TWI715352B - 可攜帶型心肺復甦術的指導裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,能夠主動連線醫療救護系統,並發出警報指引周圍路人進行即時救助,以及進行正確之心肺復甦術,以提高施救者進行胸外按壓之效率及準確性;且該可攜帶型心肺復甦術的指導裝置具有壓力感測元件,以偵測胸外按壓的頻率與壓力,並同時配合三軸向重力感測元件,以偵測胸外按壓的深度,再透過類比數位轉換器進行兩種讀值的校準與微調,以增加心肺復甦術中胸外按壓的精準度之外,且能夠自動調整成適用於不同體型患者的模式。
Description
本發明係關於一種可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,尤其是一種能夠主動偵測配戴者動作狀態,並指引進行正確之心肺復甦術流程且可適用於任何體型之配戴者的可攜帶型心肺復甦術的指導裝置。
猝死是指各種原因引起的出乎意料的突然死亡,是臨床上最危急、最兇險的情況,表現為呼吸、心搏驟停,主要原因為心臟性猝死。心臟性猝死名列死亡原因前幾名,並有逐年遞增的趨勢。心肺復甦術(Cardiopulmonary resuscitation,CPR)是一種救助心搏驟停病患的急救措施,通過外在人工的方式保持腦功能,直到患者能夠自主呼吸並恢復血液的循環。心肺復甦術並非單一的技術,其中包含一系列的評估及行動,主要包含胸外按壓以及人工呼吸。
心搏驟停一旦發生,若患者無法透過及時的搶救復甦,則會在四至六分鐘後導致腦和其他重要器官與組織之不可逆的損害。在四分鐘內肺中與血液中原含之氧氣尚可維持供應,故在四分鐘內迅速急救確實作好心肺復甦術時將可保住腦細胞之不受損傷而完全復原,在四到六分鐘之間則視情況之不同腦細胞或有損傷之可能,六分鐘以上則一定會有不同程度之損傷,而延遲至十分鐘以上則肯定會對腦細胞造成因缺氧而導致之壞死;因此,心搏驟停後的心肺復甦必須在現場立即進行。
然而,必要設備配置以及民眾對心臟驟停與室顫急救知識的缺乏,都可能導致心臟性猝死搶救成功率降低,其中心肺復甦術中胸外按壓位置、頻率、及深度不正確,除了會降低胸外按壓的具體效用之外,還可能導致胸骨骨折、肋骨骨折、心包積血、心包積液、張力性氣胸、胸腔積血等併發症。
另外,隨著醫療的發達,臺灣正邁向老年化社會,年長者的照護相對的越來越重要,在年長者照護中常發生跌倒後無法自主行動,導致延遲送醫。
綜上所述,研發一種能夠自主偵測病患跌倒狀態,並主動連線醫療救護系統,並指引周圍路人進行即時且正確的救助,特別是心肺復甦術的相關裝置,著實有其必要性。
緣此,本發明之一目的在提供一種可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,包含:一三軸向重力感測元件,配戴於一個體以偵測該個體的三軸向動作狀態,並輸出一重力感測訊號;一壓力感測元件,感測一按壓外力,並輸出一壓力感測訊號;一聲音輸出元件,產生一語音;一視覺輸出元件,產生一按壓深度或按壓外力指示;以及一微控制器,接收該重力感測訊號與該壓力感測訊號,其中,根據該重力感測訊號,該微控制器判斷該個體是否發生跌倒狀態,並會使該聲音輸出元件產生該語音指示一心肺復甦術的流程;其中,在該心肺復甦術的流程中,根據重力感測訊號與該壓力感測訊號,該微控制器會判斷該按壓外力是否符合一按壓設定,而使該視覺輸出元件反應該按壓外力,以產生該按壓深度或按壓外力指示,且使該聲音輸出元件反應該按壓外力,以產生該語音的指示以符合該按壓設定。
在本發明之一實施例中,該按壓設定包含:一按壓深度設定值、一按壓力道設定值、及一按壓頻率設定值。
在本發明之一實施例中,其中在該心肺復甦術的流程中,該三軸向重力感測元件僅會保留Z軸之垂直軸向的重力感測訊號,用以偵測一按壓深度,並產生一按壓深度感測訊號,由該微控制器接收,並用以判斷該按壓深度是否符合該按壓深度設定值。
在本發明之一實施例中,當該按壓深度感測訊號大於該按壓深度設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減低按壓深度,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓深度指示,以指示減低按壓深度,使得該按壓深度符合該按壓深度設定值;而當該按壓深度感測訊號低於該按壓深度設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示增加按壓深度,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓深度指示,使得該按壓深度符合該按壓深度設定值。
在本發明之一實施例中,該微控制器進一步包含一類比數位轉換器(Analog-to-digital converter,ADC),且該類比數位轉換器會在該按壓深度符合該按壓深度設定值時,會將該按壓深度感測訊號及該壓力感測訊號分別轉換為一類比數位數值,並將該二類比數位數值進行整合校準,以產生符合該個體之該按壓力道設定值,並同時促使該三軸向重力感測元件關閉。
