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TW201419227A - 人體患部姿勢即時監測與調整之系統及方法 - Google Patents

人體患部姿勢即時監測與調整之系統及方法 Download PDF

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TW201419227A
TW201419227A TW101140521A TW101140521A TW201419227A TW 201419227 A TW201419227 A TW 201419227A TW 101140521 A TW101140521 A TW 101140521A TW 101140521 A TW101140521 A TW 101140521A TW 201419227 A TW201419227 A TW 201419227A
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TW
Taiwan
Prior art keywords
coordinate axis
posture
angle
patient
circuit
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TW101140521A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI475521B (zh
Inventor
Ming-Yih Lee
Wen-Wei Tsai
Wen-Yan Lin
Jian Feng Li
Guang-Ming Xiao
Wen-Zheng Zhou
Wei-Ting Liao
Original Assignee
Univ Chang Gung
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Publication date
Application filed by Univ Chang Gung filed Critical Univ Chang Gung
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

一種人體患部姿勢即時監測與調整系統,包含一氣囊單元、一加速度感測器、一耦接於加速度感測器的處理模組及一幫浦控制模組。氣囊單元設於一患者之欲調整姿勢之患部;加速度感測器用以偵測患者患部姿勢的角度;處理模組用以計算出加速度感測器所偵測之患部姿勢角度變化,以得知患者患部相對於一理想角度之偏移量;幫浦控制模組根據該偏移量而控制氣囊單元充放氣,以調整患者的患部姿勢為一安全姿勢角度。如此,本人體患部姿勢監測與調整系統可透過加速度感測器的即時監測患者患部之角度變化,以及氣囊單元的充放氣控制,可即時調整患者患部的角度直到患者不舒適可自然紓解者。

Description

人體患部姿勢即時監測與調整之系統及方法
本發明是有關於一種監測與調整系統,特別是指一種人體患部姿勢監測與調整系統。
在許多疾病與病痛當中,最佳的患部姿勢常可以使病患的疼痛或不舒服感得到自然的舒緩。例如:以阻塞型睡眠呼吸中止症(OSA)而言,睡眠多項生理檢查(PSG)是目前診斷阻塞型睡眠呼吸中止症(OSA)的標準方法,施檢之時,通常需要監測受測者的睡姿,不僅在診斷上十分重要,對於治療方法的選擇(睡姿治療),也極具價值。在過去幾年中,許多臨床醫療研究團隊一直以睡眠中的呼吸中止自然緩解(TSR)為主要研究課題,然而仍不能全然解釋呼吸中止自然緩解的理由,一定還有別的機制,是目前還不清處的。
