CN112294572A - 医疗照护用气垫装置及气垫系统 - Google Patents

Abstract

一种医疗照护用气垫装置及气垫系统，包含气垫模块、压力感测系统及主机。气垫模块包括多个主气囊。压力感测系统包括汇流传输模块及多个感测模块。每一感测模块包括感测单元及转接单元，感测单元设于对应主气囊的支撑面并具有导电线路图案及多个导电块，导电线路图案形成多个分布于主气囊的支撑面的感测点，导电块设于感测点以连接对应感测点的正、负极导线且于受压时使对应感测点导通并随不同压力产生阻抗变化。转接单元电连接感测单元与汇流传输模块。主机连接气垫模块和汇流传输模块以接收测得的感测讯号并控制对气垫模块充气及泄气。

Description

医疗照护用气垫装置及气垫系统

技术领域

本发明涉及一种医疗照护用气垫装置，特别是涉及一种具有压力感测功能的医疗照护用气垫装置及气垫系统。

背景技术

一般长期卧床的患者若无法自主移动身体，容易因为肌肉长期接触床面并受身体重量的压力作用而产生压疮，所以照护者必须频繁地协助患者翻动身体以避免产生压疮。

为了减轻照护者的负担，现有一种气垫床，利用可交替充气及泄气的气囊以轮流释放患者身体各部位肌肉的压力。其原理是将多个管状气囊沿一直线并排以组成床垫大小，以相邻的气囊两个一组或三个一组，同一组的气囊轮流泄气及充气，以两个一组为例说明，当其中一气囊充气时另一气囊则泄气，如此由每组充气的气囊支撑患者身体，而每组泄气的气囊不与患者身体接触，借此使患者的肌肉释放压力，一段时间再使泄气的气囊充气并使充气的气囊泄气，如此交替充气和泄气而能使患者的身体肌肉轮流释放压力，以降低产生压疮的风险。

然而，由于各式各样患者的身形与体重均不相同，现有的气垫床无法确保患者使用时气囊的压力是否足以支撑患者，当气囊压力过低时，患者身体会压在全部的气囊上，即使部分气囊泄气也无法达到释放肌肉压力的效果。如何即时监控患者与气囊的接触状况以避免让肌肉释放压力的效果失效，是有待解决的问题。

发明内容

本发明的其中一目的在于提供一种可以解决前述问题的医疗照护用气垫装置及气垫系统。

本发明的医疗照护用气垫装置在一些实施态样中，是包含气垫模块、压力感测系统及主机。该气垫模块包括多个可交替充气及泄气的管状主气囊，每一主气囊在横向延伸且具有朝上的支撑面，所述主气囊在纵向并排以共同构成气垫主体结构。该压力感测系统包括汇流传输模块及多个感测模块。该汇流传输模块在该纵向延伸并在该横向上位于该气垫模块的一侧，并具有可导电的传输电路。所述感测模块分别设于其中至少一部分数量的主气囊，每一感测模块包括感测单元及转接单元，该感测单元设于对应主气囊的支撑面并具有导电线路图案及多个导电块，该导电线路图案包括多条导线以形成多个分布于该支撑面且在该横向上排列的感测点，每一感测点由其中两条分别作为正极与负极的导线构成，所述导电块分别设于所述感测点以连接对应感测点的正、负极导线且于受压时使对应感测点的正、负极导线电性导通并随不同压力产生阻抗变化，该转接单元电连接该感测单元与该汇流传输模块以将该感测单元测得的感测讯号传输至该汇流传输模块。该主机连接该气垫模块和该压力感测系统的汇流传输模块，并包括控制模块及供气模块，以接收该压力感测系统测得的感测讯号并控制对该气垫模块充气及泄气。

在一些实施态样中，该转接单元具有第一转接电路、第二转接电路及微处理器，该第一转接电路与该感测单元电连接，该第二转接电路与该汇流传输模块电连接，该微处理器电连接该第一转接电路与该第二转接电路且汇整自该第一转接电路接收的感测讯号再传输至该第二转接电路，而使该第二转接电路的导线数量少于该第一转接电路。

在一些实施态样中，该感测单元还具有柔性基板，且该导电线路图案以印刷方式形成于该柔性基板的表面。

在一些实施态样中，该感测单元以热压合方式与对应的主气囊结合固定。

在一些实施态样中，该感测单元与对应的主气囊可拆地结合固定。

在一些实施态样中，该感测单元还具有保护膜以覆盖该导电线路图案及所述导电块。

在一些实施态样中，该导电线路图案的导线各具有靠近该转接单元的连接端部且其中一条导线为共用导线，其余导线为独立导线，所述独立导线各自还具有位于末端的第一电极部，该共用导线具有分别配合所述第一电极部的多个第二电极部以使每一第二电极部与对应的第一电极部共同形成其中一感测点。

在一些实施态样中，所述导线整体由导电银浆印刷而成且所述第一电极部和所述第二电极部还于导电银浆表面印刷覆盖一层导电系数小于导电银浆的导电油墨。

在一些实施态样中，每一导电块具有基层，及被覆于该基层的导电层。

在一些实施态样中，该导电层包括一层被覆于该基层的高导电系数材料，及一层位于表层且被覆于该高导电系数材料的低导电系数材料，该低导电系数材料的导电系数低于该高导电系数材料。

在一些实施态样中，该高导电系数材料为银浆，该低导电系数材料为导电油墨。

在一些实施态样中，每一导电块的导电层与对应感测点之间设有绝缘层，且该绝缘层具有多个镂空区，所述镂空区分布的位置与该感测点的正、负极导线相对应，以通过所述镂空区调整该导电层与对应的正、负极导线的接触面积。

