TWI563967B - Safety care monitoring methods and safety care systems - Google Patents

Description

安全照護監測方法及安全照護系統

本發明是有關於一種安全照護監測方法及安全照護系統，特別是指一種能監測人體呼吸功能是否異常的監測方法及利用該監測方法所設置而成的安全照護系統。

嬰兒猝死症( s u d d e n i n f a n t d e a t h s y n d r ome ， S IDS )係指一歲以下的嬰兒發生無預期死亡的現象，且經由調查仍無法找出導致死亡的原因。截至目前， 造成嬰兒猝死的確切原因仍無法確定，但由醫學界的臨床研究與觀察，已歸納出幾種可能導致嬰兒猝死的原因，其中之一即為睡眠期間所導致的窒息現象。但除嬰兒以外， 心肺功能異常、老人、肢體行動不變者，或患有睡眠呼吸中止症( o b s t r u c t i v e s l e e pa p ne a， OSA) 等病患，皆有可能於睡眠中因呼吸停止或呼吸道被分泌物或異物阻塞而導致缺氧窒息。

因此，為了避免上述的情形發生，呼吸監測系統便被廣泛地應用於臨床研究或是居家及醫療照護上。然而，現有的呼吸監測系統多為接觸式的偵測裝置，係直接將用以偵測人體呼吸狀態的偵測裝置直接配戴於身上，但接觸式的偵測裝置除了容易引起皮膚的不適，也容易因人體的移動而脫落，使得訊號異常或偵測中斷。

此外，現有的呼吸監測系統僅能於人體發生呼吸狀況異常時，發出一警示訊號以提醒照護者到達現場進行處置，但在照護者到場前，並無法積極地先對嬰兒或患者等進行初步的緊急措施。

基於上述原因，進一步開發或設計一種用以監測人體呼吸功能的安全照護監測方法，以及非接觸式且能於人員到場前優先進行處置的安全照護系統，從而幫助照護者能即時掌握嬰兒或患者的睡眠狀況與生命徵象，以及時進行照護或治療，係為本發明研究改良的重要目標。

因此，本發明之一目的，即在於提供一種用於監測人體呼吸功能的安全照護監測方法。

於是，本發明安全照護監測方法，包含以下步驟：

步驟(a)準備至少一個用於偵測人體呼吸時所產生之呼吸週期頻率的呼吸偵測器、一個訊號連接於該至少一個呼吸偵測器的訊號處理器，及一個連接於該訊號處理器的安全裝置。

步驟(b)利用該至少一個呼吸偵測器於一連續時間內偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率，並產生一量測訊號，該訊號處理器接收該量測訊號並將其轉換為一訊號值。

步驟(c)將該訊號值與一預設值進行比對，當該訊號值超出該預設值時，則對該安全裝置輸出一異常訊號。

本發明之另一目的，即在於提供一種安全照護系統。

於是，本發明安全照護系統包含一個承載基座、至少一個呼吸偵測器，及一個訊號處理器。

該承載基座包括一個可承載人體的平台。

該至少一個呼吸偵測器鄰近於該平台設置，且於一連續時間內持續偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率並產生一量測訊號。

該訊號處理器電連接於該至少一個呼吸偵測器並接收該量測訊號，將該量測訊號轉換為一訊號值，並將該訊號值與一預設值進行比對，當該訊號值超出該預設值時，則輸出一異常訊號。

本發明之功效在於：提供一種能及時進行監控並優先採取緊急措施的安全照護監測方法及安全照護系統，以預防嬰兒猝死症或睡眠呼吸中止症等患者因呼吸停止或缺氧所導致的窒息現象，從而幫助照護者進行遠端監控並有效地掌握被照護者的睡眠狀況與生命徵象。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。有關本發明之技術內容、特點與功效，在以下的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，本發明安全照護系統的一第一實施例包含一個承載基座2、一個呼吸偵測器3、一個重力感應器4、一個訊號處理器5，及一個安全裝置6。

