TW201800053A - 智慧型嬰兒臥巢 - Google Patents

Abstract

一種嬰兒臥巢，是配置在具有自動監測嬰兒生理狀況，並於嬰兒出現呼吸暫停及異常心搏時提供即時處理之嬰兒特殊臥巢。本智慧嬰兒臥巢的設計包括控制裝置、監控處理裝置與刺激器。而這些刺激器包括聲音錄播放器、充氣器、充氣囊及震顫器。當智慧嬰兒臥巢的監控裝置偵測出嬰兒發生呼吸暫停及異常心搏速率的現象時，將由控制裝置啟動多種刺激，包括聲音刺激、輕觸刺激及振動刺激等，用以喚醒嬰兒並維持正常呼吸狀況及回復正常心搏，因能降低嬰兒死亡率。

Description

智慧型嬰兒臥巢

本發明係為一種具有偵測嬰兒生理狀況並自動做即時處理之嬰兒墊，特別是有關於一種可以即時提供刺激嬰兒恢復生理狀況之嬰兒臥巢，以提高嬰兒存活率並降低醫護人員工作壓力。

嬰兒，特別是早產兒，意指孕婦於懷孕20~37週即分娩之新生兒，由於身體的各器官都尚未成熟，因此特別容易發生「新生兒呼吸窘迫症候群」、「早產兒呼吸暫停」、「體溫不穩」、「容易感染」、「腸胃道不成熟」與「腦部及眼睛的不成熟」等問題。「早產兒呼吸暫停」為早產兒因腦部發育尚未成熟而導致其發生呼吸暫停之現象。於臨床中「早產兒呼吸暫停」之徵狀為完全沒有呼吸的動作達二十秒以上，或雖沒有超過二十秒但伴隨血氧下降與心跳減慢等狀況，而醫護人員常以拍打，溫柔的摩擦或搖動等輕觸刺激之方式來改善早產兒呼吸狀況 (Osborn & Henderson-Smart, 2009; Mathew, 2003)。研究指出以聲音刺激也能減緩「早產兒呼吸暫停」之徵狀，於早產兒出生後一星期內連續三天，每天四次傾聽母親聲音的錄音後，早產兒出現較少壓力行為及呈現穩定之心跳與血氧飽和度 (Bloch-Salisbury, Indic, Bednarek & Paydarfar, 2009 ; Mathew, 2003)。

振顫刺激則是近年來最常用來緩解早產兒或嬰兒呼吸暫停現象之方法。美國哈佛研究團隊利用振顫刺激來終止早產兒或嬰兒呼吸暫停並啟動其呼吸運動，雖然目前市場已有自動化裝置產生振顫刺激來處理呼吸暫停之早產兒或嬰兒，然而臨床上卻發現此方法卻可能因過度或持續性振顫刺激導致副作用的產生，例如驚嚇反應或過度刺激而引發神經損傷 ，此外該市售儀器並不適用於正住在新生兒加護病房的早產兒(Lovell, et al., 1997 ; Eisenfeld, 1996 ; Pichard, et al., 2001; Hill, Adrezin & Eisenfeld, 2008)。

鑒於如此，為了達到自動喚醒之效果，目前需有一輔助裝置，可以用來讓嬰兒在一定範圍內翻滾，且在翻滾時，都能與輔助裝置接觸，以確保喚醒裝置之效果能夠發揮作用。

為了提高嬰兒存活率並降低醫護人員照顧之辛勞，本發明揭露一種新式嬰兒呼吸暫停刺激臥巢 (本案中簡稱嬰兒臥巢)，此嬰兒臥巢能配合監控處理裝置來對嬰兒進行即時監測，且當其發生呼吸暫停現象時，能即時做出處理來改善其呼吸狀況。

為了使本發明所揭露之嬰兒臥巢能達到上述功效，其主要包含下述運作裝置：聲音播放裝置，此裝置能讓早產兒或嬰兒聽到自己母親的聲音，以聲音刺激來改善其呼吸暫停之狀況；充氣囊裝置則能對充氣囊進行充氣，充氣後之充氣囊能觸碰嬰兒下肢小腿來產生輕觸刺激，藉此來改善其呼吸暫停之狀況；振顫刺激裝置，此裝置能對呼吸暫停之早產兒或嬰兒發出振顫刺激來改善其呼吸狀況。而為了能即時得知嬰兒是否發生呼吸暫停現象，在此以監控處理裝置來執行此任務。臥巢的各個裝置中是透過導電織布連線，取代傳統線材增加方便性。

