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暫時停止呼吸 台灣智慧床墊能知道

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暫時停止呼吸 台灣智慧床墊能知道

圖片來源:Shutterstock

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暫時停止呼吸 台灣智慧床墊能知道

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睡眠品質差、擔心睡著後出現睡眠呼吸中止症?台灣第一張「智慧床墊」,讓睡眠醫學結合物聯網,與工研院最新的非接觸式感應技術,能做到在不打擾睡眠的情況下,讓呼吸異常者盡快恢復,安心好眠。

走進2017「智慧城市展」會場,映入眼簾的是「睡眠科技主題館」。當智慧科技遇見睡眠醫學,能激盪出什麼創新貢獻?

10秒、20秒、30秒,李先生在睡夢中依然沒有呼吸聲,這時智慧床墊判定李先生出現「睡眠呼吸中止症」(OSA),自動將床墊的頭部與頸部緩慢地抬升,如同輕搖他變換姿勢,幫助李先生恢復正常呼吸後,床墊將再自動躺平,不打擾他的睡眠。

在睡眠科技主題館中,最吸睛的是寢具業者世大化成,發表台灣首張智慧床墊,可以判定睡眠呼吸是否異常,以及可示警預防跌倒的軟性壓力感測器。

亞洲人罹患睡眠呼吸中止症的機率是西方人的4倍,台灣約有80萬人罹患睡眠呼吸中止症

如何示警預防跌倒?這項技術是由世大化成與元智大學老人福祉中心合作,由史丹佛博士、元智大學精密機械與生醫系統教授徐業良研發。世大化成公司經理謝東昇說,這項技術運用床墊聚胺酯(Polyurethane,簡稱PU)材質,研發出PU的軟性感測器材料,在身體軀幹的活動姿勢部位床墊,放置5個軟性感測器,再利用兩者軟性的材質融合,先解決過去光纖材質感測器嵌在硬板上的不適感。

接著,當人體在床上移動時,軟性感測器可蒐集發出訊號,例如,當人體從床上坐起時,軟性感測器發出第一次訊號;當移向床緣時發出第二次訊號,作為老人、失智者、病患等可能跌落床下的警示,以通知照護者減少跌倒發生的可能。

目前已有醫療院所的加護病房採用,以因應護理人員不足,也有作為遠端照護與失智症用藥預防依據。

判定睡眠呼吸是否異常的技術,則由工研院研發「超寬頻非接觸監測技術」(UWB)雷達,可透過非接觸式的生理量測技術,量測睡眠者呼吸訊號,來判定是否睡眠呼吸是否異常,工研院量測中心前瞻微型感測實驗室主任林宏墩說,目前已在美、歐、中國註冊專利。

這項技術緣起於2001年,林宏墩回憶,當時與俄羅斯莫斯科航太技術大學合作,UWB是一種寬頻帶的短暫電磁脈衝波,其低體熱雷達可偵測物體移動、人體的心跳、呼吸及脈搏數據,它不需配戴任何感應器,即可靈敏捕捉人體生理訊號。

工研院、世大化成與淡水馬偕的三方合作

「UWB可偵測胸腔位移的微小起伏變化波動,很明顯的當發生呼吸異常時,其呼吸起伏明顯消失,」林宏墩說,為了正確測得正常睡眠者、睡眠者呼吸打鼾與睡眠呼吸中止症差異,「與馬偕醫院睡眠中心合作進行三年的臨床實驗,」三年共蒐集360名個案,接著透過大數據比對判定什麼訊號為睡眠正常呼吸、睡眠的異常打鼾,還是發生睡眠呼吸中止症。

接著,世大化成將工研院發明的UWB雷達,內嵌在床墊頭部,以偵測到胸腔位移的各項微小變化波動後,算出呼吸的生理參數,再透過演算法,用來辨別是正常睡眠、睡眠時打鼾還是睡眠呼吸中止症。

根據淡水馬偕醫院的臨床經驗,及蒐集國際醫學期刊數據,睡眠呼吸中止5到10秒,可視為呼吸異常的訊號,當這張智慧床墊雷達量測到睡眠者重複2到3次發生呼吸異常訊號,即15至30秒時,床墊就會自動將頭、頸部位向上抬高10度傾斜,以令睡眠者輕微甦醒,恢復正常呼吸後再自動躺平,幫助睡眠異常者。

但這款智慧床墊只能幫助輕度到中度的睡眠異常者,經姿勢調整恢復正常呼吸,但無法具有醫療效果。謝東昇說,若是患有重度睡眠中止症,必須經由醫療院所才能得到最適當的治療。

台灣睡眠障礙協會一份報告指出,美國人口中約有4%有睡眠呼吸中止症,亞洲人罹患睡眠呼吸中止症的機率是西方人的4倍,美國史丹佛大學睡眠中心主任吉維諾(Christian Guilleminault)更以此計算,台灣約有80萬人罹患此睡眠呼吸中止症。台大醫院睡眠中心也估計,每百位成年男女,各有4名、2名患有阻塞型睡眠呼吸中止症。

智慧床墊只能幫助輕度到中度的睡眠異常者,經姿勢調整恢復正常呼吸,但無法具有醫療效果

不論是UWB的雷達或是軟性感測器,都是電子產品,放在佔每天三分之一時間的睡眠床墊,其電磁波對人體安全性如何?林宏墩表示,UWB的雷達只有手機千分之一的電磁波,並通過美國FDA的醫材法規安全等級認證。至於軟性感測器,謝東昇說,採用壓力感測,電磁波更小。但實際運用上,每個人對電磁波安全要求,仍是因人而異。(責任編輯:洪家寧)

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