盛澤凱 陳莉 黃岑穎

摘 要 “安心行——智能跌倒防護(hù)系統(tǒng)方案”主要針對于居家的獨(dú)居老年人群，可以減少和防止室內(nèi)跌倒給老年人帶來的身心損傷。第一，跌倒防護(hù)的減震設(shè)計(jì)。幫助老年人勇于走出家門，即使發(fā)生摔倒，也可以減輕沖擊力，大幅度減少骨折幾率;第二，摔倒檢測和報(bào)警系統(tǒng)。幫助老年人在摔倒后，可以自動及時聯(lián)系緊急聯(lián)系人，為老年人贏得黃金救治時間;第三，肌力鍛煉板塊。幫助機(jī)體功能衰退的老年人更好地進(jìn)行下肢力量恢復(fù)訓(xùn)練;第四，模塊化產(chǎn)品定制。滿足與貼合使用者在功能上的個性化需求以及使用體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 跌倒防護(hù) 智能防護(hù) 養(yǎng)老

中圖分類號：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）01-0004-03

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立志于開發(fā)研究出一款有溫度的產(chǎn)品，讓老年人享受行走無憂的安全生活。同時可以幫助老年人在預(yù)防跌倒的基礎(chǔ)上勇敢地獨(dú)立安全行走，提升生活質(zhì)量。

1 項(xiàng)目背景

老年人因增齡使感官敏感性神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)性及肌肉力量均出現(xiàn)退行性改變，尤其對合并神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者，由于中樞或周圍神經(jīng)系統(tǒng)疾患導(dǎo)致患者智力、肌力、感知覺能力均下降;人體正常的步態(tài)及立位的穩(wěn)定性需要感覺器官神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌肉系統(tǒng)的協(xié)調(diào)合作，其中任何系統(tǒng)的功能減退或異常都會使人的平衡能力下降，從而導(dǎo)致跌倒的發(fā)生，且老年人跌倒的危險性明顯高于中青年人。

據(jù)調(diào)查顯示：60歲以上的患者占跌倒患者總數(shù)的73.3%，數(shù)據(jù)表明65歲以上的老年人每年約有三分之一會跌倒一次或多次，76-80歲年齡組則高達(dá)81.6%。①團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，老年易摔倒的主要原因存在以下幾方面：

1.肌力減弱，走路不穩(wěn)，易跌倒。

2.骨骼較脆弱，肌肉支撐不足，并發(fā)癥較多，如尾骨骨折等。

3.沒有較好的跌倒防護(hù)措施。

根據(jù)以上調(diào)查結(jié)果，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)推出：根據(jù)安心行——智能跌倒防護(hù)系統(tǒng)方案（現(xiàn)已申請專利）設(shè)計(jì)的“智能跌倒防護(hù)褲”。

宏觀環(huán)境分析：

1.政策環(huán)境：由于人們對康復(fù)醫(yī)療的需求巨大以及通過康復(fù)治療可以大幅提高生活質(zhì)量等益處，近年來國家對康復(fù)醫(yī)療的重視程度越來越高，并通過不斷出臺相關(guān)政策來支持康復(fù)行業(yè)的發(fā)展。

鼓勵社會資本辦醫(yī)。政府鼓勵、支持社會資本進(jìn)入大健康醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域，鼓勵社會資本在大健康產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域做出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。政府政策上的支持給大健康產(chǎn)品提供了一定的保障，政府鼓勵大健康項(xiàng)目的發(fā)展，也給“安心行——智能跌倒防護(hù)褲”提供了平臺與機(jī)會。

2.經(jīng)濟(jì)環(huán)境：近年來我國衛(wèi)生總費(fèi)顯著上升，醫(yī)保覆蓋率逐步提升將刺激醫(yī)療服務(wù)需求，使得康復(fù)服務(wù)受益。2018年我國衛(wèi)生費(fèi)用達(dá)到5.8萬億元，同比增長10.27%，我國衛(wèi)生費(fèi)用占GDP的比重持續(xù)提升，2018年達(dá)到6.39%，國家提出到2020年，衛(wèi)生總費(fèi)用占GDP的比重將達(dá)到6.5%～7%。②衛(wèi)生費(fèi)用保持穩(wěn)定增長，為醫(yī)藥行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供保障，為“安心行——智能跌倒防護(hù)褲”創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