而在研究過程中,研究人員經由攝影之輔助意外發現有些OSA患者在頭部轉向側邊,而身體卻仍然維持在仰睡的姿勢下產生自然緩解,他們的自然緩解竟然是頭部姿勢的改變,使呼吸道突然通暢所致。目前市售的睡眠檢查系統,儘管有監測睡眠中身體姿勢的幾種變化,卻沒能精確偵測頭部姿勢的改變。而在確認OSA患者能產生自然緩解之最佳頭部姿勢後,目前也沒有針對這類患者,應用其最佳頭部姿勢進行睡姿治療之輔助器材。因此,如何提供一個即時且具低照護成本的患部姿勢監測調整系統,例如能 與PSG整合的自動化頭部姿勢監測調整系統,遂為本案之發明重點。
因此,本發明之目的,即在提供一種即時偵測且即時調整患者患部姿勢的人體患部姿勢監測與調整系統。
於是,本發明人體患部姿勢監測與調整系統,包含一氣囊單元、一加速度感測器、一處理模組及一幫浦控制模組。氣囊單元設於一患者之欲調整姿勢患部;加速度感測器裝設於患者患部,用以偵測患者患部姿勢的角度變化;處理模組耦接於加速度感測器,用以接收加速度感測器所偵測之角度,並計算出該角度相對於一理想角度之偏移量,以得知患者之患部姿勢變化;幫浦控制模組根據該偏移量而控制氣囊單元充放氣,以調整患者的患部姿勢為一安全姿勢。如此,透過加速度感測器的即時監測患者患部之角度變化,找出其患部的最佳姿勢,並以氣囊單元的充放氣控制,可即時調整患者患部的角度直到患者不舒適可自然紓解,遂能達成本案發明之目的。
詳細地說,加速度感測器包括一感測電路、一耦接於感測電路的向量旋轉電路,及一耦接於向量旋轉電路的計算電路。感測電路根據患者患部姿勢而產生一相對應於地心引力之加速度向量,該加速度向量係以一直角座標系統呈現,且直角座標系統係由相互垂直的一第一座標軸、一第二座標軸及一第三座標軸所定義,向量旋轉電路先將加速度向量以第一座標軸為中心旋轉,使該加速度向量投射 在第二座標軸及第三座標軸所構成之平面上的分量重疊於第二座標軸,且計算電路會計算該加速度向量投射在第二座標軸上的分量長度,之後,向量旋轉電路再將上述旋轉後的加速度向量再以第三座標軸為中心,於第一座標軸及第二座標軸所構成的平面上旋轉,使加速度向量重疊於第二座標軸,且計算電路會計算加速度向量旋轉至重疊第二座標軸的角度,以得該加速度向量與第一座標軸所夾之一第一角度;接著,向量旋轉電路還將加速度向量以第二座標軸為中心旋轉,使該加速度向量投射在第一座標軸及第三座標軸所構成之平面上的分量重疊於第三座標軸,且計算電路計算加速度向量投射在第三座標軸上的分量長度,向量旋轉電路將上述旋轉後的加速度向量再以第一座標軸為中心,於第二座標軸及第三座標軸所構成的平面上旋轉,使該加速度向量重疊於第三座標軸,且計算電路計算加速度向量旋轉至重疊第三座標軸的角度以得加速度向量所垂直之平面與第二座標軸所夾之一第二角度;接著,向量旋轉電路還將加速度向量以第三座標軸為中心旋轉,使加速度向量投射在第一座標軸及第二座標軸所構成之平面上的分量重疊於第一座標軸,且計算電路計算加速度向量投射在第一座標軸上的分量長度,向量旋轉電路將上述旋轉後的加速度向量再以第二座標軸為中心,於第一座標軸及第三座標軸所構成的平面上旋轉,使加速度向量重疊於第一座標軸,且計算電路計算加速度向量旋 轉至重疊第一座標軸的角度以得加速度向量所垂直之平面與第三座標軸所夾之一第三角度,計算電路利用第一角度、第二角度及第三角度而得知該患者頭部姿勢之角度。
此外,處理模組包括一儲存電路、一耦接於儲存電路的減法電路,及一耦接於減法電路的校正電路,儲存電路儲存理想傾角,減法電路用以將加速度感測器所偵測之角度與理想角度相減,以計算出兩者之間的偏移量,校正電路根據偏移量而計算出調整患者患部姿勢的校正量,而幫浦控制模組係依據校正量而控制氣囊單元充放氣,以調整患者的患部姿勢。
再者,人體患部姿勢監測與調整系統還包含一耦接於處理模組的警示單元,警示單元受處理模組的驅動而發出警示訊號。
另外,本發明之另一目的,即在提供一種可以達到即時偵測且即時調整患者患部姿勢的人體患部姿勢監測與調整方法。
