社区共病老年人智能家居应用研究进展

刘思雨，戴付敏，王留义，李建魁

（1.郑州大学护理学院，河南450001；2.河南省人民医院；3.郑州市北下街社区卫生服务中心）

医学和公共卫生的进步，加上营养、环境和个人卫生意识的增强，使全球预期寿命延长[1]和共病患病率提高。65岁以上的人群中2/3处于共病状况[2]。我国患有2种或以上慢性病的老年人高达76.5%[3]。共病与功能损害、生活质量降低、死亡率增加、多重用药导致不良事件发生率增高有关[4]。护理人员在促进共病老年人独立自主生活方面发挥着重要作用，但由于护士数量短缺，影响其为共病老年人提供高质量的护理。智能家居作为一种辅助设备，可帮助共病老年人在家中独立生活，减少对照料者的依赖[5]。智能家居在医疗系统中的应用依靠跨学科多团队合作，护士是其中的重要参与人员[6]。发达国家智能家居已进入快速增长期，我国可借鉴其经验，为健康老龄化提供参考。

1 智能家居的概念

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境[7-8]，该技术的重点在于保持独立性和安全性。智能家居可提供各种服务，不仅包括简单的任务自动化(室温控制、窗帘控制等)、对居民的位置分析或预测，还包括对居家共病老年人的行为或健康状态识别（脉搏、血压、心率、跌倒检测装置和紧急按钮）[9]，医务人员可通过收集的数据，对居民及其家属健康进行早期检测和干预。

2 智能家居的功能

2.1 远程健康监测 智能家居对老年人行为数据的纵向监测可以显示老年人的健康状况及某些疾病的发病与进展[10]，目的是识别和预测老年人健康状况的变化，以便护理人员能够主动干预，避免或减轻负面健康事件[6]。随着自然老化，老年人出现感官(触觉、嗅觉、味觉、视觉、听觉和温度)敏锐度下降，稳定性改变；活动能力、耐力和肌肉力量下降；精神、思维活跃度改变[8]，共病发生率随之升高。通过远程健康监测收集共病老年人的健康数据，护士无须上门，就可以直接获得生命体征等客观指标的报告，增加共病老年人获得医疗服务的机会，降低医疗服务成本[11]。护士具备专业知识和敏锐的洞察力，能够通过收集的数据准确判断老年人健康方面的风险变化，如整体活动显著减少、步行速度减慢、夜间活动增加、使用卫生间次数增加等一些异常的行为模式[6]。Vidyo科技公司通过网络平台提供远程医疗服务，包括医护人员和病人之间的安全视频通信、远程健康监测和紧急护理服务，通过智能设备（智能床、智能椅）收集数据。智能床可以监测个人的健康状况和睡眠模式，也可以用来检测心脏病病人在床上或睡觉时的心脏病发作，当出现异常情况时系统可以自动通知中央系统、护理人员、紧急救援或家庭照料者，从而降低死亡风险[12]。

2.2 跌倒检测 老年人，尤其是共病老年人，由于环境因素、生物因素等极易发生跌倒。世界卫生组织(WHO)报告，跌倒是导致老年人意外伤害和死亡原因中的第一位[13]；在家跌倒造成的伤害占所有伤害的49.3%[14]。研究显示，智能家居技术能提高老年人的安全保障，特别是在减少跌倒方面，可以增加老年人的信心和安全感[15]。另据智能家居研究报告，通过麦克风可以确定跌倒发生的时间，便于为老年人提供帮助[16]。智能家居通过智能灯光系统自动调节，避免因视物不清造成老年人跌倒和伤害。

2.3 认知和感觉辅助功能 认知辅助，如药物提醒和管理工具以及丢失的钥匙定位器，常用于记忆缺陷的老年人；感觉辅助，是帮助用户感知感觉的技术，可为视觉、听觉和触觉缺陷的老年人提供援助[17]。