3.社會環(huán)境：根據(jù)第七次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，中國現(xiàn)有14.12億人口，人口老齡化加劇，60歲及以上人口為2.64億人，老齡人口約占總?cè)丝诘?8.7%，60、70后是全球規(guī)模最大的高凈值人群，對于健康養(yǎng)老的需求非常龐大。我國65歲以上老年人口逐年遞增，其中不乏有大量髖關(guān)節(jié)患者，僅40%的髖關(guān)節(jié)患者能夠康復(fù)。髖關(guān)節(jié)困難康復(fù)給予了“安心行”機(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時也為消費(fèi)者提供了更多的市場選擇。

4.技術(shù)環(huán)境：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大健康產(chǎn)業(yè)功能日益強(qiáng)大，物聯(lián)網(wǎng)形式層出不窮。目前，語音、大數(shù)據(jù)測量、拉力穩(wěn)定等新型信息技術(shù)、石墨烯等新型材料技術(shù)被大量應(yīng)用。技術(shù)的發(fā)展給“安心行”供了一定的技術(shù)支撐，促進(jìn)了功能的完善，提高了產(chǎn)品的性能與安全性。

2 產(chǎn)品功能

2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

“安心行”主要針對于居家養(yǎng)老的獨(dú)居老年人群，通過跌倒防護(hù)的減震設(shè)計(jì)幫助老年人減緩跌倒的沖擊力，大幅度減少骨折幾率。摔倒檢測和報(bào)警系統(tǒng)幫助老年人在摔倒后，自動及時聯(lián)系緊急聯(lián)系人，為醫(yī)生贏得黃金救治時間。

肌力鍛煉板塊可以幫助機(jī)體功能衰退的老年人更好地進(jìn)行下肢力量恢復(fù)訓(xùn)練，搭配中藥浸潤模塊可起到預(yù)防跌倒的效果。穿戴此系統(tǒng)，可以減少跌倒以

及防止跌倒帶來的嚴(yán)重后果。模塊化產(chǎn)品定制功能，滿足與貼合使用者在功能上的需求以及使用體驗(yàn)（見圖1）。

2.2 創(chuàng)新亮點(diǎn)

2.2.1 不跌倒

低頻肌力鍛煉。在保護(hù)墊中加入了低頻肌力復(fù)健芯片，可以通過低頻脈沖刺激感覺神經(jīng)纖維，暢通經(jīng)絡(luò)，利用電脈沖模擬大腦電訊號刺激肌肉進(jìn)行泵運(yùn)動，增強(qiáng)肌力，使老人行走、站立得更穩(wěn)，從根本上減少了老人跌倒的風(fēng)險。

2.2.2 少損傷

多重防護(hù)?！鞍残男小眻F(tuán)隊(duì)通過研究摔倒時的受力點(diǎn)以及髖部骨骼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出特殊的五孔位防護(hù)墊，較大地分散摔倒后的沖擊力，保護(hù)易損傷的骨骼。

防護(hù)墊內(nèi)有三層設(shè)計(jì)。最內(nèi)層：魔術(shù)貼，可以貼在防護(hù)褲上，起到固定防護(hù)墊的作用。中間層：緩沖層，采用柔軟的彈性纖維，在緩沖力的同時也增加了防護(hù)墊的舒適度。最外層：吸能保護(hù)層，由D3O材質(zhì)填充，該材料在常態(tài)下保持松弛的狀態(tài)，柔軟而具有彈性，一旦遭到劇烈撞擊或擠壓的時候，分子間立刻相互鎖定，迅速收緊變硬從而消化外力，形成一層防護(hù)層，當(dāng)外力消失后，材料會恢復(fù)到它最初的松弛軟彈狀態(tài)，更能在跌倒時吸收和分散90%以上的沖擊力，減少老人摔倒受到的傷害（見圖2）。

