居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統設計

關鍵詞：居家治療；胃癌；鼻腸管；管飼；系統設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2024）02-0148-04

引言

《“健康中國2030”規劃綱要》為我國癌癥治療定下目標——到2030 年，我國總體癌癥5 年生存率提高15%[1]。為更好落實這一《綱要》內容，《國務院關于實施健康中國行動的意見》提出“必須實施癌癥防治行動。癌癥嚴重影響人民健康。必須降低癌癥發病率和死亡率，提高患者生存質量。加強癌癥防治科技攻關。到2022 年和2030 年，總體癌癥5 年生存率分別不低于43.3% 和46.6% [2]”。

一、我國胃癌治療現狀概述

（一）發病率高，死亡人數多：世界衛生組織國際癌癥研究機構（WHO IARC）發布的2020 年最新全球癌癥負擔數據顯示：2020 年全球胃癌新發病例數108.9 萬，死亡病例數76.8 萬，其中中國胃癌新發病例47.8 萬（占43.9%），胃癌死亡病例37.3 萬（占48.5%）[3]。新發病例和死亡病例兩項統計中，我國病例都接近全球病例的一半。

（二）治療難度大，患者易營養不良：胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，按大體形態可分為早期胃癌和進展期胃癌。早期胃癌無明顯癥狀，往往得不到足夠重視。大部分患者有明顯癥狀時，胃癌已經發展至中晚期，治療難度大，預后差。

胃癌患者往往大多有營養不良的問題：一方面，癌癥迅速擴散，大量搶奪體內儲存的營養物質；另一方面，腫瘤病變破壞胃部消化功能，致使營養物質吸收受阻，致使患者出現不同程度的營養不良。

（三）治療方式，鼻腸管腸內營養支持：鼻腸管是一種通過鼻飼進行腸內營養補充的醫療器械，由患者鼻腔通入，經過食道和幽門，導管遠端到達十二指腸或空腸中。鼻腸管具有置管無創傷的優勢，能減少患者痛苦。研究表明，鼻腸管相較于鼻胃管不易引發胃食管反流和誤吸，能降低肺炎風險[4]。

腸內營養對于維持細胞代謝、維持組織和器官的結構和功能具有不可替代的作用。與腸外營養相比，腸內營養能夠維持腸道屏障功能和免疫功能，避免腸道萎縮和菌群失調，同時能夠降低腸道菌群易位導致的膿毒癥[5]。在胃腸道手術后，腸內營養支持是重要的治療方式，通過鼻腸管對胃癌患者進行術后營養支持是十分必要的[6]。

二、醫療資源緊張伴隨新冠疫情，胃癌患者多傾向居家管飼

新冠疫情背景下，胃癌患者入院治療過程繁雜：胃癌患者體能有限，需要借助救護車才能將患者送入醫院，疫情封控導致救護車資源配備不均衡，及時送醫難。入院后，高頻次核酸檢測耗費胃癌患者精力；因管控家人探望機會受限，陪伴時間減少，患者心理壓力大。往來醫院路程中也易增加患者感染風險。

此外，醫療資源緊張也是患者選擇居家治療的一大原因。我國已步入老齡化社會，胃癌好發年齡為50歲以上，胃癌患者人數多，人均資源少，公立大醫院就診人數多，醫療資源更加緊張。胃癌治療周期決定患者住院時間長，病床周轉率低，大部分胃癌患者都面臨住院一段時間后被迫轉院或居家休養的現實。

三、住院與居家環境下胃癌患者鼻腸管治療分析與比較

（一）患者住院治療鼻腸管管飼流程

患者住院治療時，管飼流程在護士專業操作下完成。相對于腸內營養粉劑，腸內營養混懸液營養成分配比更穩定，大部分患者進行腸內營養時均采用混懸液。混懸液經由腸內營養泵輸入患者鼻腸管內。由于開封后未使用部分需冷藏，醫院內提供腸內營養加溫器，夾于鼻腸管上，使營養液的溫度接近于患者口腔內的溫度。大部分藥品經由靜脈輸入，不經過鼻腸管。具體流程及其優點詳見圖1 最左兩列。

