病人倒地呼救智能開(kāi)關(guān)設計論文
題目：病人倒地呼救智能開(kāi)關(guān)設計
(一)選題背景
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的日新月異和生活水平的迅速提高，人們對于身體健康保障的要求越來(lái)越高。醫`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理當病人突出心臟病、腦溢血、低血糖、癲癇病等突發(fā)性疾病時(shí)，病人的生命安危將在很大程度上決定于病人能否在最短時(shí)間內得到有效的救助。由此自然促進(jìn)了急救業(yè)務(wù)的發(fā)展和常用急救知識的普及。但是在國內，整個(gè)急救體系還處于起步階段，存在的很多隱患可能在病人突發(fā)癥病后影響急救效率。例如，如果一個(gè)心臟病人在路邊散步時(shí)突然發(fā)病倒在路過(guò)該怎么辦?打電話(huà)?如果附近沒(méi)有公共電話(huà)呢?找人幫忙?一旦被非專(zhuān)業(yè)人員錯誤處理，導致延誤治療很可能弄巧成拙。打車(chē)送醫院?資料表明，當病人心跳停止后 5-10min腦細胞就開(kāi)始死亡。換句話(huà)說(shuō)：在這種情況下必須要讓專(zhuān)業(yè)急敵人員盡快到場(chǎng)才能保證病人的生命安全。從這個(gè)角度進(jìn)行思考，我提出了這么一個(gè)設想：能不能設計一種裝置使得病人因突然發(fā)病而跌倒到醫生趕到救治的過(guò)程得到盡快的簡(jiǎn)化呢?
我在專(zhuān)利局查閱有關(guān)資料之后，發(fā)現國內目前尚沒(méi)有此類(lèi)產(chǎn)品的設計。一個(gè)類(lèi)似創(chuàng )意的設計是：在一個(gè)瓶子內設置兩個(gè)金屬接點(diǎn)，瓶子內部灌一些水銀。當人站立時(shí)，水銀集中在一個(gè)接點(diǎn)處，電路斷開(kāi)。當人倒地時(shí)，瓶子的傾斜使水銀同時(shí)接觸到2個(gè)接點(diǎn)，電路被觸發(fā)，瓶子內置的`警報器發(fā)出警報，示意求助。這個(gè)設計顯然是很粗糙的。
(1)它只是通過(guò)身體傾斜的角度來(lái)決定是否報警，而不是按照真正的生理狀況，必然會(huì )出現很高的誤報率。
(2)它無(wú)非是在最短時(shí)間內引起了別人注意，卻并沒(méi)有使整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)化，所以對于提高救護效率不會(huì )起到實(shí)質(zhì)影響。
結合我自己的設想和現有設施的缺陷，我希望做出一套倒地后急救體系：當病人倒地之后，用一個(gè)監測裝置感知病人諸如血壓、脈搏等生理狀況并進(jìn)行數值分析。醫`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理一旦確定病人已經(jīng)發(fā)病，就發(fā)出無(wú)線(xiàn)電信號給最近的急救站，急救站通過(guò)gps定位病人的位置并以最快的速度調度急救人員。
但是，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的探討，幾乎沒(méi)有任何進(jìn)展，我幾乎到了要放棄的地步。但是，在老師不斷的鼓勵和啟發(fā)下，有一天，靈感幸運地光顧了我的大腦聲光求助，有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電話(huà)報警都是成熟的技術(shù)，關(guān)鍵在于沒(méi)有一個(gè)能判斷病人因其他原因跌倒與突然發(fā)病而跌倒的智能開(kāi)關(guān)裝置。
一旦這個(gè)設計能夠實(shí)現，將會(huì )具有重大的實(shí)際價(jià)值和社會(huì )價(jià)值。首先它使病人在急救最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節上得到了最大的保障，很大程度降低了突發(fā)性疾病的危險性;其次，它會(huì )使急救行業(yè)出現新的概念、新的運營(yíng)模式，也會(huì )促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品(如gps)的普及和推廣;另外，它可以使眾多患有突發(fā)性疾病的中老年人以輕松、樂(lè )觀(guān)的情緒面對生活，參與更多的社會(huì )活動(dòng)，由此產(chǎn)生的社會(huì )效應將非�？捎^(guān)。
(二)研究方案
1.縱觀(guān)整個(gè)設計思路，大致可分為三大部分
第一階段：到醫院進(jìn)一步收集有關(guān)病人(尤其是老年人)發(fā)病摔倒時(shí)候的具體生理反應的資料，比如倒地姿勢，血壓、脈搏的變化狀況等。這一階段的關(guān)鍵任務(wù)就是要通過(guò)資料分析抓住普通狀況下摔倒和因病倒地的不同。而資料估計將以心電圖和血壓數值的收集為重點(diǎn)。
第二階段：選擇適當的方式接收所需的生理信號。這一階段的關(guān)鍵在于選擇適當的傳感器以接收相對微弱的生理信號。估計這一階段要考慮的問(wèn)題是選擇什么性能的傳感器和如何分布傳感器，以達到最理想的試驗效果。
第三階段：設計分析電路。這一階段的任務(wù)就是要通過(guò)邏輯電路對傳感器接收的電信號進(jìn)行分析以判斷使用者身體狀況是否正常。主要難點(diǎn)就在于如何找到一個(gè)適當的數學(xué)模型匹配實(shí)驗數據和如何把模型通過(guò)電路實(shí)現。目前主要有兩大實(shí)施方案：一是通過(guò)邏輯電路進(jìn)行信號運算、識別;二是使用單片機編程識別。醫`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理第一種方案的好處是處理問(wèn)題直接，但當需要處理的信號相當復雜時(shí)，依靠單片機編程就顯得比較合適。選取哪種方案還要視具體情況而定。
第四階段：把以上各階段結果整合到一起，完成成品。
整個(gè)工程將主要由周慶林老師和周偉老師指導完成。大體時(shí)間安排如下：
xx年12月15日-xx年1月15日 資料積累
xx年1月15日-6月1日 模型完成
xx年6月1日-8月 整個(gè)系統檢測、完善
預期研究成果
(1)得到具體的數學(xué)模型用來(lái)根據血壓、脈搏等生理參數判斷使用者身體狀況。
(2)完成倒地后急救體系中病人狀況監測/報警系統的具體設計和其他兩部分(gps和急救站的示意性設計)，并能在演示中實(shí)現三大系統的協(xié)調工作。
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