在一些实施态样中，该导电层以印刷方式形成于该基层表面，且该绝缘层以印刷方式形成于该导电层表面。

在一些实施态样中，所述导电块由导电橡胶制成。

在一些实施态样中，所述导电块为含有导电纱制成的织物。

在一些实施态样中，该气垫模块还包括多个管状的头部气囊及三条输气管路，所述头部气囊在该纵向上并排且位于所述主气囊的一侧，所述输气管路各自在该纵向上延伸，且其中一第一输气管路和其中一第二输气管路供所述主气囊交替连接以对所述主气囊交替供气及泄气，而其中一第三输气管路供所述头部气囊连接以对所述头部气囊供气。

在一些实施态样中，该第三输气管路设有多个逆止阀，该气垫模块还包括至少一外接气囊单元，该外接气囊单元包括设于该第三输气管路的其中一逆止阀的外接控制阀及在该横向上分别位于所述主气囊两侧的两个管状扩充气囊，所述扩充气囊各自在该纵向延伸且与该外接控制阀连接以受该外接控制阀控制供气。

在一些实施态样中，该外接控制阀具有本体、微处理器及分流控制气阀，该本体具有三个通气管部，用以分别连接设于该第三输气管路的其中一逆止阀及所述扩充气囊，该微处理器设于该本体内并与该汇流传输模块电连接以通过该汇流传输模块与该主机电连接，该分流控制气阀设于该本体并与该微处理器电连接以受该微处理器控制开启或关闭连通所述扩充气囊的气体流路。

再者，本发明医疗照护用气垫系统在一些实施态样中，包含气垫模块、汇流传输模块、多个感测模块及主机。该气垫模块包括多个并排且可充气及泄气的管状主气囊，每一主气囊具有朝上的支撑面。该汇流传输模块设在该气垫模块的一侧。所述感测模块与该汇流传输模块电连接且分别设于该气垫模块其中至少一部分数量的主气囊，每一感测模块能感测施加于相对应的该主气囊的支撑面的接触压力而产生接触压力感测讯号，并输出该接触压力感测讯号至该汇流传输模块。该主机包括与该汇流传输模块电连接以接收所述接触压力感测讯号的控制模块，受该控制模块控制以对所述主气囊充气及泄气的供气模块，以及气体压力感测器，其与该控制模块电连接且侦测该供气模块的充气气压而产生气体压力感测讯号，并传送该气体压力感测讯号给该控制模块；其中该主机开始运作时，该控制模块根据该气体压力感测讯号及所述接触压力感测讯号，控制该供气模块对所述主气囊充气，直到该充气气压达到第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值达到第二目标值。

在一些实施态样中，该充气气压达到该第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值达到该第二目标值后，该控制模块判断该气垫模块被设定运作在交替模式时，该控制模块控制该供气模块对所述主气囊中相间隔的一部分主气囊充气并对主气囊中相间隔的另一部分主气囊泄气，并根据该气体压力感测讯号及所述接触压力感测讯号，产生控制讯号控制该供气模块调整该充气气压，使该充气气压能维持在该第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值能维持在该第二目标值。

在一些实施态样中，该控制模块判断被充气的所述主气囊已完成充气以及被泄气的所述主气囊已完成泄气且未收到关机讯号，而且该控制模块判断已达到预设的交替时间时，该控制模块产生交替控制讯号并传送该交替控制讯号给该供气模块，使该供气模块切换成对被充气的所述主气囊泄气并对被泄气的所述主气囊充气。

在一些实施态样中，在该主机运作的过程中，该控制模块会持续地根据所述接触压力感测讯号所对应的所述接触压力的数值大小，判断使用者是否卧床，若否，则判断使用者离床，并予以记录；若是，该控制模块进一步分析所述接触压力的数值变化及分布范围，以判断使用者卧床的姿态并予以记录。

在一些实施态样中，该主机还包括与该控制模块电连接的输出单元，且该控制模块根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断使用者维持同一卧床姿态的持续时间达到预设值时，该控制模块会通过该输出单元输出压疮风险预警通知。

在一些实施态样中，该控制模块分析所述接触压力的数值变化及分布范围，判断使用者为坐起姿势时，该控制模块会控制该供气模块调整该充气气压以让使用者坐姿舒适，并通过该输出单元输出坐起通知。

在一些实施态样中，该控制模块判断使用者为坐起姿态且持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力重心位置往床边移动且接近离床临界值时，该控制模块会通过该输出单元输出离床预警通知。

在一些实施态样中，该控制模块发出该离床预警通知后，该控制模块会持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力的数值变化均小于离床后临界值时，该控制模块会通过该输出单元输出已经离床通知。

在一些实施态样中，在该交替模式下，该控制模块持续地根据所述接触压力感测讯号，判断所述被充气的主气囊的该接触压力的数值未能达到最低预设值，且所述被泄气的主气囊的该接触压力的数值未能低于最高预设值时，该控制模块会通过该输出单元输出触底预警通知。

在一些实施态样中，该输出单元包含显示器及扬声器，其将来自该控制模块的通知显示于该显示器并令该扬声器发出警示音。

在一些实施态样中，该输出单元包含无线传输模块，该无线传输模块会将来自该控制模块的通知传送至行动装置或云端伺服器，且该云端伺服器能与行动装置或监视器连线，使该行动装置或该监视器能通过该云端伺服器接收通知并远端监控该医疗照护用气垫系统。

