臺灣博碩士論文加值系統

目錄
指導教授推薦書
口試委員會審定書
致謝 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
目錄 vi
圖目錄 ix
表目錄 xiii
第一章、緒論 1
1-1. 嬰兒猝死症 (Sudden Infant Death Syndrome, SIDS) 2
1-2. 睡眠呼吸中止症 (Sleep Apnea) 9
1-3. 現今量測呼吸的方式與儀器 11
1-3-1. 壓電式 12
1-3-2. 電容式 12
1-3-3. 阻抗式 13
1-3-4. 鼾聲監測 14
1-3-5. 綁帶式 15
1-3-6. EDR (ECG -derived respiration) 呼吸計算 16
第二章、以壓電原理為基礎的呼吸感測 18
2-1. 各種壓電材料比較 18
2-1-1. PVDF壓電薄膜簡介 19
2-1-2. PVDF和其它壓電材料比較 20
2-1-3. PVDF壓電感測器與其他類感測器比較 21
2-1-4. PVDF的性質及優點 21
2-1-5. PVDF的壓電特性 25
2-1-6. PVDF薄膜製造方法 28
2-1-7. PVDF聚合物的各種應用 29
2-2. 以PVDF壓電薄膜進行呼吸感測 30
2-2-1. 材料與方法 31
2-2-2. 訊號處理 35
2-2-3. 呼吸率計算與統計方法 36
2-2-4. 感測器評估 37
2-2-5. 呼吸訊號與心跳訊號的實驗驗證 40
2-2-6. 統計分析 41
2-2-7. 結論 44
第三章、研究動機與目的 45
第四章、材料與方法 46
4-1. 感測器貼片設計 46
4-2. 分三層感測器貼片 48
4-2-1. 呼吸綁帶研究測試 48
4-2-2. 分三層感測器貼片設計 50
4-2-3. 材料製作 52
4-2-4. 實驗架構 54
4-2-5. 成人臨床測試 54
4-2-6. 嬰兒模擬器測試 55
第五章、感測器貼片臨床測試結果與討論 56
5-1. 感測器貼片靜態臨床測試 56
5-2. 動態臨床測試 57
5-3. 臨床測試面臨問題 59
第六章、分三層感測器貼片臨床測試結果與討論 61
6-1. 呼吸綁帶測試 61
6-2. 成人臨床測試 63
6-3. 嬰兒模擬器測試 66
七、結論 68
八、參考文獻 70

圖目錄
圖 1. 調查對於及時了解嬰兒狀態的必要性之結果圓餅圖 4
圖 2. 調查是否使用過任何嬰兒裝置之結果圓餅圖 5
圖 3. 調查是否知道相關新型智慧型照護裝置之結果圓餅圖 5
圖 4. 調查是否願意付費使用相關產品之結果圓餅圖 6
圖 5. 調查監測兩項項目之結果圓餅圖 7
圖 6. 調查監測三項項目之結果圓餅圖 7
圖 7. 調查監測四項項目之結果圓餅圖 8
圖 8. 調查是否需要使用雲端方式監控之結果圓餅圖 8
圖 9. 壓電式嬰兒感測床墊示意圖 12
圖 10. 電容式呼吸型態測量儀示意圖 13
圖 11. 阻抗式肺量計示意圖 14
圖 12. 鼾聲感測器示意圖 15
圖 13. 綁帶式呼吸感測器示意圖 16
圖 14. EDR呼吸計算示意圖 17
圖 15. PVDF薄膜極化後而具有壓電性示意圖 26
圖 16. 正逆壓電效應的比較示意圖；(A)為正壓電效應；(B)為逆壓電效應 27
圖 17. PVDF壓電薄膜用於心跳與呼吸感測器示意圖 30
圖 18. PVDF壓電薄膜外觀實體圖 31
圖 19. 感測器貼片結構與外觀示意圖;(a) PVDF壓電薄膜為平坦狀; (b) PVDF壓電薄膜為彎曲設計 33
圖 20. (a) 訊號放大電路示意圖; (b) 整體架構示意圖 35
圖 21. (a)感測器貼片與呼吸綁帶所量測到的呼吸訊號圖；(b)透過傅立葉轉換的方式將呼吸訊號轉換為功率譜密度(PSD)，並計算其個別呼吸率值 37
圖 22. 將兩種感測器貼片同時貼附於同一個人身上並分析比較其訊號不同之處 38
圖 23. PVDF壓電薄膜平坦設計(Control)與彎曲設計(Sensor patch)感測器貼片所量測到的原始訊號 38
圖 24. PVDF壓電薄膜平坦設計(Control)與彎曲設計(Sensor patch)感測器貼片心跳訊號比較結果圖 39
圖 25. PVDF壓電薄膜平坦設計(Control)與彎曲設計(Sensor patch)感測器貼片呼吸訊號比較結果圖 39
圖 26. 具有彎曲PVDF壓電薄膜設計的感測器貼片、ECG心電圖儀以及呼吸傳感器所量測出的訊號圖 42
圖 27. (a)感測器貼片與ECG心電圖儀之心跳訊號比較圖; (b)感測器貼片與呼吸應力傳感器之呼吸訊號比較圖 43
圖 28. 感測器貼片架構設計示意圖 47
圖 29. 感測器貼片做動機制模擬圖 47
圖 30. 感測器貼片整體實驗架構示意圖 48
圖 31. 呼吸綁帶實體示意圖 50
圖 32. 分三層感測器貼片設計示意圖 51
圖 33. 分三層感測器貼片做動機制模擬圖 52
圖 34. 分三層感測器貼片實體示意圖 53
圖 35. 分三層感測器貼片模組外觀設計示意圖 53
圖 36. 分三層感測器貼片實驗測試整體架構示意圖 54
圖 37. 嬰兒模擬器同時佩戴分三層感測器貼片與呼吸綁帶示意圖 55
圖 38. 受測者使用感測器貼片在靜態時的呼吸變化圖 56
圖 39. 受測者使用呼吸綁帶在靜態時的呼吸變化圖 57
圖 40. 受測者使用感測器貼片在動態時的呼吸變化圖 58
圖 41. 受測者使用呼吸綁帶在動態時的呼吸變化圖 59
圖 42. 以靜態坐姿的方式測試呼吸應力傳感器(Biopac)-呼吸綁帶所量測的呼吸變化 62
圖 43. 以動態步行的方式測試呼吸應力傳感器(Biopac)-呼吸綁帶所量測的呼吸變化 62
圖 44. 以靜態坐姿的方式測試分三層感測器貼片所量測的呼吸變化 63
圖 45. 以靜態坐姿的方式測試呼吸應力傳感器(Biopac)-呼吸綁帶所量測的呼吸變化 64
圖 46. 以動態步行的方式測試分三層感測器貼片所量測的呼吸變化 65
圖 47. 以動態步行的方式測試呼吸應力傳感器(Biopac)-呼吸綁帶所量測的呼吸變化 65
圖 48. 嬰兒模擬器同時佩戴分三層感測器貼片(藍色)與呼吸綁帶(紅色)所量測到的呼吸變化 67
 
表目錄
表1. 正壓電性與逆壓電性的介紹 26
表2. 感測器貼片與市售儀器之心跳率以及呼吸率結果比較表 44
表3. 感測器貼片與呼吸綁帶在靜態時的呼吸率比較 57
表4. 感測器貼片與呼吸綁帶在動態時的呼吸率比較 59
表5. 分三層感測器貼片與呼吸綁帶在靜態時的呼吸率比較 64
表6. 分三層感測器貼片與呼吸綁帶在動態時的呼吸率比較 66

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