長期臥床老年人功能性護理服的設計研發

金佳勤, 于 淼, 駱一嘉, 劉冰清, 王孝東

(青島大學 紡織服裝學院,青島 266071)

據世界衛生組織數據顯示,到2040年60歲及以上人口的比例將從2010年的12.4%上升至28%[1]。至1999年起中國已步入老齡化時代,且老年人在中國人口結構的比重日益增大。隨著年齡的增長,人體的感覺功能和身體機能不斷退化,許多家庭的老年人因衰老、疾病而長期躺在床上[2]。

隨著老齡化浪潮的到來,國內外針對老年人的服裝研究也越來越多,由于長期臥床老年人在大環境中仍屬于少數人群,服裝領域及社會的關注度不高,因此針對長期臥床老年人的功能性服裝的研究相對較少[3-5]。調研發現,國外有著較為完善的老年功能性服裝市場,Able 2 Wear殘疾人服裝公司擁有功能齊全、用途廣泛的多種輪椅使用者專用服裝及其配件;IZ Adaptive是一個專業的輪椅使用者服裝品牌,以穿脫便利、合體和時尚為設計理念;美國帕森斯將輪椅使用者服裝設計納入學生研究課題,鼓勵學生關注輪椅使用者服裝款式結構設計[6]。在實地調研中,國內大多數長期臥床老年人的服裝與普通的服裝沒有較大的區別,幾乎看不到功能性服裝,大多數服裝工藝粗糙、品類稀少,這些服裝無論是在心理還是生理上都不能滿足臥床老年人的種種需求。現在國內已經開始注意到臥床老年人功能性服裝需求的巨大缺口,潘力等[7]在分析臥床老年人生理心理需求的基礎上,對服裝的開合方式及款式結構進行更深層次的研究,從而提升護理服對穿著者身心保護;基于服裝人體工程學,趙妍[8]對老年功能性服裝設計的主要構成元素進行深入研究與分析,為老年人服裝設計提供理論支持;王海毅等[9]以智能紡織品的性質和功能為切入點,為智能紡織品與老年服裝的結合提供理論依據,以及可穿戴系統在服裝領域的開發與應用,基于物聯網的老年人可穿戴系統研究[10]、服裝類可穿戴心電監護系統的設計與實現[11]等。長期臥床老年人功能性服裝正逐漸步入人們的視線,已引起人們的廣泛關注。本研究將在開合方式和款式結構設計的基礎上,針對長期臥床老年人的心理和生理需求,將尿濕報警器與服裝相結合。

本研究通過在長期臥床老年人功能性護理服的穿脫便利性、隱私保護性,尿濕實時監測及報警的功能性方面進行研究,利用假人進行排泄物測試設置尿濕監測裝置位置,最后對成品進行檢測,以期改善長期臥床老年人的生活質量,為提高整體社會護理水平提供理論和實踐基礎。

1 調研與分析

1.1 調研對象基本信息

發放問卷共557份,近八成的調查對象周圍沒有長期臥床老年人,但曾經了解過長期臥床老年人的受訪人數占比73.6%。本次問卷調查是針對“身邊有”,以及“曾經了解過”長期臥床老年人的調查對象展開的具體調查,其中長期臥床老年人的親屬、友人及護理人員的人數共占比86.85%。而被展開具體調查的調查對象中與長期臥床老年人多為親友關系。調研用戶周邊長期臥床老年人的年齡分布在70～80歲(含80歲)約為46.40%,60～70歲(含70歲)約為26.68%,80～90歲(含90歲)約為21.81%。

針對山東省青島市的嶗山區敬老院、福彩南山養老院、青島市老年公寓、市南區圣德醫養的長期臥床老年人及護理人員、管理人員進行了看望與實地訪談調查。其中,嶗山區敬老院的長期臥床老年人年齡多為80歲左右;福彩南山養老院的長期臥床老年人年齡集中在88歲以上;圣德醫養的長期臥床老年人年齡都在66歲以上。由于長期臥床老年人語言交流困難,實地訪談調查對象以詢問護理人員、管理人員為主。

