TWM646779U - 無創人體健康監測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種無創人體健康監測裝置，用以對應人體部位投射光源並接收人體反饋的聲波訊號以進行檢測；包括一裝置本體、一用以產生光源的光源產生器、以及一壓電感應器，裝置本體具有與人體部位相對應的一凹入部，光源產生器設於裝置本體內而朝向凹入部，壓電感應器設於裝置本體並具有至少一感應面；其中，光源產生器發射的光源僅通過空氣作為介質且直接朝向人體部位作投射。藉以避免反饋的聲波訊號受到干擾以提高檢測上的精確度。
Description
本創作係與一種醫療檢測設備有關，尤指一種無創人體健康監測裝置。
按，隨著現今人類生活水準的提升，也伴隨不少所謂的文明病；其中如糖尿病即為一種現代非常普及且常被列為十大死因之一的病症。因此，居家或醫療診所內採用如血糖儀等設備，為預防病患者作檢測以瞭解其各項健康數據，也成為相當普及且必不可缺的一項設施。
而現有的檢測裝置，主要係利用光聲效應(photoacoustic effect)，以對人體內部如血管等部位的狀況感測後，將其測得的數據進一步分析來瞭解人體的健康狀況。其原理是物體被激光吸收後，因吸收能量而激發出極微量的聲波，並透過此種聲波作為訊號而通過如壓電元件對其進行檢測，從而可分析其數據並達到上述的目的。
惟，現有的檢測裝置中，其透過如發光或雷射二極體所射出的激光或光源，通常會透過如分束器進行折射、或是因為壓電元件的設置而需要穿透該壓電元件，以致光源在投射至人體之前，實際上已先造成如壓電元件等其它物件的光聲反應，因此所回饋的訊號並不準確、或者也容易造成其它的干擾。
有鑑於此，本創作人係為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。
本創作之主要目的，在於可提供一種無創人體健康監測裝置，其係可避免反饋的聲波訊號受到干擾，以提高檢測上的精確度。
為了達成上述之目的，本創作係提供一種無創人體健康監測裝置，用以對應人體部位投射光源並接收人體反饋的聲波訊號以進行檢測；包括一裝置本體、一用以產生光源的光源產生器、以及一壓電感應器，裝置本體具有與人體部位相對應的一凹入部，光源產生器設於裝置本體內而朝向凹入部，壓電感應器設於裝置本體並具有至少一感應面，且感應面表露於凹入部並用於接收聲波訊號；其中，光源產生器發射的光源僅通過空氣作為介質且直接朝向人體部位作投射。
<本創作>
1:無創人體健康監測裝置
10:裝置本體
100:底座
100a:表面
100b:底面
100c:止擋部
101:夾蓋
102:凹入部
103:設置槽
104:按鈕
105:顯示器
106:束帶
11:光源產生器
110:升溫單元
12:壓電感應器
120:感應面
121:孔洞
2:手指
20:控制單元
21:運算器
22:轉換器
23:放大器
3:手腕
圖1 係本創作第一實施例用於人體手指作檢測之示意圖。
圖2 係本創作第一實施例裝置本體之底座內部的示意圖。
圖3 係本創作第一實施例供人體手指夾持的剖面示意圖。
圖4 係本創作第一實施例供人體手指夾持的另一視角剖面示意圖。
圖5 係本創作運作上之方塊示意圖。
圖6 係本創作第二實施例供人體手指夾持的剖面示意圖。
圖7 係本創作第三實施例供人體手指夾持的剖面示意圖。
圖8 係本創作第四實施例供人體手腕穿戴之剖面示意圖。
為了使 貴審查委員能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。
請參閱圖1、圖2及圖3，係分別為本創作第一實施例用於人體手指作檢測之示意圖、裝置本體之底座內部的示意圖、以及供人體手指夾持的剖面示意圖。本創作係提供一種無創人體健康監測裝置1，用以對應人體部位(如手指2、或手腕3，如圖8所示，但不以此為限)投射光源並接收人體該部位所反饋的聲波訊號，從而能透過所接受的聲波訊號來檢測人體的健康狀況。該無創人體健康監測裝置1係包括一裝置本體10、一光源產生器11、以及一壓電感應器12；其中：該裝置本體10可視所欲實施的態樣而有不同的型態。在本創作第一實施例中，該裝置本體10用於對人體的手指2進作檢測，故該裝置本體10可包含用於夾持手指2的一底座100與一夾蓋101，並於該底座100與夾蓋101間共同形成一凹入部102，以供如人體手指2或手腕3等人體相對應之部位得伸入該凹入部102內、或與該凹入部102作對應配合。而在本實施例中，前述底座100與夾蓋101間可透過如扭力彈簧(圖略)等元件而能對人體手指2進行夾持，以將人體手指2定位於該凹入部102內而便於檢測的進行。
如圖2及圖3所示，該光源產生器11係用以產生光源，並可視實際需求而使所發射的光源適合穿透生物組織的所需波長。且該光源產生器11可由一或複數的發光二極體(LED)或雷射二極體(LD)構成，並設於上述裝置
本體10內部，以朝向裝置本體10之凹入部102投射光源，從而能對對應至凹入部102內的人體部位作光源投射。
