TWI785697B - 床墊系統及床墊調整方法 - Google Patents

Abstract

本揭露提供一種可調壓力的床墊系統，具有床墊、床架、多個壓力感測 器、輸入輸出裝置以及處理器。床墊具有多個感測區，且每一個壓力感測器分別放置於對應的感測區，用以感測感測區的壓力，並分別產生多個壓力感測值。處理器用以執行：接收個體參數，依據個體參數得到適用個體的時間-壓力關係；接收壓力感測值並獲取持續時間，依據時間-壓力關係、個體參數、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險；依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值，最後將改變的風險值回傳於輸出裝置中顯示，達到可隨時監控的效果，本揭露整合監控、分析判斷、減輕或預防壓傷的功能，形成回饋機制，符合醫療的完整循環，進而減少醫療資源耗損、壓傷發生以及提高醫療品質。

Description

床墊系統及床墊調整方法

本發明是有關於一種床墊系統，且特別是有關於一種可調整壓力的床墊系統及床墊調整方法。

根據行政院衛生署的統計，約有十分之一的慢性病患需長期臥床，而在長期臥床的併發症中，壓傷居於首位。而一旦產生壓傷，不僅不容易治癒，更可能因照護不慎而感染，導致更大的傷害。目前常見預防壓傷的方法需仰賴護理人員，導致人力成本高昂。並且在人力不足的情形下，容易因錯誤、不完整的步驟或因勤務造成的延誤導致防範不全。因此，採用智能輔具成為預防壓傷的新方向。

目前常見的減壓床分為靜態床墊及動態床墊。靜態床墊是採用材質與厚度減緩病人身體所承受的壓力，雖然價格便宜，但減壓效果相對不高。常見的動態床墊則包括交替式減壓床、低壓氣浮床墊、電動持續兩側翻轉床、矽砂床。雖然動態床墊的減壓效果較好，然其價格高、保養費也高。特別是，動態床墊多半以充氣的方式達到調整壓力的效果，相較靜態床墊，床面會比較不穩定， 不僅病患上下床較不容易，更導致急救時難以實施心肺復甦術。有鑑於此，本領域亟需一種改良的可調壓力的床墊系統及方法，以改善先前技術的不足。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

本發明之一態樣係有關於一種可調壓力的床墊系統，藉以評估壓傷風險，調整床墊接觸的壓力值。

依據本發明一實施例，可調壓力的床墊系統具有床墊、床架、多個壓力感測器、輸入裝置、輸出裝置以及處理器。床墊由複數個單元所組成，且其中至少一部分單元分別屬於感測區。床架耦接於床墊，包括一驅動模組、多個支撐件、至少一馬達與該些支撐件耦接，其中該些支撐件分別與設有感測區的該些單元耦接，且驅動模組和馬達電性連接。多個壓力感測器分別與屬於感測區的單元耦接，用以感測感測區的壓力，以分別產生多個壓力感測值。輸入裝置用以接收對應該個體的個體參數。輸出裝置用以顯示對應該感測區之壓傷風險以及病患壓傷風險分布。處理器電性連接至支撐件、壓力感測器、輸入裝置以及輸出裝置，處理器用以執行：接收個體參數，依據個體參數獲取適用個體的時間-壓力關係情形；接收壓力感測值並獲取持續時間，依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險，並顯示於輸出裝置中；和依據個體產生壓傷的風險透過驅動模組驅動馬達，以調整該些支撐件，進而改變該些壓力感測值。

依據本發明另一實施例，支撐件包括螺桿滑軌裝置。

依據本發明另一實施例，床墊的單元為立方體。

依據本發明另一實施例，處理器在接收個體參數，以依據個體參數獲取適用個體的時間-壓力關係情形時，還用以執行：獲取個體參數以及個體參數基準的差異值，將差異值輸入至通用的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式中，以獲取適用個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式。

依據本發明另一實施例，處理器在接收壓力感測值並獲取持續時間，依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險時，還用以執行：依據壓力感測值、人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式，獲取對應壓力感測值的壓傷時間及類紅斑時間，以及依據持續時間、壓傷時間及類紅斑時間的對應關係，判斷個體產生壓傷的風險。

依據本發明另一實施例，處理器在依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值時，還用以執行：當個體處於高壓傷風險時，驅動馬達調降支撐件，直至個體處於中壓傷風險或低壓傷風險。

依據本發明另一實施例，處理器在依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值時，還用以執行：當個體的風險不處於高壓傷風險時，判斷持續時間是否大於門檻時間，以及當受壓時間超過門檻時間時，驅動馬達調升支撐件至指定位置。

依據本發明另一實施例，處理器在依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值時，還用以執行：在個體的風險不處於高壓傷風險時，且當受壓時間超過門檻時間時，判斷馬達是否曾調降支撐件，馬達不曾調降支撐 件時，不驅動馬達調升支撐件至指定位置，以及馬達曾調降支撐件時，驅動馬達調升支撐件至指定位置。

