偵測(cè)瘺管狹窄的裝置、計(jì)算裝置和方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于偵測(cè)瘺管狀態(tài)，特別是有關(guān)于一種偵測(cè)瘺管狹窄的裝置、計(jì)算裝置和方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]對(duì)于洗腎患者來(lái)說(shuō)，瘺管(fistula)被廣泛用于可經(jīng)由透析(dialysis)儀器來(lái)移除代謝廢物，以及維持瘺管能正常運(yùn)作系非常重要的。瘺管狹窄是瘺管功能障礙的主要原因，并對(duì)洗腎患者會(huì)造成嚴(yán)重的威脅。隨著洗腎患者的血液流經(jīng)過(guò)瘺管，瘺管的直徑可能會(huì)逐漸減少。當(dāng)瘺管的直徑減小至大約只有原來(lái)直徑的50%時(shí)，可被認(rèn)為瘺管狹窄(fistulastenosis) ο偵測(cè)瘺管狹窄的程度能有效避免瘺管狹窄。一般而言，可藉由收集和分析血流通過(guò)瘺管時(shí)的聲音來(lái)判斷瘺管狹窄的程度。
[0003]因此，在居家照護(hù)方面需要一種準(zhǔn)確的裝置來(lái)監(jiān)測(cè)瘺管，以便有效地偵測(cè)出瘺管狹窄。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明特提供以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供一種偵測(cè)瘺管狹窄的裝置。裝置包括:生理信號(hào)傳感器，用以提供用戶的生理信號(hào)；聲波接收器，用以偵測(cè)來(lái)自使用者的瘺管的聲音，以產(chǎn)生聲音信號(hào)；以及，處理電路，用以根據(jù)用戶的生理信號(hào)以及聲音信號(hào)而提供瘺管狹窄程度。
[0006]再者，本發(fā)明提供一種計(jì)算裝置，用以偵測(cè)瘺管狹窄。計(jì)算裝置包括處理電路。處理電路包括處理器，用以根據(jù)生理信號(hào)以及聲音信號(hào)而提供瘺管狹窄程度。
[0007]再者，本發(fā)明提供一種偵測(cè)瘺管狹窄的方法。在計(jì)算裝置中，接收用戶的生理信號(hào)，其中生理信號(hào)是由生理信號(hào)傳感器所提供。接收聲音信號(hào)，其中聲音信號(hào)是由聲波接收器偵測(cè)來(lái)自使用者的瘺管的聲音所產(chǎn)生。根據(jù)用戶的生理信號(hào)以及聲音信號(hào)而提供瘺管狹窄程度。
[0008]本發(fā)明通過(guò)以上方案，洗腎患者可執(zhí)行居家顧護(hù)。
【【附圖說(shuō)明】】
[0009]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄的裝置；
[0010]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄的方法；
[0011]圖3A是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的生理信號(hào)以及聲音信號(hào)之間的關(guān)系示范例；
[0012]圖3B是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的生理信號(hào)以及聲音信號(hào)之間的關(guān)系示范例；
[0013]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄的裝置；
[0014]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄的裝置的示范模型；
[0015]圖6是顯示用戶使用圖5的裝置的示意圖；
[0016]圖7是顯示另一心電圖信號(hào)以及心跳聲音信號(hào)之間的關(guān)系示范例；以及
[0017]圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄的裝置的示范模型。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]為讓本發(fā)明之上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0019]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的偵測(cè)使用者的瘺管狹窄(fistulastenosis)的裝置100。裝置100包括生理信號(hào)傳感器110、聲波接收器120、處理電路130、無(wú)線模塊140、天線150、內(nèi)存160以及顯示器170。無(wú)線模塊140能經(jīng)由天線150而與遠(yuǎn)程裝置進(jìn)行通訊。當(dāng)裝置100正確地接觸到使用者皮膚且靠近使用者的瘺管時(shí)，生理信號(hào)傳感器110能提供用戶的生理信號(hào)。同時(shí)地，聲波接收器120能對(duì)來(lái)自使用者的瘺管的聲音進(jìn)行偵測(cè)，以產(chǎn)生聲音信號(hào)。接著，處理電路130會(huì)根據(jù)用戶的生理信號(hào)以及聲音信號(hào)而得到或提供瘺管狹窄程度。例如，首先，處理電路130會(huì)對(duì)生理信號(hào)進(jìn)行處理，以得到生理信息，其中生理信息指示用戶的心臟周期(cardiac cycles)的舒張階段(diastolic phases)以及收縮階段(systolic phases)。第二，處理電路130會(huì)根據(jù)生理信息將聲音信號(hào)劃分成多個(gè)間隔(interval)。對(duì)聲音信號(hào)的一個(gè)間隔而言，不是對(duì)應(yīng)于用戶的心臟周期的一個(gè)舒張階段，就是對(duì)應(yīng)于用戶的心臟周期的一個(gè)收縮階段。具體而言，心臟周期的舒張階段可從t。毫秒(ms)延伸至tQ+td毫秒，而心臟周期的收縮階段可從t Q+td毫秒延伸至t Q+td+ts毫秒。然后，對(duì)對(duì)應(yīng)于心臟周期的舒張階段的間隔而言，其表示聲音信號(hào)的間隔是從t。毫秒延伸至t。+、毫秒。同樣地，對(duì)對(duì)應(yīng)于心臟周期的收縮階段的間隔而言，其表示聲音信號(hào)的間隔系從t Jtd毫秒延伸至t Jtfts毫秒。第三，處理電路130可使用不同的算法、數(shù)據(jù)庫(kù)或方法來(lái)分析對(duì)應(yīng)于心臟周期的舒張階段的一間隔以及對(duì)應(yīng)于心臟周期的收縮階段的另一間隔，以便決定瘺管狹窄的程度。這是因?yàn)?，在舒張階段的聲音信號(hào)的音頻特性明顯不同于在收縮階段的聲音信號(hào)的音頻特性。