本發明人體患部姿勢即時監測與調整方法係應用於一人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中包含以下步驟:(A)根據一患者之患部姿勢而產生一對應患部姿勢的傾角與轉角之角度;(B)計算該角度與一理想角度之間的偏移量;(C)根據偏移量而計算出一用以調整病患患部角度的校正量;及(D)依據校正量而控制人體患部姿勢監測與調整系統的 一設於患部的氣囊單元充放氣,以調整患者的患部姿勢。
其中,本監測方法還包含一位於步驟(B)與步驟(C)之間的步驟(E),判斷偏移量是否為零或低於一預設範圍,若否,則執行步驟(C)。
進一步地,若步驟(E)中判定偏移量不為零或不低於預設範圍,則先執行一步驟(F),判斷偏移量不為零或不低於預設範圍之時間是否至一預設時間,若否,則執行步驟(C);若是,則執行一步驟(G),驅動人體患部姿勢監測與調整系統的一警示單元發出警示訊號。
本發明之功效在於,可監測患者患部姿勢的角度變化,並即時地調整該患部的姿勢,遂能達到即時、安全、低成本之醫療照護。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
參閱圖1,為本發明人體患部姿勢即時監測與調整系統之較佳實施例,該人體患部姿勢即時監測與調整系統100係應用於呼吸中止症之病患,以監測病患在睡眠時患部(本實施例為頭部)轉動等姿勢的頭部轉角與傾角之角度,並即時地調整該病患的頭部角度,以避免呼吸中止症之病患在睡眠中發生呼吸中止而猝死之情事。當然,應用於呼吸中止症之病患僅為本發明之一實施例,並不侷限本案人體頭部姿勢即時監測與調整系統100之應用範圍。
在本實施例中,人體患部姿勢即時監測與調整系統100包含一氣囊單元10、一加速度感測器20、一處理模組30及一幫浦控制模組40。其中,加速度感測器20與處理模組30可製作於同一晶片(chip)中。
配合參閱圖2,氣囊單元10為一頭枕且其中包括多個充氣幫浦11,本實施例是以四個為例,該氣囊單元10提供病患之頭部置放。
參閱圖3、圖4及圖5,加速度感測器20是裝設於病患之頭部(較佳為額頭),用以偵測病患頭部姿勢的轉角與傾角變化,在本實施例中,加速度感測器20包括一感測電路21、一耦接於感測電路21的向量旋轉電路22,及一耦接於向量旋轉電路22的計算電路23,感測電路21用以根據病患頭部轉動或移動而感測產生一以直角座標系統呈現的加速度向量,該直角座標系統係由相互垂直的一第一座標軸(Z軸)、一第二座標軸(X軸)及一第三座標軸(Y軸)所定義。向量旋轉電路22用以將加速度向量以任一座標軸為中心旋轉,詳細來說,向量旋轉電路22是先將加速度向量以第一座標軸(Z軸)為中心旋轉(如圖4所示),使加速度向量投射在X-Y平面上的分量重疊於第二座標軸(X軸),並形成一新的加速度向量,其位置座標為(A' X ,0,A Z ),此時,旋轉後之加速度向量會落於X-Z軸所構成之平面上,且計算電路23會計算加速度向量投射在第二座標軸(X軸)上的分量長度|A'X|。
由於加速度向量僅以第一座標軸(Z軸)軸作旋轉,其 本身的向量長度並不會改變,相對地,加速度向量投射在X-Y平面上的分量長度也不會因加速度向量的旋轉而有所增減,故旋轉後的加速度向量投射在X-Y平面上的分量長度|A'X|會等於原加速度向量投射在X-Y平面上的分量長度()。
接著,向量旋轉電路22將上述旋轉後的加速度向量再以第三座標軸(Y軸)為中心旋轉(即在X-Z平面上的加速度向量朝X軸靠近),如圖5所示,使加速度向量重疊於第二座標軸(X軸),並形成一新的加速度向量,其位置座標為(A" X ,0,0),且計算電路23會計算加速度向量旋轉至重疊X軸的角度δ,再以π/2減去角度δ而求得一獨立座標系統(φ,θ,ψ)的第一角度φ,如圖6所示。
