Development of a Projection Moir? System for Measuring large deformation of a compressed air cell - Advancing a smart air cushion system for preventing pressure ulcers
Date Issued
2016
Date
2016
Author(s)
Cheng, Sheng-Lin
Abstract
壓瘡是對需使用輪椅行動的脊髓損傷患者常見且嚴重的問題之一，除了本身對患者造成生理及經濟上的負擔之外，對照護資源的需求也是相當可觀，且對於整個醫療體系更為一大挑戰。為了能在根本上解決壓瘡的問題，本研究團隊發展出一具有氣囊陣列之智能型氣囊式座墊，以提供區域性減壓及加壓之功能，並提供量測病人體量之功能，提供醫師診斷之依據。為了能將氣囊與病人的資訊連結，本篇論文發展可量測高壓氣囊受壓變形的投影式疊紋法系統，以探討智能型座墊上的氣囊受壓後行為表現，得到氣囊之特性曲線，以做為控制智能型氣囊式座墊之根據，並藉此有效提升壓瘡的預防效能。 以投影式疊紋法量測大變形技術，可量測出氣囊受壓前後的表面輪廓以及大變形，並在不同施加重量量測下，依照截面曲線分析方式得知氣囊的體積、高度、膨脹量等等物理量和相關性趨勢，並且在二維的觀測角度之下，以二元四次多項式方程擬合出氣囊膨脹所形成的橢圓截面積，證實氣囊在不同重量下的膨脹行為。再搭配有限元素模擬，針對氣囊的材料表面受壓分佈、側邊形變位移量以及內部氣壓的計算做分析，並與投影式疊紋法測得的數據作比較，驗證出模擬結果與光學量測結果的相符程度，最後應用Arduino控制器操控單顆氣囊充氣與放氣，並且以持續施壓作重量測試，提供智能型座墊量測乘坐者體重的依據；這種新開發的智能座墊具有選擇性地減少局部臀部組織受壓的能力，此外，還可以藉由量測出病人體重，提供醫務人員臨床診斷資訊，使醫務人員可以依照患者身體重量指數提供正確的藥物劑量，並有效治療甚至預防壓瘡的產生。
Subjects
Pressure ulcers (PU)
thermoforming
Fringe projection
Fast Fourier Transform (FFT)
Finite element modeling
pressure sensor
Type
thesis
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Name
ntu-105-R03525040-1.pdf
Size
23.54 KB
Format
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Checksum
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