依據本發明另一實施例，處理器還用以依據個體壓傷的風險顯示對應的警示訊號。

依據本發明另一實施例，處理器還用以判斷手動模式是否被啟用，並且，在手動模式被啟用時，通過輸入裝置接收調整指令，並依據調整指令驅動馬達調整支撐件。

依據本發明另一實施例，屬於感測區的單元、支撐件及壓力感測器形成感測調整模組，且感測調整模組為可拆卸式的構件，感測調整模組可與非屬於感測區的單元互換位置。

依據本發明一實施例，床墊調整方法適用於床墊系統，床墊系統包括床墊、床架、多個壓力感測器、輸入裝置、輸出裝置以及處理器。床墊包括多個感測區，床架耦接於床墊，包括多個支撐件。床墊調整方法具有下列步驟：由處理器通過輸入裝置接收對應個體的一個體參數，依據個體參數獲取適用一個體的時間-壓力關係情形；由處理器通過壓力感測器接收壓力感測值並獲取持續時間，以依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險，並顯示該個體產生壓傷的風險於該輸出裝置中；以及由處理器依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值。

依據本發明另一實施例，在由處理器接收個體參數，以依據個體參數獲取適用個體的時間-壓力關係情形的步驟中，還包括：由處理器獲取個體參數以及個體參數基準的差異值；以及由處理器將差異值輸入至通用的人體壓 傷方程式及人體類紅斑方程式中，以獲取適用個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式。

依據本發明另一實施例，在由處理器接收壓力感測值並獲取持續時間，以依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險的步驟中，還包括：由處理器依據壓力感測值、人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式，獲取對應壓力感測值的壓傷時間及類紅斑時間；以及由處理器依據持續時間、壓傷時間及類紅斑時間的對應關係，判斷個體產生壓傷的風險。

依據本發明另一實施例，在由處理器依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值的步驟中，還包括：在個體處於高壓傷風險時，由處理器驅動馬達調降支撐件，直至個體處於中壓傷風險或低壓傷風險。

依據本發明另一實施例，在由處理器依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值的步驟中，還包括：當個體的風險不處於高壓傷風險時，由處理器判斷持續時間是否大於門檻時間；以及由處理器當受壓時間超過門檻時間時，驅動馬達調升支撐件至指定位置。

依據本發明另一實施例，在由處理器依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值的步驟中，還包括：由處理器在個體的風險不處於高壓傷風險時，且當受壓時間超過門檻時間時，判斷馬達是否曾調降支撐件；由處理器在馬達不曾調降支撐件時，不驅動馬達調升支撐件至指定位置；以及由處理器在馬達曾調降支撐件時，驅動馬達調升支撐件至指定位置。

依據本發明另一實施例，由處理器依據個體壓傷的風險顯示對應的警示訊號。

依據本發明另一實施例，由處理器判斷手動模式是否被啟用；由處理器在手動模式被啟用時，通過輸入裝置接收調整指令，並依據調整指令驅動馬達調整支撐件。

基於上述，本發明提供的床墊系統與床墊調整方法採用舒適的床墊，而壓力感測器與處理器的協作，能夠監視患者與床面接觸產生的壓力，並綜合考量病患的身體狀況，提供即時的壓傷風險反饋，同時兼具靜態床墊與動態床墊的優點。

在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。

30:後枕骨

32:肩胛骨

34:肘關節

36:骶骨及尾骨

100:床墊系統

110:床墊

112、112a、112b:單元

120:床架

122:支撐件

130:壓力感測器

140:輸入裝置

150:處理器

160:輸出裝置

210:螺桿

220:粗繩

230:銅螺母

240:聯軸器

250:馬達

510:子介面

L1、L2、L1’、L2’:線

S410-S430、S610-S650、S770-S780、S890、S910-S930:步驟

為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：圖1A繪示本發明一實施例可調壓力的床墊系統的外觀示意圖；圖1B繪示圖1A床墊系統的情境示意圖；圖1C繪示圖1A床墊系統的電路結構示意圖；圖2繪示圖1A床墊系統的支撐件的結構示意圖；圖3繪示本發明一實施例的床墊與人體對應關係的示意圖；圖4繪示本發明一實施例床墊調整方法的流程示意圖；圖5繪示本發明一實施例輸出裝置的輸出畫面示意圖；圖6繪示本發明又一實施例床墊調整方法的流程示意圖；圖7繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖； 圖8繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖；圖9繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖；圖10繪示本發明一實施例動物壓傷方程式中時間壓力與壓傷組織反應的示意圖；以及圖11繪示本發明一實施例人體壓傷方程式中時間壓力與壓傷組織反應的示意圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本發明相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