與上述同樣的方式,向量旋轉電路22將加速度向量以第二座標軸(X軸)為中心旋轉,使得加速度向量投射在Y-Z平面上的分量重疊於第三座標軸(Y軸),並形成一新的加速度向量,其位置座標為(A X ,A'Y,0),此時,旋轉後之加速度向量會落於X-Y軸所構成之平面上,且計算電路23會計算加速度向量投射在第三座標軸(Y軸)上的分量長度|A'Y|。
向量旋轉電路22將加速度向量再以第一座標軸(Z軸)為中心旋轉(即在X-Y平面上的加速度向量朝Y軸靠近),使加速度向量重疊於第三座標軸(Y軸)上,並形成一新的加速度向量,其位置座標為(0,A"Y,0),且計算電路23計算該加速度向量旋轉至重疊第三座標軸(Y軸)的角度 而求得獨立座標系統(φ,θ,ψ)的一第二角度θ
再者,向量旋轉電路22將加速度向量以第三座標軸(Y軸)為中心旋轉,使得加速度向量投射在X-Z平面上的分量重疊於第一座標軸(Z軸),並形成一新的加速度向量,其位置座標為(0,A Y,A'Z),此時,旋轉後之加速度向量會落於Y-Z軸所構成之平面上,且計算電路23會計算加速度向量投射在第一座標軸(Z軸)上的分量長度|A'Z|。
向量旋轉電路22將加速度向量再以第二座標軸(X軸)為中心旋轉(即在Y-Z平面上的加速度向量朝Z軸靠近),使加速度向量重疊於第一座標軸(Z軸)上,並形成一新的加速度向量,其位置座標為(0,0,A"Z),且計算電路23計算該加速度向量旋轉至重疊第一座標軸(Z軸)的角度而求得獨立座標系統(φ,θ,ψ)的一第三角度ψ
如此,加速度感測器20利用「向量旋轉」的方式,將其所感測的加速度向量從直角座標系統(X,Y,Z)轉換成獨立座標系統(φ,θ,ψ),以得知病患頭部姿勢之角度變化。當然,加速度感測器20還可以利用其他的運算方式,例如:加速度感測器20可與一電腦(圖未示)配合,將所感測的加速度向量傳送至電腦進行座標轉換,再將轉換結果回傳給加速度感測器20,如此同樣可以得知病患頭部姿勢之角度,故不以本實施例為限。
參閱圖3,處理模組30耦接於加速度感測器20,用以接收加速度感測器20所輸出之角度(φ,θ,ψ),並計算出該角度相對於一理想角度之偏移量,以得知病患頭部之姿 勢變化。詳細來說,處理模組30包括一儲存電路31、一耦接於儲存電路31的減法電路32、一耦接於減法電路32的校正電路33,以及一耦接於儲存電路31、減法電路32及校正電路33且用以控制各電路運作的控制電路35,由於加速度感測器20能感測出病患頭部的角度,進而可得知病患在睡眠時頭部的方位、角度等姿勢,因此,處理模組30於接收到加速度感測器20所感測之角度,其減法電路32會將該角度與預先儲存於儲存電路31的理想角度相減,即可計算出兩者之間的偏移量,藉此判斷病患當前頭部的姿勢與理想頭部姿勢之間的差異,以達到監測病患於睡眠時頭部姿勢之目的,而校正電路33會根據該偏移量而計算出調整病患頭部角度的校正量,並將該校正量傳送至幫浦控制模組40。特別說明的是,處理模組30與加速度感測器20之間可以透過有線或無線的方式相互傳輸,並不以何種方式為限。
幫浦控制模組40包括一幫浦控制電路42,及一耦接於幫浦控制電路42與氣囊單元10之間的轉換電路41,幫浦控制電路42接收處理模組30之校正量,並依據校正量而輸出一可控制氣囊單元10充放氣的調整量,轉換電路41係為一數位類比轉換器(DAC),用以將該調整量進行數位類比的轉換,以驅動氣囊單元10,進而調整病患的頭部姿勢,以避免病患在睡眠中發生呼吸中止而猝死之情事。
此外,參閱圖1及圖3,為了安全性考量,人體患部姿勢即時監測與調整系統100還可包含一耦接於控制電路35 的警示單元50,處理模組30還包括一耦接於控制電路35的計時電路34,該警示單元50為一蜂鳴器,其較佳地係設置於氣囊單元10中,但也可以為一獨立構件。當校正電路33判斷減法電路32所計算出的偏移量不為零(或小於一預設範圍)時,表示病患的患部姿勢非為理想姿勢,則計時電路34會開始計時,若經過一段時間後該偏移量仍不為零,則表示病患患部無法調整至理想角度而達到不舒服或疼痛之自然舒緩,此時,校正電路33會驅動警示單元50發出警示訊號(即發出聲響),以喚醒病患或周遭照護人員及家屬。補充說明的是,警示單元50也可以為一發光二極體(LED)或是一顯示器,使得當病患患部無法調整至理想姿勢,以達到不舒服或疼痛之自然舒緩時,校正電路33亦可驅動發光二極體發亮、閃爍,或是驅動顯示器顯示警示畫面,故並不以蜂鳴器為限。
