专利名称：自律神经的自动诊断方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动诊断方法及装置，特别是涉及一种静待少许时间让装置收集讯号，经过计算机设备的分析，即可得到自律神经系统功能的检查报告的自律神经的自动诊断方法及其装置(Auto diagnosing methodand device thereof for autonomic nervous)。
背景技术：
今日的科学进步一日千里，几乎每一个器官的功能都有对应的方法可以测量和诊断。但以往的发展仅着眼于讯号测量的精确，而往往运用许多侵体性的工具与技术，譬如心导管检查的操作必须伸入一个管子经由动脉到达心脏，不但相当危险也颇痛苦，但侵体性技术往往无法顾及受测者的感受。
相对于侵体性技术的痛苦特性，非侵体性技术只考虑非侵体的方法，采取无痛无伤害的工具和技术，以测量和诊断身体脏器的功能。但是由于无法进入人体，往往无法得到最精确的生理讯号，在以前时常无法得到令人满意的准确性与实用性。
近年来，Task Force of the European Society of Cardiology and theNorth American Society of Pacing and Electrophysiology(Heart RateVariabilityStandards of Measurement，PhysiologicalInterpretation and Clinical Use；Circulation 931043-1065；1996)及Malliani等人(Cardiovascular Neural Regulation Explored in theFrequency Domain；Circulation 84482-492；1991)发现心率变异性(HeartRate Variability)除了受呼吸波动影响外，还反应了自律神经的功能。
所谓心率变异性是指心脏跳动的速率(亦即心率)，除了静态恒定维持在每分钟60-90次外，其中还隐藏了一些规则与不规则的波动。由于这些波动的幅度太小，过去传统的分析方法无法进行精确的分析。直到近几年，讯号侦测与处理的技术已大幅进步，因此可藉由频谱分析的协助，研究人员发现心率变异性中微小的波动可区分为两群，一般称为高频(High Frequency，简称HF)和低频(Low Frequency，简称LF)变异性，而且还可进一步将低频变异性区分为低频与极低频变异性。其中，高频和动物的呼吸讯号同步，所以又称为呼吸成份，于人体约3秒一次。低频则来源不明，学者推测可能和血管运动或感压反射有关，于人体约10秒一次。而目前已有许多生理学家与心脏科医师同意心率高频变异性(HF)或总变异性(Total power，TP)能代表副交感神经功能，低频变异性(LF)能代表自主神经的整体活性，而低频变异性和高频变异性的比值(LF/HF)能反应交感神经活性。
除了作为自主神经指标外，亦有研究发现心率变异性能反应多样身体信息。譬如脑压上升的病人其心率变异性会下降。不久前在美国Framingham的调查发现，若老年人的心率低频成份降低达1个标准差，其面临死亡的机会是常人的1.7倍。
而在目前非侵体诊断技术中，其分析出来的各种资料均为提供给医疗专业人士作为诊断之用，在诊断时，医师根据这些资料加以分析比较，然后告知受测者结果。而一般非医疗专业人员对于这些资料所代表的意义则是完全不明白，因此，如何设计出一种能根据测得的资料，加以分析后，然后输出文字性叙述的自动诊断装置，而使得受测者能轻易了解自身自律神经系统的功能及相关保健，则是目前研发的重点。
由此可见，上述现有的诊断方法及其装置仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的诊断方法及其装置的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的诊断方法及其装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品研发、设计多年丰富的实务经验及其专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的自律神经的自动诊断方法及其装置，能够改进一般现有的诊断方法及其装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的诊断方法存在的缺陷，而提供一种新的自律神经的自动诊断方法，所要解决的技术问题是使其能以非侵体方式对受测者的自律神经系统作初步的检测，有助于受测者能够轻易了解自身自律神经系统的功能及相关保健，