該承載基座2包括一個界定出一容置空間的支撐架21，及一個用於承載人體的平台22，該平台22位於該容置空間並設置於該支撐架21上。

該呼吸偵測器3鄰近於該平台22設置，且當人體位於該平台22上時，該呼吸偵測器3是鄰近於人體以偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率。要說明的是，該呼吸偵測器3可以是一個或多個，於本實施例中是以一個為例來做說明，但不限於此數量。具體的說，該呼吸偵測器3可用於在一連續時間內持續量測自人體呼出之二氧化碳或水氣的氣體濃度，及人體呼吸時身體的震動的其中至少一種，並將其轉換為呼吸週期頻率，從而產生一量測訊號。於該第一實施例中，是以一個利用量測人體呼出之氣體濃度的呼吸偵測器3為例來做說明，但並不以此為限。

該重力感應器4分別與該平台22及該呼吸偵測器3連接，當該重力感應器4感測到一預設的重力變化值時，則輸出一控制訊號啟動該呼吸偵測器3進行量測。此處要說明的是，該重力感應器4的設置是為了便於自動啟動該呼吸偵測器3，也可視需求而不設置。當未設置該重力感應器4時，則須自行啟動該呼吸偵測器3以進行量測。

該訊號處理器5訊號連接於該呼吸偵測器3並用以接收由該呼吸偵測器3所產生的量測訊號並將其轉換為一訊號值，其中，該量測訊號的傳輸方式可為有線傳輸或無線傳輸，於此並無限制。而後，該訊號處理器5則將該訊號值與一預設值進行比對，以評估人體的呼吸狀況。具體的說，該訊號處理器5的預設值包括該呼吸偵測器3所量測之氣體濃度的最大允許值、最小允許值、連續二次氣體濃度之最大值的變化量、氣體濃度之最大值或最小值的時間間隔或頻率，或前述其中之一組合。當該訊號值超出該預設值時，即表示人體呼吸功能出現異常，則輸出一異常訊號；當該訊號值未超出該預設值時，該呼吸偵測器3則會持續量測，並產生量測訊號，輸出至該訊號處理器5進行比對。

該安全裝置6訊號連接於該訊號處理器5，用以接收由該訊號處理器5輸出的異常訊號並發出一警示信號。該安全裝置6的選擇與種類眾多，於此並無限制，亦即只要能達到警示與提醒的效果皆可。舉例來說，該安全裝置6可為與該訊號處理器5為無線訊號連接的一遠端接收器，例如手機、遠端監控顯示器、警示器，或選自與該訊號處理器5為有線訊號連接的蜂鳴器、閃爍燈號、紅色燈號，或前述其中之一組合，當該安全裝置6接收到該異常訊號時，便會對外發出該警示信號，以提醒照護者快速抵達現場查看，或經由該遠端接收器的顯示以利照護者進行遠端監控。

參閱圖2，本發明安全照護系統的一第二實施例與該第一實施例大致相同，其不同之處在於，該安全裝置6還包括一與該訊號處理器5訊號連接的控制器61，及一個具有鏤空紋路且位於該平台22上的安全網62，該安全網62可藉由該控制器61的控制而朝向遠離該平台22的方向移動。

詳細的說，當人體位於該平台22時，該安全網62亦同時位於人體的下方，當該安全裝置6接收到該異常訊號時，則可進一步經由該控制器61的控制移動該安全網62，而讓人體遠離該平台22。

此處還要說明的是，該控制器61的形式不拘，其可為經由接收該訊號處理器5的訊號後自動操作，或是透過無線與網路連線等方式進行手動操作，且該控制器61與該安全網62的連接方式亦無限制，亦即只要能使該安全網62移動而遠離該平台22即可。例如圖2所示，該控制器61可為一捲線器611且與該安全網62以扣環的方式連接，當該控制器61接收到該異常訊號時，則該捲線器611即進行捲動而將該安全網62抬升以遠離該平台22。