在下述的實施例中，壓力是人體與床墊接觸時，人體所受到的壓力。

請同時參照圖1A及圖1B，圖1A繪示本發明一實施例可調壓力的床墊系統的外觀示意圖。圖1B繪示圖1A床墊系統的情境示意圖。圖1C繪示圖1A床墊系統的電路結構示意圖。請同時參照圖1A至圖1C，床墊系統100具有床墊110、床架120、壓力感測器130、輸入裝置140、處理器150以及輸出裝置160。

床墊110用於承載病患，並配置多個感測區(即，監控病患身體受壓的區域)。在本發明的一實施例中，床墊110會被切成多個單元112，或是由多個單元112所組成的。單元112例如為立方體，且長寬高例如但不限於，分別設置為8公分。本實施例的床墊110採用泡棉材質，並且，為加強病患的舒適感，在與病患接觸的一面會採用高密度泡綿，在相反的一面採用抿石泡棉。在不影響本發明整體運作的情形下，單元112也可以由長方體、平行六面體或其他多面體所實現，本發明不限於此。所屬技術領域中具有通常知識者應可理解立方體位置的設置，可隨實際使用需求加以改變，例如，可放置到需減壓的位置。

床架120耦接於床墊110，用以承載床墊110及於床墊110之上的重量。床架120具有多個支撐件122，請同時參考圖1A至圖2，圖2繪示圖1A床墊系統的支撐件的結構示意圖。在本實施例中，支撐件122會對應到一單元112，且在整個床墊系統中，支撐件122的數量會小於或等於單元112的數量。此外，本實施例中，拉繩會穿過單元112的下層112b(例如抿石泡棉)，並連接至支撐件122。支撐件122例如是以螺桿滑軌裝置進行實作，且螺桿滑軌裝置具有螺桿210、粗繩220、銅螺母230、以及聯軸器240。具體來說，單元112的下方會以粗繩220連接銅螺母230，使銅螺母230能夠在螺桿210上滑動。聯軸器240連接到動力來源，動力來源會通過聯軸器240施加動力，而使螺桿210旋轉，調整銅螺母230在螺桿210上的相對位置，進而牽引單元112上下移動，達到調整壓力的功效。在本發明的 一實施例中，每一支撐件122會對應到一個動力來源，動力來源是由驅動模組(未繪示)及馬達250所實現，驅動模組會接收訊號，並依據訊號驅動馬達250，以調整支撐件122。馬達250例如但不限於，可選自20、25、28、35、36、39、42、57、60、86、110及130步進馬達，本實施例採用57步進馬達。驅動模組是以適用於馬達250的驅動板進行實作，本實施例採用兩相步進馬達驅動板，可實現正反轉驅動，達到低震動、小雜訊、高速度的效果。

值得一提的是，為了避免施加動力至螺桿210時，銅螺母230受到重力影響下滑，在本實施例中還額外設置固定架以固定銅螺母230。此外，為了避免拉繩長期受力下破壞單元112，在拉繩與單元112的接觸面可以增設支撐平面，例如，在單元112的上層112a與下層112b中間加設牛仔布，加長單元的使用年限。須說明的是，上述的螺桿滑軌裝置結構僅為一種可行的設置方法，在能夠牽引單元112上下移動的情形下，任何螺桿滑軌裝置皆可被運用在本發明中。除此之外，支撐件122也可以採用其他的牽引裝置來實現，並不以螺桿滑軌裝置為限。

壓力感測器130耦接於床墊110，且壓力感測器130的每一個分別對應至一個感測區，分別獲取對應感測區的壓力感測值。請同時參照圖1B及圖2，本實施例的壓力感測器130會被設置在單元112的上方112a，用以感測病患身體部位的壓力，然壓力感測器130與單元112的相對位置不以此為限。本實施例採用了壓阻式壓力感測器，然本發明不限於此。

圖3繪示本發明一實施例的床墊與人體對應關係的示意圖。以圖3繪示的實施例為例，在採取仰臥姿勢時，後枕骨30、肩胛骨32、肘關節34以及骶骨及尾骨36是最容易壓傷的部分，因此本實施例是在床墊110對應身體的左側 部位及右側部位上分別作為感測區，並設置對應的多個壓力感測器130。惟須說明的是，壓力感測器130的設置可以依據容易壓傷的部位及實際使用情形調整位置，並增加或減少壓力感測器130的數量，本發明不限於此。

輸入裝置140是用以接收個體參數，在本發明中，輸入裝置140可以由鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕、通訊裝置及上述組合所實現。通訊裝置例如為，支援藍牙、無線通訊網路、有線通訊網路的通訊晶片所實現，以使操作人員通過手機、電腦、平板電腦及穿戴式裝置等裝置輸入資料，再由上述裝置通過通訊晶片輸入資料，本發明不限於此。

處理器150電性連接至床架120、壓力感測器130、輸入裝置140以及輸出裝置160，處理器150例如但不限於，中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device，PLD)等運算裝置所實現。須說明的是，在本發明不同的實施例中，處理器150可以是一個或者是多個。舉例來說，處理器150可以由第一處理器以及第二處理器協作，第一處理器電性連接至輸入裝置140、第二處理器電性連接至第一處理器以及輸出裝置160，並透過第一處理器以及第二處理器的協作來實施本發明的內容，然本發明並不以此例為限。任何變化，而能使一個或多個處理器150實施本發明的內容，皆不脫本發明的範圍。