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，克服现有的诊断装置存在的缺陷，提供一种自律神经的自动诊断的装置，所要解决的技术问题是使其能让完全不懂医术的受测者经过简单的非侵体方式的测试与对所测得的数值经计算、转换与分析后，输出初步的结果报告与建议，而使受测者能够轻易了解自身自律神经系统的功能及相关保健，从而更加适于实用，且具有产业利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种自律神经的自动诊断方法，是以非侵体方式对受测者的自律神经系统作诊断，该自动诊断方法包括以下步骤输入受测者的一基本资料，并量测受测者的一心跳讯号；对该心跳讯号作转换，并获得多数个心率变异性参数；对该些心率变异性参数至少其中之一作自然对数运算，并得到运算后的该些心率变异性参数；以一资料库的多数个参考值对运算后的该些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差；根据该基本资料与该些标准差至一内建表中寻找相符的一诊断叙述；以及输出整合该些心率变异性参数、该诊断叙述，该基本资料与该些标准差的一检查报告。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的该些心率变异性参数包括一波峰间距、一低频变异性参数、一高频变异性参数与一低频/高频变异性参数比值。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的根据该基本资料与该些标准差至一内建表中寻找相符的该诊断叙述的步骤包括以该些标准差中代表该波峰间距的值与该内建表中的多数个内建值作比较，并得到该波峰间距的功能状态；以该些标准差中代表该低频变异性参数的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该低频变异性参数的功能状态；以该些标准差中代表该高频变异性参数的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该高频变异性参数的功能状态；以该些标准差中代表该低频/高频变异性参数比值的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该低频/高频变异性参数比值的功能状态；以及根据得到的该些心率变异性参数的功能状态输出相对应的该诊断叙述。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的对该心跳讯号作转换，并获得该些心率变异性参数的步骤包括对该心跳讯号作数字转换，并侦测该数字心跳讯号的多数个波峰；统计并确认每一该些波峰；计算与得到该些波峰的多数个波峰间距，并统计与确认每一该些波峰间距；以及对该些波峰间距作计算，并得到该些心率变异性参数的频率域。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的对该些波峰间距计算是使用快速傅立叶转换。
前述的自律神经的自动诊断方法；其中所述的诊断叙述包括身体状况指标、受测者的体质、整体自律神经功能活性、生理年龄曲线、心跳与建议。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的检查报告更包括极低频变异性参数、功率密度频谱(PSD)与总功率。
前述的自律神经的自动诊断方法，其中所述的检查报告能应用于自主神经功能评估、重症愈后判定、脑死判定、麻醉深度侦测、换心排斥侦测或神经老化评估等。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种自律神经的自动诊断装置，是以非侵体方式对受测者的自律神经作诊断，该自动诊断装置包括一感测元件，具有多数个电极贴片与多数个讯号收集线，该些电极贴片是黏贴于受测者的手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者的一心跳讯号；一计算机设备，具有一资料库，该计算机设备藉由该些讯号收集线接收该心跳讯号，并对该心跳讯号予以放大、滤波、数字化与一转换计算后得到多数个心率变异性参数，且于针对该些心率变异性参数作计算、比较与分析后至该资料库中的一内建表寻找相对应的一诊断叙述；以及一输出设备，耦接至该计算机设备，以接收及输出整合该诊断叙述与该些心率变异性参数的一检查报告。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的该些心率变异性参数包括一波峰间距、一低频变异性参数、一高频变异性参数与一低频/高频变异性参数比值。