（二）現階段患者居家治療場景下鼻腸管管飼流程

患者居家時，管飼流程需要家人進行操作。由于腸內營養混懸液攜帶不便，儲藏條件要求高，居家環境多選擇需自行沖泡的腸內營養粉劑；在醫院經由靜脈輸入患者體內的藥物則被替換為口服藥物，需要研磨后經由鼻腸管輸入體內……因此居家腸內營養支持流程趨于復雜，由于缺乏專業的腸內營養器械，大部分患者家屬也不具備專業的護理技能，使得患者體驗不如醫院。居家治療具體步驟及其缺點詳見圖1 最右兩列。

四、居家治療鼻腸管管飼支持系統設計

（一）聚焦居家治療場景下患者與提供照顧者需求

居家環境下，考慮到接受鼻腸管治療的患者往往已不能自行完成管飼任務，需要由他人承擔，面向人群為患者與提供照顧者雙用戶群體。經過大量調研，得出相關需求：

1. 提供照顧者（操作者）需求

（1）易操作：居家環境下，提供照顧者大多為病人親友。由于胃癌患者普遍年齡較大，照顧患者的任務往往落在伴侶肩上。他們往往也屬于老年群體，大多還有慢性疾病，產品易操作性尤為重要。（2）有反饋：為讓這類群體正確且高效地使用產品，在使用過程中，應有明確提示和指導。每一次與產品互動，應該具備明確反饋。（3）易保養：胃癌鼻腸管治療是一個長期過程，產品必須具備一定的耐用性和易保養性。

2. 患者（受用者）需求

（1）安全：不同于一般產品的受用者是物，醫療產品的受用者是人，安全性是醫療產品的首要基本設計原則。任何情況下都必須避免傷害患者，若操作錯誤，應給出正確的操作指南；若產品運行過程中出現自身錯誤，應提示發生故障部件。（2）專業：不論是居家環境還是住院環境，患者都希望得到專業的服務。本設計中，對專業性的滿足體現在調研患者的真實體驗、收集專業醫護人員的建議以及查閱權威護理指南和醫療文獻，以確定鼻腸管管飼相對適宜的護理方案。（3）舒適：舒適性體現在生理感受和心理感受兩個方面，生理感受是指患者得到舒適的護理服務，心理感受則是指產品外觀造型符合居家環境，減弱醫療產品外觀的冰冷嚴肅，表現出和諧美和溫和感。

（二）歸納總結居家管飼支持系統設計核心功能要求

根據現有居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼流程中出現的問題，結合胃癌患者及提供照顧者的實際需求，借鑒住院治療流程優點，對鼻腸管管飼的操作流程每個步驟進行深入調研與分析后，提出居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統設計的解決方案（圖1 第3 列），其功能要求總結為以下兩大方面：

1. 按時準備藥品、有效磨碎藥品和沖泡藥品。胃癌患者服藥種類多，每種藥品的服藥劑量和服藥時間各不相同，應建立藥品定時提醒系統。磨碎藥品時，需保持藥品顆粒細微且大小一致，以免堵塞鼻腸管，可采用簡明機械原理的磨藥器。沖泡藥品時，可通過App 提供沖泡溫度建議。

2. 精準沖管、管飼和封管操作。沖管目的是將管內殘留營養物質沖刷干凈，降低堵管機率，可采用自動脈沖沖管。管飼時，應根據患者需求調整藥品溶劑輸入速率和輸入溫度，增加調速和保溫功能。管飼后沖管能夠沖洗管內未凝結的營養物質。封管則是為了保持管內潔凈。

（三）結合用戶需求與功能要求的系統設計概念

將以上解決方案以系統設計的思路可歸類細化出三大類產品：磨藥溶解杯、智能營養泵和相應的App（表1），這三類產品相互獨立又互輔互成，形成有機聯動的一個整體，滿足用戶需求的同時填補居家治療專業醫療市場的空白。

（四）居家管飼支持系統產品與服務設計

1. 填補市場空白：專用磨藥溶解杯設計

（1）現有磨藥工具缺陷。目前，還沒有專為磨碎藥品而設計的磨粉機，可使用的工具有傳統搗藥缽及便攜式電動磨粉機。磨碎藥品時，因使用搗藥缽比較費力，大部分消費者會選擇便攜式磨粉機，這類產品雖然比較方便，打磨顆粒細而均勻，但在使用過程存在以下缺陷：

