非干擾式生理信號偵測椅墊
- 電機工程系｜洪崇文 老師
- 2025年5月1日
- 讀畢需時 3 分鐘
主持人｜洪崇文 共同主持人｜周玟慧、翁註重、簡乃卉
本計畫動機來自於日本千葉大學余教授的實驗室，其實驗室應用於懷舊治療的生理信號監控，實現方式為電容式感測元件，昂貴與非商規的取得不易，更需要複雜的前置處理電路。本計畫目標為使用市面上普遍用於電子磅秤的廉價荷重元元件，設計相關的座墊或床墊，配合前置處理線路與先進的信號處理，完成非干擾的生理信號擷取，如心跳、呼吸甚或血壓等，有助日常健康照護的需求。此外，大部分上班族需要長時間使用電腦，需要保持相對靜態的坐姿和手臂動作，長時間的電腦使用可能導致姿勢不良。久坐容易引起心血管疾病、頸椎及腰椎、心理健康等問題。計畫目標亦可滿足坐姿與運動提醒，相較於人力監督有效率。非干擾式智慧健康椅墊使用非侵入式的方式量測生理訊號，讓使用者能關注自身的生理狀況，應用於長照中心，可讓臥床或長期活動受限被照護者，在遠端監控及即時警報功能下，針對生理變化作出預警，適時應對突發狀況，以減輕照護人力不足。
場域聯結說明
場域實作是由日本千葉大學醫工學系合作之老人養護中心，藉由非干擾式生理信號偵測椅墊特微，可以看出受試者的呼吸、心跳及血壓等生理徵象，對於生理監測分析非常有幫助。在受試者量測前，會與千葉大學實驗室的學生討論，如何去設計實驗的條件，讓每次量測的誤差有效降低，確定測試條件後，就會對受試者開始進行生理信號測試，在測試的過程中討論每段生理信號代表的徵象。
教學創新或教師社群運作
113.04.18邀請本校工業設計系翁註重教授，在「荷重元信號取樣與應用」，習得如何藉由實際操作及擷取資料，提供準確可靠的數據，這些數據可用於優化各種應用中的流程並做出對應的決策；113.05.09課堂上邀請意騰科技莊易達工程師，在「荷重元感測器通訊」課程讓學生習得如何與不同的感測器進行通訊，由IC的datasheet查找通訊協定，並實現與IC的通訊取得所需的資料。113.08.16至113.08.24安排學生進駐日本千葉大學實驗室短期蹲點，透過跨國、跨校的合作學習，提升國內學生專業知識及實務，完成人才培育推動及成果。
執行成果
本計畫產出非干擾式生理量測的智慧健康椅墊，可在非侵入與非干擾狀態下提供生理信號量測，提供健康照護的另一項利器。與財團法人長庚科技大學護理系簡乃卉教授團隊，113.07.18參加「2024第8th創創科技挑戰賽-椅本正經」作品獲得金獎；及113.12.06參與本校校慶研發成果展「智慧椅墊」作品展出。非干擾式侵入式健康椅墊，不論是個人居家或是長照需求使用，即時觀測生理資訊，能讓照護者不必擔心突如其來的狀況發生，能有效減輕照護人力負荷與壓力，也有效提升安全性、預防危機警訊、照護品質及節省人力成本的開銷。
預期成果
在社會人口逐漸老化的背景下，人們對健康照護的重視與日俱增，而日常生理信號監測也變得愈加重要。隨著高齡化社會，礙於長照與照護人力不足及危機警訊。本計畫產出非干擾式生理信號偵測椅墊，讓被照護者使用於床墊裝置，能對於生理資訊的連續監控變化作出預警，可以減少長照人力負擔及提升長照品質。本計畫已與千葉大學醫工學系建立合作連結及相關的研究成果，需要能長期監測，有效改善系統的穩定性，希望繼續獲得相關經費挹注，進行人才培育推動的實現，能更方便地應用於日常生活場景，為未來的健康監測設備提供一種高效、低成本且舒適的解決方案。
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