防顫智能勺子的設(shè)計(jì)

陳 莉，黃岑穎，盛澤凱，劉 睿

（上海健康醫(yī)學(xué)院護(hù)理與健康管理學(xué)院，上海 200237）

隨著手功能障礙人群逐漸龐大，照護(hù)這一類人群進(jìn)食成為輔助康復(fù)的重要研究課題。尋求一款產(chǎn)品可以減震維穩(wěn)、智能化的幫助手功能患者自主獨(dú)立進(jìn)食有著重要意義。本文針對(duì)防顫智能勺子的設(shè)計(jì)將進(jìn)行較為全面的闡述，使得這一類人群可以恢復(fù)獨(dú)立安全進(jìn)食的能力。同時(shí)通過各類智能系統(tǒng)幫助增加康復(fù)，進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

1 項(xiàng)目背景

中共中央政治局2016-08-26 召開會(huì)議，審議通過《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》。會(huì)議提出以提高人民健康水平為核心，以體制機(jī)制改革創(chuàng)新為動(dòng)力，以普及健康生活、優(yōu)化健康服務(wù)、完善健康保障、建設(shè)健康環(huán)境、發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)，把健康融入所有政策，加快轉(zhuǎn)變健康領(lǐng)域發(fā)展方式，全方位、全周期維護(hù)和保障人民健康，大幅提高健康水平，顯著改善健康公平，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興的中國夢(mèng)提供堅(jiān)實(shí)健康基礎(chǔ)。

基于現(xiàn)今中國腦卒中發(fā)病率第一的現(xiàn)實(shí)情況，設(shè)計(jì)本產(chǎn)品的初衷是幫助相關(guān)人群。在生理上，輔助其恢復(fù)一定的手部功能，使其能夠獨(dú)立進(jìn)食；在心理上，恢復(fù)他們的自信，極力鼓勵(lì)他們自我獨(dú)立，為其之后有社會(huì)融入感和重新獲得社會(huì)責(zé)任作鋪墊。通過推廣宣傳本產(chǎn)品，希望引起社會(huì)對(duì)于腦卒中以及相關(guān)人群的關(guān)注，設(shè)計(jì)更多創(chuàng)新產(chǎn)品，也可減輕家屬與醫(yī)護(hù)人員的負(fù)擔(dān)與壓力。

防顫智能勺子主要針對(duì)患有手部障礙疾病患者如腦卒中、帕金森、偏癱患者等。通過減震維穩(wěn)幫助使用者克服靜止時(shí)手抖、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌強(qiáng)直的手部難平衡癥狀及進(jìn)食過程中由于手部抖動(dòng)而導(dǎo)致抓握勺子困難的問題。同時(shí)，柔性測溫系統(tǒng)、模塊化產(chǎn)品定制兩大功能，滿足使用者在功能上的需求以及使用體驗(yàn)，提升使用者自主進(jìn)食、手部功能鍛煉的依從性，幫助使用者盡快康復(fù)。

消費(fèi)者對(duì)市場上目前銷售的智能勺子的功能設(shè)置有一定的看法，目前市場上的勺子功能單一，由普通勺子稍加改進(jìn)而來的傳統(tǒng)醫(yī)用康復(fù)輔助勺一般只加強(qiáng)了某方面功能，很多功能相較普通勺子并沒有發(fā)生太大改變。并且改變勺子本身形狀，只能輔助患者進(jìn)食，方便患者用餐，沒有針對(duì)手指的訓(xùn)練，不能促進(jìn)患者康復(fù)，無法解決因?yàn)槭侄秳?dòng)撒掉食物的問題。同時(shí)，勺子的蓄電以及續(xù)航能力較弱。

2 產(chǎn)品功能

防顫智能勺子是為解決市場上康復(fù)勺子穩(wěn)定性差、無測溫系統(tǒng)、功能單一、續(xù)航不足等問題，所創(chuàng)新的一款多功能防顫康復(fù)輔助勺，如圖1 所示。