在本發明之一實施例中,當該按壓外力大於該按壓力道設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減輕按壓外力,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓力道指示,以指示減輕按壓外力,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值;而當該按壓外力低於該按壓力道設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示增強按壓外力,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓力道指示,以指示增強按壓外力,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值。
在本發明之一實施例中,該壓力感測元件進一步包含一節拍器,以偵測一按壓頻率,並產生一按壓頻率感測訊號,由該微控制器接收,並用以判斷該按壓頻率是否符合該按壓頻率設定值。
在本發明之一實施例中,當該按壓頻率大於該按壓頻率設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減慢按壓頻率,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓頻率指示,以指示減慢按壓頻率,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值;而當該按壓頻率低於該按壓頻率設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示加快按壓頻率,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓頻率指示,以指示加快按壓頻率,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值。
在本發明之一實施例中,該三軸向重力感測元件係為一重力感測器(G-sensor);該壓力感測元件係為一壓力感測器(Pressure sensor),且該壓力感測器係為一壓電壓力轉換器。
在本發明之一實施例中,該按壓深度設定值為五至六公分,且該按壓頻率設定值為每分鐘100次至120次。
在本發明之一實施例中,該壓力感測元件進一步包含一可變電阻器(Variable resistor),用於校準及微調該按壓外力轉換為該壓力感測訊號時可能產生的誤差。
在本發明之一實施例中,該聲音輸出元件係為一擴聲器;且該視覺輸出元件係為一發光二極體(Light-emitting diode,LED)組合。
在本發明之一實施例中,該可攜帶型心肺復甦術的指導裝置進一步包含一電池,且該電池又進一步包含一溫度感測器(Negative temperature coefficient,NTC),其中該溫度感測器用以偵測該電池於安全溫度下進行充電。
本發明之又一目的係提供一種心肺復甦術的指導方法,使用於一可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,該指導裝置包含:一三軸向重力感測元件、一壓力感測元件以及一聲音輸出元件,該指導方法包含以下步驟:根據該三軸向重力感測元件的一重力感測訊號,判斷一配戴該指導裝置之個體發生跌倒狀態時,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一心肺復甦術的流程,將該指導裝置放置於該個體平躺之胸前,並於該指導裝置上施予一按壓外力;根據該重
力感測訊號,判斷該按壓外力是否符合一按壓深度設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓深度指示,使該按壓外力符合該按壓深度設定值;根據該壓力感測元件的一壓力感測訊號,判斷該按壓外力是否符合一按壓力道設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓力道指示,使該按壓外力符合該按壓力道設定值;以及根據該壓力感測元件的一按壓頻率感測訊號,判斷該按壓外力的頻率是否符合一按壓頻率設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓頻率指示,使該按壓外力的頻率符合該按壓的頻率設定值。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,能偵測配戴者(即後需的被救助者)的運動狀態,並當跌倒之動作狀態發生,或是當配戴者暈倒或休克時,主動向外界發出求救的警報,以促使旁人對其進行施救,並同時連線以通知遠端救護系統;本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置除了具有壓力感測元件,以偵測胸外按壓的按壓頻率與按壓外力是否適當外,會同時配合三軸向重力感測元件以偵測胸外按壓的按壓深度,並透過具有類比數位轉換器的微控制器進行兩種讀值的校準與微調,並產生符合不同體型配戴者之按壓力道設定值,如此除了能夠增加心肺復甦術中胸外按壓的精準度之外,還使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,能夠自動調整成適用於不同配戴者的模式,不需要手動評估並調整系統內的參數設定;另外,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置亦會透過直接的語音指導及視覺化指示,以提高施救者進行胸外按壓之效率及準確性。