本发明至少具有以下功效：通过压力感测系统设于至少一部分数量的主气囊的感测模块且每一感测模块在对应的主气囊分布多个感测点，而能即时监控患者与主气囊的接触状况以确保患者的各部位肌肉能定时释放压力，有效降低产生压疮的风险。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本发明医疗照护用气垫装置的第一实施例的示意图；

图2是说明该第一实施例的主气囊的立体示意图；

图3是说明该第一实施例的感测模块的示意图；

图4是说明该第一实施例的感测模块的感测单元的局部剖视示意图；

图5是类似图4的视图，说明变化实施态样；

图6是说明该感测单元的绝缘层的示意图；

图7是类似图6的视图，说明变化实施态样；

图8是说明该第一实施例的主机的方块图；

图9是本发明医疗照护用气垫装置的第二实施例的示意图；

图10是该第二实施例的外接控制阀的示意图；

图11说明本发明医疗照护用气垫系统的一实施例运作在交替模式时对气垫模块交替充气及泄气的控制流程；及

图12说明本发明医疗照护用气垫系统的一实施例侦测气垫模块的接触压力以判断使用者卧床姿态的流程。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1与图2，本发明医疗照护用气垫装置的一第一实施例，包含一气垫模块1、一压力感测系统2及一主机3。

该气垫模块1包括多个可交替充气及泄气的管状主气囊11，每一主气囊11在一横向D1延伸且具有朝上的一支撑面111，所述主气囊11在一纵向D2并排以共同构成气垫主体结构。在本实施例中，该气垫模块1还包括多个管状的头部气囊12及三条输气管路13、14、15，所述头部气囊12在该纵向D2上并排且位于所述主气囊11的一侧，所述输气管路13、14、15各自在该纵向D2上延伸，且其中一第一输气管路13和一第二输气管路14供所述主气囊11交替连接以对所述主气囊11交替供气及泄气，而其中一第三输气管路15供所述头部气囊12连接以对所述头部气囊12供气。详细而言，在本实施例中，第一输气管路13和第二输气管路14分别位于对应所述主气囊11两端的位置，而第三输气管路15位于第一输气管路13和第二输气管路14中间的位置，每一主气囊11设有一气嘴112，气嘴112靠近主气囊11的一端以连接第一输气管路13或第二输气管路14，如图1所示方向，从右侧起算，位于单数位置的主气囊11的气嘴112与第一输气管路13连接，而位于偶数位置的主气囊11的气嘴112与第二输气管路14连接，如此可控制位于单数位置的所述主气囊11一起充气或一起泄气，以及控制位于偶数位置的所述主气囊11一起充气或一起泄气。当位于单数位置的所述主气囊11一起充气时，则使位于偶数位置的所述主气囊11一起泄气，反之，当位于偶数位置的所述主气囊11一起充气时，则使位于单数位置的所述主气囊11一起泄气，借此使相邻的主气囊11交替充气及泄气。此外，在本实施例中，头部气囊12以两个为例说明，每一头部气囊12同样设有一气嘴121，头部气囊12的气嘴121位于中间位置以与第三输气管路15连接，而且头部气囊12在使用中保持充气以支撑患者的头部。

该压力感测系统2包括一汇流传输模块4及多个感测模块5。该汇流传输模块4在该纵向D2延伸并在该横向D1上位于该气垫模块1的一侧，也就是说位于相邻所述主气囊11的一端，并具有可导电的一传输电路41用以传输电源和讯号。所述感测模块5分别设于其中至少一部分数量的主气囊11，在本实施例中，只有其中几个主气囊11设有感测模块5，但是也可以依据需求在全部主气囊11皆设置感测模块5。另配合参阅图3与图4，每一感测模块5包括一感测单元51及一转接单元52，该感测单元51设于对应主气囊11的支撑面111并具有一导电线路图案512及多个导电块513。该导电线路图案512包括多条导线512a、512b以形成多个分布于该支撑面111且在该横向D1上排列的感测点512c，每一感测点512c由其中两条分别作为正极与负极的导线512a、512b构成，所述导电块513分别设于所述感测点512c以连接对应感测点512c的正、负极导线512a、512b且于受压时使对应感测点512c的正、负极导线512a、512b电性导通并随不同压力产生阻抗变化。具体而言，当感测点512c处受压时会增加导电块513与正、负极导线512a、512b的接触力而使得导电块513中的导电物质与正、负极导线512a、512b接触，进而将正、负极导线512a、512b导通，且当感测点512c处所受压力越大时，导电块513中较多的导电物质与正、负极导线512a、512b导通而使阻抗降低，借此可测得感测点512c处的受压状况。在本实施例中，所述感测点512c分布于主气囊11的支撑面111在横向D1上的不同位置，而能感测患者与主气囊11是否接触以及接触时产生的压力，借此监测是否确实释放患者的肌肉压力。