此外，還要說明的是，本發明該第二實施例的控制器61也可不與該安全網62連接，而是與該平台22連接並用以控制該平台22向下移動。例如圖2所示，該控制器61可為多數個氣壓棒612而將該平台22置於其上，當該控制器61接收到該異常訊號時，則該等氣壓棒612即進行壓縮便可使該平台22向下移動。也就是說，本發明該第二實施例中該安全網62及該平台22的其中至少一者可藉由該控制器61以自動操作或手動操作的方式進行控制而上、下移動，亦即使人體遠離該平台22的方式，除了經由該控制器61的控制使該安全網62向上抬升之外，另一方式即是藉由該控制器61的控制令該平台22朝向遠離該安全網62的方向移動，皆能達到使人體遠離該平台22的目的。

本發明安全照護系統該第一、二實施例係利用該訊號處理器5進行該訊號值與預設值的比對，以判斷人體的呼吸功能是否異常，當出現異常訊號時，即能發出警示信號提醒照護者。不僅如此，本發明該第二實施例還能在照護者到達現場前，優先對嬰兒或患者進行處置，例如是口鼻悶住所導致的缺氧狀況，即能藉由該平台22或該安全網62的移動而再提供空氣予人體，以有效地避免因缺氧所導致的窒息問題。此外，本發明該安全照護系統之呼吸偵測器3係鄰近於人體設置，不需直接配戴於身上，而能解決習知的接觸式偵測裝置所引起皮膚不適以及容易因移動而脫落等問題。

本發明該安全照護系統可及時監控人體的呼吸功能而有利於照護者或醫護人員進行遠端監控，茲將用於該安全照護系統的安全照護監測方法說明如下。

參閱圖3與圖4，本發明安全照護監測方法的一實施例包含以下步驟。

步驟11，準備該承載基座2、該呼吸偵測器3、該重力感應器4、該訊號處理器5，及該安全裝置6。上述該安全照護系統的詳細連結關係與其設置的目的，皆已詳細記載於前述該第一、二實施例中，於此不再多加贅述。

步驟12，當該重力感應器4感測到該預設的重力變化值後，即代表已有人體位於該平台22，便輸出該控制訊號啟動該呼吸偵測器3進行量測。

步驟13，該呼吸偵測器3於一連續時間內偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率，並產生該量測訊號。該訊號處理器5接收該量測訊號並將其轉換為一訊號值，以圖4為例，即為該呼吸偵測器3於一連續時間內量測人體呼吸時所產生的二氧化碳及水氣的其中至少一種，並將其轉換為氣體濃度，而呈現出一具有複數個波峰與波谷的曲線，其中，該每一波峰與波谷即分別代表單次量測所得的氣體濃度最大值(R _max)與最小值(R _min)。

步驟14，該訊號處理器5將該訊號值進行統計與運算，並與該訊號處理器5之預設值進行比對。其中，該訊號處理器5之氣體濃度的最大允許值(R _max)的預設值介於5%至0.1%、最小允許值(R _min)的預設值介於0.1%至0.03%、連續二次氣體濃度之最大值的變化量(DR)的預設值介於3%至0.5%，及氣體濃度之最大值或最小值的時間間隔(T)與頻率(F)的預設值分別介於1.5秒至10秒與6次/分鐘至40次/分鐘。

步驟15，當該訊號值超出該預設值時，即表示比對結果異常，該訊號處理器5則對該安全裝置6輸出該異常訊號，該安全裝置6於接收到該異常訊號時，則可對外發出警示信號，或進一步利用該控制器61控制移動該安全網62或該平台22，令人體遠離該平台22以優先進行緊急措施。

步驟16，當該訊號值未超出該預設值時，即表示比對結果正常，此時，若該重力感應器4仍感測到該預設的重力變化值時，則該呼吸偵測器3會持續量測並輸出該量測訊號至該訊號處理器5，亦即回到步驟13持續進行量測。