1.2 調研對象基本特征分析

1.2.1 生理特征

結合實地與問卷調研情況,長期臥床老年人大多數年齡集中在70～80歲,其中約45%的老年人是由于癱瘓、摔跤等后天事故臥床不起,約35%是由于年齡較大生活無法自理才臥床修養,還有其他由于先天性生理缺陷而臥床。除了因年齡增長而產生的生理機能減弱外,臥床老年人由于長期臥床,難以進行日常的運動,即使有醫護護理人員的康復訓練,肌肉也會慢慢萎縮,骨骼系統逐漸退化,極易造成骨折,在照顧老人生活起居的時候需特別注意,盡量避免大幅度的動作造成不必要的損傷。由于長期靜臥不動,人體與床接觸面長期受壓,血液循環受阻,導致皮膚和皮下組織營養缺乏從而出現褥瘡,增加患者痛苦[13],因此需定時為臥床老年人翻身、擦拭身體、更換衣服,避免同一部位長時間受壓。

1.2.2 心理特征

長期臥床老年人因長期行動被限制在床上,與外界接觸交往減少,加之病痛折磨,在一定程度上身心俱疲,對事物的接受程度和忍耐程度大大降低[14]。普通護理服的穿脫運動幅度較大,對于長期臥床行動不便的老年人來說是極其耗費時間與精力的事情,易造成老年人對擦拭身體、更換服裝產生一定的抗拒心理。另外,普通護理服并不是針對臥床老年人進行設計的,更多是為了方便洗滌、醫院統一管理,并沒有過多地考慮長期臥床老年人行動不便、穿脫困難、易暴露隱私部位等問題,使老年人自尊心受到一定程度的傷害[15]。因此在進行長期臥床老年人功能服裝的設計時,需充分考慮老年人的心理需求,在滿足穿脫方便的同時,注重隱私保護。

1.3 需求分析

1.3.1 功能需求分析

由于長期臥床老年人生活無法自理,且市面上普通服裝在長期臥床過程中顯示出較多的不便,長期臥床老年人對服裝穿脫及護理過程中的功能性需求加大。問卷調研結果顯示:有231個問卷調查對象聽說過針對長期臥床老年人的功能性服裝,占調研總人數的56.3%,但使用特制服裝的僅有17.17%,由此可知針對長期臥床老年人的功能性服裝普及度不高。為更好地保證長期臥床老年人的著裝舒適性,大多數長期臥床老年人穿著的服裝多為自行購買,沒有自理能力的長期臥床老年人一般不著下裝,多用紙尿褲代替,這對老年人自尊心會造成一定的傷害。主流醫療養老機構會為長期臥床老年人配置普通病號服式樣的兩件式棉質套裝,為提升護理過程的舒適性、降低護理難度,護理人員會對長期臥床老年人服裝中常需護理且穿脫不便的部位進行簡單裁剪。

實地調查結果顯示:大多數人所期望的針對長期臥床老年人服裝的功能主要為易穿脫、易清洗、實時監測功能,且需求程度為易穿脫>實時監測>易清洗。后續對監測功能需求進行更為深入的調研,目前無論是在家看護還是在療養院看護的長期臥床老年人,服裝具體監測功能的需求程度為血壓>體溫>排泄提醒>心率,如圖1所示。

圖1 長期臥床老年人服裝詳細功能需求分析Fig.1 Detailed functional requirements of clothing for long-term bedridden elderly people

1.3.2 款式需求分析

由于長期臥床老年人行動不便,為了避免過度運動對老年人造成傷害,老年人日常活動均在床上進行。結合實地調研和問卷調研,長期臥床老年人的日常活動如圖2所示,主要包括如廁、擦洗身體、醫護護理及康復訓練等。因此護理服裝的款式結構應該符合長期臥床老年人的特殊需求,除了服裝寬松量應該適當增加之外,在服裝開口、結構分割線及接縫等方面也要進行特殊設計,方便護理人員在幫助老年人進行日常活動時增加穿脫便利性,滿足穿脫過程中的舒適性需求[16]。

