防顫智能勺子的設計

陳 莉，黃岑穎，盛澤凱，劉 睿

（上海健康醫學院護理與健康管理學院，上海 200237）

隨著手功能障礙人群逐漸龐大，照護這一類人群進食成為輔助康復的重要研究課題。尋求一款產品可以減震維穩、智能化的幫助手功能患者自主獨立進食有著重要意義。本文針對防顫智能勺子的設計將進行較為全面的闡述，使得這一類人群可以恢復獨立安全進食的能力。同時通過各類智能系統幫助增加康復，進行康復訓練。

1 項目背景

中共中央政治局2016-08-26 召開會議，審議通過《“健康中國2030”規劃綱要》。會議提出以提高人民健康水平為核心，以體制機制改革創新為動力，以普及健康生活、優化健康服務、完善健康保障、建設健康環境、發展健康產業為重點，把健康融入所有政策，加快轉變健康領域發展方式，全方位、全周期維護和保障人民健康，大幅提高健康水平，顯著改善健康公平，為實現“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興的中國夢提供堅實健康基礎。

基于現今中國腦卒中發病率第一的現實情況，設計本產品的初衷是幫助相關人群。在生理上，輔助其恢復一定的手部功能，使其能夠獨立進食；在心理上，恢復他們的自信，極力鼓勵他們自我獨立，為其之后有社會融入感和重新獲得社會責任作鋪墊。通過推廣宣傳本產品，希望引起社會對于腦卒中以及相關人群的關注，設計更多創新產品，也可減輕家屬與醫護人員的負擔與壓力。

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

消費者對市場上目前銷售的智能勺子的功能設置有一定的看法，目前市場上的勺子功能單一，由普通勺子稍加改進而來的傳統醫用康復輔助勺一般只加強了某方面功能，很多功能相較普通勺子并沒有發生太大改變。并且改變勺子本身形狀，只能輔助患者進食，方便患者用餐，沒有針對手指的訓練，不能促進患者康復，無法解決因為手抖動撒掉食物的問題。同時，勺子的蓄電以及續航能力較弱。

2 產品功能

防顫智能勺子是為解決市場上康復勺子穩定性差、無測溫系統、功能單一、續航不足等問題，所創新的一款多功能防顫康復輔助勺，如圖1 所示。

圖1 防顫智能勺子

本項目的最大創新點是產品減震維穩能力強大，幫助使用者握住勺子，實現自主進食；配有柔性測溫貼片測量食物溫度，通過勺子中段環狀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，提供個性化定制服務，同時產品中配有手部康復訓練系統，根據患者需求進行康復訓練。產品配件運用磁吸充電，保障用戶安全。產品外觀為乳白色流線型，給用戶美的感受。

智能防顫勺子內部配備電磁環和永恒磁鐵，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以及握力不穩，解決由于此類問題產生的進食困難問題。產品中添加了水平模塊和陀螺儀，勺柄左右旋轉180°后勺子依舊可以維持正面向上，同時前后旋轉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，通過勺子中段環狀LED 顏色的變換，防止使用者在進食過程中產生不同程度燙傷，保障使用者安全。食物溫度為38～45 ℃時LED 顏色為黃色，溫度偏高，但不會造成燙傷，建議稍等片刻。食物溫度為0～37 ℃時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 ℃，最適宜的進食溫度應該控制在10～40 ℃。同時由于某些食物使用時為冷食，因此綠色可食用標準下限為0 ℃。

智能防顫勺子設計將針對不同使用者的需求，提供個性化定制服務。

進食模塊：根據患者口腔容納食物的多少不同，選擇不同大小的配套勺面。

康復模塊：根據使用者手部握力等級的不同，本產品提供大、中、小三套手柄，含有配套的專業康復訓練測試、語音系統提示測試。如果使用者具有醫生開設的專業握力測試等級的醫囑，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，本產品設計了可拆卸的手托，幫助使用者獨立吃飯。

計劃搭載手部康復訓練系統進行如下活動：①康復訓練測試。產品本身具有專業的康復訓練測試，根據使用者不同的需求及手部握力級別不同，提供個性化定制專業康復訓練。②康復按摩。由于手部屈肌腱、正中神經與尺神經會影響手部握力。智能系統會通過語音根據用戶的不同特點，告訴用戶按壓的具體方位并通過產品手柄表面的凸起顆粒進行按壓，手部穴位眾多，凸起顆粒可對使用者手部穴位進行刺激以達到按摩養生的效果。

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

智能防顫勺子計劃搭載大數據智能分析系統。記錄用戶的體溫、脈搏、手部抖動頻率、食物攝入量，通過連接底座內的Wi-Fi 模塊上傳至網絡，采用大數據進行分析，統計結果可從微信公眾號上查看。這些數據為康復醫師確定診療方案提供了重要依據。

大數據智能分析系統將帶有攝入量提醒，可以提醒患者控制攝入量。尤其對于患有糖尿病的用戶，患者可能難以感知自己是否吃飽。同時胃病患者也應當合理控制食物的攝入量，因此產品可以根據患者特性，個性化設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量，再由其中的CPU 設備計算總和。運用語音系統提醒用戶不要超過攝入量，達到健康飲食目的。

大數據智能分析系統將包括藥物提醒語音系統。鑒于許多藥物有餐前或餐后使用條件，使用者提前用藍牙連接電腦或手機輸入，便可以設置飯前或飯后提醒，同時可以提醒服用何種藥及服用何種計量。

大數據智能分析系統將包括聯動機制。使用者手握產品進行進食時，可測量使用者心率、體溫、手抖頻率。將數據記錄通過云端系統與家屬及醫院進行聯動，及時反饋使用者近況。不但保證了使用者的平時健康問題，更可以在復診時向醫院醫生提供數據，更加精準反饋使用者情況，進行更合理的治療。

康復模塊：本產品通過“草編”對防顫智能勺子的裝配盒進行美化裝飾。弘揚中國傳統文化，使使用者欣賞草編藝術。同時開展個性化定制服務，滿足消費者的個性化需求。裝配盒方便使用者攜帶，并且隔絕大部分外部細菌，防止康手寶直接裸露在空氣中。

3 結語

設計防顫智能勺子的初衷是提高手功能障礙患者的自理能力，幫助其加速恢復手功能，照顧其自尊心，對照護者乃至整個照護康復行業也將起到巨大的推動作用。應國家對大學生創新創業的要求，為市場提供了更多的可能、發展空間以及就業機會，同時助力《健康中國2030》的實施和完善，為廣大腦卒中的老年人帶來福祉。

實用新型專利證書：12290719。

醫療優勢：隨著中國人口增長，老齡化加快，醫療設備和醫療人員出現供求緊缺。而手部障礙的人群尤其需要針對性的護理照料，該產品可以在進食、恢復等方面起到極大促進作用。可以減輕醫療資源壓力，提升患者自理能力，照顧患者的自尊心。同時對于康復系統有較大的研究突破，可以幫助使用者在家中完成一些簡單的康復訓練，并通過后臺大數據及時反饋給主治醫生，與其進行交流。可以有效降低患者去醫院的頻率，防止流行性交叉感染。同時設計配套口腔醫療護理，幫助使用者維持良好口腔狀態，減少和預防嗆咳和墜積性肺炎等情況的發生。

技術環境：隨著中國科學技術的不斷發展，康復醫療器械功能日益強大，物聯網形式層出不窮。目前，存在語音、大數據測量、拉力穩定等新型信息技術，同時也有柔性材料、石墨烯等新型材料技術。技術的發展給醫用康復輔助勺提供了一定的技術支撐，促進功能完善，提高產品的性能與安全性。