輸出裝置160電性連接至處理器150，用以顯示對應感測區的壓傷風險，形成病患壓傷風險分佈。輸出裝置160例如液晶顯示螢幕、觸控顯示螢幕，且可以單獨電性連接於處理器150，或同時在結構上連接至床架120，然本發明不 以上述為限。在一實施方式中，所述處理器150可與輸出裝置160整合呈現，藉由輸入裝置140輸入透過處理器150，將結果透過輸出裝置160顯示。

圖4繪示本發明一實施例床墊調整方法的流程示意圖。請參照圖4，床墊調整方法適用於圖1A至圖3的床墊系統，以下將同時參照圖1A至圖4說明處理器150運行床墊調整方法的流程。

在步驟S410，由處理器150通過輸入裝置140接收個體參數，並依據個體參數獲取適用個體的時間-壓力關係情形。個體參數例如但不限於：性別、年齡、BMI、皮膚類型視覺風險區域、控便能力、移動能力、特殊風險參數(如組織營養不良、神經障礙、大手術或外傷、藥物等參數)所組合。時間-壓力關係情形例如是以人體產生壓傷、類紅斑的時間與壓力關係，分別表示為「人體壓傷方程式」及「人體類紅斑方程式」。在「人體壓傷方程式」及「人體類紅斑方程式」，會依據不同個體的個體參數而微調，以獲取適用於不同個體的「人體壓傷方程式」及「人體類紅斑方程式」。細節將於後方再進行說明。

在步驟S420，由處理器150接收壓力感測值並獲取持續時間，依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險，並顯示個體產生壓傷的風險於輸出裝置160中。具體來說，處理器150會將壓力感測值分別帶入「人體壓傷方程式」及「人體類紅斑方程式」，以獲取對應壓力感測值下的類紅斑時間X1以及壓傷時間X2。此時，處理器150會依據持續時間、壓傷時間及類紅斑時間的對應關係，判斷個體產生壓傷的風險。倘若持續時間t小於類紅斑時間X1，此個體屬於低風險狀態。倘若持續時間介於類紅斑時間X1及壓傷時間X2中間，此個體屬於中風險狀態。倘若持續時間大於壓傷時間X2此個體屬於高風險狀態。

須說明的是，在本發明中所述的持續時間是指維持在一特定壓力的時間，並且會因壓力的改變而重新計算。也就是說，假設壓力感測器130偵測到的壓力由70毫米汞柱變為50毫米汞柱，則持續時間會重新計算。惟須說明的是，為避免病患僅是小幅度的移動、顫抖，或者是壓力還沒穩定導致系統誤判，本發明一實施例中，處理器150會在壓力感測值的變化大於一定的門檻，並持續一定的時間後才重新計算，本發明不限於此。

請參照圖5，圖5繪示本發明一實施例輸出裝置的輸出畫面示意圖。在輸出裝置160的輸出畫面中，顯示了患者的基本資料及照護資料，如姓名及醫護人員姓名，用以核對患者身份和確認負責的護理人員。除此之外，使用者所輸入的個體參數也會同時顯示在輸出畫面中。由於護理人員通常在同一時間需要負責多名患者，因此將個體參數顯示在輸出畫面中可以輔助護理人員快速了解該名患者的狀況，並對壓傷狀況進行評估。不僅如此，在輸出畫面中，子介面510更近一步顯示了目前病患壓傷風險分布情形及風險狀態。子介面510的每一個方格對應至於床墊110的每一個單元112，其中，對應感測區的位置會顯示風險狀態。在風險狀態屬於低風險時，子介面510會在對應該些單元112的格子中顯示水平線條作為標記。在風險狀態屬於中風險時，子介面510會在對應該些單元112的格子中顯示由左上到右下的線條作為標記。在風險狀態屬於高風險時，子介面510會在對應該單元112的格子中顯示由右上到左下的線條作為標記。透過視覺化的介面，本發明能讓護理人員更快速清楚的了解病患的壓傷風險。須說明的是，為了方便理解與示意，在此說明中是以水平、右上到左下以及左上到右下的線條進行標記，然在不同的應用場景中，子介面510可以以不同的顏色、閃爍、閃爍頻率、更換字體大小的方式進行標記，本發明不限於此。