圖2 長期臥床老年人日常活動與服裝款式需求分析Fig.2 Daily activities and clothing style demand analysis of the long-term bedridden elderly people

在關于對臥床老年人的擦洗方式調查中發現,約65.89%的人群選擇半脫服裝擦洗,約31.09%的人群選擇完全脫下服裝,約3.02%的人群選擇不擦洗。由于長期臥床老年人肢體活動受限,超過一定范圍的活動容易傷害到老年人,大多數臨床護理人員會選擇半脫服裝對老年人進行擦洗。因此在服裝款式需求上,需要在一些關鍵部位進行開口設計,例如在上衣領部、肩部或袖部設計開口,在下裝褲子大腿處安裝拉鏈或采用襠部開口等方式,另外還需要考慮服裝開口部位的美觀性和舒適性等問題[17]。

根據調研數據中長期臥床老年人護理出現的問題與款式需求進行統計分析,如圖3所示,老年人排泄物弄濕被褥、老年人得褥瘡、老年人因不舒適撕扯紙尿褲、衣片連接處影響服裝舒適度等問題在長期臥床老年人日常生活中經常出現,困擾著大部分家人、友人與護理人員。因此,服裝款式更應該關注舒適性、親膚性及安全性,特別要關注無法清楚表達自己需求或不愿意表達的老年人如廁問題。

圖3 長期臥床老年人護理出現的問題分析Fig.3 Analysis of problems in nursing the long-term bedridden elderly

1.3.3 其他需求分析

為了長期臥床老年人功能性服裝能更好地走進市場,為更多用戶所接受,本研究在調查問卷中設置了“如果市面上出現了針對長期臥床老年人穿著的服裝,您可以接受一套服裝的價格是多少?”這一問題。根據有效問卷結果顯示,500元以下的有178份,約占41.30%;501元～1 000元的有193份,約占44.78%;1 001元～1 500元的有54份,約占12.53%;1 501元～2 000元的有6份,約占1.39%。由此可知人們對于針對長期臥床老年人穿著服裝的價格接受度較高,范圍較廣,且大部分人對于此類服裝的價格在501～1 000元,可見人們更關注此類服裝的品質,而非價格。長期臥床老年人幾乎沒有外出情況,磨損情況少,服裝的持久度較高,對服裝在質量上的需求較常人低,對于服裝更多的是在工藝、面料、功能性等實際需求上,因此此類服裝需根據客戶實際需求進行有針對性的設計。長期臥床老年人多患有一種或多種慢性病,身心備受折磨,其親友在能夠讓老年人更舒適的前提下普遍對價格的敏感度較低,這讓服裝開發者有更廣闊的設計與開發空間,有效提升服裝品質。

綜上所述,長期臥床老年人及護理人員更加注重護理服是否能夠減少甚至避免隱私部位的暴露、是否方便穿脫、是否方便洗滌等方面。護理服在滿足穿著舒適性、親膚性及安全性等基本需求后,消費者對血壓監測、體溫監測、排泄提醒、心率監測等功能提出新的要求,且目前長期臥床老年人功能性護理服的消費對象的價格敏感程度較低,入市門檻較低,具有較為廣闊的發展空間。

2 設計研發

2.1 設計理念

老年人功能性護理服的設計開發,應當根據調研結果,分析用戶實際需求,確立長期臥床老年人功能性護理服的設計理念和思想:1) 親膚性和舒適性,護理服會直接和人體皮膚產生接觸,因此在面料選擇上應選擇親膚性面料,在工藝設計時應充分考慮穿著舒適性,減少服裝與人體皮膚間的直接摩擦,更好地保護人體;2) 易穿脫性,老年人生理機能退化,需避免幅度過大的運動,因此在進行服裝設計時需充分考慮易穿脫性;3) 審美性,任何的服裝款式結構設計都應考慮穿著者的穿著場合及其審美,護理服屬于室內服裝,室內服裝與老年人服裝的款式都比較簡潔大方,色彩也較為樸素;4) 功能性,長期臥床老年人功能性護理服是針對長期臥床生活無法自理的老人而設計的,且老人自尊心較強,不愿在排泄物泄露時主動尋求幫助,因此需增加排泄物泄露監測及報警裝置,更及時地照顧臥床老人。

