面向失能老人的護理床發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

閆書豪 楊洪波 蔡黎明

0 引言

人口老齡化是社會發(fā)展的重要趨勢，是人類文明進步的體現(xiàn)，也是今后較長一段時期我國的基本國情[1-2]。2015年1月，全國老齡工作委員會辦公室、民政部等聯(lián)合啟動的“第四次中國城鄉(xiāng)老年人生活狀況抽樣調(diào)查”結(jié)果顯示，我國60歲以上老年人口有2.2億，占總?cè)丝诘?5.5%，其中15%為80歲以上的高齡老人，15%為失能和半失能老人，重度失能人群已達940萬，部分失能患者1 894萬人；長期臥床、生活不能自理的約有2 700萬人。高齡、失能半失能和空巢獨居老年人等養(yǎng)老服務(wù)重點對象的持續(xù)增加，對養(yǎng)老服務(wù)和智能養(yǎng)老產(chǎn)品的需求更加旺盛、多樣且迫切，其中失能老人因自身條件所限，有大量的臥床時間，作為失能老人日常生活的“必需品”，多功能護理床的功能設(shè)計直接影響到失能老人的體驗感受，因此智能化的多功能護理床的發(fā)展變得非常重要。

目前面向失能老人多功能護理床普遍具有體位調(diào)整、兩便、翻身、助浴等功能?，F(xiàn)階段，盡管國內(nèi)外有許多研究機構(gòu)和公司都宣稱實現(xiàn)了失能老人生活照護的一體化，但是在養(yǎng)老院和社區(qū)，面向失能老人的多功能護理床并沒有得到真正的推廣，其中一個重要原因是高端的多功能護理床仍然存在一定的技術(shù)瓶頸，尚不能滿足普遍性推廣的應(yīng)用條件。與此同時，多功能護理床的部分功能設(shè)計未能考慮到老人的體驗感，也未能從根本上緩解護理人員的工作量，諸多問題丞待解決。

2019年11月21日，《國家積極應(yīng)對人口老齡化中長期規(guī)劃》中提出：“強化應(yīng)對人口老齡化的科技創(chuàng)新能力。深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，把技術(shù)創(chuàng)新作為積極應(yīng)對人口老齡化的第一動力和戰(zhàn)略支撐，全面提升國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)體系智能化水平。提高老年服務(wù)科技化、信息化水平，加大老年健康科技支撐力度，加強老年輔助技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用?！?/p>

為此本文主要對現(xiàn)有智能護理床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)進行總結(jié)和概述，并且對未來發(fā)展方向進行了展望，最后提出了一種可行的解決方案。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

多功能護理床是傳統(tǒng)護理床將近代微電腦技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)護理床，需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、機電控制技術(shù)與醫(yī)學的交叉，在滿足臥床患者日常功能需求的同時，減輕了護理人員的機械勞動強度[3]。國內(nèi)外各護理床對失能老人的護理重點有所不同，老人可以根據(jù)實際失能程度的不同來選擇滿足自身不同使用需求的多功能護理床。本文將從失能老人實際使用需求出發(fā)，從國內(nèi)外多功能護理床的功能方面介紹其現(xiàn)狀。

1.1 國外研究現(xiàn)狀

國外的高端多功能護理床起步于重癥監(jiān)護室ICU，對于護理床產(chǎn)品的研制偏重舒適性、工藝性、安全性、先進傳感器技術(shù)等[4-5]。目前高端智能多功能護理床的研發(fā)主要集中在發(fā)達國家企業(yè)，如美國的Hillrom公司、Stryker Medical公司，瑞典的ArjoHuntleigh公司，日本的松下公司、parramount bed公司等[6-8]。