在本实施例中，该感测单元51还具有一柔性基板511，例如以热塑性聚氨酯(TPU)、聚氨酯(PU)等高分子材料制的薄膜，且该导电线路图案512以印刷方式形成于该柔性基板511表面，该导电线路图案512的导线512a、512b各具有靠近该转接单元52的一连接端部512d且其中一条导线为共用导线512a，其余导线为独立导线512b，若共用导线512a设为正极则独立导线512b为负极，反之，若共用导线512a设为负极则独立导线512b为正极，也就是说，共用导线512a与独立导线512b为不同极性。所述独立导线512b各自还具有位于末端的一第一电极部512e，该共用导线512a具有分别配合所述第一电极部512e的多个第二电极部512f以使每一第二电极部512f与对应的第一电极部512e共同形成其中一感测点512c。可理解地，在变化的实施例，多个第二电极部512f也可形成于不同导线上。所述导线512a、512b整体由导电银浆印刷而成且所述第一电极部512e和所述第二电极部512f还于导电银浆表面印刷覆盖一层导电系数小于导电银浆的导电油墨，例如碳系导电油墨，以降低第一电极部512e和第二电极部512f的导电灵敏度。每一导电块513具有一基层513a，及被覆于该基层513a的一导电层513b，在本实施例中，该导电层513b包括一层被覆于该基层513a的高导电系数材料5131，及一层位于表层且被覆于该高导电系数材料5131的低导电系数材料5132，该低导电系数材料5132的导电系数低于该高导电系数材料5131。基层513a可例如以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚氨酯(PU)等高分子材料制的薄膜，该高导电系数材料5131为银浆，该低导电系数材料5132为导电油墨且以碳系导电油墨较佳。导电块513可通过基层513a与柔性基板511以热压接合或胶黏固定。导电层513b以印刷方式形成于基层513a上，且低导电系数材料5132的阻抗可依使用需求调整。该低导电系数材料5132除了用以保护银浆以避免银浆被氧化，且用以避免高导电系数材料5131直接接触第一电极部512e和第二电极部512f而使感测点512c一直处于导通状态无法具有感测功能。换言之，由于低导电系数材料5132的导电系数较低，在感测点512c未受压时阻抗较大而使第一电极部512e和第二电极部512f处于未导通状态，当感测点512c受压时，高导电系数材料5131会参与导电而使阻抗降低，感测点512c的压力越大会使较多的高导电系数材料5131参与导电而降低阻抗。同样地，通过低导电系数材料5132位于表层与第一电极部512e和第二电极部512f接触以降低导电灵敏度，如此能增加感测电路的作用区间以增加可供分析的资讯。

在变化的实施例，参阅图5与图6，导电块513的导电层513b也可以是单一材料所形成，例如以导电油墨印刷于基层513a所形成，且每一导电块513的导电层513b与对应感测点512c之间还可设有一绝缘层513c，且该绝缘层513c具有多个镂空区5131＇，所述镂空区5131＇分布的位置与该感测点512c的正、负极导线512a、512b(即第一电极部512e和第二电极部512f)相对应，以通过所述镂空区5131＇调整该导电层513b与对应的正、负极导线512a、512b的接触面积。也就是说，镂空区5131＇的形状、大小及数量可以变化调整，例如图7所示为另一种镂空区5131＇的布设态样。通过调整绝缘层513c的厚度和镂空区5131＇的形状、大小及数量，可以调整患者施压于导电块513时导电层513b与正、负极导线512a、512b(即第一电极部512e和第二电极部512f)接触的面积，而通过减少导电层513b与正、负极导线512a、512b的接触面积可以降低导电灵敏度，进而增加感测电路的作用区间以增加可供分析的资讯。该绝缘层513c可以是导电块513的一部分，例如以印刷方式形成于该导电层513b表面，在制造上较为方便，但是该绝缘层513c也可以和导电块513分开制作，先在导电线路图案512表面设置绝缘层513c后再设置导电块513。在其他的变化态样，导电块513也可由导电橡胶制成，或是为含有导电纱制成的织物，导电橡胶及含有导电纱制成的织物皆可因受压而增加导电性(降低阻抗)。

再参阅图1至图4，该感测单元51还具有一保护膜514以覆盖该导电线路图案512及所述导电块513，借以保护该导电线路图案512及所述导电块513。该感测单元51可视使用需求以热压合方式与对应的主气囊11结合固定，或以与对应的主气囊11可拆地结合方式固定，例如以双面胶黏贴固定而能够拆离。该感测单元51与对应的主气囊11结合时，可以是以该柔性基板511未设置该导电线路图案512的一面面对主气囊11，或是以该柔性基板511设有该导电线路图案512的一面面对主气囊11，并不限制。在变化的实施例，该导电线路图案512也可以直接印刷于主气囊11表面。

该转接单元52电连接该感测单元51与该汇流传输模块4以将该感测单元51测得的感测讯号传输至该汇流传输模块4。在本实施例中，该转接单元52为柔性电路板，具有一第一转接电路521、一第二转接电路522及一微处理器523。该第一转接电路521与该感测单元51电连接，该第二转接电路522与该汇流传输模块4电连接，该微处理器523电连接该第一转接电路521与该第二转接电路522且汇整自该第一转接电路521接收的感测讯号再传输至该第二转接电路522，而使该第二转接电路522的导线数量少于该第一转接电路521。具体而言，在本实施例中，第一转接电路521共有七条线路以配合导电线路图案512的导线512a、512b数量，导电线路图案512以七条导线512a、512b形成六个感测点512c，导电线路图案512的导线512a、512b数量可以视所需感测点512c的数量增加或减少，第一转接电路521的线路数量即配合导电线路图案512的导线512a、512b数量调整。该微处理器523对应每个感测点512c设定一身份识别(ID)以供辨识感测讯号是源自哪个位置的感测点512c，并将讯号汇整通过第二转接电路522的其中两条线路传输讯号至汇流传输模块4。在本实施例中，第二转接电路522共有四条线路，其中两条传输讯号，而另两条传输电源，但是在变化的实施例，第二转接电路522也可以只有两条线路，使电源和讯号共用线路传输。换言之，第一转接电路521的线路数量需配合导电线路图案512的导线512a、512b数量调整，而通过微处理器523处理接收自感测单元51的讯号后再传输至第二转接电路522，即可使第二转接电路522只需要两条线路传输微处理器523处理过的讯号，也就是说，当导电线路图案512的导线512a、512b数量增加以增加感测点512c数量时，第二转接电路522仍然只要两条线路或四条线路即可，借此汇流传输模块4的传输电路41配合第二转接电路522仅需要两条线路或四条线路即可，而能减少汇流传输模块4的传输电路41的线路数量且不需要对应导电线路图案512的导线512a、512b数量调整。在本实施例，汇流传输模块4的传输电路41配合第二转接电路522具有四条线路以供第二转接电路522的线路与传输电路41的线路一对一电连接。