承上所述，該壓電感應器12係設於上述裝置本體10，且該壓電感應器12具有至少一感應面120，感應面120表露於裝置本體10之凹入部102上，即如圖2所示。具體而言，裝置本體10之底座100相對於凹入部102處具有一表面100a，於所述表面100a向下凹設有一設置槽103，而該壓電感應器12可為一片狀體，以橫置於該設置槽103內；更進一步地，如圖2所示，該壓電感應器12可為一柵狀片體，並由其朝向凹入部102的表面作為前述感應面120，且於感應面120上可設有複數孔洞121而使該壓電感應器12構成所述柵狀片體。同時，在本實施例中，上述光源產生器11係設於該設置槽103內且位於該壓電感應器12的下方處，必要時，還可進一步於該壓電感應器12內填充適量聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS，圖略)，可進一步強化該壓電感應器12整體所能承受的壓力而防止變形或損毀。
如圖3所示，在本創作第一實施例中，可於裝置本體10上設有一升溫單元110，該升溫單元110亦可為一光源產生器，惟其所發射的光源係用於升溫，以投射光源後可對人體部位進行升溫而有利於檢測的進行；較佳地，該升溫單元110可以為如紅外線等用於提供熱輻射加熱光源，以提升人體部位的表面溫度。具體而言，裝置本體10相對於凹入部102處具有一底面100b，所述底面100b即係使人體的手指2由凹入部102伸入至最深處，且所述底面100b上可進一步由對應手指2處突設一止擋部100c，而該升溫單元110係設於所述底面100b上、或埋設於所述底面100b內，止擋部100c可防止手指2伸入凹入部102
內時直接觸碰該升溫單元110。此外，該止擋部100c可由海綿或橡膠等軟性材質構成。
再請一併參閱圖3及圖4所示，本創作主要係使上述光源產生器11所發射的光源，在無任何障礙下直接朝向所對應的人體部位進行投射。具體而言，上述壓電感應器12之感應面120上的至少一孔洞121係對應至光源產生器11，較佳地，當孔洞121與光源產生器11皆設置為複數時，則同樣地每一孔洞121即對應至每一光源產生器11；因此，當光源產生器11投射光源時，所發射的光源可以通過孔洞121而直接朝向手指2作投射，其傳輸路徑中僅會以自然環境下的空氣作為介質，而無須再穿透該壓電感應器12產生折射現象、也不需要透過任何如分束鏡或分束器等光學儀器作反射，因而不會影響到人體反饋的聲波訊號，以提高檢測上的精確度。
進一步說明的是：如圖5所示，該裝置本體10內至少具有一控制單元20並與壓電感應器12電性連接，該控制單元20包含一運算器21、一轉換器22與一放大器23。其中，運算器21可以是一種微型控制器(Microrontroller Unit，MCU)；在實際運作時，控制單元20可透過運算器21執行光源產生器11的光源投射與否，並可由配置於裝置本體10上的一按鈕104(如圖1所示)而供人為操作。可配合參閱圖3所示，當手指2伸入凹入部102內時，手指2表面恰可通過設置槽103而位於壓電感應器12的感應面120上，此時，當光源產生器11投射光源時，光源投射到手指2而激發出聲波訊號，即可透過壓電感應器12而接收聲波訊號，以將聲波訊號透過放大器23增強訊號功率後，再由轉換器22將類比訊號轉換成數位訊號，進而使反饋的聲波訊號可被傳回至運算器21作計算，從而將人體的健康等資訊或狀況表示於一顯示器105上。該顯示器105可
以配置於裝置本體10上，例如設於該裝置本體10的夾蓋101表面，如圖1所示。
特別說明，控制單元20操控運算器21執行光源產生器11的光源投射，可採用短時間觸發發光方式進行控制發光與否，如此將使壓電感應器12接收到的反饋聲波訊號為具有脈衝(Pulse)特性的脈衝聲波訊號，運算器21可基於已經設定好的觸發時間計算脈衝聲波訊號，藉此獲得人體的健康資訊；必要時，運算器21可進行反覆多次的觸發發光方式，以採集得到多個反饋的脈衝聲波訊號進行計算，使人體的健康資訊的計算精準度提升。
再請參閱圖2至圖5所示，該壓電感應器12之複數孔洞121的形狀可對應凹入部102以相對手指伸入方向而橫向延伸成形，以形成一狹長橢圓形結構，藉此能有效供光源產生器11所投射的光源穿過孔洞121；進一步地，運算器21控制多個光源產生器11投射光源時，亦可採每次觸發不同位置的光源產生器11所投射的光源，以採集反饋的脈衝聲波訊號，由於不同位置的光源產生器11將投射光源至手指2的不同位置處，因此所反饋的脈衝聲波訊號強度亦不相等，故藉由運算器21每次觸發不同位置的光源產生器11所投射的光源，將可計算出手指上最佳的反饋脈衝聲波訊號強度、以及相應的光源產生器11之位置，當取得於下次量測時，運算器21可利用此結果進行多種計算運用(如權重法)，以提升計算人體的健康資訊精準度。
再者，如圖6所示，係為本創作之第二實施例；其中，揭示了可省略上述升溫單元110(如圖3)的實施態樣。又，如圖7所示，係為本創作之第三實施例；其中，上述光源產生器11也可以設置於裝置本體10的底面100b上、
或埋設於所述底面100b內，此時的壓電感應器12則不需要設置孔洞121，即可使光源產生器11所發射的光源直接朝向如手指2等人體部位作投射。
此外，如圖8所示，係為本創作之第四實施例；其中，該裝置本體10亦可適用於人體的其它部位，例如手腕3、或如手臂、大腿、小腿等人體四肢的不同部位上(圖略)。故該裝置本體10係包含一束帶106，以利用該束帶106而將本創作無創人體健康監測裝置1固定於如手腕3或前述其它人體部位上。
是以，藉由上述之構造組成，即可得到本創作無創人體健康監測裝置。
綜上所述，本創作確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。
惟以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即拘限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效技術、手段等變化，均同理皆包含於本創作之範圍內，合予陳明。