美國Hillrom公司[9]成立于1929年，從“讓醫(yī)院有家的溫暖”這一口號開始，產(chǎn)品覆蓋普通病床(Hillrom? 900)、ICU護理床(ProgressTM、TotalCare SpO2RT)、長期護理床(VersaCare)等，Progressa和TotalCare SpO2RT作為ICU護理床已經(jīng)超出了傳統(tǒng)意義床的功能，已經(jīng)可以作為一個治療設(shè)備輔助護理人員預防和治療患者的并發(fā)癥比如譫妄、呼吸機相關(guān)肺炎 (VAP)、ICU 獲得性衰弱、壓瘡 ，并且應(yīng)用于早期康復方案。VersaCare通過新一代氣墊床技術(shù)(Advanced Microclimate)，利用床面內(nèi)的氣流和材料技術(shù)結(jié)合，保持患者的皮膚涼爽和干燥，防止過多熱量和濕氣積聚。作為長時期護理床，提供了先進的壓瘡護理解決方案，同時配備多種智能傳感器，實現(xiàn)離床監(jiān)測、體質(zhì)量監(jiān)測、床頭抬高報警等。美國的Stryker Medical公司推出的InTouch重癥監(jiān)護床，除了提供普通護理床的體位調(diào)整，還集成了39個預先錄制的24種語言的臨床短語，保證了護理人員與患者之間的交流，還可以通過選擇特定聲音或音樂模塊來創(chuàng)建一個舒緩的環(huán)境。

瑞典的ArjoHuntleigh公司[10]開發(fā)了應(yīng)用于重癥的Citadel護理床系統(tǒng)，可以定制床架與患者之間的接觸力，提供接觸表面壓力重新分配的選擇。區(qū)別于Hillrom、Strker medical公司專注醫(yī)院用床，ArjoHuntleigh公司針對社區(qū)居家還開發(fā)了Minuet 2系列護理床，可以實現(xiàn)電動靠背、護膝和高度調(diào)節(jié)，兼容人體壓瘡管理。

日本松下公司研制的一款護理床[11]在護理人員的操作下可以實現(xiàn)電動輪椅的轉(zhuǎn)換，其主體分為主床體和電動輪椅兩部分，老人平躺時，輪椅和主床體組合成為完整的床面；老人需要活動時，輪椅平面脫離主床面，變形成為電動輪椅，省去了床椅轉(zhuǎn)運的過程。之后松下公司還對其進行了升級，加裝有語音識別功能和液晶顯示器，豐富了老人的生活，提升了老人的使用體驗。日本的parramount bed公司[12]作為全球醫(yī)用床領(lǐng)導者，其產(chǎn)品的實用性和安全性廣受贊譽，護理床的護欄通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，當其從內(nèi)部受壓時無法被打開，從而有效防止了老人從內(nèi)部誤操作，導致墜床。parramount bed公司研發(fā)的背膝聯(lián)動程序，幫助老人在背部上升時減輕身體下滑，使老人始終保持舒適的姿勢。為了減輕背部上升時往腳側(cè)滑落和對腹部的壓力，背板上升時會往后方和上方同時移動，有助于老人舒適地坐在床上，輔助老人輕松離床。床墊也是采用了不同軟硬度的聚氨酯泡沫，厚度僅125 mm，可以自然拉伸，既舒適又可以均勻支撐身體，其良好的拉伸性能也可以在體位調(diào)整過程中減輕皮膚和床墊之間的摩擦。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國的護理床研制也有較長時間，針對不同程度的失能老人，設(shè)計了眾多不同功能的護理床，例如起背、翻身、兩便等功能。

1999年，汪吉鵬等[13]利用可編程邏輯控制器控制電動推桿，設(shè)計了新型電動護理床，能輔助抬背、屈腿以及側(cè)翻身，邁出了我國智能護理床的重要一步。

2006年，Zhang等[14]設(shè)計了一款多功能護理床，該床可以監(jiān)測老人的血壓、呼吸率、心率、體溫等生理參數(shù)，并且具備報警功能，可以在生理參數(shù)出現(xiàn)異常時，及時做出通知。該床還具備語音控制功能，可以用來控制調(diào)整護理床的姿態(tài)。

2009年汪燁[15]設(shè)計出一種能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)翻、曲腿和支背3種動作的多功能自動翻身床。目前大部分的電動護理床都將側(cè)翻、曲腿和支背3種功能作為最基本功能。在滿足相同功能的基礎(chǔ)上，大家選擇不同的機構(gòu)例如液壓作為驅(qū)動源形式，追求更加細節(jié)的設(shè)計：起背過程中防擠壓、防側(cè)移、動力分析等研究。

