TWI498100B - 生理電訊號感測墊及使用其之感測床墊 - Google Patents

Description

生理電訊號感測墊及使用其之感測床墊

本發明係關於一種感測墊，特別係關於一種生理電訊號感測墊及使用其之感測床墊。

習知醫院之病床為能隨時監控病人之狀況，大都會安裝許多感測器，如我國公告專利第M433198號所揭示之「遠端姿態監控照護床」，其係使用壓感元件感測床腳所受之壓力，當病人移動或摔落時，壓感元件可立即反應床腳所受壓力之變化，進而判斷出病人之動向。

惟，上述之壓感元件僅能用以偵測病人之動向，並無法即時感測病人之生理狀況，如呼吸狀況。因此，有必要提供一創新且具進步性之生理電訊號感測墊及感測床墊，以解決上述問題。

本發明提供一種生理電訊號感測墊，其包含一介電質基材、複數個電極層以及至少一電連接線。該介電質基材係設有複數個感測區塊，各該感測區塊係具有一第一表面及一相對之第二表面。該些電極層係分別設置於各該感測區塊之第一表面。該電連接線係電性連接該些電極層。

本發明另提供一種感測床墊，其包含一墊體及一第一生理電訊號感測墊。該墊體係具有一上表面及一相對之下表面。該第一生理電訊號感測墊係設置於該墊體之上表面，其包含一介電質基材、複數個電極層以及至少一電連接線。該介電質基材係設有複數個感測區塊，各該感測區塊係具有一第一表面及一相對之第二表面。該些電極層係分別設置於各該感測區塊之第一表面。該電連接線係電性連接該些電極層。

當人體躺臥於本發明之生理電訊號感測墊時，人體接觸各該感測區塊之第二表面的部位係會與各該感測區塊及各該電極層構成一電容感測單元，亦即利用人體作為電容感測單元之其中一電極。藉由人體與該生理電訊號感測墊所構成之複數個電容感測單元，可即時感測人體生理電訊號之變化。

本發明之生理電訊號感測墊可與墊體組合成一感測床墊，該感測床墊可對躺臥其上之人體進行生理電訊號感測，其感測結果可作為判斷人體現況之重要參考依據。

本發明之生理電訊號感測墊及感測床墊具有結構簡單、容易製作及低成本等優點，且可應用於病人之居家照護或長期照護。

圖1顯示本發明生理電訊號感測墊之結構示意圖。圖2顯示沿圖1的X-X線之生理電訊號感測墊之結構剖視圖。請配合參閱圖1及圖2，該生理電訊號感測墊10係包含一介電質基材11、複數個電極層12以及至少一電連接線13。該介電質基材11係設有複數個感測區塊111，該些感測區塊111係呈陣列分佈，且各該感測區塊111係具有一第一表面111a及一相對之第二表面111b。該些電極層12係分別設置於各該感測區塊111之第一表面111a，在本實施例中，該些電極層12之幾何尺寸係相同。或者，在另一實施例中，該些電極層12之幾何尺寸係可不相同。該電連接線13係電性連接該些電極層12。

請參閱圖3，其係顯示人體躺臥於生理電訊號感測墊之示意圖。在本實施例中，當人體躺臥於本發明之生理電訊號感測墊10時，人體接觸各該感測區塊111之第二表面111b的部位係會與各該感測區塊111及各該電極層12構成一電容感測單元C，亦即利用人體作為該電容感測單元C之其中一電極。藉由人體與該生理電訊號感測墊10所構成之複數個電容感測單元C，可即時感測人體生理電訊號之變化。

在本實施例中，各該電容感測單元C之電容值 計算公式係為C=ε×A/d其中ε係指該介電質基材11之介電常數，A係指人體接觸各該感測區塊111之第二表面111b的部位面積，d係指該介電質基材11之各該感測區塊111的厚度。

當人體接觸面積A出現變化時，各該電容感測單元C之電容值變化△C係可由下列公式求得。

△C=ε×△A/d

當人體重量施加於各該感測區塊111使其厚度d出現變化時，各該電容感測單元C之電容值變化△C係可由下列公式求得。

△C=ε×A/△d

當人體接觸面積A及各該感測區塊111之厚度d同時出現變化時，各該電容感測單元C之電容值變化△C係可由下列公式求得。

△C=ε×△A/△d

根據上述該些公式，可計算出人體動態變化時之生理電訊號變化。

圖4顯示本發明第一實施例感測床墊之結構示意圖。圖5顯示中央處理單元、電連接線及電極層 之連接示意圖。請配合參閱圖4及圖5，本發明第一實施例之感測床墊M係包含一墊體20及一第一生理電訊號感測墊10。該墊體20係具有一上表面20a及一相對之下表面20b。該第一生理電訊號感測墊10係設置於該墊體20之上表面20a，且該第一生理電訊號感測墊10係包含一介電質基材11、複數個電極層12以及至少一電連接線13。該介電質基材11係設有複數個感測區塊111，該些感測區塊111係呈陣列分佈，且各該感測區塊111係具有一第一表面111a及一相對之第二表面111b。該些電極層12係分別設置於各該感測區塊111之第一表面111a，在本實施例中，該些電極層12之幾何尺寸係相同。或者，在另一實施例中，該些電極層12之幾何尺寸係可不相同。該電連接線13係電性連接該些電極層12。