因此,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置能夠透過合法零售化後進入居家照護並提供符合條件之民眾、家庭、或單位租賃,並可搭配相關之急性照護政策及全方位照護計畫等,與當地復健醫院、診所合作,並與社區復建、居家健康照護及技術性護理等機構合作,提供有需求的患者使用。
以下將進一步說明本發明的實施方式,下述所列舉的實施例係用以闡明本發明,並非用以限定本發明之範圍,任何熟習此技藝者,在不脫離本
發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後
附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧可攜帶型心肺復甦術的指導裝置
10‧‧‧三軸向重力感測元件
20‧‧‧壓力感測元件
30‧‧‧聲音輸出元件
31‧‧‧語音產生器
32‧‧‧擴音器
33‧‧‧播報器
40‧‧‧視覺輸出元件
50‧‧‧微控制器
51‧‧‧類比數位轉換器
60‧‧‧電源供應器
61‧‧‧充電孔
62‧‧‧鋰充電器
63‧‧‧鋰電池
64‧‧‧電源鈕
70‧‧‧低壓差穩定器
80‧‧‧按壓板蓋
90‧‧‧上板被蓋
100‧‧‧主要電路板
110‧‧‧下板被蓋
圖1係為本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置中各元件的運作流程圖。
圖2係為本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置的操作流程圖。
圖3係為本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置的結構圖。
圖4係為本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置的外觀圖。
依據本發明,有關重力感測器及/或三軸向重力感測器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關壓力感測器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關壓電壓力轉換器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關聲音輸出元件及/或擴聲器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關視覺輸出元件及/或發光二極體的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關溫度感測器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關可變電阻器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
請參見圖1,係為本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中各元件的運作流程圖;本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1具有一三軸向
重力感測元件10、一壓力感測元件20、一聲音輸出元件30、一視覺輸出元件40、一微控制器50、一電源供應器60、及一低壓差穩定器70(Low-dropout regulator,LDO);其中,該三軸向重力感測元件10進一步包含一雲端伺服器(圖中未顯示);該壓力感測元件20則進一步包含一節拍器(圖中未顯示)、及一可變電阻器(Variable resistor)(圖中未顯示);且該微控制器50進一步包含一類比數位轉換器51(Analog-to-digital