另配合参阅图8，该主机3连接该气垫模块1和该压力感测系统2的汇流传输模块4，并包括一控制模块31及一供气模块32，该控制模块31接收该压力感测系统2测得的感测讯号并控制该供气模块32对该气垫模块1充气及泄气。具体而言，该控制模块31包括控制面板、处理器、记忆体、电源线路等，该供气模块32包括空气泵驱动线路、空气泵、空气分流控制阀等。此外，该主机3中还设有气体压力感测器(图未示)，且气体压力感测器与处理器电连接并侦测该供气模块32的一充气气压而产生一气体压力感测讯号，并传送该气体压力感测讯号给该控制模块31的处理器。控制面板用以供照护者操作以控制该主机3的运作。处理器与汇流传输模块4、控制面板、记忆体、电源线路、气体压力感测器及空气泵驱动线路等电连接，用以处理接收讯号并产生控制指令，以控制供气模块32对气垫模块1充气及泄气，而使气垫模块1的头部气囊12及主气囊11能保持适当气压，也就是说，通过位于不同主气囊11的感测模块5感测患者的接触压力并将相关资讯传输至控制模块31的处理器，控制模块31的处理器即能根据所感测的压力资讯对应调整主气囊11的气压大小，以确保患者的各部位肌肉都能定时释放压力，借此降低患者产生压疮的风险。除此之外，在本实施例中，该主机3还包括一输出单元，该输出单元包含一无线传输模块33，该无线传输模块33能在该控制模块31与一行动装置(未图示)之间传输资讯，行动装置可例如手机、平板电脑、笔记型电脑等，用以供照护者监控患者使用气垫模块1的状态，例如当气压控制失效而使主气囊11无法达到轮流减压功能时即在行动装置显示警示讯息，以供照护者及时检查该气垫装置的运作是否正常并对患者提供协助，以避免患者的不适。此外，该输出单元还可包含一显示器及一扬声器，其能将来自该控制模块31的预警资讯或预警通知显示于该显示器并令该扬声器发出警示音。

参阅图9及图10，本发明医疗照护用气垫装置的一第二实施例，与第一实施例的差异在于，在第二实施例中，该第三输气管路15设有多个逆止阀151，该气垫模块1还包括两个外接气囊单元16，每一外接气囊单元16包括设于该第三输气管路15的其中一逆止阀151的一外接控制阀161及在该横向D1上分别位于所述主气囊11两侧的两个管状扩充气囊162，该两扩充气囊162各自在该纵向D2延伸且与该外接控制阀161连接以受该外接控制阀161控制供气。该外接控制阀161具有一本体161a、一微处理器161b及一分流控制气阀161c。该本体161a具有三个通气管部1611，用以分别连接设于该第三输气管路15的其中一逆止阀151及该两扩充气囊162，通气管部1611可以利用例如软管连接扩充气囊162的气嘴(未图示)。该微处理器161b设于该本体161a内并与该汇流传输模块4电连接以通过该汇流传输模块4与该主机3电连接，该微处理器161b可以通过电线与该汇流传输模块4电连接。该分流控制气阀161c设于该本体161a并与该微处理器161b电连接以受该微处理器161b控制开启或关闭连通该两扩充气囊162的气体流路。也就是说，该分流控制气阀161c通过该微处理器161b可受该主机3控制以使该两扩充气囊162充气或放气。外接气囊单元16可视使用需求设置以增加气垫模块1在横向D1的长度，适用于体型较大的患者，而可在第一实施例的气垫模块1的基础上，再外加至少一个外接气囊单元16，也就是说，可以只加一个外接气囊单元16或者增加两个以上外接气囊单元16也可实施。例如在第二实施例中第三输气管路15预设有四个逆止阀151，而只有中间两个逆止阀151各自连接外接气囊单元16位于整排主气囊11头尾两端的逆止阀151并未连接外接气囊单元16。

再者，本发明医疗照护用气垫系统控制气垫模块1充气及泄气的方法的一实施例如图11所示。首先，如图11的步骤S11所示，该主机3一开始运作时，该主机3中的该控制模块31会根据侦测该供气模块32的该充气气压的该气体压力感测器回传的该气体压力感测讯号及所述感测模块5的感测点512c回传的该接触压力感测讯号，得知所述主气囊11内部的一气体压力(也就是说该充气气压相当于所述主气囊11内部的气体压力)以及所述主气囊11外部由使用者造成的一接触压力，并如图11的步骤S12所示，根据该充气气压及所述接触压力产生一控制讯号控制该供气模块32通过该第一输气管路13和该第二输气管路14对所述主气囊11充气。具体而言，该控制模块31会根据该充气气压与预设的一第一目标值的差距以及所述接触压力中的一最大值与一第二目标值的差距产生该控制讯号，使控制该供气模块32调整输出至该第一输气管路13和该第二输气管路14的该充气气压，并持续对所述主气囊11充气。