著眼于市場上現(xiàn)有的護理床產(chǎn)品，2015年，江蘇慧明智能科技有限公司推出了家用平板智能電動護理床，可以實現(xiàn)體位調(diào)整、自動翻身、全自動大小便、沖洗、烘干、遠程監(jiān)控、遠程體檢、生命體征數(shù)據(jù)采集等功能。為了解決兩便問題，還有企業(yè)研發(fā)出了可穿戴的大小便護理機器人[16]，但通過前期的走訪以及調(diào)研，發(fā)現(xiàn)關(guān)于這些兩便的先進方案目前仍然有推廣不利和護工不接受的問題。但是往往在解決原先兩便問題的時候，又引入了新的問題，比如造成環(huán)境污染、護理過程復雜度加大、成本提高等。洗浴護理[16]作為近年來新的需求，也有越來越多的研究[17-20]，但是仍存在安全性、便利性的問題。

2015年，徐慧等[20]對老年人護理床的功能需求進行了研究，嘗試得出適宜的設(shè)計研發(fā)策略，調(diào)查指出護理人員耗時最長的是兩便護理和洗浴護理兩大項，其實護理床的兩便功能早在2010年，南昌大學的白建軍[21]就將多功能護理床與智能服務(wù)機器人融合,實現(xiàn)了床與輪椅的結(jié)合，并具備智能坐便功能。其中的智能坐便可以實現(xiàn)自動沖水、溫水沖洗、暖風烘干、大小便收集、除臭等功能。護理床本身的兩便收集作為主要技術(shù)難題，目前的主要解決方案是手動人工清洗、水循環(huán)處理、自動打包3種[22]。

對于傳統(tǒng)護理床而言，患者想從床上坐到輪椅，需要護理人員輔助才能實現(xiàn)，由于長期臥床身體條件下降，容易在轉(zhuǎn)移過中產(chǎn)生損傷。為了避免患者因長期臥床引起心理和生理上的負擔，國內(nèi)許多研發(fā)機構(gòu)通過輪椅與床之間的結(jié)合，研發(fā)出多種輪椅床的設(shè)計。不同于床直接變成輪椅的設(shè)計，北京航空航天大學的胡木華等[23]開發(fā)了E-bed系列多功能護理床，其采用可分離式床架結(jié)構(gòu)，除了具有輔助支背、屈腿及翻身等基本功能，還可自動轉(zhuǎn)換成輪椅，在床椅分離后，遙控器控制座椅的移動。

2018年華南理工大學付西敏[24]將語音識別的功能加入輪椅床，提高了輪椅式護理床的人機交互能力，降低了操作要求。目前輪椅床的應(yīng)用慢慢聚焦于控制方式以及附加的康復功能[25-28]。

新材料、新型傳感器應(yīng)用、以及新的人機交互方式也是護理床研發(fā)的未來趨勢之一。生命體征監(jiān)測系統(tǒng)作為多功能護理床的附件，常常用于監(jiān)測患者體溫、心率、血壓等生理參數(shù)和人體壓力等健康管理指標[29-31]，當監(jiān)測到的數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)時，系統(tǒng)會及時發(fā)出警告信號，護理人員和醫(yī)生可根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)采取相應(yīng)處理措施。護理床的人機交互方式越來越多。目前的手控盒帶線控制、手控盒遙控控制、平板和手機終端控制、語音控制、肌電控制、眼動控制和互聯(lián)網(wǎng)遠程控制等多種人機交互方式各有特點，使用人員可以按照自身實際身體狀態(tài)和習慣選擇合適的交互方式[32-34]。圖1為國內(nèi)護理床發(fā)展路線圖。

圖1 國內(nèi)外護理床發(fā)展路線Figure 1 Development route of nursing bed at home and abroad

隨著在多功能護理床核心關(guān)鍵問題的深入研究，舒適性和智能化是必然的發(fā)展趨勢。近年來，雖然出現(xiàn)的新型多功能護理床具備眾多優(yōu)點，但更多的是應(yīng)用于普通老人或者半失能老人。面向全失能老人，仍然需要研發(fā)更具有針對性的智能護理設(shè)備。多功能護理床很可能會出現(xiàn)一種新型的樣式或者形式，在實現(xiàn)護理床本身的基本體位翻身功能以外，可以在非轉(zhuǎn)運的情況下，既能實現(xiàn)老人在床的洗浴護理，又能實現(xiàn)室外環(huán)境的模擬和視頻陪護，以滿足失能老人的生理和心理需求。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