converter,ADC);該聲音輸出元件30進一步包含一語音產生器31、一擴音器32、及一播報器33;該電源供應器60進一步包含一充電孔61、一鋰充電器62、一鋰電池63、及一電源鈕64(參見圖3);其中,該節拍器係用以偵測一按壓頻率,並產生一按壓頻率感測訊號,由該微控制器50接收,並用以判斷該按壓頻率是否符合該按壓頻率設定值;而該可變電阻器係用於校準及微調所偵測到之按壓外力轉換為該壓力感測訊號時可能產生的誤差,使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1不需要再透過軟體或其他設備進行校準,增加整體裝置的便利性;該語音產生器31接收該微控制器50指示產生一語音,並經由該擴音器32將該語音音量進行放大後,再透過該播報器33輸出該語音;該充電孔61與本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1的外界相通,且進一步包含一通用串聯匯流排(Universal serial bus,USB)(圖中未顯示),該通用串聯匯流排與該鋰充電器62電性連結,用於進行該鋰電池63的充電,且該鋰電池63又進一步包含一溫度感測器(Negative temperature coefficient,NTC)(圖中未顯示);該低壓差穩定器70分別與該微控制器50、及該電源供應器60電性連結,用於線性調節自該電源供應器60傳導自該微控制器50的電壓,以提供精準且沒有雜訊之穩定地電壓。
依據本發明,有關低壓差穩定器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,有關類比數位轉換器的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
關於使用本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1於緊急救護應用的具體操作流程;請參見圖2,首先使一潛在跌倒、休克、或昏倒危險的個體(後稱被救助者),配戴本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1(步驟S20),其中該三軸向重力感測元件10會一直處於偵測該被救助者之X、Y、及Z三個軸向的動作狀態之變化,並持續回饋動態的一重力感測訊號給該微控制器50,若該被救助者之X、Y、及Z三個軸向的動作狀態皆連續處於靜止狀態十秒以上時,則微控制器50即會判斷該被救助者發生跌倒、休克、或昏倒的動作狀態(步驟S21),並透過該聲音輸出元件30發出警報的語音聲響(步驟S22),以警示周圍的個體(後稱為施救者)向該被救助者靠近,並提供緊急救助,且同時會透過該雲端伺服器連結與通知救護系統,以促使救護車抵達該被救助者跌倒、休克、或昏倒的位置;其中,該三軸向重力感測元件10可為但不限於一重力感測器。
若事實上該被救助者並未發生跌倒、休克、或昏倒的動作狀態,則同時短按本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中該電源鈕64、及該按壓板蓋80二秒以上,即可解除該警報(步驟S21);而若皆未有施救者向該被救助者靠近並提供緊急救助,則該警報會持續(步驟S22)。
在該心肺復甦術的流程中,根據重力感測訊號與該壓力感測訊號,該微控制器50會判斷該按壓外力是否符合一按壓設定,而使該視覺輸出元件40反應該按壓外力,以產生該按壓力道指示,且使該聲音輸出元件30反應該按壓外力,以產生該語音的指示以符合該按壓設定;其中,該按壓設定包含:一按壓深度設定值、一按壓力道設定值、及一按壓頻率設定值。
當該重力感測訊號為持續一預設時間處於靜止狀態,該微控制器50會判斷該個體發生跌倒狀態,則該三軸向重力感測元件10僅會保留Z軸之垂直軸向的訊號偵測,即施救者對被救助者進行胸外按壓的方向,用以偵測一按壓深度,並產生一按壓深度感測訊號,由該微控制器50接收,並用以判斷該按壓深度是否符合該按壓深度設定值,否則會透過該聲音輸出元件30發出該語
音,以指示施救者進行正確的按壓深度,並透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓深度指示。
該壓力感測元件20係用以偵測施救者對被救助者進行胸外按壓的按壓外力以及按壓頻率,並輸出一壓力感測訊號以及一按壓頻率感測訊號;而當前述該按壓深度符合該按壓深度設定值時,該類比數位轉換器51會將該按壓深度感測訊號及該壓力感測訊號分別轉換為一類比數位數值,並將該二類比數位數值進行整合校準,以產生符合該被救助者體型之該按壓力道設定值,使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1,能夠適用在各種不同體型之被救助者身上;並於此同時,該微控制器50會促使該三軸向重力感測元10關閉。
當施救者持續對被救助者進行胸外按壓時,該壓力感測元件20會偵測按壓外力是否處於前述的按壓外力設定值,以及偵測按壓頻率是否亦處於前所述之按壓頻率設定值,否則會透過該聲音輸出元件30發出該語音,以指示施救者進行正確的按壓外力及按壓頻率,並透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓外力指示及按壓頻率指示。