2.4 安全监测、辅助与紧急帮助 安全辅助功能包括在床上自动关闭浴室灯，以减少跌倒。智能家居技术能监测到独居家中老年人遇到的各种紧急情况和危急事件，如收集和分析火灾或气体泄漏等环境危害有关的测量数据，可向急救人员或子女发送警报，进行紧急救援，挽救老年人的生命[18]。老年人可以使用随身携带的紧急按钮，该设备可以连接到专业服务中心或家庭成员的紧急电话，按下按钮即可发出危险信号请求帮助[19]。

2.5 药物管理 共病情况导致老年人服用药物种类过多，智能家居药物管理系统可以帮助共病老年人按时安全用药，例如装有传感器的药盒，可以远程监控服用的药物和服药时间[8]。

2.6 社会互动监测和辅助 收集、分析与社会互动有关的数据，如电话、访客和参与活动。包括促进社会互动的技术，例如支持与朋友和爱人进行视频沟通、参与虚拟团体活动等[20]。

3 智能家居应用现状

近年来，国外很多研究将可穿戴式、睡眠监测、行动监测、机器人等技术设备或传感器部署到家中，对老年人的睡眠、行动、生命体征和健康进行监测[12,15,21]。美国密苏里州一家名为Tiger Place的老年生活中心部署了家庭监控系统，该系统使用各种类型的传感器，能够自动监测老年人健康状况的变化，并提醒护理人员，它由美国家庭护理服务Americare和密苏里州大学辛克莱护理学院联合建造，为老年人提供自主独立生活的环境[22]。美国的一项以护士为主导的老年人智能家居使用研究，为对多学科研究感兴趣的护理人员提供实用指导，将10个健康辅助智能家居系统应用于共病的老年人，数据采集应用5种传感器类型（红外线、接触、光、温度和湿度），将临床数据与传感器数据结合起来，用于构建学习算法的实际框架，帮助护士开发健康辅助智能家居[6]。智能伴侣机器人作为智能家居基础设施的一部分也被应用于居住在家或者养老院的老年人，一项研究对养老院老年人使用护理机器人，并对护士进行半结构式访谈，3名护士都认为它有利于老年人的身心健康，虽然不能替代人与人之间的互动，但是可以作为一个社会促进者，有助于克服一些实际问题[23]。另有一项研究招募自愿安装传感器的老年人，这是一种早期警报系统，可以发现老年人潜在的健康问题，他们80%有慢性病，大多数人不止1种。研究结果显示，与没有安装传感器的老年人相比，他们平均在家多居住1.7年，形成潜在的成本节约，可为整体的医疗保健提供机会[24]。目前，国外智能家居发展在医疗方面的使用较完善，国内多用于智能机械控制，例如窗帘自动化、灯光自动系统等，还可借鉴其经验进一步发展。

4 应用智能家居的意义

4.1 对老年人的意义 ①保持共病老年人的独立性。研究显示，智能家居技术通过帮助老年人处理各种健康问题，如跌倒、行动受限、认知障碍或社会孤立，从而实现功能独立[25]。②提高共病老年人生活质量。Bitterman[26]研究显示，智能家居能带来便利，提升老年人的生活质量，提高其自主、尊严和安全。③为共病老年人提供情感慰藉。家庭结构缩小使得空巢化、独居化加剧，子女难免因各种原因无法在老年人身边照护。机器人正在提供“照护人”的可能性，以帮助老年人的日常生活、活动，包括穿衣、打扫房间、提醒吃药[27]，时刻陪在老年人身边，减少孤独感。④其他方面的支持。Moraitou等[28]研究显示，智能家居应用的好处是减少焦虑、住院次数，缩短住院时间，提前出院，延迟进入疗养院，通过预防和早期干预降低医疗成本[29]。Dawadi等[21]对263名老年志愿者实施智能床家庭测试，连续对老年人的认知和身体健康情况进行监测，结果表明，适当应用智能家居技术，能改善老年人的认知状态。Jie等[30]研究显示，智能家居能发现居民日常活动的规律，有助于了解老年人功能衰退的指标，并提出及时的干预建议。总之，智能家居的应用能够使老年人受益，也可以使日益老龄化的社会受益。