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的转换算为快速傅立叶转换。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的诊断叙述包括身体状况指标、受测者的体质、整体自律神经功能活性、生理年龄曲线、心跳与建议。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的检查报告更包括极低频变异性参数、功率密度频谱(PSD)与总功率。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的输出设备为一显示器，用以显示该检查报告。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的输出设备为一打印机，用以打印该检查报告。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的输出设备为一烧录机，用以将该检查报告烧录于光盘片上。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的输出设备是为一网络系统，用以将该检查报告传送至远程终端机。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的检查报告是能应用于自主神经功能评估、重症愈后判定、脑死判定、麻醉深度侦测、换心排斥侦测或神经老化评估等。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的计算机设备包括至少一放大器、一滤波器与一模拟/数字转换器。
前述的自律神经的自动诊断装置，其中所述的计算机设备为一具数字讯号处理(DSP)能力的计算机，用以作频域分析、时域分析与非线性分析。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出一种自律神经的自动诊断方法，该诊断方法包括测得受测者心跳讯号后，将心跳讯号由时间域转换为频率域，以获得多数个心率变异性参数。其次，对这些心率变异性参数作自然对数运算，并智能式以资料库的多数个参考值对相对应的这些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差。接着，根据受测者的基本资料与这些标准差至内建表中寻找相符的诊断叙述。最后，输出整合这些心率变异性参数、诊断叙述、基本资料与这些标准差的检查报告。
依照本发明较佳实施例所述，上述的心率变异性参数包括波峰间距、低频变异性参数、高频变异性参数与低频/高频变异性参数比值。
依照本发明较佳实施例所述，上述的诊断叙述包括身体状况指标、受测者的体质、整体自律神经功能活性、生理年龄曲线、心跳与建议。
依照本发明较佳实施例所述，上述的检查报告更包括极低频变异性参数、功率密度频谱(PSD)与总功率。
本发明还提出一种自律神经的自动诊断装置，是以非侵体方式对受测者的自律神经作诊断。该自动诊断装置包括感测元件、计算机设备与输出设备。上述的感测元件具有多数个电极贴片与多数个讯号收集线，这些电极贴片是黏贴于受测者的手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者的心跳讯号。上述的计算机设备具有一资料库，是藉由这些讯号收集线接收心跳讯号，并对心跳讯号予以放大、滤波、数字化与转换计算后得到多数个心率变异性参数，且在针对这些心率变异性参数作计算、比较与分析后至资料库中的内建表寻找相对应的诊断叙述。上述的输出设备是用来接收及输出整合诊断叙述以及心率变异性参数检查报告的设备。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的转换算为快速傅立叶转换。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的输出设备为显示器、打印机、烧录机与网络系统至少其中之一。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的计算机设备包括至少放大器、滤波器与模拟/数字转换器。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的计算机设备为具有数字讯号处理(DSP)能力的计算机，以作频域分析、时域分析与非线性分析。