在步驟S430，處理器150依據個體產生壓傷的風險調整支撐件，以改變壓力感測值。

以下將說明步驟S430，處理器150調整支撐件的細節。請參照圖6，圖6繪示本發明又一實施例床墊調整方法的流程示意圖。在步驟S610，處理器150會判斷壓力感測值的變化大於一定的門檻(下稱變化門檻，例如，15%)，並經過一定的時間(下稱穩定時間，例如，2分鐘)不再變化，即執行步驟S620歸零持續時間，本發明不限於此。然若處理器150判斷感測值的變化不大於變化門檻，或不經過穩定時間，處理器150則不歸零持續時間。此機制是為了避免翻身的當下會導致判斷有誤。舉例來說，馬達250會將支撐件以1公分為單位下拉。以在10公分的支撐件為例，馬達250每次都會往下拉1公分，接著重新測量壓力感測值，當翻身造成壓力不穩定時，依據重新測量的壓力感測值及持續時間，壓力變化大於15%下，且時間經過2分鐘後，持續時間歸零，再重新量測壓力與計算持續時間。

在步驟S630，處理器150判斷個體是否屬於高壓傷風險。當處理器150判定個體處於高壓傷風險時，此時，在步驟S640，處理器150會驅動馬達250調降支撐件122。並且，處理器150會重複步驟S640、步驟S420及S630直至個體屬於中壓傷風險或低壓傷風險。

若在步驟S630，處理器150判斷個體處於中壓傷風險或低壓傷風險時，跳轉至步驟S650，處理器150不調降支撐件122。請參照圖7，圖7繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖。由於下拉處的周圍組織會分擔下拉處的壓力，使周圍組織的壓力上升，因此受壓時間超過兩小時後，個體的壓傷風險亦會增高。為了避免床墊經過一段時間後風險值不斷上升，在本發明的一實施 例中，在步驟S630，當處理器150判斷個體的風險非屬高壓傷風險時，處理器150執行步驟S770，判斷持續時間是否大於門檻時間。在此實施例中，參考「受壓時間超過兩小時後會有壓傷風險」，門檻時間設定為2小時。

在步驟S780，處理器150在判斷受壓時間超過門檻時間時，調升支撐件122至指定位置。指定位置例如為，固定讓支撐件122調升2公分、在個體剛躺上床時所紀錄的高度、出廠時設定好的預設高度等，本發明不限於此。並且，處理器150會續行步驟S620、S420，將持續時間歸零重新計算，再接收壓力感測值並獲取持續時間，依據時間-壓力關係情形、壓力感測值與持續時間，判斷個體產生壓傷的風險。

倘若在步驟S770中，處理器150判斷受壓時間不超過門檻時間，則續行步驟S650不調整支撐件。

請參照圖8，圖8繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖。在本發明的一實施例中，為避免支撐件122在尚未有任何下拉動作前，處理器150使馬達250調升支撐件122，導致馬達250將銅螺母230逆轉出螺桿210，因此在一實施例中還設置了步驟S890，處理器150判斷馬達250是否曾調降支撐件122。若處理器150判斷馬達250曾調降支撐件122時，執行步驟S780以及步驟S620歸零持續時間。若處理器150判斷馬達250不曾調降支撐件122，處理器150不驅動馬達250調升支撐件122。須說明的是，床墊系統100在面對不同病患時，都需要重新輸入個體參數。此時，處理器150會重設為馬達250不曾調降支撐件122。

請參照圖9，圖9繪示本發明再一實施例床墊調整方法的流程示意圖。值得一提的是，在本發明的一實施例中，床墊系統100還設計了警示介面，以依據個體壓傷的風險發出對應的警示訊號，以提示醫護人員個體的風險狀態。 具體來說，在步驟S420，處理器150偵測到個體處於高壓傷風險時，處理器150執行步驟S910，由處理器150發出警示訊號。舉例來說，如果個體處於高風險，顯示裝置會顯示紅色介面，如果個體處於中風險，顯示裝置會顯示黃色介面，如果個體處於低風險，顯示裝置則顯示綠色介面。在本發明其他的實施例中，警示訊號可以為警示燈、警鈴、在顯示裝置中產生彈出視窗或上述之組合，本發明不限於此。

除此之外，在本實施例還設置了手動模式，以讓醫護人員有更多彈性對床墊進行調整。具體而言，在步驟S920，由處理器150判斷手動模式是否被啟用。若手動模式未被啟用，進入步驟S925接收處理器調整指令。處理器150運算獲得調整量，進入步驟S640，依據處理器150調整指令驅動馬達250，以調整支撐件122。細節已於上述說明，於此不再贅述。

然而，若在步驟S920，處理器150判斷手動模式被啟用，處理器150執行步驟S930，透過輸入裝置140接收手動調整指令。具體而言，調整指令例如為，「按下確認按鈕」，表示醫護人員同意床墊系統100調降壓力的建議，或者依據醫護人員設定的數值決定支撐件122的調整幅度，又或者依據醫護人員的啟動指令與停止指令決定支撐件122的調整幅度。並且，在步驟S640，處理器150會依據手動調整指令，驅動馬達250調整支撐件122。

