侦测瘘管狭窄的装置、计算装置和方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明有关于侦测瘘管状态，特别是有关于一种侦测瘘管狭窄的装置、计算装置和方法。
【【背景技术】】
[0002]对于洗肾患者来说，瘘管(fistula)被广泛用于可经由透析(dialysis)仪器来移除代谢废物，以及维持瘘管能正常运作系非常重要的。瘘管狭窄是瘘管功能障碍的主要原因，并对洗肾患者会造成严重的威胁。随着洗肾患者的血液流经过瘘管，瘘管的直径可能会逐渐减少。当瘘管的直径减小至大约只有原来直径的50%时，可被认为瘘管狭窄(fistulastenosis) ο侦测瘘管狭窄的程度能有效避免瘘管狭窄。一般而言，可藉由收集和分析血流通过瘘管时的声音来判断瘘管狭窄的程度。
[0003]因此，在居家照护方面需要一种准确的装置来监测瘘管，以便有效地侦测出瘘管狭窄。
【
【发明内容】
】
[0004]有鉴于此，本发明特提供以下技术方案:
[0005]本发明提供一种侦测瘘管狭窄的装置。装置包括:生理信号传感器，用以提供用户的生理信号；声波接收器，用以侦测来自使用者的瘘管的声音，以产生声音信号；以及，处理电路，用以根据用户的生理信号以及声音信号而提供瘘管狭窄程度。
[0006]再者，本发明提供一种计算装置，用以侦测瘘管狭窄。计算装置包括处理电路。处理电路包括处理器，用以根据生理信号以及声音信号而提供瘘管狭窄程度。
[0007]再者，本发明提供一种侦测瘘管狭窄的方法。在计算装置中，接收用户的生理信号，其中生理信号是由生理信号传感器所提供。接收声音信号，其中声音信号是由声波接收器侦测来自使用者的瘘管的声音所产生。根据用户的生理信号以及声音信号而提供瘘管狭窄程度。
[0008]本发明通过以上方案，洗肾患者可执行居家顾护。
【【附图说明】】
[0009]图1是显示根据本发明一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄的装置；
[0010]图2是显示根据本发明一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄的方法；
[0011]图3A是显示根据本发明一实施例所述的生理信号以及声音信号之间的关系示范例；
[0012]图3B是显示根据本发明一实施例所述的生理信号以及声音信号之间的关系示范例；
[0013]图4是显示根据本发明另一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄的装置；
[0014]图5是显示根据本发明另一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄的装置的示范模型；
[0015]图6是显示用户使用图5的装置的示意图；
[0016]图7是显示另一心电图信号以及心跳声音信号之间的关系示范例；以及
[0017]图8是显示根据本发明另一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄的装置的示范模型。
【【具体实施方式】】
[0018]为让本发明之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
[0019]图1是显示根据本发明一实施例所述的侦测使用者的瘘管狭窄(fistulastenosis)的装置100。装置100包括生理信号传感器110、声波接收器120、处理电路130、无线模块140、天线150、内存160以及显示器170。无线模块140能经由天线150而与远程装置进行通讯。当装置100正确地接触到使用者皮肤且靠近使用者的瘘管时，生理信号传感器110能提供用户的生理信号。同时地，声波接收器120能对来自使用者的瘘管的声音进行侦测，以产生声音信号。接着，处理电路130会根据用户的生理信号以及声音信号而得到或提供瘘管狭窄程度。