2.2 款式設計

基于上述服裝設計理念和思想,進行長期臥床老年人功能性護理服設計:1) 出于親膚性和舒適性考慮,選用蜂巢組織的棉纖維面料,在面料接縫處采用包縫工藝,最大程度地減少服裝對皮膚的摩擦,提高穿著舒適性;2) 由于長期臥床老年人生理機能不斷退化,日常活動大多由護理人員協助進行,因此服裝款式上應在袖管、褲管等部位進行開口設計,除了便于護理人員穿脫服裝外,還可以在不脫服裝的前提下為老年人進行擦洗[18];3) 根據審美性需求,護理服采用H型設計,并選擇飽和度較低的淺灰色;4) 根據功能性需求,在褲子后片襠部內側置入濕度監測裝置,并在后腰側面縫制小口袋,便于警報裝置的置入與取出,在右膝關節部位設置尿袋,保護老人的隱私。

2.2.1 上 裝

由于長期臥床老年人體型發生較大變化,普遍存在胸部下垂、腹部凸起、腰背部彎曲等問題[19-20],因此選擇H型結構。受研究環境影響,本研究只針對冬季長期臥床老年人功能性護理服進行研究和款式結構設計。老年人對于氣溫變化的敏感度比普通人要高,穿的也會比年輕人多且厚,老年人在選擇外套時會選擇較為寬松的服裝,因此本研究根據GB/T 1335.2—2008《服裝號型 女子》中應使用號型指標,比如選擇165/92A為基礎樣衣,樣衣詳細規格尺寸如表1所示。

表1 上衣規格尺寸Tab.1 Jacket specification and size table

如圖4所示,上裝加深領圍,增大領子部位的寬松度,減少頸部與面料的摩擦;加深袖窿,增加放松量,提高舒適度,減少與人體皮膚間的摩擦;腰部放省,減少束縛感。根據調研結果可以發現,處于臥姿狀態時,排泄物極易倒流弄濕上衣后背、褲腰和被褥,因此對上裝進行前長后短的設計,避免上衣被污染,減少上衣的更換頻率。本研究在上衣兩個袖管側縫處設計從頸部至袖口的雙頭拉鏈,便于護理人員為長期臥床老年人更換服裝及擦洗身體,同時可減少護理時老年人產生不必要的活動量并節省更換服裝所需的時間。

圖4 冬季上裝款式示意Fig.4 Winter jacket style diagram

上衣為插肩袖設計,可提升手臂的活動范圍,減少服裝對人體的牽拉,袖子外側中部采用拉鏈設計,拉鏈內部縫有寬3 cm的雙層內門襟貼,避免拉鏈與人體皮膚產生直接接觸,提高穿著舒適性,內門襟貼向上延伸至外側,形成側縫邊為5 cm,與側縫相對邊為3 cm的直角梯形,遮蓋雙拉鏈頭,提高美觀性。衣片前門襟寬3.5 cm,內置5個2 cm×4 cm的魔術貼,左右衣片外側各有1個14 cm×15 cm的貼袋。

2.2.2 下 裝

出于舒適性的考慮,下裝設計為較為寬松的直筒褲,為下肢留出充足的余量。在不受外力自然狀態下的腰圍為72 cm,褲長為100 cm,褲口寬為22 cm。如圖5所示,兩側褲管的褲縫處,從腰頭至褲口處有雙頭拉鏈設計,拉鏈內側的內門襟貼同衣袖處,避免拉鏈與皮膚直接接觸。雙頭拉鏈設計可便于護理人員為臥床老年人更換紙尿褲,從褲腳向上拉開可便于護理人員為長期臥床老年人擦洗身體。針對排尿困難,需要使用尿管的臥床老年人,在右側褲管膝蓋下方設置13 cm×12 cm的立體口袋,帶蓋下方留有可供尿管通過的小口,導尿管可從口袋蓋下伸入,與尿袋相連[21],方便且隱蔽。

