呼吸相關信號量測系統及其量測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及了呼吸相關信號的量測，尤其涉及了一種呼吸相關信號的量測系統及 其量測方法。
【背景技術】
[0002] 要為一受測者量測心電圖（Electrocardiogram, ECG)信號，一般需要通過心電圖 信號的量測儀來實現。
[0003] 然而，為了量測方便，并讓該受測者可以隨時進行量測，近來出現了一種生理量測 衣，系將量測所需的多個電極、處理信號所需的處理裝置及傳輸信號所需的傳輸裝置共同 設置在該生理量測衣上。藉以，該受測者只要穿戴該生理量測衣，并令該生理量測衣上的多 個電極正確接觸身體表面的特定位置，即可直接量測出所需的心電圖信號，相當方便。
[0004] 但是，現有的該生理量測衣僅能通過該多個電極來量測ECG信號，但無法對該些 ECG信號進行特定運算，并直接產生該受測者或其相關人（例如照護者或醫師）所需的其他 信號，例如呼吸信號，實相當不便。
[0005] 對現有的生理量測衣來說，若要能夠有效量測ECG信號以外的其他信號，則需要 在該生理量測衣上額外配置其他的裝置或感測器。然而，這樣將使得該生理量測衣的成本 提高，并降低該受測者穿戴的意愿。

【發明內容】

[0006] 本發明提供一種呼吸相關信號量測系統及其量測方法，用以通過電極量測得出的 心電圖信號來進行計算，以得到受測者的心臟主軸角度變化波形，并做為呼吸相關信號來 使用，藉此描述并記錄受測者的呼吸情形。
[0007] 于本發明的一實施例中，該呼吸相關信號量測系統，包括：
[0008] 多個電極，量測一受測者的一第一模擬差動信號與一第二模擬差動信號；
[0009] -心電信號處理裝置，連接該多個電極，依據該第一模擬差動信號與該第二模擬 差動信號產生一第一導程（Lead-I)數字信號與一第二導程（Lead-II)數字信號，其中該第 一導程數字信號與該第二導程數字信號的兩導程方向之間呈一大于75°并小于105°的 夾角；及
[0010] 一分析裝置，連接該心電信號處理裝置，依據該第一導程數字信號與該第二導程 數字信號進行一函數轉換，以依據該受測者的一心臟主軸隨時間產生多個連續的角度變化 值；及
[0011] -顯示裝置，連接該分析裝置，以顯示依據該些連續角度變化值產生的關聯于一 呼吸相關信號的一角度變化波形。
[0012] 如上所述，其中該夾角為90°。
[0013] 如上所述，其中該分析裝置依據該第一導程數字信號與該第二導程數字信號的一 比值進行該函數轉換，并且該函數轉換為三角函數轉換中的tan函數轉換。
[0014] 如上所述，其中該分析裝置對由一心臟主軸電信號的振幅投影至一第一向量上所 得的該第一導程數字信號進行運算，以得到一第一投影量，并對由該心臟主軸電信號的振 幅投影至一第二向量上所得的該第二導程數字信號進行運算，以得到一第二投影量，該第 一向量與該第二向量垂直，并且該角度變化值為
[0015] 如上所述，其中該分析裝置依據該第一導程數字信號與該第二導程數字信號的振 幅面積或振幅最大值分別運算出該第一投影量與該第二投影量。
[0016] 如上所述，其中該多個電極包括一第一電極、一第二電極及一第三電極，并且該多 個電極分別被配置于一生理量測衣的內側表面。
[0017] 如上所述，其中該第一電極被配置在該受測者的身體在一心臟水平線上方及一心 臟垂直線右方的胸部位置、該第二電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線上方及該 心臟垂直線左方的胸部位置、該第三電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線下方及 該心臟垂直線左方的胸部位置，其中該第一電極與該第二電極構成該第一向量并取得該第 一模擬差動信號，該第二電極與該第三電極構成該第二向量并取得該第二模擬差動信號， 且該第一電極與該第二電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度，該第二電極與該 第三電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度。