使用舒適度差：放入藥品啟動機器后，磨粉噪聲與電鉆工作噪聲相似，十分刺耳，嚴重打擾患者休息。工作過程中機身劇烈抖動，給操作者不安的體驗感。

影響藥效、難清理：磨粉產生的高溫環境可能會對藥物效果產生影響。部分糖衣片在高溫作用下溶化粘連，難以從器壁和刀片轉軸中清理，造成顆粒大小不均，增加鼻腸管堵塞風險。

顆粒大小難以把控：磨粉過程中，難以判斷藥粉是否已經完全研磨均勻、藥粉顆粒大小是否符合鼻腸管輸注的標準，缺乏反饋。

機器壽命短：由于藥品硬度大、粉碎時間長，磨擦過程中長時間的高溫運轉會對機芯產生不良影響。不少消費者反映機器使用壽命短。

（2）專業磨藥溶解杯設計。磨藥溶解杯（圖2）由兩部分組成，上半部分為磨藥器，下半部分為溶解杯。

容量合理：理論上，溶有藥物的營養液需在30 分鐘內鼻飼完畢，普通營養液需在8 小時內鼻飼完畢，以免引起變質或蓄積堵管[7]。對于已經適應鼻腸管腸內營養支持的患者，較適宜的輸入速率為50ml/h，溶解杯設定的容量為350ml，可在7 小時內輸入完畢。

可拆分，易清理：因空腸內無胃酸殺菌，對營養液的配方、濃度及無污染要求相對較高[7]。為清理方便，磨藥溶解杯設計為可分拆4 部分：ABS 上蓋（帶手柄）、玻璃溶解杯（帶活塞）、硬化鋼刀片磨盤（帶攪拌棒軸）及ABS 外殼。每一部分都可單獨進行清洗，刀片磨盤（帶攪拌棒軸）和玻璃溶解杯可進行高溫消毒。

研磨輕松，噪音低，無粘連：磨藥器摒棄粗放式的粉碎，采用簡明機械原理，無需電力。使用者放入藥品后，研磨過程相較于研缽更加輕松，相較于磨粉機產生的噪音更少；磨碎糖衣類藥品時，磨藥器內不會產生高溫環境，不會與器具內壁產生粘連。

易攜帶，易安裝，溶解充分：研磨手柄折疊設計，節省空間，與智能營養泵組合為套裝時，方便攜帶。溶解杯底部的活塞與智能營養泵組合，安裝方便。攪拌棒與磨藥器同軸設計，碾碎藥粉同時便于藥粉充分溶解于下方溶解杯所盛溫水中。

2. 提升居家治療品質：智能營養泵設計：操作者通過造型語義引導輕松就能將溶解杯正確拼合于智能營養泵上，然后在其交互界面進行操作（圖3）。智能營養泵設有3 種模式：沖管模式、鼻飼模式和封管模式。為保證冬季患者能獲得較為舒適的使用體驗并實現溫度的精準調控，智能營養泵也具備加溫功能。

（1）沖管模式：沖管是鼻飼前必須進行的步驟，沖管效果與鼻腸管堵塞直接關聯，沖管效果好能夠降低堵塞機率。沖管模式基于脈沖式沖管法設定，營養泵每推注3 ～ 5ml 內液，暫停1s，再推注3 ～ 5ml，如此反復進行[8] 。沖管模式下，要求溶解杯內無菌水必須大于25ml，沖管水溫需略高于鼻飼溫度（40℃ ～42℃），沖管流速需略快于鼻飼流速。具體操作時，智能營養泵會以脈沖式沖管法推進20ml 內液，剩余部分內液將以50ml/h 默認速度泵入，此速度也可根據患者情況自行設定。

（2）鼻飼模式：鼻飼是腸內營養過程中的核心操作。沖管模式運行完畢后運行鼻飼模式。鼻飼模式下，使用者可通過交互界面隨時了解泵入進度和剩余時間，根據需求對泵入流速進行調整，也可隨時中止和開始泵入。