圖5 冬季下裝款式Fig.5 Winter bottom design diagram

該服裝將功能性放在首位,既符合老年人對現代服裝的基本需要,又符合老年人內心的情感需求,從而保護了老年人的自尊,提高臥床老年人的生活質量。

3 功能設計

根據長期臥床老年人排泄部位的監測實驗分析,在下裝臀部安裝有濕度感應裝置。當發生液體側漏時及時將信號傳到與手機相連的APP或其他設備,并發出提示音,有利于護理人員及時發現側漏更換尿片,這也在很大程度上提高了老年人著裝的舒適性[22]。

3.1 尿濕報警器的工作原理

如圖6所示,尿濕報警器由13 cm×2.5 cm的柔性尿濕傳感條、導線及報警器組成。柔性傳感條是由食品級硅膠網基材組成,具有柔軟、耐折、耐拉、清洗方便等特性,被尿液浸濕后只需擦拭一下或簡單沖洗一下便可再次使用[23]。報警裝置內設開關、音量調節器、7號電池槽及蜂鳴裝置,可根據用戶需求進行音量調節,在保護老年人自尊心的同時保證照顧者能夠及時了解老年人尿濕情況。

圖6 尿濕報警器實物Fig.6 Wet urine alarm physical picture

當尿液產生時,柔性尿濕傳感條產生數字信號并進行傳輸,WiFi芯片監測到傳感器數字信號的變化,可以將數據或警報上傳到云端,手機或者電腦,以此控制和接受尿濕監測設備,如圖7所示。

濕度變化轉化為電壓變化,由芯片ADC采樣,芯片獲得電壓數據,通過電壓變化判斷是否尿濕,然后發消息給手機、電腦或服務器,手機、電腦端報警,不需要護理人員隨時察看尿濕情況。

圖7 尿濕報警器的工作原理Fig.7 Schematic diagram of the wet urine alarm

3.2 尿濕報警器的設計

采用的尿濕報警器(河北衡水安護電子),主要是通過使用電壓比較器對傳感器的輸出電壓進行比較,當傳感器檢測到尿液時,電阻會變小,導致它的輸出電壓小于系統設計的基準電壓,輸出低電平三極管導通,蜂鳴器會接入電源報警。反之,傳感器輸出的電壓大于系統設計的基準電壓時,電壓比較器輸出高電平三極管截止,蜂鳴器不提示。

3.3 報警器安裝位置及其選擇依據

本研究利用假人模擬老年人排泄,通過測試服裝上不同位置的濕度大小來精確定位最容易被排泄物沾濕的部位,以此作為服裝濕度監測功能設備安裝部位的設計依據。

試驗設備及試樣:AZ8726手持式高精度溫濕度儀(深圳市源恒通科技有限公司),多功能護理模擬假人,紙尿褲,醫用尿管,導管;3款不同面料且常用于臥床老年人的褲子,規格如表2所示。

表2 三種受試褲子的面料規格尺寸Tab.2 Fabric specifications and sizes of three types of pants tested

臥床老年人服裝需舒適性與功能性相適應,適應人體臥床狀態下的靜躺、翻身、屈膝等各種姿勢。需要在服裝人體測量的基礎上進行褲子預沾濕部位的區域劃分。臥床老年人在躺臥過程中,最易沾濕部分是褲襠部,對于褲子立襠部位進行分區,通過測量三款褲子立襠長分別為38、36、37 cm,對立襠長進行5等分,分別為A、B、C、D、E區,如圖8所示。由于濕度檢測裝置的感應器為細條狀態,擬安裝在褲襠中部,因此僅對立襠長進行區域劃分,對圍度不再進行區域劃分設計。

圖8 褲子預沾濕部位劃分實物Fig.8 The actual picture of the pre-wetting parts of pants

試驗分為兩組,一組假人穿著紙尿褲后分別穿著1#、2#、3#褲子進行測試,排泄量(排水量)設定為900 mL,另一組假人在不穿著紙尿褲的情況下分別穿著1#、2#、3#褲子進行測試,排泄量(排水量)設定為300 mL。兩組試驗均經由導管注入設定的水量,靜待5 min,待數據穩定后,用AZ8726手持式高精度溫濕度儀對五個區域分別進行濕度測量和記錄,為保證數據的準確性,每組試驗重復3次,取平均值。