若有施救者向該被救助者靠近並提供緊急救助,則本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1會指示該施救者短按該電源鈕64開關,以使本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1產生一語音,以指示該施救者對該被救助者進行該心肺復甦術的流程,並關閉該三軸向重力感測元件10中X軸及Y軸的測量,僅保留Z軸之垂直軸向的偵測(步驟S23)。
當啟動該心肺復甦術的流程後,會透過該聲音輸出元件30發出該心肺復甦術的操作指引,以促使該施救者對該被救助者進行心肺復甦術,尤其係胸外按壓的按壓深度、按壓力道、按壓頻率(步驟S24);當該施救者對該被救助者進行胸外按壓時,若該按壓深度大於按壓深度設定值如六公分的臨界值時,即表示按壓過深,則會透過該聲音輸出元件30產生警示語音以表示按壓過深,並同時透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓深度指示,以指引該施救者減輕胸外按壓的深度及力道;而若該按壓深度低於按壓深度設定值如
五公分的臨界值時,即表示按壓過淺,則會透過該聲音輸出元件30產生警示語音以表示按壓過淺,並同時透過該視覺輸出元件40發出該心肺復甦術的按壓深度指示,以指引該施救者增加胸外按壓的深度及力道;其中,在本發明一較佳實施例中,該視覺輸出元件40為一組由五顆發光二極體組成的指示標誌。
而當救護者抵達該被救助者跌倒、休克、或昏倒的位置後(步驟S25),該施救者長按本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中該電源鈕64開關,即可解除所有模式,使本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1維持在靜止不處於跌倒偵測系統亦不處於心肺復甦術指導系統的狀態(步驟S26)。
請參見圖3及圖4,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1的長、寬、及高可分別為但不限於,97.4公分、62.2公分、及19.7公分,使得其確實可供隨身攜帶使用,尤其是放置於被救助者的衣物口袋中,以便隨時偵測該配戴者的動作狀態。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1之外觀結構由上至下包含:一按壓板蓋80、該壓力感測元件20、一上板被蓋90、一主要電路板100、該電源供應器60、及一下板被蓋110,且該電源鈕64位於該上板被蓋90邊端,該聲音輸出元件30、及該視覺輸出元件40位於該主要電路板100中;其中該按壓板蓋80具有一定位框,以指引施救者於正確位置進行胸外按壓;該下板被蓋110的長軸具有凸出曲線,能夠更加貼合被救助者被胸外按壓的位置。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中,該聲音輸出元件30可為但不限於一擴聲器,以於偵測到被救助者處於跌倒的動作狀態時,發出語音之警報,並於施救者對被救助者進行心肺復甦術時,發出心肺復甦術的操作之語音指示;其中,聲音最大輸出分貝可為但不限於八歐姆(二瓦)。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中,該視覺輸出元件40可為但不限於一發光二極體(Light-emitting diode,LED),以顯示施救者對被救助者進行心肺復甦術的按壓深度、按壓外力、及按壓頻率的指示,使施救者可以更直覺且清楚的瞭解適當的按壓深度、按壓外力、及按壓頻率;同時,該
視覺輸出元件40可於未進入該心肺復甦術的流程前,顯示本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1所剩餘的電量。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中,該鋰電池63可為但不限於1150毫安培的鋰離子電池(Lithium ion battery),最大可設定在2.5小時內充飽電,並可使本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1維持20-40小時之待機時間;其中該溫度感測器用以偵測該鋰電池63於安全溫度下進行充電,且於該鋰電池63接入該通用串聯匯流排強制關機以進行充電。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中,該按壓板蓋80的材質可為但不限於橡膠,以增加施救者按壓時的摩擦力,減少手部進行胸外按壓時產生位移而導致按壓位置錯誤。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中,該上板被蓋90及該下板被蓋110包覆住整個裝置的結構設計,能有效降低靜電對本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1所產生的影響,並能夠提高防塵及防潑水的功效;其中,該通用串聯匯流排及該聲音輸出元件30也包含在該防護中。