有研究表明，患者鼻端與加溫器距離一定時，泵入速度加快，加熱溫度也應適當增高，以達到較為舒適的鼻飼體驗[9]。因此，為保證營養液到達患者體內時接近患者體溫，在調整泵入速度時，溫度也會隨之自動改變。

（3）封管模式：封管模式是為達到使用后沖管和正壓封管的目的而設定的。輸注后沖管是關鍵操作，此時管內殘留物還未凝結，及時沖管能夠大大降低堵管概率。正壓封管指的是一邊推動活塞，一邊迅速拔出與鼻腸管相接的智能泵輸入管，使輸入管退出過程中鼻腸管內始終保持正壓狀態。這一操作目的是防止腸內液體反流入鼻腸管，導致鼻腸管堵塞。該模式下的流速需略大于鼻飼流速。一旦拔出輸入管，壓力傳感器感知到管內的壓力變化，營養泵就將在2 秒內停止工作。

3. 引入居家治療智慧管理：App 功能服務設計

考慮到老年群體對電子產品圖標識別能力弱，界面設計中盡量減少圖標，以大號文字代替，通俗易懂。由于胃癌患者心理負擔重，平面設計以溫和干凈色調為主，切換界面時輔以積極向上鼓勵性語句，以輕松溫和的形式完成App 操作（圖4）。

（1）服藥記錄與提醒：胃癌患者用藥種類多，且每種藥品的服藥時間不盡相同，很容易遺忘。用戶通過記錄藥物信息，添加服藥日程。系統通過藥物信息，給出可能發生的不良反應及其對策。

（2）營養支持與健康分析：每日進行的腸內營養補充是胃癌患者最重要的營養支持。用戶可設置管飼提醒，同時對每一次管飼所使用的產品和用量進行記錄。系統基于這些數據對營養成分計算分析，判斷是否滿足患者營養需求，是否缺乏微量元素等，輸出由于缺乏營養元素而導致的外在表現和可參考的解決方案。使照顧者關注到可能出現的問題，及時調整營養配方。

（3）基礎疾病輔助功能：由于高發于老年群體，這類人群大部分已患有高血壓、糖尿病和心血管疾病等基礎疾病，需每日進行血糖、血壓和氧飽和度檢測。這類項目也可作為提醒內容。用戶在檢測完后及時記錄數據，通過長期記錄，可生成可視化分析結果，對身體狀況進行跟蹤監測，指出急需關注的問題。

五、居家管飼支持系統設計整體架構

經過系統化的設計，App 與智能營養泵的介入大大簡化了操作流程（圖5 第1 行），使管飼過程更精準的同時，從根本上減輕了患者與陪護的負擔，陪護者只需進行簡單的操作就可帶給患者專業的管飼體驗。本系統設計引入居家智慧醫療概念，通過對產品互動觸點與核心部件的分析，定義不同功能模塊，推出可持續化發展商業模式，分擔公共醫療資源壓力，具體架構見圖5。

六、居家管飼支持系統設計特色與意義

（一）專業醫療護理下“家”：傳統與智能結合操作無難度、管飼精準控

在醫院中，胃癌患者能夠得到專業的管飼服務，而日益緊張的醫療資源疊加新冠肺炎疫情流行背景下，越來越多胃癌長期治療家庭傾向居家治療。本居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統具備環境普適性，胃癌患者在家中也能夠體驗到與醫院內相似的管飼服務。

1. 填補胃癌居家醫療市場空白：居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統基于居家這一安定的環境，通過有效的設計手段將醫院的專業醫療護理“搬回”家，創新性地拆分為相互獨立又互輔互成的三大部件：磨藥溶解杯、智能營養泵和相應的App，形成有機聯動整體，滿足用戶需求的同時，填補居家治療專業醫療市場空白。傳統與智能相結合的操作方式使家屬無負擔陪護、患者享受專業精準的管飼流程，同時減少患者與家屬奔波的辛苦，降低疫情傳播風險。