4.2 对家庭照顾者的意义 智能家居为家庭照顾者提供帮助，使照顾者能够远程实时监测共病老年人的状况，使照料者同时兼顾工作和照护，减轻照顾负担。智能家居可以减少经济支出，因为它专注于健康、预防跌倒、预防疾病恶化和提供设施护理[8]，通过早期预防和干预维持共病老年人的健康，降低医疗照护成本，减轻家庭负担[29]。共病老年人通过智能家居技术能够保持自己的独立性[25,31-32]，减少对家人的依赖性，提高照料者的生活质量。

4.3 对社会的意义 现代社会面临养老机构服务不能满足老年人需求、家庭照料关系网弱化等一系列的问题，仅仅依靠机构养老、社区养老和居家养老不能解决现代养老供需失衡的现状。将社区居家养老与智能家居相结合，建立一个范围庞大的关系网络，随时监测老年人健康状况，满足老年人的需求。智能家居可以让老年人留在舒适的家庭环境中，而不是住在医院或者养老院[33]，有利于有限的医疗资源实现最大化和最优化利用，促进医疗资源公平分配，减轻社会养老负担。

5 智能家居应用的优势与展望

5.1 优势

5.1.1 老年人对智能家居的态度 国外对老年人在居家护理环境中应用智能家居技术的意愿、接受度和满意度进行了调查。Demiris等[34]调查显示，老年人对智能家居传感器技术的需求和偏好，表明参与者对智能家居技术总体持积极态度，特别是智能家居应用能够监测到紧急情况的发生。Demiris等[35]有一项智能家居的参与式评估，对9名家中使用智能家居传感器技术的参与者进行了75次访谈和3次观察，居民表达了对传感器技术总体持积极态度，并不认为这些技术干扰了他们的日常活动，护理人员也提出了对传感器接受经历的3个阶段，包括熟悉阶段、调整和好奇阶段、全面整合阶段。Harris等[36]研究表明，智能家居技术可被老年人、他们的家人、健康专业人员和服务提供者使用和接受，可以支持老年人在家生活得更好。Demiris等[37]对老年人使用智能家居的看法的研究显示，所有参与者对于可以在家中安装设备和传感器都抱有积极的态度，参与者针对培训方面的需求表示非常关注。智能家居技术应用并未达成统一的意见，但总体而言，老年人对智能家居还是持积极态度。

5.1.2 政策支持 2012年，我国住建部制定了《国家智慧城市试点暂行管理办法》和《国家智慧城市(区、镇)试点指标体系(试行)》。2013年国务院印发《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，大力发展宽带普及、宽带提速，加快推动信息消费持续增长，为我国智能家居发展打下了坚实的基础。2015年国务院印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中明确指出，要促进智慧健康养老产业发展，同时在政策层面宣告中国养老产业已进入“智能时代”。政府出台的一系列政策都为我国智能家居发展提供强有力的后盾。

5.2 展望 智能家居和智能环境是未来综合护理模式的一部分，随着老龄化进展和人工智能的发展，在家庭护理服务中使用智能家居技术的趋势不断加强，将专家护理知识融入人工智能训练中至关重要，这样才能准确检测老年人健康状况的变化。护理教育应该紧跟时代发展，研究人工智能在医疗保健中的应用，通过智能家居技术早期识别老年人的危险情况；教育工作者应加强学习，掌握人工智能相关技术知识。未来，护士不仅是数据收集者，还要成为数据分析者[38]，了解共病老年人的变化，提高护理质量，达到优质护理服务目标。

综上所述，智能家居在养老服务方面的应用不仅取决于技术的发展，还取决于共病老年人及其家庭照顾者最真实的需求，尊重老年人的隐私并做好数据信息的保密工作，在技术广泛推广前，要注意伦理和法律问题，以提高老年人的接受性。