本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1,能偵測配戴者(即後需的被救助者)的運動狀態,並當跌倒之動作狀態發生,或是當配戴者暈倒或休克時,主動向外界發出求救的警報,以促使旁人對其進行施救,並同時連線以通知遠端救護系統;本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1除了具有該壓力感測元件20,以偵測胸外按壓的按壓頻率與按壓外力是否適當外,會同時配合該三軸向重力感測元件10以偵測胸外按壓的按壓深度,並透過具有該類比數位轉換器51的該微控制器50進行兩種讀值的校準與微調,並產生符合不同體型配戴者之按壓力道設定值,如此除了能夠增加心肺復甦術中胸外按壓的精準度之外,還使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1,能夠自動調整成適用於不同配戴者的模式,不需要手動評估並調整系統內的參數設定;另外,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1亦會透過直接的語音指導及視覺化指示,以提高施救者進行胸外按壓之效率及準確性。
因此,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1能夠透過合法零售化後進入居家照護並提供符合條件之民眾、家庭、或單位租賃,並可搭配相關之急性照護政策及全方位照護計畫等,與當地復健醫院、診所合作,並與社區復建、居家健康照護及技術性護理等機構合作,提供有需求的患者使用。
以下就本發明具體實施例之啟動該心肺復甦術的流程(步驟S23)進一步詳細的說明。
當啟動該心肺復甦術的流程後,會透過該聲音輸出元件30發出該心肺復甦術的操作指引(步驟S24),以促使該施救者對該被救助者進行心肺復甦術,尤其係胸外按壓的按壓深度、按壓力道、按壓頻率;當該施救者對該被救助者進行胸外按壓時,若該按壓深度大於按壓深度設定值中六公分的臨界值時,即表示按壓過深,則會透過該聲音輸出元件30產生警示語音以表示按壓過深,並同時透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓深度指示,以指引該施救者減輕胸外按壓的深度及力道;而若該按壓深度低於按壓深度設定值中五公分的臨界值時,即表示按壓過淺,則會透過該聲音輸出元件30產生警示語音以表示按壓過淺,並同時透過該視覺輸出元件40發出該心肺復甦術的按壓深度指示,以指引該施救者增加胸外按壓的深度及力道;其中,該視覺輸出元件40為一組由五顆發光二極體組成的指示標誌。
該三軸向重力感測元件10在本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1中不單只是跌倒偵測,同時能為壓力感測元件20進行校準,舉例而言:若該三軸向重力感測元件10測得按壓深度為六公分,且該壓力感測元件20會測得約為420N的壓力,則該類比數位轉換器51換算所得的相對值為3600(12bit);若該三軸向重力感測元件10測得按壓深度為五公分,且該壓力感測元件20會測得約為350N的壓力,則該類比數位轉換器換51算所得的相對值則會為3000(12bit);然而,若該三軸向重力感測元件10測得按壓深度為四公分,且該壓力感測元件20會測得約為280N的壓力,則該類比數位轉換器51換算所得的相對值
則會為2400(12bit);其中,胸外按壓的深度介於五至六公分,並配合按壓頻率在每分鐘100-120次,即為高品質的胸外按壓。
當該施救者對該被救助者進行胸外按壓時,該壓力感測元件20會同時計算該按壓深度所產生之壓力,其中該壓力的單位為牛頓力,並輸出壓力感測訊號給該微控制器50;其中,該壓力感測元件20可為但不限於一壓力感測器(Pressure sensor),且該壓力感測器可為但不限於一壓電壓力轉換器。
該微控制器50中的該類比數位轉換器51會在該按壓深度介於五至六公分時,將該按壓深度感測訊號及該壓力感測訊號分別轉換為一類比數位數值,並將該二類比數位數值進行整合校準,以產生符合該被救助者體型之按壓力道設定值,並同時促使該三軸向重力感測元件10關閉;如此,使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1能夠適用於具有各種不同體型的被救助者身上;且以實際進行胸外按壓的情況下,使用壓力感測器能夠較容易地偵測到施救者按壓的力道,且韌體也較容易進行計算。
若該施救者持續對該被救助者進行胸外按壓時,若該壓力感測元件20偵測按壓的壓力高於該按壓力道設定值時,即表示按壓過深,會透過該聲音輸出元件30產生該語音,以指示減輕按壓外力,及透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓力道指示,以指示減輕按壓外力,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值;而若該按壓深度低於該按壓力道設定值時,即表示按壓過淺,則會透過該聲音輸出元件30產生該語音,以指示增強按壓外力,及透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓力道指示,以指示增強按壓外力,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值。
