(一)選題背景

　　隨著科學(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越高。當(dāng)病人突出心臟病、腦溢血、低血糖、癲癇病等突發(fā)性疾病時，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間內(nèi)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(nèi)，整個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，如果一個心臟病人在路邊散步時突然發(fā)病倒在路過該怎么辦?打電話?如果附近沒有公共電話呢?找人幫忙?一旦被非專業(yè)人員錯誤處理，導(dǎo)致延誤治療很可能弄巧成拙。打車送醫(yī)院?資料表明，當(dāng)病人心跳停止后5-10min腦細(xì)胞就開始死亡。換句話說：在這種情況下必須要讓專業(yè)急敵人員盡快到場才能保證病人的生命安全。從這個角度進(jìn)行思考，我提出了這么一個設(shè)想：能不能設(shè)計一種裝置使得病人因突然發(fā)病而跌倒到醫(yī)生趕到救治的過程得到盡快的簡化呢?

　　我在專利局查閱有關(guān)資料之后，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)目前尚沒有此類產(chǎn)品的設(shè)計。一個類似創(chuàng)意的設(shè)計是：在一個瓶子內(nèi)設(shè)置兩個金屬接點，瓶子內(nèi)部灌一些水銀。當(dāng)人站立時，水銀集中在一個接點處，電路斷開。當(dāng)人倒地時，瓶子的傾斜使水銀同時接觸到2個接點，電路被觸發(fā)，瓶子內(nèi)置的警報器發(fā)出警報，示意求助。這個設(shè)計顯然是很粗糙的。

　　(1)它只是通過身體傾斜的角度來決定是否報警，而不是按照真正的生理狀況，必然會出現(xiàn)很高的誤報率。

　　(2)它無非是在最短時間內(nèi)引起了別人注意，卻并沒有使整個過程簡化，所以對于提高救護(hù)效率不會起到實質(zhì)影響。

　　結(jié)合我自己的設(shè)想和現(xiàn)有設(shè)施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救體系”：當(dāng)病人倒地之后，用一個監(jiān)測裝置感知病人諸如血壓、脈搏等生理狀況并進(jìn)行數(shù)值分析。一旦確定病人已經(jīng)發(fā)病，就發(fā)出無線電信號給最近的急救站，急救站通過gps定位病人的位置并以最快的速度調(diào)度急救人員。

　　但是，經(jīng)過兩個多月的探討，幾乎沒有任何進(jìn)展，我?guī)缀醯搅艘艞壍牡夭?。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、無線電話報警都是成熟的技術(shù)，關(guān)鍵在于沒有一個能判斷病人因其他原因跌倒與突然發(fā)病而跌倒的智能開關(guān)裝置。

　　一旦這個設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)，將會具有重大的實際價值和社會價值。首先它使病人在急救最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)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，它會使急救行業(yè)出現(xiàn)新的概念、新的運營模式，也會促進(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、樂觀的情緒面對生活，參與更多的社會活動，由此產(chǎn)生的社會效應(yīng)將非?？捎^。

　　(二)研究方案 1.縱觀整個設(shè)計思路，大致可分為三大部分

　　第一階段：到醫(yī)院進(jìn)一步收集有關(guān)病人(尤其是老年人)發(fā)病摔倒時候的具體生理反應(yīng)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(shù)值的收集為重點。

　　第二階段：選擇適當(dāng)?shù)姆绞浇邮账璧纳硇盘?。這一階段的關(guān)鍵在于選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅饕越邮障鄬ξ⑷醯纳硇盘枴９烙嬤@一階段要考慮的問題是選擇什么性能的傳感器和如何分布傳感器，以達(dá)到最理想的試驗效果。

　　第三階段：設(shè)計分析電路。這一階段的任務(wù)就是要通過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。主要難點就在于如何找到一個適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型匹配實驗數(shù)據(jù)和如何把模型通過電路實現(xiàn)。目前主要有兩大實施方案：一是通過邏輯電路進(jìn)行信號運算、識別;二是使用單片機編程識別。第一種方案的好處是處理問題直接，但當(dāng)需要處理的信號相當(dāng)復(fù)雜時，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(jié)果整合到一起，完成成品。

　　整個工程將主要由周慶林老師和周偉老師指導(dǎo)完成。大體時間安排如下：

　　2001年12月15日-2002年1月15日資料積累

　　2002年1月15日-6月1日模型完成

　　2002年6月1日-8月整個系統(tǒng)檢測、完善

　　2.預(yù)期研究成果

　　(1)得到具體的數(shù)學(xué)模型用來根據(jù)血壓、脈搏等生理參數(shù)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(jiān)測/報警系統(tǒng)的具體設(shè)計和其他兩部分(gps和急救站的示意性設(shè)計)，并能在演示中實現(xiàn)三大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。

　　預(yù)計主要困難將是經(jīng)驗不足導(dǎo)致的工作前期的盲目和沒有頭緒。另外由于整個設(shè)計中涉及很多專業(yè)性很強的環(huán)節(jié)，我必須有很大的耐心和決心去一步步把所需的知識積累扎實。