嬰兒臥巢與監控處理裝置兩者之作用仰賴於監控處理裝置，當嬰兒發生呼吸暫停現象時，監控處理裝置能將訊號傳遞給控制裝置，接著控制裝置傳遞另一訊號給嬰兒臥巢，驅動其內裝置來提供各種刺激以改善嬰兒呼吸狀況，藉此達到即時監測並作即時處理之功效。

經上述可知本發明所揭露之嬰兒臥巢能即時得知早產兒或嬰兒是否發生呼吸暫停現象，且於現象發生時能即時給予早產兒或嬰兒各種刺激以改善其呼吸狀況，因能提升早產兒或嬰兒生存率與降低護理人員之辛勞。

為了讓本發明能被此領域具有通常知識者充分了解，在此提供本發明實施方式，關於本發明實施方式之說明中涉及此領域具有通常知識者所熟知之技術內容，並不再加以贅述，同時，各裝置之大小並未按照實際大小繪製；此外，在後續的說明中，無論是早產兒或嬰兒，都將以嬰兒60為代表，以此說明。

首先，請參考圖1A及圖2，其中，圖1A係本發明之嬰兒臥巢示意圖，圖2係本發明中配置有嬰兒臥巢之嬰兒墊示意圖。如圖1A與圖2所示，嬰兒臥巢20是由棉質或布之材質所縫製而成時，故具有一定的柔軟性與延展性。當嬰兒臥巢20已經製作成長條結構後，可以在與嬰兒墊10接觸於一面上，利用配置一條固定裝置b21(虛線所示處)，能以配置在嬰兒墊10上的環型或是U型之另一固定裝置a13接合，此固定裝置a13如圖2所示，即能形成環型或是U字之嬰兒臥巢20；其中，這些固定裝置b21可為拉鍊或魔鬼氈等結構；對此，本發明並不加以限制。

嬰兒臥巢20用以作為嬰兒60之睡墊，當嬰兒60睡於此嬰兒臥巢20時，嬰兒臥巢20可在嬰兒身體周圍形成一個可以依靠的邊界(以此模仿母親子宮)，來提供嬰兒60安全感和舒適感。在本發明之較佳實施例中，選擇類似U字之外型，因此，當嬰兒60放置在嬰兒墊10上時，可以選擇將嬰兒60的頭部放在開口處，而嬰兒60的腿部，則放在環形封閉端22上，用以讓嬰兒60的腿部與嬰兒臥巢20接觸。

接著，請參考圖1B，係為本發明嬰兒臥巢配置喚醒裝置之示意圖。嬰兒臥巢20可由棉質或布之材質所縫製而成，因此，可以在形成嬰兒臥巢20前，在嬰兒臥巢20中適當位置處，配置喚醒裝置，這些喚醒裝置至少包括聲音播放裝置110、充氣囊裝置130與振顫刺激裝置120。例如:在長條結構的兩端上，配置聲音播放裝置110，在長條結構中接近中央部位上，配置振顫刺激裝置120，以及在聲音播放裝置110與振顫刺激裝置120之間，則可以配置一些充氣囊裝置130；在一較佳實施例中，喚醒裝置中的聲音播放裝置110、充氣囊裝置130與振顫刺激裝置120等的一連接端(未標示於圖中)，可一起配置在嬰兒臥巢20中的任一特定位置(本發明並不加以限制其位置)，以方便與控制裝置50做連接為原則，而與控制裝置50的連接關係請參照圖4所示。

當本發明的嬰兒臥巢以U字構造固定在嬰兒墊10上時，很明顯地，聲音播放裝置110自然會配置在嬰兒臥巢20的開口端兩側附近；當然，也可以只選擇配置其中一個聲音播放裝置110在嬰兒臥巢20上，例如:左側開口端的終端附近；對此，本發明並不加以限制。此外，聲音播放裝置110可以是一種能播放母親聲音之裝置。

此外，可以選擇在嬰兒臥巢20相對於開口端之具有環形的封閉端22處，配置有振顫刺激裝置120，由於環形的封閉端22通常會與嬰兒60的腿部接觸，故可在此處發生搖動或震動來刺激嬰兒60，以達到喚醒嬰兒60之目的；當然也可選擇將振顫刺激裝置120配置在嬰兒臥巢之其他地方，對此，本發明並不加以限制。