智能護理床的研發(fā)在一定程度上解決了失能老人的生活護理問題，改善了臥床老人的生活環(huán)境，降低了護理人員勞動強度，提高了醫(yī)院、社區(qū)等護理機構(gòu)的護理環(huán)境水平。通過以上對國內(nèi)外護理床特點的分析，概括出以下護理床設(shè)計生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。

(1)人機工程學原理。人機工程學理論是將“人”的因素充分考慮到設(shè)計當中，實現(xiàn)以人為中心的設(shè)計，是衡量當代產(chǎn)品設(shè)計水平的重要指標。在護理床設(shè)計過程中需要嚴格按照人機工程學的要求進行設(shè)計，護理床的性能將得到保障。

(2)多姿態(tài)調(diào)整功能。智能護理床和普通護理床最大的區(qū)別就是智能護理床能根據(jù)需要，實時地完成對失能老人的姿態(tài)調(diào)整，從而避免老人在長期臥床過程中某些部位長期受壓，降低褥瘡的發(fā)病率。

(3)兩便處理裝置。幫助臥床老人解決兩便問題，是護理人員和臥床老人的迫切需要。智能護理床安裝兩便處理裝置不僅可以解決失能老人兩便難題，而且可以減輕護理人員工作負擔。

(4)洗浴功能。失能老人臥床洗浴問題一直未能得到合理的解決，而對于失能老人而言，一個良好的洗浴體驗不僅是解決了個人衛(wèi)生難題，而且也可以給到老人良好的照護體驗。

(5)生理參數(shù)監(jiān)測功能。智能護理床大多數(shù)都具備對老人的體溫、呼吸率、心率、血壓等生理參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備，通過傳感器反饋回來的數(shù)據(jù)對老人的多個生理參數(shù)進行實時監(jiān)測，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)的情況時，系統(tǒng)會及時發(fā)出警告信號，方便護理人員和醫(yī)生及時地做出相應(yīng)的處理措施。

(6)多媒體娛樂平臺。當前較為先進的一些護理床一般安裝有平板電腦、電視機、通話設(shè)備等供老人使用的多媒體設(shè)備，這些設(shè)備的安裝豐富了老人的日常生活。

3 展望

觀察國內(nèi)護理床的發(fā)展趨勢，多功能護理床的研發(fā)是朝以下幾個方向進展的。(1)智能化。集成更多的功能滿足日常生活護理，實現(xiàn)助餐、助行、體位變換、兩便、安全監(jiān)護、報警等功能。(2)舒適性。在多功能化的基礎(chǔ)上，面向不同的護理床用戶，個體之間存在差異，若想滿足大多數(shù)使用者的要求，設(shè)計生產(chǎn)者就要從細節(jié)出發(fā)，做得更人性化，更舒適。(3)人性化。作為服務(wù)于失能老人的“必需品”，要想滿足大多數(shù)使用者的要求，設(shè)計生產(chǎn)者必須從一開始就把人性化因素考慮進來，從細節(jié)出發(fā)，充分考慮失能老人的實際使用情況，嚴格按照人機工程學標準進行設(shè)計，使其符合大部分使用者的使用習慣。(4)模塊化。對于失能老人而言，由于失能程度的不同，對護理床功能的需求也會有所差異。設(shè)計者和生產(chǎn)者應(yīng)該按照一定的標準對護理床進行模塊化劃分，根據(jù)老人不同的需求，快速完成模塊化組裝。模塊化不僅可以增加實用性，還有利于產(chǎn)品進行后續(xù)的改良升級。

但是面對失能老人，還是缺乏合適的解決方案。應(yīng)該在結(jié)構(gòu)形式和功能需求上另辟蹊徑，跳出原來傳統(tǒng)多功能護理床的設(shè)計思路，設(shè)計新型的生命艙形式的方案。圖2為生命艙方案圖。

圖2 生命艙方案Figure 2 Life cabin plan