“安心行”防護(hù)墊中添加納米緩釋中藥試劑，起到化瘀止血、活血止痛、解毒消腫、抗癌愈創(chuàng)、增加機(jī)體免疫之功效。

2.2.3 早報(bào)警

摔倒監(jiān)測和報(bào)警功能，通過防護(hù)墊內(nèi)置的重力傳感器和陀螺儀，監(jiān)測到老人摔倒時的加速度和體位的變化，用算法自動檢測老年人是否跌倒，通過GPS芯片迅速把跌倒訊息發(fā)送給老人的照顧者和家人，并呼叫120，為老人贏得黃金救治時間。

同時，系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及節(jié)點(diǎn)設(shè)備，實(shí)時收集老年人的定位數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、門開關(guān)數(shù)據(jù)以及緊急報(bào)警數(shù)據(jù)，并將其通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器。發(fā)送的數(shù)據(jù)量最小化，減少大量冗余信息，使整套系統(tǒng)能夠使用帶寬較小的窄帶物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收（見圖3）。

2.2.4 更貼心

為滿足老人對于褲子的舒適度和個性化的需求，“安心行”采用魔術(shù)貼的設(shè)計(jì)。在易骨折的關(guān)鍵部位縫制魔術(shù)貼的毛面，使用時只需將防護(hù)墊的勾面緊貼褲子上毛面的位置即可，保證了該部位的有效防護(hù)。

2.2.5 無線充電與電池續(xù)航

無線充電：“安心行”的防護(hù)墊采用無線底座充電方式，將裝有芯片的防護(hù)墊插入無線充電底座中便可充電，初級線圈得到一定頻率的交流電，通過電磁感應(yīng)在次級線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端進(jìn)行充電。

“安心行”將發(fā)射線圈設(shè)置在充電底座內(nèi)，在其外包裹橡塑絕緣層，使感應(yīng)充電器與外部充電設(shè)備之間不是直接地通過線接觸，減少用電安全隱患，使用得更加安全可靠，并可實(shí)現(xiàn)防塵防水（IPX8）。

電池續(xù)航：機(jī)身內(nèi)部使用石墨烯電池，能在有限的空間中達(dá)到6000毫安的超大電池容量，使“安心行”在正常使用下可以續(xù)航五天以上（具體視實(shí)際使用情況而定）。

3 結(jié)語

“安心行”對于照護(hù)者乃至整個照護(hù)行業(yè)將起到一定的推動作用。為市場提供了更多的發(fā)展空間以及就業(yè)機(jī)會，同時助力《健康中國2030》的實(shí)施和完善，為廣大老年人晚年生活帶來福祉。

3.1 醫(yī)療優(yōu)勢

隨著中國人口的增長和老齡化程度的加深，醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療人員開始出現(xiàn)供求緊缺。而髖關(guān)節(jié)骨折人群尤其需要針對性的護(hù)理照料，本產(chǎn)品可以在預(yù)防跌倒的基礎(chǔ)上減輕髖關(guān)節(jié)骨折幾率?！鞍残男小睂τ陬A(yù)防摔倒及摔倒后防止髖關(guān)節(jié)損傷有較大的保護(hù)，突出了行走的安全防護(hù)，讓老年人更放心大步行走。同時，“安心行”上的感應(yīng)貼片可以感應(yīng)用戶的基礎(chǔ)身體數(shù)據(jù)，并通過后臺大數(shù)據(jù)及時反饋給相關(guān)主治醫(yī)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診療，減少去醫(yī)院的頻率，防止感染其他疾病的概率，也減輕醫(yī)療資源的占用。

3.2 商業(yè)優(yōu)勢

髖關(guān)節(jié)骨折的患者為維持自生的生活，需要專人護(hù)理，本產(chǎn)品可以減輕家屬的看護(hù)負(fù)擔(dān)和護(hù)理成本。這對于使用者本人及其家庭、社會都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時，本產(chǎn)品根據(jù)使用者的不同需求，還開發(fā)研制出了全套防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備，可配套使用相關(guān)衍生產(chǎn)品。

注釋：

① 黃佳豪，孟昉.“醫(yī)養(yǎng)結(jié)合”養(yǎng)老模式的必要性、困境與對策[J].中國衛(wèi)生政策研究，2018，07（06）：63-68.

② 2019年我國衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[J].職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援，2020，38（03）：214.