然后，如图11的步骤S13所示，该控制模块31判断该充气气压是否达到该第一目标值，以及所述主气囊11的该接触压力的该最大值是否已达到该第二目标值，若否，则再次回到步骤S11，继续控制该供气模块32对所述主气囊11充气；若是，则如图11的步骤S14所示，该控制模块31判断该气垫模块1是否被设定运作在交替模式，若否，则回到步骤S11，持续控制该供气模块32对所述主气囊11充气，使所述主气囊11的气压维持在该目标值；若是，则如图11的步骤S15，该控制模块31控制该供气模块32通过该第一输气管路13和该第二输气管路14对所述主气囊11交替供气及泄气，例如由该第一输气管路13对位于单数位置的主气囊11进行充气，并由该第二输气管路14对位于偶数位置的主气囊11进行泄气；然后，如图11的步骤S16，该控制模块31持续根据该气体压力感测器回传的该气体压力感测讯号以及所述感测模块5回传的该接触压力感测讯号，得知所述被充气的主气囊11内部的该气体压力以及外部的该接触压力。

接着如图11的步骤S17，该控制模块31会根据上述的该充气气压及所述接触压力产生一控制讯号控制该供气模块32调整该充气气压。具体而言，该控制模块31会根据该充气气压与该第一目标值的差距产生该控制讯号，控制该供气模块32适当调整该充气气压，以使该充气气压在交替模式下能维持在该第一目标值。

然后，如图11的步骤S18，该控制模块31再次判断被供气的所述主气囊11是否已完成供气(即该充气气压已达到该第一目标值且该接触压力的最大值已达到该第二目标值)，若否，则回到步骤S16，持续侦测该充气气压以及所述主气囊外部的该接触压力，并重复步骤S17；若是，则如图11的步骤S19，该控制模块31判断是否收到一关机讯号，若是，该控制模块31将停止运作，若否，如图11的步骤S20，该控制模块31判断是否达到预设的一交替时间，例如15分钟，若否，则回到步骤S16，持续侦测该充气气压及所述主气囊11外部的该接触压力，并重复步骤S17，若是，则进行图11的步骤S21，产生一交替控制讯号并传送该交替控制讯号给该供气模块32，并回到步骤S15，使该供气模块32改成例如由该第一输气管路13对位于单数位置的主气囊11泄气，并由该第二输气管路14对位于偶数位置的主气囊11充气。借此，使所述主气囊11中的气压在交替充气及泄气的过程中能维持在目标数值。并且该控制模块31还记录交替事件，例如记录交替的时间点以及交替当下所述主气囊11内部的该气体压力以及外部的该接触压力等，以供后续分析该交替模式对于改善使用者卧床问题等的应用。

再者，在该主机3运作的过程中，该控制模块31还可通过分析每个感测模块5的感测点512c回传的接触压力感测讯号所代表的接触压力，判断使用者(患者)卧床与否以及卧床的姿态并予以记录。首先，如图12的步骤S21所示，该控制模块31会持续地接收来自每个感测点512c回传的该接触压力感测讯号，而从所述接触压力感测讯号得知所述被充气的主气囊11外部的接触压力以及所述被泄气的主气囊11外部的接触压力。然后，如图12的步骤S22所示，该控制模块31会定时地，例如但不限于每隔1分钟，根据所述主气囊11的所述接触压力的数值大小，判断使用者是否卧床，若是，也就是说有部分的主气囊11的所述接触压力的数值明显高于其余部分的主气囊11的所述接触压力，例如两者压力值的差异高于一第一预设值，该控制模块31即判定使用者有卧床。

然后，如图12的步骤S23所示，该控制模块31进一步分析所述感测点512c回传的该接触压力感测讯号所对应的所述接触压力的数值变化及其分布范围，以判断使用者的卧床姿态是正躺(仰躺)、右侧卧、左侧卧或坐起等。例如当接触压力较高的区域主要分布在由所述主气囊11组成的气垫床的中间位置时，则该控制模块31判断使用者处于正躺(仰躺)姿态；当接触压力较高的区域主要分布在气垫床的靠右边位置时，则该控制模块31判断使用者处于右侧卧姿态；当接触压力较高的区域主要分布在气垫床的靠左边位置时，该控制模块31判断使用者处于左侧卧姿态。然后，如图12的步骤S24所示，该控制模块31记录判断的结果，其中包含但不限于卧床姿态及判断当下的时间等。

借此，该控制模块31可以监测使用者维持同一卧床姿态的一持续时间，并判断该持续时间达到一预设值，例如二小时时，即判定会有压疮的风险，因此该控制模块31会针对压疮风险适时地通过该输出单元输出一压疮风险预警通知。

此外，该控制模块31通过分析所述感测点512c回传的该接触压力感测讯号所对应的所述接触压力的数值变化及分布范围，判断使用者为坐起姿势时，控制该供气模块32增加该充气气压，也就是说增加被充气的所述主气囊11的内部气压，以让使用者坐起来更为舒适，同时该控制模块31会通过该输出单元输出一坐起通知。

而在步骤S22中，若该控制模块31根据每个感测点512c回传的该接触压力感测讯号所对应的该接触压力，判断使用者并未卧床(即离床)，比如全部的感测点512c回传的该接触压力感测讯号所对应的该接触压力的数值差异不大且皆小于一第二预设值，则该控制模块31判断使用者离床，并执行步骤S24，记录判断的结果，例如记录判断当下的时间(即离床时间)。同时，该控制模块31也会通过该输出单元输出一离床通知。