[0018] 如上所述，其中該第一電極被配置在該受測者的身體在一心臟水平線上方及一心 臟垂直線右方的胸部位置、該第二電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線上方及該 心臟垂直線左方的胸部位置、該第三電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線下方及 該心臟垂直線右方的胸部位置，其中該第一電極與該第二電極構成該第一向量并取得該第 一模擬差動信號，該第一電極與該第三電極構成該第二向量并取得該第二模擬差動信號， 且該第一電極與該第二電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度，該第一電極與該 第三電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度。
[0019] 如上所述，其中該第一電極被配置在該受測者的身體在一心臟水平線下方及一心 臟垂直線右方的胸部位置、該第二電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線下方及該 心臟垂直線左方的胸部位置、該第三電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線上方及 該心臟垂直線左方的胸部位置，其中該第一電極與該第二電極構成該第一向量并取得該第 一模擬差動信號，該第二電極與該第三電極構成該第二向量并取得該第二模擬差動信號， 且該第一電極與該第二電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度，該第二電極與該 第三電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度。
[0020] 如上所述，其中該第一電極被配置在該受測者的身體在一心臟水平線下方及一心 臟垂直線右方的胸部位置、該第二電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線下方及該 心臟垂直線左方的胸部位置、該第三電極被配置在該受測者的身體在該心臟水平線上方及 該心臟垂直線右方的胸部位置，其中該第一電極與該第二電極構成該第一向量并取得該第 一模擬差動信號，該第一電極與該第三電極構成該第二向量并取得該第二模擬差動信號， 且該第一電極與該第二電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度，該第一電極與該 第三電極之間的間距大于該受測者的心臟的水平寬度。
[0021] 于本發明的一實施例中，該呼吸相關信號量測方法運用于該呼吸相關信號量測系 統，該量測系統具有多個電極，分別接觸一受測者的身體表面，該量測方法包括：
[0022] a)取得一第一模擬差動信號與一第二模擬差動信號；
[0023] b)依據該第一模擬差動信號與該第二模擬差動信號產生一第一導程數字信號與 一第二導程數字信號，其中該第一導程數字信號與該第二導程數字信號的兩導程方向之間 呈一大于75°并小于105°的夾角；及
[0024] c)依據該第一導程數字信號與該第二導程數字信號進行一函數轉換，以依據該受 測者的一心臟主軸隨時間產生多個連續的角度變化值。
[0025] 如上所述，其中該步驟b包括下列步驟：
[0026] bl)對該第一模擬差動信號與該第二模擬差動信號進行一信號處理程序，以產生 一第一導程模擬信號與一第二導程模擬信號；及
[0027] b2)對該第一導程模擬信號與該第二導程模擬信號進行一信號轉換程序，以產生 該第一導程數字信號與該第二導程數字信號。
[0028] 如上所述，其中該夾角為90°。
[0029] 如上所述，其中該步驟c系依據該第一導程數字信號與該第二導程數字信號的一 比值進行該函數轉換，并且該函數轉換為三角函數轉換中的tan函數轉換。
[0030] 如上所述，其中該步驟c系對由一心臟主軸電信號的振幅投影至一第一向量上所 得的該第一導程數字信號進行運算，以得到一第一投影量，并對由該心臟主軸電信號的振 幅投影至一第二向量上所得的該第二導程數字信號進行運算，以得到一第二投影量，該第 一向量與該第二向量垂直，并且該角度變化值為1
[0031] 如上所述，其中該步驟c系依據該第一導程數字信號與該第二導程數字信號的振 幅面積或振幅最大值分別運算出該第一投影量與該第二投影量。
[0032] 本發明是經由以特定排列方式配置的多個電極，由受測者身上量測出兩導程方向 互相垂直的第一導程心電圖信號與第二導程心電圖信號，并且經由一特定的演算法對該二 導程心電圖信號進行計算，以得出受測者的心臟主軸角度變化波形。本發明對照現有技術 所能達到的技術功效在于，此心臟主軸角度變化波形的主要頻率與受測者的呼吸頻率高度 正相關，因此可視為一呼吸相關信號，進而可直接以該呼吸相關信號來描述受測者的呼吸 情形。
[0033] 通過本發明的技術方案，可將一生理量測衣上的多個電極以上述該特定排列方式 進行配置，藉以，當受測者穿上該生理量測衣時，除了可通過該多個電極來