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MEMS實現革命性急救裝置願景
加速度計應用無遠弗屆

【作者: 王岫晨】   2010年11月09日 星期二

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統計資料令人警醒。當一個人遭逢突發性心跳停止時,如果沒有實施高品質的心肺復甦術(CPR),就只有數分鐘能夠存活。而且根據美國心臟協會(American Heart Association)的資料顯示,有超過95%的突發性心跳停止病患在到達醫院之前就已經死亡。


急救的反應時間只有數分鐘

ZOLL全資子公司Bio-Detek的行銷總監Tim McGough表示,許多人不願意去執行CPR,因為他們未曾受過訓練,或是缺乏執行這種急救程序的自信。也因此,若能有一個便利的儀器,協助這些人在緊急狀況下,為傷者執行正確CPR,將有更多機會挽回一條寶貴的性命。


《圖一  Bio-Detek行銷總監Tim McGough說,加速度計已經為醫療裝置帶來革命性的變革。》
《圖一  Bio-Detek行銷總監Tim McGough說,加速度計已經為醫療裝置帶來革命性的變革。》

而現在,透過科技的協助,簡便型的CPR工具已經問世了。美國一家名為ZOLL Medical的公司,透過MEMS技術開發掌上型心肺復甦術(CPR)裝置,該裝置能夠量測急救員所施予胸部按壓的速率與深度。這種PocketCPR裝置採用ADI的數位iMEMS加速度計,將PocketCPR的動作轉換成即時的量測資料,以便正確的讀取CPR胸部按壓的速率以及深度。這將可以協助急救員在進行胸部按摩時施予依據美國心臟協會(AHA)所建議的足夠力量與正確的頻率。PocketCPR提供了在緊急狀況下進行CPR時所需要的精確性。


根據心跳驟停協會的資料顯示,在美國每年有超過30萬人會發生突發性心跳停止的狀況。突發性心跳停止的定義為心臟功能發生了突然而且非預料中的中止,此種情況是需要藉由急救員立即處理的急性事件。根據美國心臟協會的準則,CPR必須在突發性心跳停止的4到6分鐘之內加以進行,若未能施予有效的CPR,每分鐘就會使死亡率增加10%。然而在發生這種緊急狀況時,通常第一個能夠做出反應的都是未經過訓練的家庭成員或是旁觀者。在突發性心跳停止發生時,最大的挑戰之一就是旁觀者通常都是未受過訓練的人,在緊急狀況下不願意或是沒有自信去進行CPR。


PocketCPR是一款獲得美國食品與藥物管理局(FDA)認可,可以在一般店面販售的急救裝置,價格為149美元,能夠以提示來促進使用者達成由AHA以及國際心肺復甦聯盟(ILCOR)所建議1.5至2英吋的按壓深度。假如按壓少於1.5英吋時,該裝置會指示急救員「push harder(再用力些)」。而假如執行了良好的按壓時,PocketCPR將會以「good compression(按壓的好)」來回應。節拍聲則可以協助使用者達到適當的按壓速率。而PocketCPR的聲音與視覺增援特點為急救員提供了自信,並且對這種要求嚴格的緊急情況需求提供了支援。


  • 隨著加速度計的功能持續提高,未來在全範圍應用領域當中將不斷增加其深度與廣度。



MEMS技術實現革命性醫療設計

PocketCPR便是透過聲音和視覺的反饋,教導急救員進行突發性心跳停止病患所需的重要救援步驟,像是在提供對於按壓深度與速度的即時反饋前,先檢查反應能力與呼叫支援等。所有的步驟都是遵循美國心臟協會的準則,確保急救員能夠執行CPR,藉以協助拯救生命,於此也展現了MEMS技術如何實現革命性的醫療照護設計,並且引導了醫療設備未來的進步。


這樣的醫療裝置歸功於iMEMS加速度計,使醫療設備廠商順利開發能夠提供對胸部按壓動作進行精密感測與動作監測的CPR裝置。iMEMS加速度計採用美國心臟協會以及國際心肺復甦聯盟(ILCOR)的準則中,所建議的胸部按壓深度1.5吋至2吋(3.8公分至5.1公分),在CPR進行期間可以提供每單一次胸部按壓深度的即時精密量測,而節拍響聲則可以協助急救員維持建議的每分鐘按壓100次的心跳速率。加速度計的動作感測能力則可以精準判定急救員在進行胸部按壓時,會導致不同胸部移動量的微妙變化。


《圖二  PocketCPR讓非專業者也能輕鬆進行CPR急救工作。》
《圖二  PocketCPR讓非專業者也能輕鬆進行CPR急救工作。》

MEMS的應用領域無遠弗屆,除了本文所提到的醫療急救用途之外,由於加速度計的功能持續提高,未來在全範圍應用領域當中將不斷增加其深度與廣度。而隨著在多軸元件中感測功能、低功率、以及小尺寸的持續改進,MEMS感測器也將持續協助系統設計廠商開發出次世代的設計,具有數據輸入、選單與顯示控制、電源管理、環境覺察以及導航等方面的新能力。


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