穿戴式生醫量測原理與實驗－使用 Android Studio 開發

內容描述

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本書採用「動心醫電(Zoetek)」公司所發展的腕式健康手錶(Z2- Health Watch)進行實驗設計，並依據該公司所提供的通訊協定(Zoetek Protocol)，讀取各種生理參數，據此發展不同疾病的量測及判讀，希望能提供有志於穿戴式醫材開發的讀者，更快速瞭解相關的知識及訊號處理的精髓。

目錄大綱

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1 穿戴式科技發展與生醫平台簡介 1

1.1 穿戴式科技簡介 1

1.2 電生理簡介 7

1.3 心電圖量測參考電路 10

1.4 PPG量測參考電路 12

1.5 穿戴式生醫平台介紹 16

1.5.1 硬體規格 18

1.5.2 韌體架構說明 20

1.6 本書建議適用範圍 21

參考文獻 22

2 Android Studio開發環境介紹 23

2.1 Android簡介 23

2.2 Android開發工具(IDE)介紹 24

2.3 Android Studio開發環境架設 26

2.4 Android第一個專案「Hello World!」 34

2.5 在Android Studio模擬器上執行App 39

2.6 在手機上安裝APK 46

2.7 Android App發佈 47

2.8 Activity的簡介 54

3 Android藍牙通訊函數介紹使用 57

3.1 藍牙(Bluetooth)通訊協定簡介 57

3.2 Android藍牙函數庫說明 59

3.3 Android藍牙裝置掃描程式範例 60

3.4 藍牙資料傳送/接收程式範例 73

4 通訊協定使用介紹 95

4.1 協定封包格式說明 97

4.2 通訊協定指令簡介 102

4.3 封包發送程式範例 119

4.4 封包回傳程式範例 120

5 心率變異性原理與估測 125

5.1 自律神經系統 125

5.2 壓力與自律神經系統 127

5.3 心率變異性簡介 127

5.4 Z2 Health Watch心率變異性程式範例 130

5.5 實驗設計 135

參考文獻 137

6 血液流速與血壓估測 139

6.1 心臟與血壓之生理意義 139

6.2 非侵入式血壓量測 140

6.2.1 水銀壓力計聽診法 140

6.2.2 共振量測法 141

6.2.3 脈博傳輸時間估測法 142

6.2.3.1 脈搏傳輸時間 143

6.2.3.2 PTT-BP模型 143

6.3 Z2 Health Watch血液流速程式範例 145

6.5 實驗設計 148

參考文獻 150

7 心房顫動計算與量測 151

7.1 心房顫動簡介 151

7.1.1 心房顫動普及率 153

7.1.2 心房顫動與腦中風風險評估 153

7.2 心房顫動診斷方式 154

7.3 心房顫動計算與程式範例 156

7.4 Z2 Health Watch 心房顫動程式範例 160

7.5 實驗設計 164

參考文獻 165

8 居家睡眠品質及呼吸睡眠中止症量測 167

8.1 睡眠呼吸中止症簡介 167

8.2 睡眠呼吸中止指標 168

8.3 睡眠品質 169

8.3.1 匹茲堡睡眠品質量表 169

8.3.2 睡眠多項檢查(PSG) 169

8.3.3 睡眠分期(Sleep Stage) 170

8.3.4 睡眠效率(Sleep Efficiency) 171

8.4 Z2 Health Watch居家睡眠與呼吸中止症程式範例 172

8.5 實驗設計 178

參考文獻 179

9 心衰竭指標及量測 181

9.1 心衰竭簡介 181

9.2 HRV與新衰竭的關連 183

9.3 多尺度熵計算流程 184

9.4 Z2 Health Watch心衰竭指標程式範例 189

9.5 實驗設計 192

參考文獻 193

10 心跳恢復率及攝氧量計算 195

10.1 各種心率的定義及量測 195

10.1.1 靜止心率(Resting Heart Rate) 195

10.1.2 最高心率(Maximal Heart Rate, HRmax) 196

10.1.3 目標心率(Target Heart Rate, THR) 196

10.2 心跳恢復率簡介 197

10.3 心跳恢復率與自律神經活性 198

10.4 心跳恢復率與心血管疾病 201

10.5 攝氧量簡介 201

10.5.1 最大攝氧量 204

10.6 HRR評估標準 206

10.6.1 運動心肺功能測試 206

10.7 Z2 Health Watch 心跳恢復率程式範例 207

10.8 實驗設計 211

參考文獻 212

11 血氧濃度原理及量測 213

11.1 光學量測原理 213

11.2 血氧飽和濃度定義 215

11.3 比爾朗伯定律 216

11.4 血氧飽和濃度數學推導 217

11.5 Z2 Health Watch 血氧濃度程式範例 219

11.5 實驗設計 222

參考文獻 223

附錄 Health watch使用手冊 225

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