呼吸相关信号量测系统及其量测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种呼吸相关信号量测系统及其量测方法，该系统包括多个电极、心电信号处理装置及分析装置。心电信号处理装置通过多个电极取得第一模拟差动信号与第二模拟差动信号，并经处理后产生两导程方向互相垂直的第一导程心电图信号与第二导程心电图信号。分析装置取得第一导程心电图信号与第二导程心电图信号并进行函数转换，以得到心脏主轴的角度变化值。并且分析装置依据连续的角度变化值产生心脏主轴角度变化波形。本发明专利技术的心脏主轴角度变化波形的主要频率与人体的呼吸频率高度正相关，因此可做为呼吸相关信号来描述受测者的呼吸情形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了呼吸相关信号的量测，尤其涉及了一种呼吸相关信号的量测系统及其量测方法。
技术介绍
要为一受测者量测心电图(Electrocardiogram,ECG)信号，一般需要通过心电图信号的量测仪来实现。然而，为了量测方便，并让该受测者可以随时进行量测，近来出现了一种生理量测衣，系将量测所需的多个电极、处理信号所需的处理装置及传输信号所需的传输装置共同设置在该生理量测衣上。藉以，该受测者只要穿戴该生理量测衣，并令该生理量测衣上的多个电极正确接触身体表面的特定位置，即可直接量测出所需的心电图信号，相当方便。但是，现有的该生理量测衣仅能通过该多个电极来量测ECG信号，但无法对该些ECG信号进行特定运算，并直接产生该受测者或其相关人(例如照护者或医师)所需的其他信号，例如呼吸信号，实相当不便。对现有的生理量测衣来说，若要能够有效量测ECG信号以外的其他信号，则需要在该生理量测衣上额外配置其他的装置或感测器。然而，这样将使得该生理量测衣的成本提高，并降低该受测者穿戴的意愿。
技术实现思路
本专利技术提供一种呼吸相关信号量测系统及其量测方法，用以通过电极量测得出的心电图信号来进行计算，以得到受测者的心脏主轴角度变化波形，并做为呼吸相关信号来使用，藉此描述并记录受测者的呼吸情形。于本专利技术的一实施例中，该呼吸相关信号量测系统，包括：多个电极，量测一受测者的一第一模拟差动信号与一第二模拟差动信号；一心电信号处理装置，连接该多个电极，依据该第一模拟差动信号与该第二模拟差动信号产生一第一导程(Lead-I)数字信号与一第二导程(Lead-II)数字信号，其中该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的两导程方向之间呈一大于75°并小于105°的夹角；及一分析装置，连接该心电信号处理装置，依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号进行一函数转换，以依据该受测者的一心脏主轴随时间产生多个连续的角度变化值；及一显示装置，连接该分析装置，以显示依据该些连续角度变化值产生的关联于一呼吸相关信号的一角度变化波形。如上所述，其中该夹角为90°。如上所述，其中该分析装置依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的一比值进行该函数转换，并且该函数转换为三角函数转换中的tan函数转换。如上所述，其中该分析装置对由一心脏主轴电信号的振幅投影至一第一向量上所得的该第一导程数字信号进行运算，以得到一第一投影量，并对由该心脏主轴电信号的振幅投影至一第二向量上所得的该第二导程数字信号进行运算，以得到一第二投影量，该第一向量与该第二向量垂直，并且该角度变化值为如上所述，其中该分析装置依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的振幅面积或振幅最大值分别运算出该第一投影量与该第二投影量。如上所述，其中该多个电极包括一第一电极、一第二电极及一第三电极，并且该多个电极分别被配置于一生理量测衣的内侧表面。如上所述，其中该第一电极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线上方及一心脏垂直线右方的胸部位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方及该心脏垂直线左方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向量并取得该第一模拟差动信号，该第二电极与该第三电极构成该第二向量并取得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度，该第二电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度。如上所述，其中该第一电极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线上方及一心脏垂直线右方的胸部位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方及该心脏垂直线右方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向量并取得该第一模拟差动信号，该第一电极与该第三电极构成该第二向量并取得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度，该第一电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度。如上所述，其中该第一电极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线下方及一心脏垂直线右方的胸部位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方及该心脏垂直线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直线左方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向量并取得该第一模拟差动信号，该第二电极与该第三电极构成该第二向量并取得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度，该第二电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度。如上所述，其中该第一电极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线下方及一心脏垂直线右方的胸部位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方及该心脏垂直线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直线右方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向量并取得该第一模拟差动信号，该第一电极与该第三电极构成该第二向量并取得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度，该第一电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏的水平宽度。