綜上所述，在本發明中，床墊110可以佈建一個或多個感測區。每個感測區都分別對應至部分單元112、支撐件122、以及壓力感測器130，並透過處理器150對壓力感測值的反饋分別調整支撐件122，以達到壓力調整的目的。換句話說，本發明相當於對每個感測區設置了獨立的感測調整模組，以分別單獨偵測人體特定部位相對於床墊的壓力並透過調整支撐件122分別調控壓力。每個 感測調整模組的結構設計都是可拆卸式的構件(例如，部分單元112、支撐件122及壓力感測器130可以分別拆卸並組裝，或者是單元112、支撐件122及壓力感測器130可以組合為一體，以利使用者對其從床墊系統100中拆卸並重新組裝)。因此，可以依據實際病患的身形、照顧的型態等，分別調整感測調整模組的位置(例如，感測調整模組可與非屬於感測區的單元112互換位置)，以調整感測區的位置。如此一來，本發明不僅能夠精準地針對重點感測部位，也可以達到客製化的效果。

以下將詳述適用個體的時間-壓力關係情形。在本實施例中，壓傷風險主要是依據病患個體的個體參數調整並獲取適用病患個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式。再根據適用於病患個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式判斷個體的壓傷風險。詳細請參照下述說明。

參數分數

具體而言，在本發明的一實施例中，處理器150會依據Waterlow壓傷危險評級量表，把個體參數轉換成參數分數。舉例來說，40歲女性，BMI為22.1，皮膚看起來健康，可以自己控制大小便，長期坐輪椅，有貧血的症狀，無其他特殊症狀，參數分數為10。

值得一提的是，根據waterlow壓傷風險量表的設計與定義，若參數分數>10分表示個體存在壓傷風險，參數分數>15分屬於高壓傷風險個體，參數分數>20分屬於超高壓傷風險個體。因此，在下述說明中，參數分數不大於10分稱為無壓傷風險人，參數分數位於11-15分為低壓傷風險人，參數分數位於16-20分為中壓傷風險人，waterlow分數在20分以上為高壓傷風險人。須說明的是，無壓傷風險人、低壓傷風險人、中壓傷風險人及高壓傷風險人是在易於說明的考量下，依據產生壓傷風險的比較級而設計的名詞，但無壓傷風險人仍有機會產生壓傷，並不以上述名詞為限。

人類壓傷方程式與人類類紅斑方程式

考量壓力和時間對壓傷有重要影響，因此在調整壓力的過程中，會透過壓力和時間之間的關聯評估壓傷的風險。為了獲取壓力、時間與壓傷風險的關係，初始透過動物實驗獲取動物在不同的壓力、時間下造成壓傷的程度。請參照圖10，圖10繪示本發明一實施例動物壓傷方程式中時間壓力與壓傷組織反應的示意圖。根據實驗的結果並經由回歸分析的運算，將動物壓傷及動物類紅斑的情形分別繪示成線L1及線L2。也就是說，在線L1以上代表在實驗過程中，時間、壓力會產生壓傷，線L1以下代表在實驗過程中，時間、壓力不產生壓傷。換句話說，線L1是不產生壓傷的臨界值。相似地，線L2是不產生類紅斑的臨界值。根據回歸分析，推得動物壓傷方程式以及動物類紅斑方程式可以被表示為下述方程式(1)、(2)：y=29.588x ²-431.87x+2485.4...(1)

y=14.009x ²-206.31x+1212.5...(2) 其中x為時間，單位為小時；y為壓力，單位為毫米汞柱，且方程式(1)的判定係數R ²為0.9933，方程式(2)的判定係數為0.9954。而從線L1及線L2也可以看出，在時間大於1小時的情形下，線L1及線L2與方程式(1)、(2)相當貼近，而在時間小於1小時的情形下，存在微幅且可被接受之偏值。

我們以線L1以及動物方程式作為基礎，根據臨床上的資料，將人體產生壓傷的數據代入動物壓傷方程式，並透過平移線L1的方式獲得貼近人類的壓傷曲線L1’及對應的壓傷方程式。在此實施例中是根據臨床Waterlow壓傷風險量表的切點(即，參數分數為10分，屬於無壓傷風險人的臨界值，下稱個體參數基準)作為推算的基準，採用的數值是：在壓力為70毫米汞柱的情形下，產生壓傷的時間為2小時。因此，將壓力、時間代入動物壓傷方程式(1)後，我們可獲致適用於人體的壓傷方程式為：y=1.2183x²-17.783x+102.34...(3)請參照圖11，圖11繪示本發明一實施例人體壓傷方程式中時間壓力與壓傷組織反應的示意圖。以人體壓傷方程式(3)為基礎，並將線L1進行平移，可以獲得線L1’，換句話說，相似於動物壓傷方程式的邏輯，線L1’以下被推論為病患處於不壓傷情況的臨界值。值得一提的是，由於不同病患的身體結構、服用藥物、身體循環等狀況皆不相同，線L1’僅作為評估壓傷風險的參考，不代表在線L1’以下完全不會產生壓傷。