再者,人體患部姿勢即時監測與調整系統100還可包含一傳送模組60及一耦接於傳送模組60的主機裝置70,傳送模組60用以將加速度感測器20及處理模組30所偵測或處理的數據傳送至主機裝置70,使主機裝置70可針對該些數據進一步進行分析與統計,以達到遠端照護之目的。而傳送模組60係與處理模組30製作於同一晶片中,並耦接於校正電路33,但也可與加速度感測器20製作於同一晶片,不以本實施例為限。
參閱圖7,本實施例之人體患部姿勢即時監測與調整系統100的整體運作流程如下: 步驟S10,加速度感測器20根據病患患部轉動或移動而感測產生一加速度向量,並將其轉換成一對應病患患部姿勢的轉角與傾角(φ,θ,ψ)。
步驟S20,減法電路32將加速度感測器20所輸出之角度與一理想角度相減而計算出兩者之間的偏移量。
步驟S30,校正電路33判斷該偏移量是否為零(或小於一預設範圍),若是,則表示病患的患部姿勢為理想姿勢,則將重複執行步驟S10以持續監測頭部姿勢;若否,則執行步驟S40。
步驟S40,校正電路33判斷計時電路34是否計時至一預設時間(即判斷該偏移量不為零之時間是否達預設時間),若否,則表示病患當前的患部姿勢雖非為理想姿勢,但時間不長,病患並無立即之危險,故執行步驟S50。
步驟S50,校正電路33根據該偏移量而計算出一用以調整病患患部角度的校正量,並將該校正量傳送至幫浦控制模組40,使幫浦控制模組40執行步驟S60。
步驟S60,幫浦控制模組40依據該校正量而控制氣囊單元10中充氣幫浦11的充放氣,以調整病患的患部姿勢,並於調整氣囊單元10後,重複執行步驟S10,以持續偵測病患的頭部姿勢。
在步驟S40中,若計時電路34計時達到或超過該預設時間,表示病患的患部姿勢經過一段時間的調整,仍無法達到理想的姿勢,以達不舒服或疼痛之自然紓解,則校正電路33執行步驟S70,驅動警示單元50發出聲音訊號,以 警示病患或周遭照護人員及家屬,或是透過傳送模組60將相關數據傳送至主機裝置70,以即時通知遠處之醫護人員,達到遠端照護之功效。
此外,控制電路35也可以控制傳送模組60即時將加速度感測器20所感測到的角度資料(例如:角度偏移量、調整頭部的校正量等)傳送至主機裝置70,以供主機裝置70進行後續的分析、儲存等處理。舉例來說,參閱圖8,主機裝置70可為一睡眠多項生理檢查(PSG)裝置,且為了更增加病患在睡眠時患部轉動等姿勢鑑別,本人體患部姿勢即時監測與調整系統100可包含多個分別裝設於病患之頭部及軀幹的加速度感測器20,以在PSG裝置監控心電圖(ECG)、肌電訊號(EMG)、眼動圖(EOG)等數據時,本人體患部姿勢即時監測與調整系統100可同步提供軀幹及頭部的轉動變化。
如圖8之實施例中,傳送模組60係電連接於PSG裝置中一預設的類比連接埠(圖未示),且控制電路35中包括有一數位類比轉換器(DAC,圖未示),以將各加速度感測器20偵測到的角度資料轉換成類比訊號,並且透過傳送模組60傳送至PSG裝置,以供PSG裝置進行顯示、分析、紀錄等處理。
綜上所述,本發明人體患部姿勢即時監測與調整系統100利用內嵌於氣囊單元10內的充氣幫浦11,配合加速度感測器20的即時監測之病患患部角度,並以閉迴路的方式,調整其患部角度直到病患的不舒服或疼痛可自然紓 解,如此若將此應用於阻塞性睡眠呼吸終止症的病患頭部上,將可避免呼吸中止症之病患在睡眠中發生呼吸中止而猝死之情事,以達到即時且遠端照護之功效,故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明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。
