嬰兒呼吸特徵與呼吸狀態分類

到預期後，再進一步進行呼吸點選取之步驟，對呼吸候選點進行篩選以挑出合格

「呼吸點」。當呼吸點數量足夠，則以其獲得各呼吸點的平均週期，換算為呼吸 頻率，H.system 每隔一小段時間(約 2-3 秒)便會得到一個新的呼吸頻率，再利用 高斯連續模糊整合，將前一個頻率值與新得到的頻率值整合，其結果則視為當下 呼吸頻率值。

Hsieh 之論文未來工作部分提及 H.system 尚有些許地方有待改進，包含(1) H.system 中用到的許多參數皆未驗證其最佳性；(2)希望能加入其它特徵作為候選 點驗證之依據；(3)呼吸頻率之計算除了目前使用之高斯連續模糊整合外，還可嘗 試使用其它之方式計算；(4)希望能將 H.system 用於長期呼吸監測，以建立一套嬰 兒成長速度與呼吸頻率相關性之常模，甚至可與嬰兒表情和肢體動作等其它資訊 整合。另外本研究亦基於市場調查之角度，對數名長期從事嬰兒照護相關工作之 保母及員工進行訪談，並將這些潛在客戶對於系統功能之期待與意見整理如下：

(1)嬰兒睡眠環境多為燈光昏暗，系統於黑暗中需能運作如常；(2)夏天時偶爾會讓 電風扇吹拂嬰兒，系統於風扇吹拂之情境中需能正常量測呼吸；(3)嬰兒時常會覆 蓋厚重棉被，系統於蓋被情況下應仍能順利進行量測。

目前已開發之 H.system 雖然架構完整，然若能進一步將其改良，將能使其量 測呼吸之正確率提升並更容易滿足使用者需求。本研究根據(1) Hsieh 之論文未來 工作部分[4]及(2)訪談嬰幼兒照護機構員工及專業保母之結果，整理出上述 H.system 有待改良或克服之問題。本研究希望能改良 H.system，因此針對前述所 列問題進行研究並提出解決辦法，使系統能更加符合使用者期待，致使能夠更進 一步推廣及實際應用於臨床。

第三節 嬰兒呼吸特徵與呼吸狀態分類

H.system 除前章節提及之關於內部性能之問題外，若要提升使用便利度，讓 即使沒有醫學背景之使用者亦能使用無礙，則系統輸出內容有必要再更進一步調 整。目前 H.system 僅做到計算呼吸並輸出呼吸頻率值，然而若嬰兒照護者本身並 無嬰兒呼吸相關常識，例如：怎樣的呼吸頻率序列屬於異常範圍，則 H.system 輸 出結果對其來說，僅只是一連串無意義的數字。因此，本研究提出之視覺式嬰兒 呼吸監測系統於輸出階段增加「以呼吸頻率判斷呼吸狀態之輸出」，而輸出形式

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II. The respiration frequency is too fast/ too slow III. Non-sleeping or Non-motionless

IV. The system is not functioning properly 表 1-7：整體性呼吸頻率量測實例。

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生兒(特指出生至 28 日之嬰兒)每分鐘呼吸頻率約為 30 至 40 次。與嬰幼 兒相比，成人呼吸頻率相對緩慢，每分鐘約為 10 至 15 次。

B. 年齡越小，呼吸的節律性越不成熟：嬰幼兒呼吸節律不規則，往往是較 深的與表淺的呼吸相交替，甚至可能出現呼吸暫停的現象(一般不超過 15 秒)。這些都是嬰幼兒時期會出現的正常的生理現象，隨著慢慢的成 長，呼吸的節律性也會逐漸成熟。

二、嬰兒呼吸狀態評估：

本研究根據上述嬰兒呼吸特徵，將嬰兒呼吸狀態分為四類：正常、呼吸頻率 過快、呼吸頻率過慢和停止呼吸，其中呼吸頻率過快、過慢及停止呼吸皆視為呼 吸異常，系統將提出警告，警告訊息種類如表 1-6 所示。由於嬰兒偶爾呼吸不穩 定乃正常現象，短暫的呼吸頻率過快或過慢很可能是由於生理性的抽動或換氣等 原因造成，屬無危險之正常現象，而對於呼吸頻率過快或過慢，判斷條件如下：

A. 呼吸頻率過快：本研究將呼吸頻率過快之情形再分為整體性呼吸頻率過 快和突發性呼吸頻率過快。監測期間若發現上述兩者之存在，系統將提 出警告。

1. 整體性呼吸頻率過快：整體性呼吸頻率即監測期間內所有測得之呼 吸頻率值的眾數，用以代表嬰兒在此一期間內之呼吸常態表現。在 監測呼吸期間，雖然偶爾會因肌肉抽動或換氣等而有少量不穩定頻 率值出現，但長時間下來，會有一穩定呼吸頻率值產生，且該呼吸 頻率值被量測到的次數會遠遠多過其它頻率值，如表 1-7 所示。因 此，本研究將所有測得的呼吸頻率值之眾數視為整個監測過程的整 體性呼吸頻率。當整體性呼吸頻率超過事先給定的安全值閾時，則 表示整個監測期間，嬰兒穩定下來後的呼吸頻率仍處於過快之狀態 時，系統將發出警報。

2. 突發性呼吸頻率過快：突發性呼吸頻率即監測期間內，因某些特殊 理由突然且短暫之頻率大幅度改變，其代表當下嬰兒之呼吸並非常 態表現。在監測呼吸期間，即使整體性呼吸頻率正常，中間亦可能 突然發生短暫呼吸頻率過快之現象，即突發性呼吸頻率過快。然而 誠如前述，短暫的呼吸頻率不穩定是嬰兒時期正常現象，不見得會

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造成危險，因此必須突發性呼吸頻率過快之現象已持續一段時間，

且超過某一事先給定的安全時間值閾，才將之視為呼吸頻率過快，

並提出警告。

B. 呼吸頻率過慢：本研究將呼吸頻率過慢之情形再分為整體性呼吸頻率過 慢和突發性呼吸頻率過慢。監測期間若發現上述兩者之存在，系統將提 出警告。

1. 整體性呼吸頻率過慢：如同前述整體性呼吸頻率過快，當整體性呼 吸頻率低於事先給定的安全值閾時，則表示整個監測期間，嬰兒穩 定下來後的呼吸頻率仍處於過慢之狀態，系統將發出警報。

2. 突發性呼吸頻率過慢：如同前述整體性呼吸頻率過快，當突發性呼 吸頻率過慢之現象已持續一段時間，且超過某一事先給定的安全時 間值閾，才將之視為呼吸頻率過慢，並提出警告。

C. 停止呼吸：嬰兒時期呼吸節律性尚未成熟，呼吸頻率不穩定，偶爾甚至 可能出現呼吸暫停的現象。雖然短暫的呼吸暫停是嬰兒時期的正常現 象，但停止呼吸事關重大，因此一旦偵測到嬰兒停止呼吸超過 5 秒，系 統即發出警報。

D. 呼吸頻率正常：評估結果非上述 A 和 B 兩者，則為視為正常，系統不做 任何訊息提示。

本研究將依據上述嬰兒狀態判定方式，判定嬰兒是為表 1-6 中的何種狀態。

為考量使用者使用方便，將同時輸出視覺及語音兩種模式之提示訊息。