2. 簡化操作流程，兼顧患者與家屬需求：患者住院過程中，腸內營養泵作為一種普遍使用的醫療器械，功能多而復雜，需由專業的醫護人員進行操作。通過大量反復翔實的實踐，本設計引入智能控制，對流程進行了規整與簡化，大大降低了操作難度。居家治療鼻腸管管飼支持系統作為在居家環境中使用的醫療器械，面向的用戶未受過專業護理培訓，手工研磨和智能化管飼的結合能平衡易用性和專業性：手工研磨穩定安全更易為未受過護理專業培訓的用戶所接受，操作者無需培訓就能“上崗”；App 精準提醒和智能營養泵保證定時定量、合理的溫度與速度進行管飼，將專業護理的復雜操作流程濃縮于簡單的操作中，使患者與提供照顧者安心、舒心。

（二）發揮系統設計內產品與服務的協同效應，推進居家智慧醫療建設

本設計系統中，App 結合管飼產品共同進行數據記錄：App 除服藥記錄和提醒，還與磨藥溶解杯和智能營養泵結合使用形成完整的系統設計閉環，進行健康監測與分析。

微觀上，每位患者的每次管飼數據將得到記錄，營養數據與臨床表現通過智能分析，結合每日基礎疾病監測數據對患者進行個性化針對性的診斷，由后臺專業機構進行及時反饋（云診斷），從而調整相關營養配比與治療方案。該調整將同時發送到App 與智能營養泵：陪護者通過App 遵醫囑備藥準備；智能營養泵無需陪護者操作，后臺可自動調整相應管飼流程細節。

宏觀上，隨著患者信息的不斷收集，包含著大規模患者數據的大數據庫形成，使數據分析更具備普遍性和科學性，健康報告的參考價值也因此不斷提高，為患者帶來更專業精準的服務，為居家醫療提供了原始一線數據，方便專業人士在此基礎上進一步研究與改進，從而推進居家智慧醫療建設。

（三）物理模塊可替換與智能模塊可更新推進居家醫護模式可持續演進

1. 物理模塊可替換：本系統包含的產品套組中，接觸營養物質的磨藥溶解杯相對成本低，適合專人專用，可采用銷售模式；不接觸營養物質的智能營養泵科技價值高，相對成本高，適合回收利用，可采用租賃模式。消費者只需購買磨藥溶解杯及內管，租賃智能營養泵。治療結束后，系統提供商對智能營養泵進行回收測試，根據該機器的狀況收取服務和維護費用，節省資源的同時充分考慮人文關懷，從而形成可持續的商業模式。

2. 智能模塊可更新：隨著技術與數據的不斷更新迭代，智能營養泵與App 后臺也將相應不斷升級更新，以提供更好、更全面的服務。

另一方面，胃癌患者鼻腸管管飼支持系統本質上是一種腸內營養管飼支持系統。以胃癌患者作為中心人群，在更新智能營養泵及App 智能模塊的功能后，也可推廣至除腸道外其他消化系統功能缺失患者，比如食管癌、喉癌患者，最大限度地為他們提供了居家腸內營養治療方案。

（四）探索后疫情時代居家醫療護理模式，分擔公共醫療資源壓力

新冠肺炎疫情的影響下，長期必要重復性的治療借助創新的醫療系統設計，將設計場景由醫院轉向居家環境是必然趨勢。居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統設計為類似的居家治療場景提供了可參考的設計思路。

新冠肺炎疫情也是對公用醫療資源的一次重大考驗。專業護理人員的缺乏，救護車調控不平衡，可用床位供不應求是公用醫療資源壓力過大的表現。居家治療場景下，胃癌患者鼻腸管管飼支持系統引導胃癌患者選擇居家管飼，分擔共用醫療資源的壓力，本居家智慧醫療模式也可進行復制推廣，在更多亟須解決醫療資源緊張的領域發光發熱。

結語

胃癌是危害我國國民健康的嚴重疾病，在新冠疫情影響下，居家治療需求日益凸顯且亟待滿足。胃癌患者鼻腸管管飼支持系統設計填補了這類患者居家場景下腸內營養補給方式的空白，改善患者的管飼體驗，減輕了家屬負擔，力爭為胃癌患者的休養提供更加方便舒適的環境。居家治療場景下胃癌患者鼻腸管管飼支持系統設計具備實際可行性，具有良好的應用前景。