经由上述可知，本发明是有关于一种自律神经的自动诊断方法及其装置，该自动诊断装置包括感测元件、计算机设备与输出设备。其感测元件的电极贴片是黏贴于受测者的手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者的心跳讯号。计算机设备则藉由讯号收集线自电极贴片接收心跳讯号，并对心跳讯号予以放大、滤波、数字化与转换计算后得到多数个心率变异性参数，且针对这些心率变异性参数作计算、比较与分析后至资料库中的内建表寻找相对应的诊断叙述。最后，则由输出设备输出整合诊断叙述与这些心率变异性参数的检查报告。
借由上述技术方案，本发明至少具有以下优点本发明的自律神经的自动诊断方法，能够以非侵体方式对受测者的自律神经系统进行初步的诊断与建议，有助于受测者能够轻易了解自身自律神经系统的功能及相关保健，从而更加适于实用。本发明的自律神经的自动诊断装置，能够让完全不懂医术的受测者经过简单的非侵体方式的测试与对所测得的数值经过计算、转换与分析后，输出诊断报告与建议，从而更加适于实用，且具有产业利用价值。
综上所述，本发明因为采用非侵体式自动诊断装置，因此受测者可在舒服、安全的环境下接受测试，并且在无医疗人员解说下，还能根据检查报告得知自己身体的状况，以达到保健的目的，且本发明还可当作医疗院所对病患的初步诊断，然后根据检查报告由专业医师针对患病特定部位进行诊断及医疗，以迅速、正确地及早消除病人的病痛。其具有上述诸多优点及实用价值，并在同类方法、装置中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法、装置或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的诊断方法及其装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断装置示意图。
图2是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断方法步骤流程图。
图3是依照本发明一较佳实施例的一种将心跳讯号由时间域转换为频率域的步骤流程图。
图4是依照本发明一较佳实施例的一种至内建表中寻找相对应的诊断叙述的步骤流程图。
图5是依照本发明一较佳实施例的一种心跳讯号的波形图。
图6A是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断装置输出的检查报告的文字部分示意图。
图6B是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断装置输出的检查报告的图形部分示意图。
图7是依照本发明一较佳实施例的一种整体自律神经功能活性示意图。
100自律神经的自动诊断装置102，104，106电极贴片108讯号收集线110感测元件120计算机设备130输出设备602，604，606，608曲线图610体质倾向指标图612身体状况指标图614整体自律神经功能活性示意图S202输入一基本资料(数据)，并量测一心跳讯号S204对心跳讯号作转换，以获得多数个心率变异性参数S206将该心跳讯号由时间域转换为频率域S208得到波峰(R-R)间距S210得到低频变异性参数S212得到低频/高频变异性参数的比值S214得到高频变异性参数比值S216对心率变异性参数作自然对数运算，并得到运算后的心率变异性参数S218对心率变异性参数作自然对数运算S220得到ln(LF)S222得到ln(LF/HF)S224得到ln(HF)S226以资料库内的多数个参考值对运算后的这些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差S228智能式以资料库的多数个参考值对相对应的运算后的心率变异性参数作计算与最佳化S230输出波峰间距、ln(LF)、ln(LF/HF)与ln(HF)的标准差S232根据基本资料与这些标准差至内建表中寻找相符的诊断叙述S234输出整合这些心率变异性参数、诊断叙述、基本资料与这些标准差的一检查报告S302对心跳讯号作数字转换，并侦测数字心跳讯号的多数个波峰S304将心跳讯号转换为数字心跳讯号