相似地，依據線L1與線L1’的平移幅度進而平移線L2，以獲致適用於人體的線L2’及類紅斑方程式，即下述方程式(4)：y=0.7416x²-10.922x+64.189...(4)

根據壓傷生理機制評估，無壓傷風險人產生類紅斑時，高壓傷風險人會產生壓傷。因此，以無壓傷風險人高標臨界值(即參數分數為10)及高壓傷風險人的低標臨界值(即參數分數為20)為基準，在壓力值為52.9毫米汞柱且持續時間為一小時的情形下，參數分數為10的無壓傷風險人會產生類紅斑，而參數分數為20的高壓傷風險人會產生壓傷。再將時間為1小時帶入人體壓傷方程式(3)，獲得參數分數為10的無壓傷風險人在持續時間為1小時且壓力值為82.3毫米汞柱的情形下會產生壓傷。也就是，在持續時間為1小時的情形下，參數分數為10的無壓傷風險人與參數分數為20的高壓傷風險人能夠承受的壓力差值為29.4。依據此比例，參數分數每增加1，能夠承受的毫米汞柱會減少2.94。因此，我們將參數分數與壓傷的關係加入人類壓傷方程式(3)，而使其修正為：y=1.2183x²-17.783x+102.34-分數差×2.94...(5)由於人類壓傷方程式(3)是以個體參數基準為基準，因此人類壓傷方程式(5)的分數差亦是以參數分數10為基準。舉例來說，若參數分數為20，分數差為10。又或者，若參數分數為5，分數差為-5。相似地，人類類紅斑方程式(4)會被修正為：y=0.7416x²-10.922x+64.189-分數差×2.94...(6)基於人類壓傷方程式(5)以及人類類紅斑方程式(6)，我們可以獲知壓力、時間對於不同人的影響，進而獲取對應不同個體的人類壓傷方程式及人類類紅斑方程式，以進行壓傷評估。

值得一提的是，考量不同病患的情形，在本發明的實施例中也可以根據不同病患的臨床情形調整壓傷方程式，本發明不限於此。並且，在本發明的其他實施例中，可以採用不同的個體參數(例如Braden量表)，也可以採用不 同的壓傷方程式(例如，以不同動物適用的壓傷方程式進行推導)，本發明不限於此。

基於上述，本發明提供的床墊系統採用一般材質的床墊，不僅價格平實，同時兼具穩定與舒適。此外，床墊系統與床墊調整方法能夠監視患者與床面接觸產生的壓力，並綜合考量病患的身體狀況，提供即時的壓傷風險反饋。此外，在壓傷風險高的同時，床墊系統與床墊調整方法可以調整支撐件，以透過支撐件的上下移動帶動床墊單元，改變病患身體承受的壓力，降低壓傷風險，對於病患而言，由於床墊無需使用特殊的材質(例如氣墊)，因而兼具靜態床墊舒適的優點。對於醫護人員而言，此床墊系統保留動態床墊的優點，可以提供即時的風險監控及自動調壓。除此之外，本發明通過動物壓傷實驗獲取動物壓傷的曲線，進而將人體的臨床數值帶入，能夠獲得更貼近人類的壓傷風險評估。特別是，由於處理器可以分開評估感測區，並分別調整支撐件，透過壓傷方程式與適用病患特定部位的臨床參數，本發明還可以更進一步針對同一病患不同部位進行壓傷風險評估與壓力調整，以提供個人化的床墊系統。

此外，承上所述，由於每個感測調整模組的結構設計都是可拆卸式的構件，因此可以依據實際病患的身形、照顧的型態等，分別調整感測調整模組的位置，以調整感測區的位置。如此一來，本發明不僅能夠精準地針對重點感測部位，也可以達到客製化的效果。

雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

100:床墊系統

110:床墊

112:單元

120:床架

122:支撐件

130:壓力感測器

Claims (16)