例如，首先，处理电路130会对生理信号进行处理，以得到生理信息，其中生理信息指示用户的心脏周期(cardiac cycles)的舒张阶段(diastolic phases)以及收缩阶段(systolic phases)。第二，处理电路130会根据生理信息将声音信号划分成多个间隔(interval)。对声音信号的一个间隔而言，不是对应于用户的心脏周期的一个舒张阶段，就是对应于用户的心脏周期的一个收缩阶段。具体而言，心脏周期的舒张阶段可从t。毫秒(ms)延伸至tQ+td毫秒，而心脏周期的收缩阶段可从t Q+td毫秒延伸至t Q+td+ts毫秒。然后，对对应于心脏周期的舒张阶段的间隔而言，其表示声音信号的间隔是从t。毫秒延伸至t。+、毫秒。同样地，对对应于心脏周期的收缩阶段的间隔而言，其表示声音信号的间隔系从t Jtd毫秒延伸至t Jtfts毫秒。第三，处理电路130可使用不同的算法、数据库或方法来分析对应于心脏周期的舒张阶段的一间隔以及对应于心脏周期的收缩阶段的另一间隔，以便决定瘘管狭窄的程度。这是因为，在舒张阶段的声音信号的音频特性明显不同于在收缩阶段的声音信号的音频特性。
[0020]在一实施例中，处理电路130可存取第一数据库，其中第一数据库储存了在心脏周期的舒张阶段中从具有瘘管狭窄的瘘管所得到的声音信号的频率响应。处理电路130亦可存取第二数据库，其中第二数据库储存了在心脏周期的收缩阶段中从具有瘘管狭窄的瘘管所得到的声音信号的频率响应。对对应于舒张阶段的声音信号的第一间隔而言，处理电路130会得到声音信号的第一间隔的第一频率响应，然后处理电路130会将第一频率响应与储存在第一数据库内的频率响应进行比较，以决定瘘管狭窄的程度。对对应于收缩阶段的声音信号的第二间隔而言，处理电路130会得到声音信号的第二间隔的第二频率响应，然后处理电路130会将第二频率响应与储存在第二数据库内的频率响应进行比较。假如处理电路130找到的第一频率响应是相当类似于存储在第一数据库的频率响应以及第二频率响应是相当类似于存储在第二数据库的频率响应，则可藉由将指数(index)设定至对应的值而来宣告瘘管狭窄的程度或等级为高。例如，指数可以是从I至10的正整数。当指数被设定为I时，其意味着瘘管狭窄的程度是小于10%。另一方面，当指数被设定为10时，其意味着瘘管狭窄的程度是大于90%但小于100%。若处理电路130发现第一频率响应完全不同于储存在第一数据库的频率响应且第二频率响应完全不同于储存在第二数据库的频率响应时，瘘管狭窄的程度可判定为低，而指数会被设定为接近I。
[0021]为了更详细说明，对于在心脏周期的收缩阶段的声音信号的频率响应而言，实验结果显示在信号能量上，比方说，当瘘管狭窄的程度增加时，10Hz的信号能量会增加。然而，对于在心脏周期的舒张阶段的声音信号的频率响应而言，当瘘管狭窄的程度增加时，10Hz的信号能量仍然相似。当判断瘘管狭窄的程度时，其表示可根据舒张阶段及收缩阶段来判别声音信号。例如，可分别地使用不同标准来分析对应于舒张阶段的声音信号的一部分以及对应于收缩阶段的声音信号的另一部分。具体而言，对对应于用户的心脏周期的收缩阶段的声音信号的第一部分以及对应于用户的心脏周期的舒张阶段的声音信号的第二部分而言，可分析声音信号的第一部分来得到瘘管狭窄的程度，而可忽略声音信号的第二部分的分析。
[0022]需注意，在不违背区分对应于心脏周期的舒张阶段的声音信号的第一部分以及对应于心脏周期的收缩阶段的声音信号的第二部分的精神下，能结合或使用其他技术，例如机器学习(machine learnin)，来判断瘘管狭窄的程度，以及他们都属于本发明的范围之内。再者，处理电路130会将声音信号的音频特性储存至内存160。在图1中，生理信号可以是心电图(electrocard1gram，ECG)导联(lead)信号或是光体积变化描记图(Photoplethysmography,PPG)信号。同样地，瘘管狭窄的程度可透过显示器170进行显示，而瘘管狭窄的程度、声音信号或生理信号能被传送至远程装置，以进行医疗分析。在另一例子中，为了通知使用者的瘘管狭窄的程度，可产生音频信号来取代使用视觉信