請配合參閱圖3、圖4及圖5，當人體躺臥於該感測床墊M時，人體接觸各該感測區塊111之第二表面111b的部位係會與各該感測區塊111及各該電極層12構成一電容感測單元C。在本實施例中，為了計算該些電容感測單元C之電容值變化，係利用一中央處理單元30電性連接該些電連接線13，以藉由該些電連接線13對該些電容感測單元C進行電容值變化計算及生理電訊號分析，其分析結果(如圖6所示)可作為判斷人體現況之重要參考依據。

請參閱圖7，其係顯示本發明第二實施例感測床墊之結構示意圖。第二實施例與第一實施例之差異係在於其另包括有一介電質織物40、一第二生理電訊號感測墊50及一床架60。在本實施例中，該介電質織物40係設置於該第一生理電訊號感測墊10上，較佳地，該介電質織物40係設置於該第一生理電訊號感測墊10之介電質基材11上，以增加各該感測區塊111之介電質厚度，此外，該介電質織物40係可選自如下的一種：床單及保潔墊。或者，在另一實施例中，該介電質織物40亦可設置於該第一生理電訊號感測墊10之該些電極層12上，作為另一面介電質之用。

請再參閱圖7，該墊體20係設置於該床架60上，而該第二生理電訊號感測墊50係設置於該床架60與該墊體20之間。在本實施例中，同時使用該第一生理電訊號感測墊10及該第二生理電訊號感測墊50，可實現人體生理電訊號之多樣化分析，較佳地，該第二生理電訊號感測墊50之結構係與該第一生理電訊號感測墊10之結構相同。

本發明之生理電訊號感測墊10及感測床墊M具有結構簡單、容易製作及低成本等優點，且可應用於病人之居家照護或長期照護。

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，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

10‧‧‧生理電訊號感測墊，第一生理電訊號感測墊

11‧‧‧介電質基材

111‧‧‧感測區塊

111a‧‧‧第一表面

111b‧‧‧第二表面

12‧‧‧電極層

13‧‧‧電連接線

20‧‧‧墊體

20a‧‧‧上表面

20b‧‧‧下表面

30‧‧‧中央處理單元

40‧‧‧介電質織物

50‧‧‧第二生理電訊號感測墊

60‧‧‧床架

C‧‧‧電容感測單元

M‧‧‧感測床墊

圖1顯示本發明生理電訊號感測墊之結構示意圖；圖2顯示沿圖1的X-X線之生理電訊號感測墊之結構剖視圖；圖3顯示人體躺臥於生理電訊號感測墊之示意圖；圖4顯示本發明第一實施例感測床墊之結構示意圖；圖5顯示中央處理單元、電連接線及電極層之連接示意圖；圖6顯示使用本發明感測床墊進行人體生理電訊號感測之陣列響應圖；及圖7顯示本發明第二實施例感測床墊之結構示意圖。

10‧‧‧生理電訊號感測墊

11‧‧‧介電質基材

111‧‧‧感測區塊

111b‧‧‧第二表面

12‧‧‧電極層

C‧‧‧電容感測單元

Claims (12)

1. 一種生理電訊號感測墊，係包含：一介電質基材，係設有複數個感測區塊，各該感測區塊係具有一第一表面及一相對之第二表面，且該些感測區塊係呈陣列分佈；複數個電極層，係分別設置於各該感測區塊之第一表面；以及至少一電連接線，係電性連接該些電極層。
2. 如請求項1所述之生理電訊號感測墊，其中該些電極層之幾何尺寸係相同。
3. 如請求項1所述之生理電訊號感測墊，其中該些電極層之幾何尺寸係不相同。
4. 一種感測床墊，係包含：一墊體，係具有一上表面及一相對之下表面；及一第一生理電訊號感測墊，係設置於該墊體之上表面，其包含：一介電質基材，係設有複數個感測區塊，各該感測區塊係具有一第一表面及一相對之第二表面，且該些感測區塊係呈陣列分佈；複數個電極層，係分別設置於各該感測區塊之第一表面；以及至少一電連接線，係電性連接該些電極層。
5. 如請求項4所述之感測床墊，另包括一介電質織物，該介電質織物係設置於該第一生理電訊號感測墊上。
6. 如請求項5所述之感測床墊，其中該介電質織物係設 置於該第一生理電訊號感測墊之介電質基材上。
7. 如請求項5所述之感測床墊，其中該介電質織物係設置於該第一生理電訊號感測墊之該些電極層上。
8. 如請求項5所述之感測床墊，其中該介電質織物係選自如下的一種：床單及保潔墊。
9. 如請求項4所述之感測床墊，另包括一中央處理單元，該中央處理單元係電性連接該電連接線。
10. 如請求項4所述之感測床墊，另包括一床架，該墊體係設置於該床架上。
11. 如請求項10所述之感測床墊，另包括一第二生理電訊號感測墊，該第二生理電訊號感測墊係設置於該床架與該墊體之間。
12. 如請求項11所述之感測床墊，其中該第二生理電訊號感測墊之結構係與該第一生理電訊號感測墊之結構相同。