再者，由於嬰兒臥巢20為棉質或布之材質所縫製而成，當然，其具有一定的柔軟性與延展性，故能於嬰兒臥巢20中適當位置配置一些充氣囊裝置130，例如:在類似U字的雙臂23中以及在封閉端22中，均配置一些充氣囊裝置130，這些充氣囊裝置130可以受控制裝置50之控制而進行充氣或抽氣之動作，使得嬰兒臥巢可以延展擴大或因抽氣收縮而變小，並藉由此種充氣或抽氣所造成之擴大或縮小來產生輕觸覺嬰兒60之目的。

接著，請參考圖3，為本發明將嬰兒臥巢配置在嬰兒墊10上之另一實施例示意圖。如圖3所示，是將喚醒裝置中的聲音播放裝置110、與振顫刺激裝置120配置在嬰兒墊10適當之位置，如將聲音播放裝置110配置在相對於嬰兒臥巢20的開口處附近，而將振顫刺激裝置120配置在靠近嬰兒臥巢20之封閉端22附近。很明顯地，嬰兒臥巢20中有配置一些充氣囊裝置130。

根據上述，無論是在圖2或是圖3的實施例中，當嬰兒60的頭部放置在嬰兒臥巢20之開口處附近時，本發明之喚醒裝置，皆都能根據控制裝置之控制訊號依序啟動來喚醒嬰兒60，如圖4所示，其中，圖4係本發明之自動監測嬰兒生理狀況並做即時處理之嬰兒墊10。

接著，請參考圖4所示，當嬰兒60放置在嬰兒墊10上且置於嬰兒臥巢20中，其中，嬰兒60頭部安置於嬰兒臥巢20之開口處附近，而嬰兒60腿部則與環形的封閉端22接觸。在本實施例中，嬰兒的身上配置一個感應器30，而感應器30的一端與嬰兒60胸腔接觸，而另一端則與一監控處理裝置40做連接，此監控處理裝置40可以是一種能夠判斷心肺功能並顯示之監控裝置，用以將感應器30所量測到之嬰兒生理訊號傳遞給監控處理裝置40，其中，嬰兒生理訊號包括心跳及呼吸。當監控處理裝置40在收到嬰兒60的生理訊號後，若判斷嬰兒60無心跳或是無呼吸時，則會啟動控制裝置50，此時控制裝置50會依序驅動已為電性連接之喚醒裝置(至少包括聲音播放裝置110、充氣囊裝置130與振顫刺激裝置120)。如先驅動聲音播放裝置110，用以在嬰兒60的頭部附近播放已預錄之母親聲音，藉以刺激嬰兒甦醒；若經監控處理裝置40判斷仍無生理訊號時，則會通知控制裝置50，接著驅動充氣囊裝置130來振動嬰兒的腿部，藉以刺激嬰兒60甦醒；若再經監控處理裝置40判斷仍無生理訊號時，則會通至控制裝置50驅動振顫刺激裝置120，藉由嬰兒臥巢20振顫過程中，來進一步輕撫嬰兒60身體的背部，藉此促進嬰兒60甦醒。

在上述處理過程中，當監控處理裝置40判斷嬰兒無生理訊號時，則會立即發出警報；在一較佳實施例中，不同處理過程中，可以發出不同的警報或頻率，藉以提醒醫護人員，嬰兒60已經發生呼吸暫停之狀況，且可以藉由警報或頻率來得知目前處理之階段為何。特別是在經過序列程序處理過程後，嬰兒60都未甦醒時，則監控處理裝置40會發出另一警報訊號，而此訊號型態可以是另一聲音之頻率或同時配置警示燈等，目的都是要提醒醫護人員，嬰兒60已經觸在危險狀況中。

此外，若是嬰兒60因翻身而使得嬰兒60的腿部與嬰兒臥巢20脫離，可能造成配置在嬰兒臥巢20中的振顫刺激裝置120無法發揮效果，此時，若在嬰兒墊10上的適當位置同時配置另一振顫刺激裝置120時，可以彌補前述之不足，然而這些設計及安排都是在本發明的實施例中可以自由選擇的。