[0020]在一實(shí)施例中，處理電路130可存取第一數(shù)據(jù)庫(kù)，其中第一數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存了在心臟周期的舒張階段中從具有瘺管狹窄的瘺管所得到的聲音信號(hào)的頻率響應(yīng)。處理電路130亦可存取第二數(shù)據(jù)庫(kù)，其中第二數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存了在心臟周期的收縮階段中從具有瘺管狹窄的瘺管所得到的聲音信號(hào)的頻率響應(yīng)。對(duì)對(duì)應(yīng)于舒張階段的聲音信號(hào)的第一間隔而言，處理電路130會(huì)得到聲音信號(hào)的第一間隔的第一頻率響應(yīng)，然后處理電路130會(huì)將第一頻率響應(yīng)與儲(chǔ)存在第一數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的頻率響應(yīng)進(jìn)行比較，以決定瘺管狹窄的程度。對(duì)對(duì)應(yīng)于收縮階段的聲音信號(hào)的第二間隔而言，處理電路130會(huì)得到聲音信號(hào)的第二間隔的第二頻率響應(yīng)，然后處理電路130會(huì)將第二頻率響應(yīng)與儲(chǔ)存在第二數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的頻率響應(yīng)進(jìn)行比較。假如處理電路130找到的第一頻率響應(yīng)是相當(dāng)類似于存儲(chǔ)在第一數(shù)據(jù)庫(kù)的頻率響應(yīng)以及第二頻率響應(yīng)是相當(dāng)類似于存儲(chǔ)在第二數(shù)據(jù)庫(kù)的頻率響應(yīng)，則可藉由將指數(shù)(index)設(shè)定至對(duì)應(yīng)的值而來(lái)宣告瘺管狹窄的程度或等級(jí)為高。例如，指數(shù)可以是從I至10的正整數(shù)。當(dāng)指數(shù)被設(shè)定為I時(shí)，其意味著瘺管狹窄的程度是小于10%。另一方面，當(dāng)指數(shù)被設(shè)定為10時(shí)，其意味著瘺管狹窄的程度是大于90%但小于100%。若處理電路130發(fā)現(xiàn)第一頻率響應(yīng)完全不同于儲(chǔ)存在第一數(shù)據(jù)庫(kù)的頻率響應(yīng)且第二頻率響應(yīng)完全不同于儲(chǔ)存在第二數(shù)據(jù)庫(kù)的頻率響應(yīng)時(shí)，瘺管狹窄的程度可判定為低，而指數(shù)會(huì)被設(shè)定為接近I。
[0021]為了更詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)于在心臟周期的收縮階段的聲音信號(hào)的頻率響應(yīng)而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在信號(hào)能量上，比方說(shuō)，當(dāng)瘺管狹窄的程度增加時(shí)，10Hz的信號(hào)能量會(huì)增加。然而，對(duì)于在心臟周期的舒張階段的聲音信號(hào)的頻率響應(yīng)而言，當(dāng)瘺管狹窄的程度增加時(shí)，10Hz的信號(hào)能量仍然相似。當(dāng)判斷瘺管狹窄的程度時(shí)，其表示可根據(jù)舒張階段及收縮階段來(lái)判別聲音信號(hào)。例如，可分別地使用不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析對(duì)應(yīng)于舒張階段的聲音信號(hào)的一部分以及對(duì)應(yīng)于收縮階段的聲音信號(hào)的另一部分。具體而言，對(duì)對(duì)應(yīng)于用戶的心臟周期的收縮階段的聲音信號(hào)的第一部分以及對(duì)應(yīng)于用戶的心臟周期的舒張階段的聲音信號(hào)的第二部分而言，可分析聲音信號(hào)的第一部分來(lái)得到瘺管狹窄的程度，而可忽略聲音信號(hào)的第二部分的分析。
[0022]需注意，在不違背區(qū)分對(duì)應(yīng)于心臟周期的舒張階段的聲音信號(hào)的第一部分以及對(duì)應(yīng)于心臟周期的收縮階段的聲音信號(hào)的第二部分的精神下，能結(jié)合或使用其他技術(shù)，例如機(jī)器學(xué)習(xí)(machine learnin)，來(lái)判斷瘺管狹窄的程度，以及他們都屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。再者，處理電路130會(huì)將聲音信號(hào)的音頻特性儲(chǔ)存至內(nèi)存160。在圖1中，生理信號(hào)可以是心電圖(electrocard1gram，ECG)導(dǎo)聯(lián)(lead)信號(hào)或是光體積變化描記圖(Photoplethysmography,PPG)信號(hào)。同樣地，瘺管狹窄的程度可透過(guò)顯示器170進(jìn)行顯示，而瘺管狹窄的程度、聲音信號(hào)或生理信號(hào)能被傳送至遠(yuǎn)程裝置，以進(jìn)行醫(yī)療分析。在另一例子中，為了通知使用者的瘺管狹窄的程度，可產(chǎn)生音頻信號(hào)來(lái)取代使用視覺(jué)信