S306侦测数字心跳讯号的波峰S308统计并确认每一波峰S310计算与得到这些波峰的多数个波峰间距，并统计与确认每一波峰间距S312计算波峰与波峰的间距S314统计并确认每一间距S316对这些间距作计算，并得到这些心率变异性参数的频率域S318对这些间距作填补与取样的计算S320得到多数个频率域的心率变异性参数S404以波峰间距的标准差与内建值作比较，并得到波峰间距的功能状态S406以ln(LF)的标准差与内建值作比较，并得到ln(LF)的功能状态S408以ln(LF/HF)的标准差与内建值作比较，并得到ln(LF)的功能状态S410以ln(HF)的标准差与内建值作比较，并得到ln(HF)的功能状态S412输出波峰间距功能状态S414输出ln(LF)功能状态S416输出ln(LF/HF)功能状态S418输出ln(HF)功能状态S420根据这些功能状态的组合寻找相对应的诊断叙述S422返回S2具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的自律神经的自动诊断方法及其装置其具体方法步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明自律神经的自动诊断方法及其装置，主要是利用“物理诊断技术”进行诊断，所谓“物理诊断技术”泛指利用仪器收集血压、心率等物理讯号进行医疗诊断的方法。
请参阅图1所示，是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断装置示意图。在本实施例中，该自律神经的自动诊断装置是以非侵体方式对受测者的自律神经作诊断。该自动诊断装置100包括感测元件110、计算机设备120及输出设备130。
在本实施例中，上述的感测元件110具有多数个电极贴片102、104、106与多数个讯号收集线108。这些电极贴片102、104、106是黏贴于受测者的手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者的心跳讯号。其中，如熟悉此技艺者可轻易知晓，这些讯号收集线108可以例如是钮扣型电极贴片接头，而且其中一个电极贴片可以是黏贴在左手后端、另一个电极贴片可以是黏贴在左手前端、再一个电极贴片可以是黏贴在右手前端(采用标准Lead I的贴法)，但均不以此为限。
上述的计算机设备120具有一资料库(图中未示)，该资料库储存有归纳整理过的多种型态的诊断叙述与供查询的内建表。计算机设备120是藉由这些讯号收集线108接收心跳讯号，并对心跳讯号予以放大、滤波、数字化与转换计算后得到多数个心率变异性参数。其中，如熟悉此技艺者可轻易知晓，计算机设备120可以是包括第一高通滤波器、第一放大器、第一低通滤波器、电压电流转换器、比较电路、第二高通滤波器、光隔离器、模拟/数字转换器与RS-232输出入埠，但均不以此为限。
上述的计算机设备120在得到心率变异性参数后，即对这些心率变异性参数作计算、比较与分析，然后再至计算机设备120中的资料库的内建表寻找相对应的诊断叙述。
在本实施例中，该输出设备130为耦接至计算机设备120。该输出设备130是为接收及输出整合诊断叙述与这些心率变异性参数的一检查报告。其中，如熟悉此技艺者可轻易知晓，输出设备130可以是显示器、打印机，以显示/打印检查报告，或是烧录机以将检查报告烧录于光盘片上，甚或是受测者为接受护士的测试，然后输出设备130为网络系统，以将检查报告传送至远程终端机(医师的计算机设备上)，但均不以此为限。
在本发明的较佳实施例中，计算机设备120为具有数字讯号处理(DSP)能力的计算机，并可作频域分析、时域分析与非线性分析。
在本实施例中，自动诊断装置100的动作原理将在以下自动诊断方法中详细说明。
接着请参阅图2所示，是依照本发明一较佳实施例的一种自律神经的自动诊断方法步骤流程图。该自律神经的自动诊断方法，是以非侵体方式对受测者的自律神经系统作诊断。而在本实施例中，其是例如是对受测者进行5分钟的心跳讯号的收集。
在本实施例中，该自动诊断方法首先为输入受测者的基本资料，并开始量测受测者的心跳讯号(S202)。其中，受测者的基本资料包括姓名、年龄、性别等，但不以此为限。
接着，对所接收到的对心跳讯号作转换，以获得多数个心率变异性参数(S204)。其中，S204的步骤包括使用快速傅立叶转换(Fast FourierTransform)将该心跳讯号由时间域转换为频率域(S206)，然后即可得到包括波峰(R-R)间距(S208)、低频(LF)变异性参数(S210)、高频(HF)变异性参数(S214)与低频/高频变异性参数比值(S212)等多个心率变异性参数。
在上述对所接收到的对心跳讯号作转换，以获得多数个心率变异性参数的步骤S204中，其细部流程为如图3所示。请参阅图3，步骤S204包括首先对该心跳讯号作数字转换，并侦测数字心跳讯号的多数个波峰(S302)。
其中，对该心跳讯号作数字转换，并侦测数字心跳讯号的多数个波峰是利用计算机设备中的模拟/数字转换器将该心跳讯号转换为数字心跳讯号(S304)。接着，计算机设备将侦测数字心跳讯号中的每一波峰(S306)。
在本实施例中，在侦测完波峰后，则对每一波峰进行统计与确认的动作(S308)。然后，计算机设备接着计算与得到这些波峰的多数个波峰间距，并统计与确认这些波峰间的每一波峰间距(S310)。其中，计算机设备是为计算这些波峰与波峰的距离，以得到多数个波峰间距(S312)。在得到这些波峰间距后，则对这些波峰间的每一波峰间距进行统计与确认的动作(S314)。