此外，在本發明的充氣囊裝置130中，配置有充氣裝置，並透過控制器(可為有線或無線，如藍芽裝置等)對氣囊進行充氣，對此，本發明也不加以限制。

接著，請參考圖5，係本發明之嬰兒臥巢運作流程示意圖；閱讀流程圖時請同時參照圖4。本發明提供一種能自動監測嬰兒生理狀況並做即時處理之嬰兒墊10，其配置有一個具有喚醒裝置之嬰兒臥巢20，其中，喚醒裝置可以包括三種不同刺激裝置，如聲音播放裝置110、充氣囊裝置130及振顫刺激裝置120；此外，為了能夠達到更為有效的喚醒行為，可在嬰兒墊10上的適當位置，也同時配置監控處理裝置40與控制裝置50，藉由圖5的運作流程，來協助嬰兒60恢復呼吸。這三種喚醒裝置執行喚醒的設計如下：

首先，如步驟S1所示，提供一個監控處理裝置40，用以持續接受由配置在嬰兒60身體上的感測器30所傳來的生理訊號，並且可以由監控處理裝置40上的顯示器(未標示於圖中)顯示心跳及呼吸的生理數據或圖形。

接著，當監控處理裝置40判斷出嬰兒60已發生呼吸暫停現象時，如步驟S2所示。

接著，如步驟S3所示，監控處理裝置40會立即發出控制訊號給控制裝置50，並由控制裝置50發出啟動訊號來驅動聲音播放裝置110；其中，本發明是以啟動訊號來驅動聲音播放裝置110，使其發出已預先錄音好之母親聲音，讓呼吸暫停的嬰兒60聽到熟悉的母親聲音後，以期嬰兒60能夠恢復正常的呼吸及心跳。此外，在一較佳實施例中，聲音播放裝置110播放時間可以根據嬰兒60狀況，給予某設定時間，例如:約為15 秒。特別要說明的是，第一階段選擇使用聲音播放裝置110之目的，是希望藉由非接觸式的方式來喚醒嬰兒60，以避免過於劇烈的動作，造成嬰兒60的驚嚇。

再接著，如步驟S4所示，監控處理裝置40進行步驟3喚醒的效果之評估，判斷嬰兒60是否已恢復正常的生理訊號。

接著，如步驟S5所示，當監控處理裝置40判斷出嬰兒60還未恢復正常的生理訊號後，監控處理裝置40會再發出另一控制訊號給控制裝置50，由控制裝置50來啟動並驅動充氣囊裝置130進行充氣囊的充氣，以便能讓漸漸膨脹之充氣囊來逐漸且輕微的碰觸到嬰兒60的身體；很明顯的，此步驟是藉由充氣囊之碰觸來產生輕觸刺激之效果。此外，充氣囊可以依據嬰兒60的體型選擇大、中、小型；而在本發明的較佳實施例中，對充氣囊之整體充氣時間約為5-10 秒。另外，控制裝置50也可以藉由對充氣囊進行充氣或吸氣，來產生充氣囊的膨脹或縮小，以此對嬰兒60產生觸碰及搖晃之效果，對此實施方式，本發明也不加以限制。

再接著，如步驟S6所示，監控處理裝置40進行步驟5喚醒的效果之評估，判斷嬰兒60是否已恢復正常的生理訊號。

接著，如步驟S7所示，當監控處理裝置40判斷出嬰兒60還未恢復正常的生理訊號後，監控處理裝置40會再發出另一控制訊號後給控制裝置50，並由控制裝置50啟動振顫刺激裝置120；而在本發明的較佳實施例中，振顫刺激之幅度設定為250赫斯(Hz)，振顫持續時間3-5秒，藉此來產生相對前兩喚醒過程較來產生劇烈之振動方式，來促使嬰兒60恢復正常的生理訊號。

再接著，如步驟S8所示，監控處理裝置40進行步驟S7喚醒的效果之評估，判斷嬰兒60是否已恢復正常的生理訊號。

再接著，如步驟S9所示，當監控處理裝置40判斷出嬰兒60還未恢復正常的生理訊號後，能發出特定的警報，並回到步驟S2(或是再直接重複驅動充氣囊裝置130與振顫刺激裝置120)。

最後，要說明的是，感測器30配置於嬰兒60的身體上，用以輸出心跳及呼吸等生理訊號至一個監控處理裝置40；其中，生理訊號輸出的方式可以是有線或是無線方式傳送至監控處理裝置40。一控制裝置50，是與監控處理裝置40電性連接，故可以根據監控處理裝置40傳送嬰兒60的判斷來驅動喚醒裝置來喚醒嬰兒60；其中，在本發明所揭露的實施例中，是以一個控制裝置來驅動喚醒裝置的順序來說明，因此，在本發明的應用領域中，驅動喚醒裝置的順序是可以調整的，本發明並不加以限制。