1. 一種可調壓力的床墊系統，用以評估一個體的壓傷風險，包括：一床墊，由複數個單元所組成，且其中至少一部分該些單元分別屬於多個感測區之一；一床架，耦接於該床墊，包括一驅動模組、多個支撐件、至少一馬達與該些支撐件耦接，其中該些支撐件分別與設有該些感測區的該些單元耦接，且該驅動模組和該馬達電性連接；多個壓力感測器，分別與屬於該些感測區的該些單元耦接，用以感測該些感測區的壓力，以分別產生多個壓力感測值；一輸入裝置，用以接收對應該個體的個體參數；一輸出裝置，用以顯示對應該些感測區之該個體的壓傷風險；以及一處理器，電性連接至該些支撐件、該些壓力感測器、該輸入裝置以及該輸出裝置，該處理器用以執行：接收該個體參數，依據該個體參數獲取適用該個體的一時間-壓力關係情形，且其中在依據該個體參數獲取適用該個體的該時間-壓力關係情形時，還用以執行獲取該個體參數以及一個體參數基準的差異值，將該差異值輸入至通用的一人體壓傷方程式及一人體類紅斑方程式中，以獲取適用該個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式；接收該些壓力感測值並獲取一持續時間，依據該壓力感測值、該人體壓傷方程式及該人體類紅斑方程式，獲取對應該壓力感測值的壓傷時間及類紅斑時間，以及依據該持續時間、該壓傷時間及該類紅斑時間的對應關係，判斷該個體產生壓傷的風險，並顯示於該輸出裝置中；和 依據該個體產生壓傷的風險透過該驅動模組驅動該馬達，以調整該些支撐件，進而改變該些壓力感測值。
2. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該驅動模組是一兩相步進馬達驅動板。
3. 如請求項1所述之床墊系統，其中該支撐件包括一螺桿滑軌裝置。
4. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該床墊的該些單元為立方體。
5. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該處理器在依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值時，還用以執行：當該個體處於高壓傷風險時，驅動該馬達調降該支撐件，直至該個體處於中壓傷風險或低壓傷風險。
6. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該處理器在依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值時，還用以執行：當該個體的風險不處於高壓傷風險時，判斷該持續時間是否大於門檻時間，以及當該受壓時間超過該門檻時間時，驅動該馬達調升該支撐件至指定位置。
7. 如請求項6所述之床墊系統，其中，該處理器在依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值時，還用以執行：在該個體的風險不處於高壓傷風險時，且當該受壓時間超過一門檻時間時，判斷該馬達是否曾調降該支撐件，該馬達不曾調降該支撐件時，不驅動該馬達調升該支撐件至指定位置，以及 該馬達曾調降該支撐件時，驅動該馬達調升該支撐件至指定位置。
8. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該處理器還用以依據該個體壓傷的風險顯示對應的警示訊號。
9. 如請求項1所述之床墊系統，其中，該處理器還用以判斷手動模式是否被啟用，並且，在該手動模式被啟用時，通過該輸入裝置接收調整指令，並依據該調整指令驅動馬達調整該支撐件。
10. 如請求項1所述之床墊系統，其中，屬於該些感測區其中之一的該些單元、該些支撐件及該些壓力感測器形成一感測調整模組，且該感測調整模組為可拆卸式的構件，該感測調整模組可與非屬於該些感測區其中之一的該些單元互換位置。
11. 一種床墊調整方法，適用於一床墊系統，該床墊系統包括床墊、床架、多個壓力感測器、輸入裝置、輸出裝置以及處理器，其中，該床架耦接於該床墊，包括多個支撐件和至少一馬達與該些支撐件耦接，該方法包括：由該處理器通過該輸入裝置接收對應一個體的一個體參數，依據該個體參數獲取適用一個體的一時間-壓力關係情形，且其中在依據該個體參數獲取適用該個體的該時間-壓力關係情形時，還用以執行獲取該個體參數以及一個體參數基準的差異值，將該差異值輸入至通用的一人體壓傷方程式及一人體類紅斑方程式中，以獲取適用該個體的人體壓傷方程式及人體類紅斑方程式；由該處理器通過該些壓力感測器接收壓力感測值並獲取持續時間，以依據該壓力感測值、該人體壓傷方程式及該人體類紅斑方程式，獲取對應該壓力感測值的壓傷時間及類紅斑時間，以及依據該持續時間、該壓傷時間及該類紅斑時間 的對應關係，判斷該個體產生壓傷的風險，並顯示該個體產生壓傷的風險於該輸出裝置中；以及由該處理器依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值。
12. 如請求項11所述之床墊調整方法，其中，在由該處理器依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值的步驟中，還包括：當該個體處於高壓傷風險時，由該處理器驅動該馬達調降支該撐件，直至該個體處於中壓傷風險或低壓傷風險。
13. 如請求項11所述之床墊調整方法，其中，在由該處理器依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值的步驟中，還包括：由該處理器當該個體的風險不處於高壓傷風險時，判斷該持續時間是否大於門檻時間；以及由該處理器當該受壓時間超過該門檻時間時，驅動該馬達調升該支撐件至指定位置。
14. 如請求項13所述之床墊調整方法，其中，在由該處理器依據該個體產生壓傷的風險調整該些支撐件，以改變該些壓力感測值的步驟中，還包括：由該處理器在該個體的風險不處於高壓傷風險時，且當該受壓時間超過一門檻時間時，判斷該馬達是否曾調降該支撐件；由該處理器在該馬達不曾調降該支撐件時，不驅動該馬達調升該支撐件至指定位置；以及 由該處理器在該馬達曾調降該支撐件時，驅動該馬達調升該支撐件至指定位置。
15. 如請求項11所述之床墊調整方法，更包括：由該處理器依據該個體壓傷的風險顯示對應的警示訊號。
16. 如請求項11所述之床墊調整方法，更包括：由該處理器判斷手動模式是否被啟用；由該處理器在該手動模式被啟用時，通過該輸入裝置接收調整指令，並依據該調整指令驅動馬達調整該支撐件。

Images