S10~S70‧‧‧步驟
100‧‧‧人體患部姿勢即時監測與調整系統
10‧‧‧氣囊單元
11‧‧‧充氣幫浦
20‧‧‧加速度感測器
21‧‧‧感測電路
22‧‧‧向量旋轉電路
23‧‧‧計算電路
30‧‧‧處理模組
31‧‧‧儲存電路
32‧‧‧減法電路
33‧‧‧校正電路
34‧‧‧計時電路
35‧‧‧控制電路
40‧‧‧幫浦控制模組
41‧‧‧轉換電路
42‧‧‧幫浦控制電路
50‧‧‧警示單元
60‧‧‧傳送模組
70‧‧‧主機裝置
圖1是說明本發明人體姿勢監測系統的較佳實施例;圖2是說明本實施例之氣囊單元係由四個充氣幫浦組成之示意圖;圖3是說明本實施例之人體姿勢監測系統的細部電路方塊示意圖;圖4是說明加速度向量以Z軸為中心旋轉,使其投射在X-Y平面上的分量重疊於X軸;圖5是說明加速度向量以Y軸為中心旋轉,使其重疊於X軸;圖6是說明加速度向量分別位在直角座標系統及獨立座標系統的示意圖;圖7是說明本實施例之人體姿勢監測系統的整體運作流程;及圖8是說明本人體姿勢監測系統使用多個加速度感測器的實施態樣。
10‧‧‧氣囊單元
20‧‧‧加速度感測器
21‧‧‧感測電路
22‧‧‧向量旋轉電路
23‧‧‧計算電路
30‧‧‧處理模組
31‧‧‧儲存電路
32‧‧‧減法電路
33‧‧‧校正電路
34‧‧‧計時電路
40‧‧‧幫浦控制模組
41‧‧‧轉換電路
42‧‧‧幫浦控制電路
50‧‧‧警示單元
60‧‧‧傳送模組
70‧‧‧主機裝置

Claims (13)

  1. 一種人體患部姿勢即時監測與調整系統,包含:一氣囊單元,設於一患者之欲調整姿勢之患部;及一加速度感測器,裝設於該患者身上,用以偵測該患者患部姿勢的角度;一處理模組,耦接於該加速度感測器,接收該加速度感測器所偵測之角度,並計算出該角度相對於一理想角度之偏移量,以得知該患者患部之姿勢變化;及一幫浦控制模組,根據該偏移量而控制該氣囊單元充放氣,以調整該患者的患部姿勢為一安全姿勢。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中,該加速度感測器是裝設於該患者之頭部上,該氣囊單元為一頭枕,供該患者之頭部置放。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中,該加速度感測器包括一感測電路、一耦接於該感測電路的向量旋轉電路,及一耦接於該向量旋轉電路的計算電路,該感測電路根據該患者患部姿勢而產生一加速度向量,該加速度向量係以一直角座標系統呈現,且該直角座標系統係由相互垂直的一第一座標軸、一第二座標軸及一第三座標軸所定義,該向量旋轉電路先將該加速度向量以該第一座標軸為中心旋轉,使該加速度向量投射在該第二座標軸及該第三座標軸所構成之平面上的分量重疊於該第二座標軸,該計算電路計算該加速度向量投射在該第二座標軸上的分量長度, 該向量旋轉電路將上述旋轉後的加速度向量再以該第三座標軸為中心,於該第一座標軸及該第二座標軸所構成的平面上旋轉,使該加速度向量重疊於該第二座標軸,且該計算電路計算該加速度向量旋轉至重疊該第二座標軸的角度,以得該加速度向量與該第一座標軸所夾之一第一角度;該向量旋轉電路還將該加速度向量以該第二座標軸為中心旋轉,使該加速度向量投射在該第一座標軸及該第三座標軸所構成之平面上的分量重疊於該第三座標軸,且該計算電路計算該加速度向量投射在該第三座標軸上的分量長度,該向量旋轉電路將上述旋轉後的加速度向量再以該第一座標軸為中心,於該第二座標軸及該第三座標軸所構成的平面上旋轉,使該加速度向量重疊於該第三座標軸,且該計算電路計算該加速度向量旋轉至重疊該第三座標軸的角度以得該加速度向量所垂直之平面與該第二座標軸所夾之一第二角度;該向量旋轉電路還將該加速度向量以該第三座標軸為中心旋轉,使該加速度向量投射在該第一座標軸及該第二座標軸所構成之平面上的分量重疊於該第一座標軸,且該計算電路計算該加速度向量投射在該第一座標軸上的分量長度,該向量旋轉電路將上述旋轉後的加速度向量再以該第二座標軸為中心,於該第一座標軸及該第三座標軸所構成的平面上旋轉,使該加速度向量重疊於該第一座標軸,且該計算電路計算該加速度向量旋轉 