于本专利技术的一实施例中，该呼吸相关信号量测方法运用于该呼吸相关信号量测系统，该量测系统具有多个电极，分别接触一受测者的身体表面，该量测方法包括：a)取得一第一模拟差动信号与一第二模拟差动信号；b)依据该第一模拟差动信号与该第二模拟差动信号产生一第一导程数字信号与一第二导程数字信号，其中该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的两导程方向之间呈一大于75°并小于105°的夹角；及c)依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号进行一函数转换，以依据该受测者的一心脏主轴随时间产生多个连续的角度变化值。如上所述，其中该步骤b包括下列步骤：b1)对该第一模拟差动信号与该第二模拟差动信号进行一信号处理程序，以产生一第一导程模拟信号与一第二导程模拟信号；及b2)对该第一导程模拟信号与该第二导程模拟信号进行一信号转换程序，以产生该第一导程数字信号与该第二导程数字信号。如上所述，其中该夹角为90°。如上所述，其中该步骤c系依据该第一导程数字信号与该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸相关信号量测系统，其特征在于，包括：多个电极，量测一受测者的一第一模拟差动信号与一第二模拟差动信号；一心电信号处理装置，连接该多个电极，依据该第一模拟差动信号与该第二模拟差动信号产生一第一导程(Lead‑I)数字信号与一第二导程(Lead‑II)数字信号，其中该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的两导程方向之间呈一大于75°并小于105°的夹角；及一分析装置，连接该心电信号处理装置，依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号进行一函数转换，以依据该受测者的一心脏主轴随时间产生多个连续的角度变化值；及一显示装置，连接该分析装置，以显示依据该些连续角度变化值产生的关联于一呼吸相关信号的一角度变化波形。

【技术特征摘要】
2014.11.11 TW 1031391291.一种呼吸相关信号量测系统，其特征在于，包括：
多个电极，量测一受测者的一第一模拟差动信号与一第二模拟差动信号；
一心电信号处理装置，连接该多个电极，依据该第一模拟差动信号与该第
二模拟差动信号产生一第一导程(Lead-I)数字信号与一第二导程(Lead-II)数
字信号，其中该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的两导程方向之间呈
一大于75°并小于105°的夹角；及
一分析装置，连接该心电信号处理装置，依据该第一导程数字信号与该第
二导程数字信号进行一函数转换，以依据该受测者的一心脏主轴随时间产生多
个连续的角度变化值；及
一显示装置，连接该分析装置，以显示依据该些连续角度变化值产生的关
联于一呼吸相关信号的一角度变化波形。
2.根据权利要求1所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该夹角为
90°。
3.根据权利要求1所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该分析装
置依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的一比值进行该函数转换，
并且该函数转换为三角函数转换中的tan函数转换。
4.根据权利要求3所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该分析装
置对由一心脏主轴电信号的振幅投影至一第一向量上所得的该第一导程数字
信号进行运算，以得到一第一投影量，并对由该心脏主轴电信号的振幅投影至
一第二向量上所得的该第二导程数字信号进行运算，以得到一第二投影量，该
第一向量与该第二向量垂直，并且该角度变化值为5.根据权利要求4所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该分析装
置依据该第一导程数字信号与该第二导程数字信号的振幅面积或振幅最大值
分别运算出该第一投影量与该第二投影量。
6.根据权利要求4所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该多个电

\t极包括一第一电极、一第二电极及一第三电极，并且该多个电极分别被配置于
一生理量测衣的内侧表面。
7.根据权利要求6所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该第一电
极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线上方及一心脏垂直线右方的胸部
位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直
线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方
及该心脏垂直线左方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向
量并取得该第一模拟差动信号，该第二电极与该第三电极构成该第二向量并取
得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者
的心脏的水平宽度，该第二电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏
的水平宽度。
8.根据权利要求6所述的呼吸相关信号量测系统，其特征在于，该第一电
极被配置在该受测者的身体在一心脏水平线上方及一心脏垂直线右方的胸部
位置、该第二电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线上方及该心脏垂直
线左方的胸部位置、该第三电极被配置在该受测者的身体在该心脏水平线下方
及该心脏垂直线右方的胸部位置，其中该第一电极与该第二电极构成该第一向
量并取得该第一模拟差动信号，该第一电极与该第三电极构成该第二向量并取
得该第二模拟差动信号，且该第一电极与该第二电极之间的间距大于该受测者
的心脏的水平宽度，该第一电极与该第三电极之间的间距大于该受测者的心脏
的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：祓川浩一，简仁建，徐采潔，刘至伟，
申请(专利权)人：金宝电子工业股份有限公司，泰金宝电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71