1:無創人體健康監測裝置
10:裝置本體
100:底座
100b:底面
100c:止擋部
101:夾蓋
103:設置槽
104:按鈕
105:顯示器
11:光源產生器
110:升溫單元
12:壓電感應器
120:感應面
121:孔洞
2:手指
Claims (13)
- 一種無創人體健康監測裝置，用以對應人體部位投射光源並接收人體反饋的聲波訊號以進行檢測；包括：一裝置本體，具有與所述人體部位相對應的一凹入部；一光源產生器，用以產生所述光源，並設於該裝置本體內而朝向該凹入部；以及一壓電感應器，設於該裝置本體並具有至少一感應面，且該感應面表露於該凹入部並用於接收所述聲波訊號；其中，該光源產生器發射的所述光源係僅通過空氣作為介質且直接朝向所述人體部位作投射。
- 如請求項1所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體係包含一底座與一夾蓋，且所述凹入部係形成於該底座與該夾蓋間。
- 如請求項1所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體更包含一束帶。
- 如請求項1所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體相對於該凹入部處具有一表面，於所述表面向下凹設有一設置槽，且該壓電感應器為一片狀體並橫置於該設置槽內。
- 如請求項4所述之無創人體健康監測裝置，其中該光源產生器係設於該設置槽內且位於該壓電感應器的下方處，而該壓電感應器之感應面上則設有至少一孔洞並對應至該光源產生器。
- 如請求項1或4所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體相對於該凹入部處係具有一底面，且該光源產生器位於所述底面上、或埋設於所述底面內。
- 如請求項6所述之無創人體健康監測裝置，其中所述底面上係突設有一止擋部。
- 如請求項1或4所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體相對於該凹入部處係具有一底面，且該裝置本體上設有一升溫單元並用以提升所述人體部位的表面溫度，而該升溫單元即位於所述底面上、或埋設於所述底面內。
- 如請求項8所述之無創人體健康監測裝置，其中所述底面上係突設有一止擋部。
- 如請求項1所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體內更具有一控制單元並與該壓電感應器電性連接，該控制單元以觸發發光方式控制該光源產生器的光源投射，並使接收人體反饋的所述聲波訊號為一脈衝聲波訊號以進行運算。
- 如請求項1所述之無創人體健康監測裝置，其中該壓電感應器係為一柵狀片體。
- 如請求項11所述之無創人體健康監測裝置，其中所述光源產生器係為複數，並分別設於該壓電感應器的下方處，而該壓電感應器之感應面上則設有複數孔洞並分別對應各該光源產生器，其中各該孔洞之形狀為對應該凹入部橫向延伸成形，以形成一狹長形橢圓結構。
- 如請求項12所述之無創人體健康監測裝置，其中該裝置本體內更具有一控制單元並與該壓電感應器電性連接，該控制單元以觸發發光方式控制該光源產生器的光源投射，並使接收人體反饋的所述聲波訊號為一脈衝聲波訊號以進行運算，其中該控制單元每次觸發不同位置處的各該光源產生器投射光源，以採集人體反饋不同強度的每一該脈衝聲波訊號以進行運算。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112205560U TWM646779U (zh) | 2023-06-01 | 2023-06-01 | 無創人體健康監測裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW112205560U TWM646779U (zh) | 2023-06-01 | 2023-06-01 | 無創人體健康監測裝置 |
Publications (1)
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|---|---|
| TWM646779U true TWM646779U (zh) | 2023-10-01 |
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|---|---|
| TW (1) | TWM646779U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI860735B (zh) * | 2023-06-01 | 2024-11-01 | 吳憶彤 | 無創人體健康監測裝置 |
-
2023
- 2023-06-01 TW TW112205560U patent/TWM646779U/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI860735B (zh) * | 2023-06-01 | 2024-11-01 | 吳憶彤 | 無創人體健康監測裝置 |
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