至重疊該第一座標軸的角度以得該加速度向量所垂直之平面與該第三座標軸所夾之一第三角度,該計算電路利用該第一角度、該第二角度及該第三角度而得知該患者患部姿勢之角度。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中,該加速度感測器及該處理模組係製作於同一晶片。
  5. 依據申請專利範圍第1~4項中任一項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中,該處理模組包括一儲存電路、一耦接於該儲存電路的減法電路,及一耦接於該減法電路的校正電路,該儲存電路儲存該理想角度,該減法電路用以將該加速度感測器所偵測之角度與該理想角度相減,以計算出兩者之間的偏移量,該校正電路根據該偏移量而計算出調整該患者姿勢的校正量,而該幫浦控制模組係依據該校正量而控制該氣囊單元充放氣,以調整該患者的患部姿勢。
  6. 依據申請專利範圍第1~4項中任一項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,還包含一設於該處理模組的傳送模組,及一耦接於該傳送模組的主機裝置,該傳送模組用以將該加速度感測器所偵測之角度及該偏移量傳送至主機裝置,該主機裝置用以針對該角度及該偏移量進行分析與統計。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,其中該主機裝置為一睡眠多項生理檢查 (PSG)裝置。
  8. 依據申請專利範圍第1~4項中任一項所述之人體患部姿勢即時監測與調整系統,還包含一耦接於該處理模組的警示單元,該警示單元受該處理模組的驅動而發出警示訊號。
  9. 一種人體患部姿勢即時監測與調整方法,應用於一人體患部姿勢即時監測與調整系統,該監測方法包含以下步驟:(A)根據一患者之患部姿勢而產生一組對應該患部姿勢的角度;(B)計算該角度與一理想角度之間的偏移量;(C)根據該偏移量而計算出一用以調整病患患部角度的校正量;及(D)依據該校正量而控制該人體患部姿勢監測系統的一設於該患部的氣囊單元充放氣,以調整該患者的患部姿勢。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述之人體患部姿勢即時監測與調整方法,還包含一位於該步驟(B)與該步驟(C)之間的步驟(E),判斷該偏移量是否為零或低於一預設範圍,若否,則執行該步驟(C)。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之人體患部姿勢即時監測與調整方法,其中,該步驟(E)中判定該偏移量不為零或不低於該預設範圍,則先執行一步驟(F),判斷該偏移量不為零或不低於該預設範圍之時間是否至一預設時間, 若否,則執行步驟(C)。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述之人體患部姿勢即時監測與調整方法,其中,若該步驟(F)中判定該偏移量不為零或不低於該預設範圍之時間達到該預設時間,則執行一步驟(G),驅動該人體患部姿勢即時監測與調整系統的一警示單元發出警示訊號。
  13. 依據申請專利範圍第9項所述之人體患部姿勢即時監測與調整方法,其中,該步驟(D)還將該校正量傳送至一睡眠多項生理檢查(PSG)裝置。
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