最后，计算机设备即对这些波峰间距作计算，并得到这些心率变异性参数的频率域(S316)。其中，对这些波峰间距作计算是为对这些波峰间距作填补与取样的计算(S318)，以得到这些心率变异性参数的频率域(S320)。
请接着继续参阅图2所示，在本实施例中，在得到这些心率变异性参数后，即在步骤S204之后，计算机设备是为对这些心率变异性参数至少其中之一作自然对数运算，并得到这些心率变异性参数的自然对数(S216)。在步骤S216中，其是为对低频变异性参数、高频变异性参数与低频/高频变异性参数比值作自然对数运算(S218)。接着，将得到低频变异性参数的自然对数ln(LF)(S220)、高频变异性参数的自然对数ln(HF)(S222)与低频/高频变异性参数比值的自然对数ln(LF/HF)(S224)。
接下来，以计算机设备中的资料库内的多数个参考值对运算后的这些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差(S226)。其中，以计算机设备中的资料库内的多数个参考值对运算后的这些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差是利用人工智能方式以计算机设备中的资料库内的参考值对波峰间距、ln(LF)、ln(HF)与ln(LF/HF)作计算与最佳化(S228)然后输出所得到的波峰间距、ln(LF)、ln(HF)与ln(LF/HF)各自的标准差(S230)。
在本实施例中，在得到波峰间距、ln(LF)、ln(HF)与ln(LF/HF)各自的标准差后，则根据受测者的基本资料与这些标准差至内建表中寻找相符的诊断叙述(S232)。
在步骤S232中，根据受测者的基本资料与这些标准差至内建表中寻找相符的诊断叙述的操作流程如图4所示。请参阅图4所示，计算机设备为分别以波峰间距的标准差与内建表中的多数个内建值作比较，以得到波峰间距的功能状态(S404)，以ln(LF)的标准差与内建表中的多数个内建值作比较，以得到ln(LF)的功能状态(S406)，以ln(LF/HF)的标准差与内建表中的多数个内建值作比较，以得到ln(LF/HF)的功能状态(S408)，以ln(HF)的标准差与内建表中的多数个内建值作比较，以得到ln(HF)的功能状态(S410)。接着，分别输出波峰间距的功能状态(S412)、ln(LF)的功能状态(S414)、ln(LF/HF)的功能状态(S416)与ln(HF)的功能状态(S418)。最后，根据这些功能状态的组合于内建表中寻找相对应的诊断叙述(S420)。然后，返回S232(S422)。
其中，各功能状态例如是均包括3种状态L(低)、N(中等)与H(高)。因此，这些心率变异性参数的功能状态的组合将会有3*3*3*3＝81种组合。
请继续参阅图2所示，在本实施例中，最后将输出整合心率变异性参数、诊断叙述、基本资料与这些标准差的检查报告(S234)。
请参阅图5所示，是依照本发明一较佳实施例的一种心跳讯号的波形图。在本发明的较佳实施例中，自律神经的自动诊断方法为量测受测者双手心电波的R波(如图5所示)，藉由电极贴片将讯号传至收集线，而后进入计算机设备的微弱讯号放大器。然后，将QRS复合波(如图5所示)从众多噪声中过滤出来，并予以放大。之后，再由模拟/数字转换器将模拟讯号转换为数字讯号。
在本实施例中，受测者在接受本发明的自律神经的自动诊断装置测试后，将可得到如图6A与图6B所绘的检查报告。
在图6A中，其例如是检查报告的文字部分，而受测者的基本资料例如是包括姓名、身份证字号、出生日期与生理年龄，诊断叙述例如是包括结果、体质、心跳与建议。
在图6B中，其例如是检查报告的生理年龄表、心率变异性参数、多个曲线图、指针图与数值等等。
在本实施例中，ECG为Electrocardiogram的缩写，其中文为心电图，亦即本实施例中所提到的心跳讯号(为时间域)。R-R为图5中两个R波间的间距，亦即本实施例中所提到的波峰间距(为频率域)，在正常情况下R-R的位置应为600-1000ms之间。PSD为功率密度频谱，其是藉由积分的方式定量其中2个频带功率，包括低频功率与高频功率。HF为High Frequency的缩写，其一般界定为约0.15～0.4Hz的功率，其代表副交感神经功能及活性。LF为Low Frequency的缩写，其一般界定为约0.04～0.15Hz的功率，其代表交感与副交感神经功能及活性的统合指标。VLF为Very Low Frequency的缩写，其一般界定为约0.003～0.04Hz的功率。LF/HF为代表交感神经功能及活性。LF％为代表交感神经功能及活性。TP为Total Power的缩写，中文称为总频谱功率，其定义为在所有量测频谱范围内的总功率，是由频谱功率密度-频谱图中，对所有频谱范围积分而得。VAR为Variance的缩写，其中文为变异度，代表在测试时间内，R-R间距及心跳讯号的波峰-波峰间距的诸数值的统计变异数。N代表噪声，其值必须在-1ln(mv2)以下，通常则为-3ln(mv2)，若大于-1ln(mv2)，则需排除测试现场产生噪声的因素。