若該施救者持續對該被救助者進行胸外按壓時,若該壓力感測元件20中該節拍器偵測到的按壓頻率大於按壓頻率設定值中每分鐘120次的臨界值時,即表示按壓過快,會透過該聲音輸出元件30產生該語音,以指示減慢按壓頻率,及透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓頻率指示,以指示減慢按壓頻率,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值;而若該按壓頻率低於
按壓頻率設定值中每分鐘100次的臨界值時,即表示按壓過慢,會透過該聲音輸出元件30產生該語音,以指示加快按壓頻率,及透過該視覺輸出元件40產生該心肺復甦術的按壓頻率指示,以指示加快按壓頻率,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值。
綜上所述,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,能偵測配戴者(即後需的被救助者)的運動狀態,並當跌倒之動作狀態發生,或是當配戴者暈倒或休克時,主動向外界發出求救的警報,以促使旁人對其進行施救,並同時連線以通知遠端救護系統;本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置除了具有壓力感測元件,以偵測胸外按壓的按壓頻率與按壓外力是否適當外,會同時配合三軸向重力感測元件以偵測胸外按壓的按壓深度,並透過具有類比數位轉換器的微控制器進行兩種讀值的校準與微調,並產生符合不同體型配戴者之按壓力道設定值,如此除了能夠增加心肺復甦術中胸外按壓的精準度之外,還使得本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置1,能夠自動調整成適用於不同配戴者的模式,不需要手動評估並調整系統內的參數設定;另外,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置亦會透過直接的語音指導及視覺化指示,以提高施救者進行胸外按壓之效率及準確性。
因此,本發明之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置能夠透過合法零售化後進入居家照護並提供符合條件之民眾、家庭、或單位租賃,並可搭配相關之急性照護政策及全方位照護計畫等,與當地復健醫院、診所合作,並與社區復建、居家健康照護及技術性護理等機構合作,提供有需求的患者使用。
Claims (10)
- 一種可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,包含:一三軸向重力感測元件,配戴於一個體以偵測該個體的三軸向動作狀態,並輸出一重力感測訊號;一壓力感測元件,感測一按壓外力,並輸出一壓力感測訊號;一聲音輸出元件,產生一語音;一視覺輸出元件,產生一按壓深度指示或一按壓力道指示;以及一微控制器,接收該重力感測訊號與該壓力感測訊號,其中,根據該重力感測訊號,該微控制器判斷該個體是否發生跌倒狀態,並會使該聲音輸出元件產生該語音指示一心肺復甦術的流程;其中,在該心肺復甦術的流程中,根據重力感測訊號與該壓力感測訊號,該微控制器會判斷該按壓外力是否符合一按壓設定,而使該視覺輸出元件反應該按壓外力,以產生該按壓深度指示或該按壓力道指示,且使該聲音輸出元件反應該按壓外力,以產生該語音的指示以符合該按壓設定;其中,該按壓設定包含一按壓深度設定值及一按壓力道設定值;其中,在該心肺復甦術的流程中,該三軸向重力感測元件係進一步用以偵測一按壓深度,並產生一按壓深度感測訊號,由該微控制器接收,並用以判斷該按壓深度是否符合該按壓深度設定值;以及 其中,該微控制器進一步包含一類比數位轉換器(Analog-to-digital converter,ADC),該類比數位轉換器在該按壓深度符合該按壓深度設定值時,會將該按壓深度感測訊號及該壓力感測訊號分別轉換為一類比數位數值,並將該二類比數位數值進行整合校準,以產生符合該個體之該按壓力道設定值,並同時促使該三軸向重力感測元件關閉。