圖1 防顫智能勺子

本項(xiàng)目的最大創(chuàng)新點(diǎn)是產(chǎn)品減震維穩(wěn)能力強(qiáng)大，幫助使用者握住勺子，實(shí)現(xiàn)自主進(jìn)食；配有柔性測溫貼片測量食物溫度，通過勺子中段環(huán)狀LED 顏色的變換，提醒使用者食物過燙；為滿足用戶不同的需求，提供個(gè)性化定制服務(wù)，同時(shí)產(chǎn)品中配有手部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，根據(jù)患者需求進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。產(chǎn)品配件運(yùn)用磁吸充電，保障用戶安全。產(chǎn)品外觀為乳白色流線型，給用戶美的感受。

智能防顫勺子內(nèi)部配備電磁環(huán)和永恒磁鐵，通過同性相斥原理大幅減震，再利用彈簧輔助減震，有效控制以腦卒中為代表的手部障礙患者手部抖動(dòng)以及握力不穩(wěn)，解決由于此類問題產(chǎn)生的進(jìn)食困難問題。產(chǎn)品中添加了水平模塊和陀螺儀，勺柄左右旋轉(zhuǎn)180°后勺子依舊可以維持正面向上，同時(shí)前后旋轉(zhuǎn)90°后也可保持勺子正面向上。

由勺頭的柔性測溫條測得食物溫度，通過勺子中段環(huán)狀LED 顏色的變換，防止使用者在進(jìn)食過程中產(chǎn)生不同程度燙傷，保障使用者安全。食物溫度為38～45 ℃時(shí)LED 顏色為黃色，溫度偏高，但不會(huì)造成燙傷，建議稍等片刻。食物溫度為0～37 ℃時(shí)LED 顏色為綠色，可立即食用，適于品嘗。由資料可得人體正常的體溫為37 ℃，口腔和食管的溫度為36.5～37.2 ℃，最適宜的進(jìn)食溫度應(yīng)該控制在10～40 ℃。同時(shí)由于某些食物使用時(shí)為冷食，因此綠色可食用標(biāo)準(zhǔn)下限為0 ℃。

智能防顫勺子設(shè)計(jì)將針對(duì)不同使用者的需求，提供個(gè)性化定制服務(wù)。

進(jìn)食模塊：根據(jù)患者口腔容納食物的多少不同，選擇不同大小的配套勺面。

康復(fù)模塊：根據(jù)使用者手部握力等級(jí)的不同，本產(chǎn)品提供大、中、小三套手柄，含有配套的專業(yè)康復(fù)訓(xùn)練測試、語音系統(tǒng)提示測試。如果使用者具有醫(yī)生開設(shè)的專業(yè)握力測試等級(jí)的醫(yī)囑，可定制完全符合自身握力的大小手柄。為方便某些上肢有困難的患者，本產(chǎn)品設(shè)計(jì)了可拆卸的手托，幫助使用者獨(dú)立吃飯。

計(jì)劃搭載手部康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：①康復(fù)訓(xùn)練測試。產(chǎn)品本身具有專業(yè)的康復(fù)訓(xùn)練測試，根據(jù)使用者不同的需求及手部握力級(jí)別不同，提供個(gè)性化定制專業(yè)康復(fù)訓(xùn)練。②康復(fù)按摩。由于手部屈肌腱、正中神經(jīng)與尺神經(jīng)會(huì)影響手部握力。智能系統(tǒng)會(huì)通過語音根據(jù)用戶的不同特點(diǎn)，告訴用戶按壓的具體方位并通過產(chǎn)品手柄表面的凸起顆粒進(jìn)行按壓，手部穴位眾多，凸起顆粒可對(duì)使用者手部穴位進(jìn)行刺激以達(dá)到按摩養(yǎng)生的效果。

清潔模塊：根據(jù)使用者的需求，如針對(duì)長期臥床老年人口腔細(xì)菌滋生問題，提供定制口腔清潔器套裝，幫助老年人清潔口腔，防止墜積性肺炎發(fā)生。

智能防顫勺子計(jì)劃搭載大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)。記錄用戶的體溫、脈搏、手部抖動(dòng)頻率、食物攝入量，通過連接底座內(nèi)的Wi-Fi 模塊上傳至網(wǎng)絡(luò)，采用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可從微信公眾號(hào)上查看。這些數(shù)據(jù)為康復(fù)醫(yī)師確定診療方案提供了重要依據(jù)。