由圖9可知,無論是否穿著紙尿褲濕度測量結果均為A區>B區>C區>D區>E區,兩組試驗3款褲子的A、B、C區濕度數值均在70%以上,且3款褲子濕度差值相對較小,因此柔性尿濕傳感條可以選擇安裝在A、B、C區域內。

圖9 兩組試驗濕度檢測結果Fig.9 Figure of humidity detection results of two groups of tests

為了保證傳感條在使用過程中不會因老年人正常活動而產生位置上的偏移,也為了方便傳感條的置入與取出,在后片立襠內側設置略大于傳感條的不完全封閉式的內貼袋。如圖10所示,在后片立檔內側距下側縫4 cm處設置4 cm×15 cm的開口式矩形內貼袋,并將尿濕傳感器置于其中,以監測是否漏尿。

圖10 尿濕傳感器及內貼袋Fig.10 Humidity sensor and inner patch bag

由于用戶為長期臥床老年人,且老年人需長期仰臥,因此后片不適合作為腰包的固定面,而將腰包縫制在前側,這樣可以有效保證報警裝置不會影響老年人的正常生活。如圖11所示,在前片距離側縫6 cm、腰頭4 cm處縫制一個腰包,腰包底面為2.5 cm×4 cm、高為8 cm的口袋,上口內置松緊帶,便于濕度監測蜂鳴器的放入與取出。

圖11 濕度監測蜂鳴器及腰包Fig.11 Humidity monitoring buzzer and Fanny pack

利用假人模擬老年人排泄,測試服裝上不同位置的濕度大小,試驗結果顯示A、B、C區濕度值最大且最穩定,認為柔性濕度傳感條安裝A、B、C三區范圍內最為合理。并根據服裝設計原理,對傳感條和報警器固定位置和結合方式進行設計,在保證設備正常使用和服裝的美觀性的同時,不妨礙人體正常活動。將尿濕位置測試將市面上已有的先進濕度傳感器與自行設計的老年人功能服裝相結合,在保證服裝在穿著過程中和穿脫過程中舒適性、美觀性的同時,附加實時尿濕監測功能,提高臥床老年人的生活質量,方便護理人員照顧老年人。

3.4 產品性能測試

長期臥床老年人功能性護理服將多功能護理服與尿濕監測及報警裝置相結合的功能性服裝,最終成品如圖12所示。由于老年人尿濕測試具有不可控性,且極易引起老年人的反感,因此服裝設計完成后的性能測試由穿著紙尿褲的假人代替完成。將導管的一頭置于假人會陰部外、紙尿褲內,再穿上本產品靜躺在床上,勻速向導管內注入900 mL水,觀察報警情況。測試了30次,每次測試完需將樣褲自然晾干,等樣褲完全晾干后再進行下次測試。試驗結果顯示:報警成功率為100%,無誤報警現象及未報警現象,報警反應時間大于2.25 min,報警時間偏差小于1.75 min(報警反應時間為開始向導管注水到報警器報警的時間差),報警反應時間和報警時間偏差均為均值。

圖12 臥床老年人功能服實物Fig.12 A physical picture of functional clothing for the bedridden elderly

4 結 論

隨著人口老齡化加劇,長期臥床老年人的數量也在不斷增多,市場上卻少有適合長期臥床老年人的服裝,本研究結合了長期臥床老年人的心理、生理特征,將服裝研發重點放在功能、結構及面料舒適性上,根據長期臥床老年人和護理人員的實際需求,有針對性地進行款式設計,并結合排泄測試確定傳感器設置位置,將科技與舒適性緊密結合,設計出適合長期臥床老年人生理、心理需求的服裝,為臥床老年人提供更加舒適安心的養老護理環境,進而推動功能性老年人服裝的發展。

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