- 如申請專利範圍第1項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中該按壓設定進一步包含一按壓頻率設定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中在該心肺復甦術的流程中,該三軸向重力感測元件僅會保留Z軸之垂直軸向的重力感測訊號。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中當該按壓深度感測訊號大於該按壓深度設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減低按壓深度,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓深度指示,使得該按壓深度符合該按壓深度設定值;而當該按壓深度感測訊號低於該按壓深度設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示增加按壓深度,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓深度指示,使得該按壓深度符合該按壓深度設定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中當該按壓外力大於該按壓力道設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減輕按壓外力,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓力道指示,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值;而當該按壓外力低於該按壓力道設定值時,會透 過該聲音輸出元件產生該語音,以指示增強按壓外力,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓力道指示,使得該按壓外力符合該按壓力道設定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中該壓力感測元件進一步包含一節拍器,以偵測一按壓頻率,並產生一按壓頻率感測訊號,由該微控制器接收,並用以判斷該按壓頻率是否符合該按壓頻率設定值。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中當該按壓頻率大於該按壓頻率設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示減慢按壓頻率,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的一按壓頻率指示,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值;而當該按壓頻率低於該按壓頻率設定值時,會透過該聲音輸出元件產生該語音,以指示加快按壓頻率,及透過該視覺輸出元件產生該心肺復甦術的按壓頻率指示,使得該按壓頻率符合該按壓頻率設定值。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中該壓力感測元件進一步包含一可變電阻器(Variable resistor),用於校準及微調該按壓外力轉換為該壓力感測訊號時可能產生的誤差。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,其中該三軸向重力感測元件係為一重力感測器(G-sensor);該壓力感測元件係為一壓力感測器(Pressure sensor),且該壓力感測器係為一壓電壓力轉換器。
- 一種心肺復甦術的指導方法,使用於一可攜帶型心肺復甦術的指導裝置,該指導裝置包含:一三軸向重力感測元件、一壓力感測元件、一微控制器、以及一聲音輸出元件,其中該微控制器進一步包含一類比數位轉換器,該指導方法包含以下步驟:根據該三軸向重力感測元件的一重力感測訊號,判斷一配戴該指導裝置之個體發生跌倒狀態時,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一心肺復甦術的流程,將該指導裝置放置於該個體平躺之胸前,並於該指導裝置上施予一按壓外力;根據該重力感測訊號,判斷該按壓外力是否符合一按壓深度設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓深度指示,使該按壓外力符合該按壓深度設定值;根據該壓力感測元件的一壓力感測訊號,判斷該按壓外力是否符合一按壓力道設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓力道指示,使該按壓外力符合該按壓力道設定值;其中,該類比數位轉換器在該按壓外力符合該按壓深度設定值時,會將該重力感測訊號及該壓力感測訊號分別轉換為一類比數位數值,並將該二類比數位數值進行整合校準,以產生符合該個體之一按壓力道設定值,並同時促使該三軸向重力感測元件關閉;以及根據該壓力感測元件的一按壓頻率感測訊號,判斷該按壓外力的頻率是否符合一按壓頻率設定值,使該聲音輸出元件產生一語音,以指導一按壓頻率指示,使該按壓外力的頻率符合該按壓的頻率設定值。
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