本实施例中，曲线图602为例如是40岁至80岁的心脏跳动平均线。曲线图604为生理年龄曲线，其黑点越高，代表受测者的生理年龄越年轻。曲线图606为例如是40岁至80岁的交感神经平均线，其黑点越高代表代表较容易焦虑、兴奋、紧张等等。曲线图608为例如是代表40岁至80岁的副交感神经平均线，其黑点越高代表有在运动或睡眠消化系统较好。
在本实施例中，指标图610为体质倾向指标图，其可分为2个区域，若指针落在副交感与中间点间的区域时，即代表受测者为偏向较不紧张、较不焦虑的体质，而当指标落在交感与中间点间的区域时，即代表受测者为偏向较紧张、较焦虑的体质。
在本实施例中，指标图612为身体状况指标图，其可分为over、good、fair与poor四种状况。其指针所指的位置即为上述的诊断叙述中的自律神经总体状况的指标。
在本实施例中，图形614为整体自律神经功能活性示意图，其黑色部分例如是代表副交感神经的活性，而白色部分则代表交感神经的活性。其黑白颜色的比例是根据上述的心率变异性参数计算得到。请参阅图7所示，是依照本发明一较佳实施例的一种整体自律神经功能活性示意图。其整个图形为整体自律神经功能的指针，而且从图7中可知，不同龄层以及性别的不同均会影响图形大小与黑白颜色的比例。
综合以上所述，本发明的自律神经的自动诊断方法及其装置，不但能让一般非专业医疗人员在身体稍微出现异样时，即可自我诊断，以避免延误就医时机，而且可以使受测者能轻易的了解自身之自律神经系统的功能及相关保健。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种自律神经的自动诊断方法，是以非侵体方式对受测者的自律神经系统作诊断，其特征在于该自动诊断方法包括以下步骤输入受测者的一基本资料，并量测受测者的一心跳讯号；对该心跳讯号作转换，并获得多数个心率变异性参数；对该些心率变异性参数至少其中之一作自然对数运算，并得到运算后的该些心率变异性参数；以一资料库的多数个参考值对运算后的该些心率变异性参数作计算与最佳化，并输出所得到的多数个标准差；根据该基本资料与该些标准差至一内建表中寻找相符的一诊断叙述；以及输出整合该些心率变异性参数、该诊断叙述，该基本资料与该些标准差的一检查报告。
2.根据权利要求1所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的该些心率变异性参数包括一波峰间距、一低频变异性参数、一高频变异性参数与一低频/高频变异性参数比值。
3.根据权利要求2所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的根据该基本资料与该些标准差至一内建表中寻找相符的该诊断叙述的步骤包括以该些标准差中代表该波峰间距的值与该内建表中的多数个内建值作比较，并得到该波峰间距的功能状态；以该些标准差中代表该低频变异性参数的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该低频变异性参数的功能状态；以该些标准差中代表该高频变异性参数的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该高频变异性参数的功能状态；以该些标准差中代表该低频/高频变异性参数比值的值与该内建表中的该些内建值作比较，并得到该低频/高频变异性参数比值的功能状态；以及根据得到的该些心率变异性参数的功能状态输出相对应的该诊断叙述。
4.根据权利要求1所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的对该心跳讯号作转换，并获得该些心率变异性参数的步骤包括对该心跳讯号作数字转换，并侦测该数字心跳讯号的多数个波峰；统计并确认每一该些波峰；计算与得到该些波峰的多数个波峰间距，并统计与确认每一该些波峰间距；以及对该些波峰间距作计算，并得到该些心率变异性参数的频率域。
5.根据权利要求4所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的对该些波峰间距计算是使用快速傅立叶转换。