步驟17，若該重力感應器4已無感測到該預設的重力變化值時，即表示人體已離開該平台22，便會輸出一終止訊號至該呼吸偵測器3以停止量測。

本發明安全照護監測方法係利用該至少一個呼吸偵測器3量測人體於一連續時間內所產生的呼吸週期頻率，並透過該訊號處理器5執行記錄、運算、統計與比對等動作。於本實施例中，該訊號處理器5係透過前述各種預設值而建立出一個可用以監測人體呼吸功能的資料庫，但除上述各預設值外，還能視實際需求新增額外的預設值，亦能因應不同的人體(例如嬰兒或成人)而調整該等預設值的範圍，而能更加準確地判斷人體的呼吸功能是否異常。此外，進一步藉由該控制器61的控制，而能在接收到該異常訊號時直接令人體遠離該平台22，除了能優先進行緊急處置，還能達到輔助安全照護的功效。

綜上所述，本發明該安全照護監測方法藉由該安全照護系統中各元件設備的設置與相互搭配，以及時進行監控並採取相對應的措施，得以幫助照護者有效地掌握被照護者的睡眠狀況與生命徵象以進行照護或治療，本發明該安全照護系統及安全照護監測方法亦能廣泛地應用於臨床研究或居家及醫療照護上，故確實能達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

11‧‧‧步驟
12‧‧‧步驟
13‧‧‧步驟
14‧‧‧步驟
22‧‧‧平台
3‧‧‧重力感應器
4‧‧‧呼吸偵測器
5‧‧‧訊號處理器
15‧‧‧步驟
16‧‧‧步驟
17‧‧‧步驟
2‧‧‧承載基座
21‧‧‧支撐架
6‧‧‧安全裝置
61‧‧‧控制器
611‧‧‧捲線器
612‧‧‧氣壓棒
62‧‧‧安全網

本發明之其他的特徵及功效， 將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現， 其中： 圖1 是一立體示意圖， 說明本發明安全照護系統的一第一實施例； 圖2 是一剖視示意圖， 說明本發明該安全照護系統的一第二實施例； 圖3 是一流程圖， 說明本發明安全照護監測方法的一實施例； 圖4 是一X、Y 軸圖， 說明本發明該安全照護監測方法中所得的量測結果。

11‧‧‧步驟

12‧‧‧步驟

13‧‧‧步驟

14‧‧‧步驟

15‧‧‧步驟

16‧‧‧步驟

17‧‧‧步驟

Claims (20)

