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用科技灭火:前线急救人员的生命徵象与环境监测
[作者 Alex Pluemer]   2024年04月25日 星期四 浏览人次: [1469]

在建筑物或结构倒塌的情况下,身体动作和定位感测器帮助紧急应变人员更好地应对现场的特定挑战和场景。本文将探讨科技如何让紧急应变更安全、更有效。


急救人员需要在可能威胁其生命以及他们所帮助的人生命的情况下提供基本服务。消防员经常暴露在极热、吸入烟雾和空气颗粒物的环境中。急救人员可能会接触到危险的麻醉剂或有毒化学物质,这些药物或有毒化学物质可以透过皮肤或呼吸吸收,有时他们并不知情(直到症状开始出现)。当建筑物倒塌或房屋或公寓发生火灾时,消防员和护理人员经常需要进入不稳定的建筑物和塔楼。急救人员遇到的各种情况以及他们工作所需的快速思维和临场反应,能够确保他们不会很快被智慧机器人取代,但科技仍然可以使拯救生命更安全、更有效率。


生命徵象监测器(包括心率、血压和血氧感测器)可以让急救人员及其主管知道何时需要医疗照护。在建筑物或结构倒塌的情况下,身体动作和定位感测器可以让主管人员知道急救人员何时可能跌倒或被撞昏。


环境感测器可以测量当地的温度和湿度,以及感知空气中是否存在有毒气体、挥发性有机化合物和颗粒物等空气污染物,接触这些污染物可能会对健康产生严重的短期和长期影响。分析感测器在边缘收集的所有资料可以帮助最隹化未来的紧急应变计划,并帮助紧急应变人员更好地应对现场的特定挑战和场景。本文将探讨科技如何让紧急应变更安全、更有效。


生命徵象监测

可携式心脏和血压监测仪并不是新技术。医生每天都会开处方,以在临床环境之外监测患者的健康状况,它们也是市场上可以买到的许多智慧型手表和健身追踪器中广泛使用的功能。它们通常将资料从使用者身体上的装置转发到中央处理中心(以及智慧型手机上的应用程式),该中心监视生命徵象是否存在任何可能显现使用者处於某种医疗困境的异常活动。为紧急应变人员设计的生命徵象感测器的功能类似,但必须能够承受更恶劣的潜在条件。急救人员需要在极热、积水以及可能接触有毒化学物质的条件下作业,他们的装置必须能够承受这些相同的条件。


健康监测不仅限於心率和血压。特别是对於急救人员和消防员来说,监测体温和血氧水平也至关重要。前线的消防员很容易出现中暑和其他与热暴露相关的症状;监测体温可以告诉急救人员及其主管何时需要采取降温措施。吸入烟雾是消防工作中的另一种危险,其不利影响通常在暴露後几个小时,甚至是几天以後,才被注意到或发现。脉搏血氧仪透过将光线穿过皮肤照射到血管来测量血液中的氧气水平。血液吸收的光量显示其含氧量。低血氧水平可能表示由於吸入烟雾而导致血液中二氧化碳含量达到危险的高水平,因此基於血氧计的可能吸入烟雾警报系统可以挽救生命。


身体定位感测器,就像健身追踪器用来计算步数的感测器类型一样,也可以告诉主管人员何时急救人员处於俯卧或不自然的位置。这对於造成掉落碎片的建筑物或结构倒塌特别有用:了解急救人员何时被击倒,可以挽救他们和被救援人员的生命。


环境监测

测量环境温度和湿度以及监测空气品质中的气体、毒素或颗粒物是工业和制造环境中的常见做法。某些运输热敏材料(尤其是潜在危险物质)的车辆也可能安装环境感测器,以确保其货物安全到达目的地。为急救人员设计环境感测器的挑战是使其尽可能轻巧且不引人注目,同时在恶劣条件下保持耐用性。


固定的温度和湿度感测器相对简单,但移动装置中的空气品质监测则更为复杂。通常,固定装置透过光折射来检测空气中的气体和颗粒物,其中装置发射出雷射光,并且被反射到装置上的二极体(图一)。



图一 : 可携式气体检测装置,用於在进入炼油厂之前测试气体状况。
图一 : 可携式气体检测装置,用於在进入炼油厂之前测试气体状况。

二极体接收到的光的强度和质量,反映的就是雷射「照亮」的空气中存在的物质。某些气体反射光的方式与其他气体不同,较大的颗粒物比小的颗粒物反射更多的光。发光和受光机构可能很精密;为适应恶劣环境而定制的感测器,需要特定的材料和结构来保护它们免受极热和掉落碎片的影响。


即时资料分析

分析来自不同来源(即携带自己的环境感测器和生命徵象监测装置的个人急救人员)的资料可以帮助主管协调紧急应变计划,以最隹化安全性和效率。在现场主管收到讯息之前,直接来自紧急情况前线的讯息经常会改变(图二)。



图二 : 消防员评估即时情况以确定灭火行动方案。
图二 : 消防员评估即时情况以确定灭火行动方案。

在多房间或多楼层建筑火灾场景中,建筑物不同部分的环境温度之间的差异可以帮助消防员了解哪里的火势最猛烈,从而帮助他们规划一条避开这些位置的疏散路线。在当地大气中存在危险毒素或其他污染物的情况下(例如化学品泄漏或工业事故),现场的急救人员可以使用空气品质监测技术来帮助他们辨识浓度最高的位置。这还可以帮助他们确定受害者可能的暴露情况,从而有可能在症状开始出现之前加速治疗。如果现场的急救人员出现反应迟钝或无法沟通的情况,身体定位感测器可以立即告诉主管他们是否可能处於危险之中或需要医疗照护。


从灾难和其他紧急应变现场收集和分析的资料,还可以帮助主管人员规划未来的应变场景。监测森林火灾急救人员的生命徵象,有助於确定暴露在极端高温和恶劣空气品质下的单班最隹时间,最隹化消防和救援行动并维护消防员的长期健康和福祉。暴露於空气中高浓度毒素或颗粒物的短期和长期影响的资料,可以刺激开发更有效的方法来防御类似污染物。


结论

急救人员必须先行一步;紧急情况发生得很快,并且在采取行动之前,并不总是有时间收集资讯和评估风险。急救人员和主管获得的即时环境资料越多,他们就越能更安全、更有效地执行作业。


环境监测可以帮助确保急救人员的安全,并帮助为接触有毒物质的受害者制定治疗计划。监测急救人员的生命徵象,可以让他们保持健康并有效工作。并且它还可以提供资料,帮助医疗专业人员确定吸入烟雾等与工作相关的危害的长期影响,并为急救人员制定更好的保护系统和治疗方案。


在前线实现完全自动化的紧急应变尚不可行,因为大多数紧急应变场景需要太多的即刻作为和快速思维,无法很快将其移交给机器处置。如果我们不能利用科技让人们完全摆脱伤害,我们至少可以用它来让在危机时刻帮助我们的人尽可能的安全,而借助生命徵象和环境的移动监测技术,我们可以做到这一点。


(本文由贸泽电子(Mouser Electronics)提供;作者Alex Pluemer为Wavefront Marketing资深技术专家)


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