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睡眠呼吸异常?智能床垫这样帮你

导读: 睡眠质量差、担心睡着后出现睡眠呼吸中止症?台湾第一张“智能床垫”,让睡眠医学结合物联网,与工研院最新的非接触式感应技术,能做到在不打扰睡眠的情况下,让呼吸异常者尽快恢复,安心好眠。

睡眠质量差、担心睡着后出现睡眠呼吸中止症?台湾第一张“智能床垫”,让睡眠医学结合物联网,与工研院最新的非接触式感应技术,能做到在不打扰睡眠的情况下,让呼吸异常者尽快恢复,安心好眠。

走进2017《智慧城市展》会场,映入眼帘的是“睡眠科技主题馆”。 当智能科技遇见睡眠医学,能激荡出什么创新贡献?

10秒、20秒、30秒,李先生在睡梦中依然没有呼吸声,这时智能床垫判定李先生出现“睡眠呼吸中止症”(OSA),自动将床垫的头部与颈部缓慢地抬升,如同轻摇他变换姿势,帮助李先生恢复正常呼吸后,床垫将再自动躺平,不打扰他的睡眠。

在睡眠科技主题馆中,最吸睛的是寝具业者世大化成,发表台湾首张智能床垫,可以判定睡眠呼吸是否异常,以及可示警预防跌倒的软性压力传感器

亚洲人罹患睡眠呼吸中止症的机率是西方人的4倍,台湾约有80万人罹患睡眠呼吸中止症

如何示警预防跌倒? 这项技术是由世大化成与元智大学老人福祉中心合作,由史丹佛博士、元智大学精密机械与生医系统教授徐业良研发。 世大化成公司经理谢东升说,这项技术运用床垫聚胺酯(Polyurethane,简称PU)材质,研发出PU的软性传感器材料,在身体躯干的活动姿势部位床垫,放置5个软性传感器,再利用两者软性的材质融合,先解决过去光纤材质传感器嵌在硬板上的不适感。

接着,当人体在床上移动时,软性传感器可搜集发出讯号,例如,当人体从床上坐起时,软性传感器发出第一次讯号;当移向床缘时发出第二次讯号,作为老人、失智者、病患等可能跌落床下的警示,以通知照护者减少跌倒发生的可能。

目前已有医疗院所的加护病房采用,以因应护理人员不足,也有作为远端照护与失智症用药预防依据。

判定睡眠呼吸是否异常的技术,则由工研院研发“超宽频非接触监测技术”(UWB)雷达,可透过非接触式的生理量测技术,量测睡眠者呼吸讯号,来判定是否睡眠呼吸是否异常,工研院量测中心前瞻微型感测实验室主任林宏墩说,目前已在美、欧、中国注册专利。

这项技术缘起于2001年,林宏墩回忆,当时与俄罗斯莫斯科航天技术大学合作,UWB是一种宽频带的短暂电磁脉冲波,其低体热雷达可侦测物体移动、人体的心跳、呼吸及脉搏数据,它不需配戴任何感应器,即可灵敏捕捉人体生理讯号。

工研院、世大化成与淡水马偕的三方合作

“UWB可侦测胸腔位移的微小起伏变化波动,很明显的当发生呼吸异常时,其呼吸起伏明显消失,”林宏墩说,为了正确测得正常睡眠者、睡眠者呼吸打鼾与睡眠呼吸中止症差异,“与马偕医院睡眠中心合作进行三年的临床实验,”3年共搜集360名个案,接着透过大数据比对判定什么讯号为睡眠正常呼吸、睡眠的异常打鼾,还是发生睡眠呼吸中止症。

接着,世大化成将工研院发明的UWB雷达,内嵌在床垫头部,以侦测到胸腔位移的各项微小变化波动后,算出呼吸的生理参数,再透过算法,用来辨别是正常睡眠、睡眠时打鼾还是睡眠呼吸中止症。

根据淡水马偕医院的临床经验,及搜集国际医学期刊数据,睡眠中止5到10秒,可视为呼吸异常的讯号,当这张智能床垫雷达量测到睡眠者重复2到3次发生呼吸异常讯号,即15至30秒时,床垫就会自动将头、颈部位向上抬高10度倾斜,以令睡眠者轻微苏醒,恢复正常呼吸后再自动躺平,帮助睡眠异常者。

但这款智能床垫只能帮助轻度到中度的睡眠异常者,经姿势调整恢复正常呼吸,但无法具有医疗效果。 谢东升说,若是患有重度睡眠中止症,必须经由医疗院所才能得到最适当的治疗。

台湾睡眠障碍协会一份报告指出,美国人口中约有4%有睡眠呼吸中止症,亚洲人罹患睡眠呼吸中止症的机率是西方人的4倍,美国史丹佛大学睡眠中心主任吉维诺(Christian Guilleminault)更以此计算,台湾约有80万人罹患此睡眠呼吸中止症。 台大医院睡眠中心也估计,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。

智能床垫只能帮助轻度到中度的睡眠异常者,经姿势调整恢复正常呼吸,但无法具有医疗效果

不论是UWB的雷达或是软性传感器,都是电子产品,放在占每天三分之一时间的睡眠床垫,其电磁波对人体安全性如何? 林宏墩表示,UWB的雷达只有手机千分之一的电磁波,并通过美国FDA的医材法规安全等级认证。 至于软性传感器,谢东升说,采用压力感测,电磁波更小。 但实际运用上,每个人对电磁波安全要求,仍是因人而异。

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