1. 一種安全照護監測方法，用於監測人體的呼吸功能，該監測方法包含以下步驟：步驟(a)準備一個承載基座，該承載基座包括一個用於承載人體的平台、至少一個用於偵測人體呼吸時所產生之呼吸週期頻率的呼吸偵測器、一個訊號連接於該至少一個呼吸偵測器的訊號處理器，及一個連接於該訊號處理器的安全裝置，且該至少一個呼吸偵測器是鄰近於該平台設置；步驟(b)利用該至少一個呼吸偵測器於一連續時間內偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率，並產生一量測訊號，該訊號處理器接收該量測訊號並將其轉換為一訊號值；及步驟(c)將該訊號值與一預設值進行比對，當該訊號值超出該預設值時，則對該安全裝置輸出一異常訊號，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則控制令該人體遠離該平台。
2. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(c)中，當該訊號值未超出該預設值時，則重覆該步驟 (b)及該步驟(c)。
3. 如請求項1或2所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(b)中，該至少一個呼吸偵測器可用於量測自人體呼出之二氧化碳或水氣的氣體濃度，及人體呼吸時身體的震動的其中至少一種，並將其轉換為該呼吸週期頻率。
4. 如請求項3所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(c)之該預設值為氣體濃度的最大允許值、最小允許值、連續二次氣體濃度之最大值的變化量、氣體濃度之最大值或最小值的時間間隔或頻率，或前述其中之一組合。
5. 如請求項4所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(c)之訊號處理器之氣體濃度的最大允許值的預設值介於5%至0.1%、最小允許值的預設值介於0.1%至0.03%、連續二次氣體濃度之最大值的變化量的預設值介於3%至0.5%，及氣體濃度之最大值或最小值的時間間隔與頻率的預設值分別介於1.5秒至10秒與6次/分鐘至40次/分鐘。
6. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該步驟 (a)的安全裝置為一警示器，且該步驟(c)中，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則會對外發出一警示信號。
7. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該安全裝置以自動操作或手動操作的方式控制令人體遠離該平台。
8. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(a)的安全裝置包括一個與該訊號處理器連接的控制器，及一個具有鏤空紋路且位於該平台上的安全網，該安全網可藉由該控制器的控制而朝向遠離該平台的方向移動，且當人體位於該平台時，該安全網位於人體的下方；該步驟(c)中，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則經由該控制器的控制移動該安全網，而讓人體遠離該平台。
9. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(a)的安全裝置包括一個與該訊號處理器及該平台連接的控制器，及一個具有鏤空紋路且位於該平台上的安全網，該平台可藉由該控制器的控制而朝向遠離該安全網的方向移動，且當人體位於該平台時，該安全 網位於人體的下方；該步驟(c)中，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則經由該控制器的控制移動該平台，而讓人體遠離該平台。
10. 如請求項1所述的安全照護監測方法，其中，該步驟(a)還包含準備一個設置於該平台的重力感應器，該重力感應器分別與該平台及該至少一個呼吸偵測器連接，且該步驟(b)中，當該重力感應器感測到一預設的重力變化值，則輸出一控制訊號啟動該至少一個呼吸偵測器。
11. 一種安全照護系統，包含：一個承載基座，包括一個可承載人體的平台；至少一個呼吸偵測器，鄰近於該平台設置，且於一連續時間內持續偵測人體呼吸時所產生的呼吸週期頻率並產生一量測訊號；一個訊號處理器，電連接於該至少一個呼吸偵測器並接收該量測訊號，將該量測訊號轉換為一訊號值，並將該訊號值與一預設值進行比對，當該訊號值超出該預設值時，則輸出一異常訊號；及一安全裝置，與該訊號處理器訊號連接，具有一 個位於該人體與平台之間的安全網，於接收該異常訊號後可控制移動該安全網，而讓人體遠離該平台。
12. 如請求項11所述的安全照護系統，還包含一個安全裝置，該安全裝置用以接收由該訊號處理器輸出的異常訊號並發出一警示信號。
13. 如請求項12所述的安全照護系統，其中，該安全裝置選自手機、遠端監控顯示器、警示器、蜂鳴器、閃爍燈號、紅色燈號，或前述其中之一組合。
14. 如請求項11所述的安全照護系統，其中，該承載基座還包括一個界定出一容置空間的支撐架，該平台位於該容置空間並設置於該支撐架上；該安全裝置包括一個與該訊號處理器連接的控制器，及一個位於該平台上，且具有鏤空紋路並位於人體下方的安全網，該安全網及該平台的其中至少一者可藉由該控制器以自動操作或手動操作的方式進行控制而上、下移動。
15. 如請求項14所述的安全照護系統，其中，該控制器與該訊號處理器及該安全網連接，該安全網可藉由該控制器的控制而朝向遠離該平台的方向移動，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則經由該控制器的控制 移動該安全網，而讓人體遠離該平台。
16. 如請求項14所述的安全照護系統，其中，該控制器與該訊號處理器及該平台連接，該平台可藉由該控制器的控制而朝向遠離該安全網的方向移動，當該安全裝置接收到該異常訊號時，則經由該控制器的控制移動該平台，而讓人體遠離該平台。
17. 如請求項11所述的安全照護系統，還包含一個重力感應器，該重力感應器與該平台連接。
18. 如請求項11所述的安全照護系統，其中，當該訊號值未超出該預設值時，則該至少一個呼吸偵測器會持續量測並產生量測訊號，輸出至該訊號處理器進行比對。
19. 如請求項11所述的安全照護系統，其中，該至少一個呼吸偵測器可用於量測自人體呼出之二氧化碳或水氣的氣體濃度，及人體呼吸時身體的震動的其中至少一種，以產生該量測訊號。
20. 如請求項19所述的安全照護系統，其中，該訊號處理器的預設值包括該呼吸偵測器所量測之氣體濃度的最大允許值、最小允許值、連續二次氣體濃度之最 大值的變化量、氣體濃度之最大值或最小值的時間間隔或頻率，或前述其中之一組合。