[发明专利]耳戴式生理检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种耳戴式生理检测装置，特别地是，涉及一种结合脑电电极以及光传感器的耳戴式生理检测装置。

背景技术

脑电信号可用于诊断各种的病症，可用来了解脑部的活动情形及功能，甚至也可用来得知一个人的意识状态，因此，是相当有用的生理信号。

传统检测脑电信号时多采用头帽(headgear)来设置电极，因此，受试者需要先戴上头框，以确定电极与头皮的接触位置，之后再利用导电膏以及胶带等将电极固定于头皮上，以完成取得脑电信号所需的设置，安装步骤较为复杂，所需时间亦长，另外，由于每个电极皆会有连接线连接至检测装置，还增加了经由连接线而感应环境噪声的机会。

光传感器可提供许多有关心血管系统(cardiovascular system)的有用生理信息，例如，心率，血氧浓度，血压，以及自律神经活动等，而且，由于光传感器设置简单，非侵入形式，适合穿戴，已越来越普及。举例而言，常见的一种光传感器是光体积变化描记图(Photoplethysmography，PPG)传感器，其主要是利用穿透或反射自受试者的血液，例如，动脉血液或血流灌溉组织(perfused tissue)，的光信号而监测受试者的生理参数，这是因为，光信号会因与受试者的血液产生互动而产生变化，例如，因吸收、反射、及/或扩散等而导致衰减，因而可于光信号中留下可供分析以产生相关生理参数的特性。

不过，光传感器虽然适合穿戴，但却也对于移动所产生的噪声相当敏感，故对于设置稳定性有较高的需求，通常光传感器的设置位置包括指尖，耳垂，额头，以及手腕等，其中，指尖及手腕由于是人体经常动作的位置，在作为设置位置时，相较于耳朵以及头部，的确较容易产生噪声，而相较于设置在头部，设置在耳朵则更具美感，更适合于日常生活中使用。

一般在测量脑电信号时，耳朵由于构造以及位置皆与头部相分离，不易受脑部活动的影响，一直被视为是设置参考电极的最佳位置之一，另外，耳朵附近的区域正好对应至大脑的颞叶区，因此，当脑电电极分设于参考点以及颞叶区时，就可在单个耳朵附近取得脑电信号，此时，若可再增加上光传感器，将可更上层楼。

如前所述，心率是光传感器可提供的信息之一，而心率除了受自律神经控制外，亦会因呼吸影响自律神经而产生变化，即所谓的窦性心律不整(Respiratory Sinus Arrhythmia，RSA)，亦即，吸气期间会使心跳加速以及呼气期间则使心跳减缓的现象，因此，可通过测量心率而取得使用者的呼吸行为，另外，根据研究显示，呼气与吸气会造成血管内血流量的波动，且此波动亦会随着血流到达脑部，进而造成脑波于低频区段，例如，低于0.5赫兹，的波动，因此，亦可通过观察脑波而得知呼吸模式，再者，由于心脏的窦房节及血管系统亦受自律神经系统的调控，而且，自律神经系统亦会通过压力受器系统(baroreceptor system)将心率及血压的改变馈送回脑部，进而影响脑部的功能与运作，例如，影响大脑皮质，并可由EEG测得，因此，三者间存在着彼此影响的关系，且三者间良好的同步性可代表人体处于较为放松的状态，是相当有用的信息。

因此，当将光传感器与脑电电极结合于同一个耳戴装置上，以同时取得心率以及脑电信号时，在生理学上确实具有其意义，尤其可应用于神经生理反馈领域中，通过将此信息实时地提供给使用者，让使用者经由自我意识调控而改变自身的生理状态，例如，脑部活动，并影响呼吸及心率，或是经由提供正确的呼吸引导让使用者跟随，以通过改变呼吸的方式而影响脑部活动及心率等，皆可达到三者间良好的同步性，以及放松的状态。

而且，通过仅设置于耳朵上的简化依附结构，对使用者而言，也更为方便，更适合于日常生活中使用，尤其现代人由于紧凑的生活步调，累积了许多压力，若能在有空闲时通过简单将装置戴于耳朵上的动作，适时地放松生理与心理，并实时了解身体的放松程度，相信可为使用者带来相当大的益处。

发明内容

所以，本发明的目的在于提供一种耳戴式生理检测装置，其实施为设置于单边的耳朵上，并同时具有光传感器以及脑电电极，以取得两种生理信号。

本发明的另一目的在于提供一种耳戴式生理检测装置，其通过磁力而形成光传感器及/或脑电电极与耳朵间的依附行为。

本发明的另一目的在于提供一种耳戴式生理检测装置，其具有同时包括光传感器及至少一脑电电极的一磁力耳戴结构。

本发明的另一目的在于提供一种耳戴式生理检测装置，其具有同时包括光传感器及至少一脑电电极的一耳夹结构。

附图说明