1010，其用以动脉声纹信号、储存生理数据、参考生理数据和/或健康状态报告。储存单元1010可以是软碟、光碟、磁碟、记忆卡或USB记忆条等，但不限于此。

在一些实施例中，生理数据还可借由动脉声纹信号并搭配其他生理检测(例如脑波图、心电图、肌电图、眼电图、体温感测、器官压力感测、血氧浓度感测、血压感测、呼吸气流感测、动作侦测或鼾声感测等)来得到。举例而言，请参照图11，图11是绘示依据本发明一些实施例的侦测模块1100A的示意图。如图11所示，除了图8的动脉声纹撷取单元810、处理单元820和通信单元830之外，侦测模块1100A还包含温度感测单元1110，其用以感测生物体的基础体温，使得处理单元820依据动脉声纹信号和基础体温来得到生理数据。健康管理系统(包含侦测模块1100A)可应用在妇女排卵期估测上，通过温度感测单元1110所感测到的基础体温，并搭配动脉声纹撷取单元810所撷取的动脉声纹信号，可更容易判断出女性使用者在使用健康管理系统时是否容易受孕，或是预测在何时较容易受孕。

在一些实施例中，健康状态报告还可借由比较生理数据与参考生理数据 并搭配位置信息来得到。请参照图12，图12是绘示依据本发明一些实施例的侦测模块1200A的示意图。如图12所示，除了图8的动脉声纹撷取单元810、处理单元820和通信单元830之外，侦测模块1200A还包含定位单元1210和移动判断单元1220，其中定位单元1210用以得到侦测模块1200A的位置信息，且移动判断单元1220用以根据侦测模块1200A的位置信息来判断人体是否处于移动状态。定位单元1210可使用例如WiFi或ZigBee等网路定位技术或是卫星定位技术(例如GPS)等，但不限于此。由定位单元1210所得到的位置信息或移动判断单元1220所得到的判断结果可经由通信单元830传输至终端模块(例如终端模块800A)，使得终端模块另根据位置信息产生健康状态报告。健康管理系统(包含侦测模块1200A)可应用在老人照护上，通过定位单元1210所得到的位置信息，并搭配移动判断单元1220所得到的判断结果以及动脉声纹撷取单元810所撷取的动脉声纹信号，可判断出人体是否发生跌倒或是其他异常行为。

本发明的健康管理装置、健康管理方法及健康管理系统，其是通过撷取动脉声纹信号并直接对动脉声纹信号进行处理来得到健康状态报告，故可供使用者即时了解自身的健康状态，且可降低硬体成本与简化操作。本发明可具有许多方面的应用，例如慢性病患者长期照护、老人照护、孕妇照护、中医脉诊等，但不限于此。本发明也可应用至例如交通运输人员或重机械操作人员的健康状态监测，但不限于此。举例而言，若是应用至交通运输公司，则通过本发明来监测司机的健康状态(例如：是否处于疲劳状态、血压是否过低或过高等)，且根据健康状态报告来决定此司机可否值勤，可进一步确保乘客的安全。

此外，本发明也可应用至评估治疗或处方的效果。举例而言，患者可在接受医师的治疗或是执行医师的处方(例如：服用药物、饮食建议或运动建议等)的前后各使用本发明的健康管理装置来产生健康状态报告，并比对这些健康状态报告，来进一步判断治疗或处方的有效性。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。