6.根据权利要求1所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的诊断叙述包括身体状况指标、受测者的体质、整体自律神经功能活性、生理年龄曲线、心跳与建议。
7.根据权利要求1所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的检查报告更包括极低频变异性参数、功率密度频谱(PSD)与总功率。
8.根据权利要求1所述的自律神经的自动诊断方法，其特征在于其中所述的检查报告能应用于自主神经功能评估、重症愈后判定、脑死判定、麻醉深度侦测、换心排斥侦测或神经老化评估等。
9.一种自律神经的自动诊断装置，是以非侵体方式对受测者的自律神经作诊断，其特征在于该自动诊断装置包括一感测元件，具有多数个电极贴片与多数个讯号收集线，该些电极贴片是黏贴于受测者的手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者的一心跳讯号；一计算机设备，具有一资料库，该计算机设备藉由该些讯号收集线接收该心跳讯号，并对该心跳讯号予以放大、滤波、数字化与一转换计算后得到多数个心率变异性参数，且于针对该些心率变异性参数作计算、比较与分析后至该资料库中的一内建表寻找相对应的一诊断叙述；以及一输出设备，耦接至该计算机设备，以接收及输出整合该诊断叙述与该些心率变异性参数的一检查报告。
10.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的该些心率变异性参数包括一波峰间距、一低频变异性参数、一高频变异性参数与一低频/高频变异性参数比值。
11.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的转换算为快速傅立叶转换。
12.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的诊断叙述包括身体状况指标、受测者的体质、整体自律神经功能活性、生理年龄曲线、心跳与建议。
13.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的检查报告更包括极低频变异性参数、功率密度频谱(PSD)与总功率。
14.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的输出设备为一显示器，用以显示该检查报告。
15.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的输出设备为一打印机，用以打印该检查报告。
16.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的输出设备为一烧录机，用以将该检查报告烧录于光盘片上。
17.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的输出设备为一网络系统，用以将该检查报告传送至远程终端机。
18.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的检查报告是能应用于自主神经功能评估、重症愈后判定、脑死判定、麻醉深度侦测、换心排斥侦测或神经老化评估等。
19.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的计算机设备包括至少一放大器、一滤波器与一模拟/数字转换器。
20.根据权利要求9所述的自律神经的自动诊断装置，其特征在于其中所述的计算机设备为一具数字讯号处理(DSP)能力的计算机，用以作频域分析、时域分析与非线性分析。
全文摘要
本发明是关于一种自律神经的自动诊断方法及其装置，该自动诊断装置包括感测元件、计算机设备与输出设备。感测元件的电极贴片黏贴于受测者手臂皮肤表面，以侦测与输出受测者心跳讯号。计算机设备藉由讯号收集线自电极贴片接收心跳讯号，并对心跳讯号予以放大、滤波、数字化与转换计算后得到多数个心率变异性参数，且针对这些心率变异性参数作计算、比较与分析后至资料库中的内建表寻找相对应诊断叙述。最后，由输出设备输出整合诊断叙述与这些心率变异性参数的检查报告。本发明能以非侵体方式对受测者自律神经系统进行初步诊断与建议，让受测者经过简单的非侵体方式测试与对测得数值经过计算、转换与分析后，输出诊断报告与建议，从而更加适于实用。
文档编号G06F19/00GK1661617SQ20041000457
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者卢昆山, 魏诚佑, 邓俊男, 郭博昭, 林铭贤 申请人:威今基因科技股份有限公司, 郭博昭