大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)將帶有攝入量提醒，可以提醒患者控制攝入量。尤其對(duì)于患有糖尿病的用戶，患者可能難以感知自己是否吃飽。同時(shí)胃病患者也應(yīng)當(dāng)合理控制食物的攝入量，因此產(chǎn)品可以根據(jù)患者特性，個(gè)性化設(shè)置輸入量的值來幫助患者健康飲食。采用壓力傳感器可大致測出每勺食物的質(zhì)量，再由其中的CPU 設(shè)備計(jì)算總和。運(yùn)用語音系統(tǒng)提醒用戶不要超過攝入量，達(dá)到健康飲食目的。

大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)將包括藥物提醒語音系統(tǒng)。鑒于許多藥物有餐前或餐后使用條件，使用者提前用藍(lán)牙連接電腦或手機(jī)輸入，便可以設(shè)置飯前或飯后提醒，同時(shí)可以提醒服用何種藥及服用何種計(jì)量。

大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)將包括聯(lián)動(dòng)機(jī)制。使用者手握產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)食時(shí)，可測量使用者心率、體溫、手抖頻率。將數(shù)據(jù)記錄通過云端系統(tǒng)與家屬及醫(yī)院進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，及時(shí)反饋使用者近況。不但保證了使用者的平時(shí)健康問題，更可以在復(fù)診時(shí)向醫(yī)院醫(yī)生提供數(shù)據(jù)，更加精準(zhǔn)反饋使用者情況，進(jìn)行更合理的治療。

康復(fù)模塊：本產(chǎn)品通過“草編”對(duì)防顫智能勺子的裝配盒進(jìn)行美化裝飾。弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化，使使用者欣賞草編藝術(shù)。同時(shí)開展個(gè)性化定制服務(wù)，滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。裝配盒方便使用者攜帶，并且隔絕大部分外部細(xì)菌，防止康手寶直接裸露在空氣中。

3 結(jié)語

設(shè)計(jì)防顫智能勺子的初衷是提高手功能障礙患者的自理能力，幫助其加速恢復(fù)手功能，照顧其自尊心，對(duì)照護(hù)者乃至整個(gè)照護(hù)康復(fù)行業(yè)也將起到巨大的推動(dòng)作用。應(yīng)國家對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求，為市場提供了更多的可能、發(fā)展空間以及就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)助力《健康中國2030》的實(shí)施和完善，為廣大腦卒中的老年人帶來福祉。

實(shí)用新型專利證書：12290719。

醫(yī)療優(yōu)勢：隨著中國人口增長，老齡化加快，醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療人員出現(xiàn)供求緊缺。而手部障礙的人群尤其需要針對(duì)性的護(hù)理照料，該產(chǎn)品可以在進(jìn)食、恢復(fù)等方面起到極大促進(jìn)作用?？梢詼p輕醫(yī)療資源壓力，提升患者自理能力，照顧患者的自尊心。同時(shí)對(duì)于康復(fù)系統(tǒng)有較大的研究突破，可以幫助使用者在家中完成一些簡單的康復(fù)訓(xùn)練，并通過后臺(tái)大數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給主治醫(yī)生，與其進(jìn)行交流。可以有效降低患者去醫(yī)院的頻率，防止流行性交叉感染。同時(shí)設(shè)計(jì)配套口腔醫(yī)療護(hù)理，幫助使用者維持良好口腔狀態(tài)，減少和預(yù)防嗆咳和墜積性肺炎等情況的發(fā)生。

技術(shù)環(huán)境：隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，康復(fù)醫(yī)療器械功能日益強(qiáng)大，物聯(lián)網(wǎng)形式層出不窮。目前，存在語音、大數(shù)據(jù)測量、拉力穩(wěn)定等新型信息技術(shù)，同時(shí)也有柔性材料、石墨烯等新型材料技術(shù)。技術(shù)的發(fā)展給醫(yī)用康復(fù)輔助勺提供了一定的技術(shù)支撐，促進(jìn)功能完善，提高產(chǎn)品的性能與安全性。