或者，该控制模块31在判断使用者为坐起姿态后，还会持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力重心位置往床边移动且接近一临界值时，判定使用者可能想要离床，则该控制模块31会通过该输出单元输出一离床预警通知。并且，该控制模块31发出该离床预警通知后，仍会持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力的数值变化均小于一临界数值时，判定使用者已经离床，则该控制模块31会通过该输出单元输出一已经离床通知。

然后，如图12的步骤S25，该控制模块31判断是否收到一关机讯号，若是，则令气垫装置停止运作，若否，则再次回到步骤S21。

此外，在该交替模式下，当该控制模块31发现所述主气囊11中的气压在交替充气及泄气的过程无法达到目标数值，例如该控制模块31会持续地根据所述接触压力感测讯号，判断所述被充气的主气囊11的该接触压力的数值在一预设时间(例如5分钟)内，未能达到一最低预设值，且所述被泄气的主气囊11的该接触压力的数值在该预设时间内也未能低于一最高预设值时，该控制模块31判定充气及泄气异常并通过该输出单元输出一触底(bottom out)预警通知。

而且，上述的该输出单元除了将该压疮风险预警通知、该离床预警通知、该已经离床通知及该触底预警通知输出至该显示器显示并令该扬声器发出相对应的警示音之外，该输出单元还会通过其中的该无线传输模块33发送(传送)至照护者的该行动装置或一监视器，让照护者能通过该行动装置或该监视器发送控制讯号或设定资讯给该控制模块31，以远端监控该气垫模块1；或者该无线传输模块33也可将上述所述通知发送至一云端伺服器(图未示)，且照护者可通过能与该云端伺服器连接的该行动装置或该监视器从该云端伺服器接收上述所述通知讯息，并通过该云端伺服器发送控制讯号或设定资讯给该控制模块31，以远端监控气垫模块1。

综上所述，通过压力感测系统2设于至少一部分数量的主气囊11的感测模块5且每一感测模块5在对应的主气囊11分布多个感测点512c，而能即时监控患者与主气囊11的接触状况以确保患者的各部位肌肉能定时释放压力，有效降低产生压疮的风险。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (29)

1.一种医疗照护用气垫装置，其特征在于：包含：

气垫模块，包括多个可交替充气及泄气的管状主气囊，每一主气囊在横向延伸且具有朝上的支撑面，所述主气囊在纵向并排以共同构成气垫主体结构；

压力感测系统，包括

汇流传输模块，在该纵向延伸并在该横向上位于该气垫模块的一侧，并具有可导电的传输电路，及

多个感测模块，分别设于其中至少一部分数量的主气囊，每一感测模块包括感测单元及转接单元，该感测单元设于对应主气囊的支撑面并具有导电线路图案及多个导电块，该导电线路图案包括多条导线以形成多个分布于该支撑面且在该横向上排列的感测点，每一感测点由其中两条分别作为正极与负极的导线构成，所述导电块分别设于所述感测点以连接对应感测点的正、负极导线且于受压时使对应感测点的正、负极导线电性导通并随不同压力产生阻抗变化，该转接单元电连接该感测单元与该汇流传输模块以将该感测单元测得的感测讯号传输至该汇流传输模块；及

主机，连接该气垫模块和该压力感测系统的汇流传输模块，并包括控制模块及供气模块，以接收该压力感测系统测得的感测讯号并控制对该气垫模块充气及泄气。

2.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该转接单元具有第一转接电路、第二转接电路及微处理器，该第一转接电路与该感测单元电连接，该第二转接电路与该汇流传输模块电连接，该微处理器电连接该第一转接电路与该第二转接电路且汇整自该第一转接电路接收的感测讯号再传输至该第二转接电路，而使该第二转接电路的导线数量少于该第一转接电路。

3.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该感测单元还具有柔性基板，且该导电线路图案以印刷方式形成于该柔性基板的表面。

4.根据权利要求3所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该感测单元以热压合方式与对应的主气囊结合固定。

5.根据权利要求3所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该感测单元与对应的主气囊可拆地结合固定。

6.根据权利要求3所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该感测单元还具有保护膜以覆盖该导电线路图案及所述导电块。

7.根据权利要求3所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该导电线路图案的导线各具有靠近该转接单元的连接端部且其中一条导线为共用导线，其余导线为独立导线，所述独立导线各自还具有位于末端的第一电极部，该共用导线具有分别配合所述第一电极部的多个第二电极部以使每一第二电极部与对应的第一电极部共同形成其中一感测点。

8.根据权利要求7所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：所述导线整体由导电银浆印刷而成且所述第一电极部和所述第二电极部还于导电银浆表面印刷覆盖一层导电系数小于导电银浆的导电油墨。

9.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：每一导电块具有基层，及被覆于该基层的导电层。

10.根据权利要求9所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该导电层包括一层被覆于该基层的高导电系数材料，及一层位于表层且被覆于该高导电系数材料的低导电系数材料，该低导电系数材料的导电系数低于该高导电系数材料。

11.根据权利要求10所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该高导电系数材料为银浆，该低导电系数材料为导电油墨。

12.根据权利要求9所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：每一导电块的导电层与对应感测点之间设有绝缘层，且该绝缘层具有多个镂空区，所述镂空区分布的位置与该感测点的正、负极导线相对应，以通过所述镂空区调整该导电层与对应的正、负极导线的接触面积。

13.根据权利要求12所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该导电层以印刷方式形成于该基层表面，且该绝缘层以印刷方式形成于该导电层表面。