以上所述僅為本發明較佳之實施方式，並非用以限定本發明權利之範圍；同時以上之描述，對於相關技術領域中具有通常知識者應可明瞭並據以實施，因此其他未脫離本發明所揭露概念下所完成之等效改變或修飾，應均包含於申請專利範圍中。

10‧‧‧嬰兒墊
13‧‧‧固定裝置a
110‧‧‧聲音播放裝置
120‧‧‧振顫刺激裝置
130‧‧‧充氣囊裝置
20‧‧‧嬰兒臥巢
21‧‧‧固定裝置b
22‧‧‧封閉端
23‧‧‧U字雙臂
30‧‧‧感測器
40‧‧‧監控處理裝置
50‧‧‧控制裝置
60‧‧‧嬰兒
S1～S9‧‧‧運作步驟S1至S9

圖1A 係本發明之嬰兒臥巢示意圖。 圖1B 係在本發明之嬰兒臥巢配置喚醒裝置之示意圖。 圖2 係本發明之配置有嬰兒臥巢的嬰兒墊示意圖。 圖3 係本發明之配置有嬰兒臥巢的嬰兒墊另一實施例的示意圖。 圖4 係本發明之自動監測嬰兒生理狀況並做即時處理之嬰兒墊。 圖5 係本發明之嬰兒臥巢運作流程示意圖。

10‧‧‧嬰兒墊

13‧‧‧固定裝置a

110‧‧‧聲音播放裝置

120‧‧‧振顫刺激裝置

130‧‧‧充氣囊裝置

20‧‧‧嬰兒臥巢

22‧‧‧封閉端

23‧‧‧雙臂

Claims (10)

1. 一種偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理的系統，包括： 一監控處理裝置，用以提供一嬰兒的生理訊號； 一控制裝置，其一端與該監控處理裝置連接，用以接收該監控處理裝置所發出之啟動訊號；以及 一嬰兒臥巢，是配置在一嬰兒墊上，並與該控制裝置的另一端電性連接；其中， 該嬰兒臥巢中配置至少一個充氣囊裝置，用以接收該控制裝置之控制訊號進行充氣/排氣。依據申請專利範圍第1項所述的具有尋找原點機制之數值控制機台，其中該脈衝訊號之脈衝數量係代表該馬達之原點位置與該床台之位置之間的距離。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理的系統，是於該嬰兒臥巢中，進一步配置一聲音播放裝置，並由該控制裝置之控制訊號啟動。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的自動偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理系統，是於該嬰兒墊進一步配置一聲音播放裝置，並由該控制裝置之控制訊號啟動。
4. 依據申請專利範圍第1項所述的自動偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理系統，是於該嬰兒臥巢中，進一步配置一振顫刺激裝置，並由該控制裝置之控制訊號啟動。
5. 依據申請專利範圍第1項所述的自動偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理系統，是於該嬰兒墊配置一振顫刺激裝置，並由該控制裝置之控制訊號啟動。
6. 依據申請專利範圍第2項或第4項所述的自動偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理系統，其中，該聲音播放裝置啟動後，用以播放嬰兒母親之聲音。
7. 依據申請專利範圍第1項所述的自動偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理系統，其中，該監控處理裝置所提供之生理訊號包括:心跳及呼吸。
8. 一種偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理的方法，包括： 提供一監控處理裝置，用以提供一嬰兒的生理訊號； 首先判斷是否暫停呼吸，是由該監控處理裝置根據嬰兒的生理訊號來判斷是否暫停呼吸，並當該監控處理裝置判斷嬰兒暫停呼吸時，發出該控制訊號； 提供一控制裝置，其一端與該監控處理裝置連接，並於接收該控制訊號後，發出一啟動訊號；以及 啟動一嬰兒臥巢，是配置在一嬰兒墊上，並與該控制裝置的另一端電性連接，並在該嬰兒臥巢接收到該啟動訊號後，自動執行一喚醒程序。
9. 依據申請專利範圍第8項所述的偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理的方法，其中，該喚醒程序包括: 一聲音喚醒，是發出已預先錄音好之聲音； 一輕觸喚醒，對至少一個充氣囊裝置，用以接收該控制裝置之控制訊號進行充氣/排氣；以及 一振動喚醒，是以一振顫刺激裝置產生較該聲音喚醒及該輕觸喚醒劇烈之振動方式。
10. 依據申請專利範圍第9項所述的偵測嬰兒生理訊號並自動即時處理的方法，其中，該已預先錄音好之聲音為該嬰兒母親之聲音。