14.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：所述导电块由导电橡胶制成。

15.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：所述导电块为含有导电纱制成的织物。

16.根据权利要求1所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该气垫模块还包括多个管状的头部气囊及三条输气管路，所述头部气囊在该纵向上并排且位于所述主气囊的一侧，所述输气管路各自在该纵向上延伸，且其中一第一输气管路和其中一第二输气管路供所述主气囊交替连接以对所述主气囊交替供气及泄气，而其中一第三输气管路供所述头部气囊连接以对所述头部气囊供气。

17.根据权利要求16所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该第三输气管路设有多个逆止阀，该气垫模块还包括至少一外接气囊单元，该外接气囊单元包括设于该第三输气管路的其中一逆止阀的外接控制阀及在该横向上分别位于所述主气囊两侧的两个管状扩充气囊，所述扩充气囊各自在该纵向延伸且与该外接控制阀连接以受该外接控制阀控制供气。

18.根据权利要求17所述医疗照护用气垫装置，其特征在于：该外接控制阀具有本体、微处理器及分流控制气阀，该本体具有三个通气管部，用以分别连接设于该第三输气管路的其中一逆止阀及所述扩充气囊，该微处理器设于该本体内并与该汇流传输模块电连接以通过该汇流传输模块与该主机电连接，该分流控制气阀设于该本体并与该微处理器电连接以受该微处理器控制开启或关闭连通所述扩充气囊的气体流路。

19.一种医疗照护用气垫系统，其特征在于：包含：

气垫模块，包括

多个并排且可充气及泄气的管状主气囊，每一主气囊具有朝上的支撑面；

汇流传输模块，设在该气垫模块的一侧；

多个感测模块，与该汇流传输模块电连接且分别设于该气垫模块其中至少一部分数量的主气囊，每一感测模块能感测施加于相对应的该主气囊的支撑面的接触压力而产生接触压力感测讯号，并输出该接触压力感测讯号至该汇流传输模块；及

主机，包括

控制模块，与该汇流传输模块电连接以接收所述接触压力感测讯号；

供气模块，受该控制模块控制以对所述主气囊充气及泄气；

气体压力感测器，与该控制模块电连接且侦测该供气模块的充气气压而产生气体压力感测讯号，并传送该气体压力感测讯号给该控制模块；其中

该主机开始运作时，该控制模块根据该气体压力感测讯号及所述接触压力感测讯号，控制该供气模块对所述主气囊充气，直到该充气气压达到第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值达到第二目标值。

20.根据权利要求19所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该充气气压达到该第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值达到该第二目标值后，该控制模块判断该气垫模块被设定运作在交替模式时，该控制模块控制该供气模块对所述主气囊中相间隔的一部分主气囊充气并对主气囊中相间隔的另一部分主气囊泄气，并根据该气体压力感测讯号及所述接触压力感测讯号，产生控制讯号控制该供气模块调整该充气气压，使该充气气压能维持在该第一目标值且所述主气囊的该接触压力的最大值能维持在该第二目标值。

21.根据权利要求20所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该控制模块判断被充气的所述主气囊已完成充气以及被泄气的所述主气囊已完成泄气且未收到关机讯号，而且该控制模块判断已达到预设的交替时间时，该控制模块产生交替控制讯号并传送该交替控制讯号给该供气模块，使该供气模块切换成对被充气的所述主气囊泄气并对被泄气的所述主气囊充气。

22.根据权利要求20所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：在该主机运作的过程中，该控制模块会持续地根据所述接触压力感测讯号所对应的所述接触压力的数值大小，判断使用者是否卧床，若否，则判断使用者离床，并予以记录；若是，该控制模块进一步分析所述接触压力的数值变化及分布范围，以判断使用者卧床的姿态并予以记录。

23.根据权利要求22所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该主机还包括与该控制模块电连接的输出单元，且该控制模块根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断使用者维持同一卧床姿态的持续时间达到预设值时，该控制模块会通过该输出单元输出压疮风险预警通知。

24.根据权利要求23所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该控制模块分析所述接触压力的数值变化及分布范围，判断使用者为坐起姿势时，该控制模块会控制该供气模块调整该充气气压以让使用者坐姿舒适，并通过该输出单元输出坐起通知。

25.根据权利要求24所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该控制模块判断使用者为坐起姿态且持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力重心位置往床边移动且接近离床临界值时，该控制模块会通过该输出单元输出离床预警通知。

26.根据权利要求25所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该控制模块发出该离床预警通知后，该控制模块会持续地根据所述接触压力的数值变化及分布范围，判断所述接触压力的数值变化均小于离床后临界值时，该控制模块会通过该输出单元输出已经离床通知。

27.根据权利要求23所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：在该交替模式下，该控制模块持续地根据所述接触压力感测讯号，判断所述被充气的主气囊的该接触压力的数值未能达到最低预设值，且所述被泄气的主气囊的该接触压力的数值未能低于最高预设值时，该控制模块会通过该输出单元输出触底预警通知。

28.根据权利要求23至27其中任一权利要求所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该输出单元包含显示器及扬声器，其将来自该控制模块的通知显示于该显示器并令该扬声器发出警示音。

29.根据权利要求23至27其中任一权利要求所述医疗照护用气垫系统，其特征在于：该输出单元包含无线传输模块，该无线传输模块会将来自该控制模块的通知传送至行动装置或云端伺服器，且该云端伺服器能与行动装置或监视器连线，使该行动装置或该监视器能通过该云端伺服器接收通知并远端监控该医疗照护用气垫系统。

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