防颤智能勺子的设计

陈 莉，黄岑颖，盛泽凯，刘 睿

（上海健康医学院护理与健康管理学院，上海 200237）

随着手功能障碍人群逐渐庞大，照护这一类人群进食成为辅助康复的重要研究课题。寻求一款产品可以减震维稳、智能化的帮助手功能患者自主独立进食有着重要意义。本文针对防颤智能勺子的设计将进行较为全面的阐述，使得这一类人群可以恢复独立安全进食的能力。同时通过各类智能系统帮助增加康复，进行康复训练。

1 项目背景

中共中央政治局2016-08-26 召开会议，审议通过《“健康中国2030”规划纲要》。会议提出以提高人民健康水平为核心，以体制机制改革创新为动力，以普及健康生活、优化健康服务、完善健康保障、建设健康环境、发展健康产业为重点，把健康融入所有政策，加快转变健康领域发展方式，全方位、全周期维护和保障人民健康，大幅提高健康水平，显著改善健康公平，为实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦提供坚实健康基础。

基于现今中国脑卒中发病率第一的现实情况，设计本产品的初衷是帮助相关人群。在生理上，辅助其恢复一定的手部功能，使其能够独立进食；在心理上，恢复他们的自信，极力鼓励他们自我独立，为其之后有社会融入感和重新获得社会责任作铺垫。通过推广宣传本产品，希望引起社会对于脑卒中以及相关人群的关注，设计更多创新产品，也可减轻家属与医护人员的负担与压力。

防颤智能勺子主要针对患有手部障碍疾病患者如脑卒中、帕金森、偏瘫患者等。通过减震维稳帮助使用者克服静止时手抖、运动迟缓、肌强直的手部难平衡症状及进食过程中由于手部抖动而导致抓握勺子困难的问题。同时，柔性测温系统、模块化产品定制两大功能，满足使用者在功能上的需求以及使用体验，提升使用者自主进食、手部功能锻炼的依从性，帮助使用者尽快康复。

消费者对市场上目前销售的智能勺子的功能设置有一定的看法，目前市场上的勺子功能单一，由普通勺子稍加改进而来的传统医用康复辅助勺一般只加强了某方面功能，很多功能相较普通勺子并没有发生太大改变。并且改变勺子本身形状，只能辅助患者进食，方便患者用餐，没有针对手指的训练，不能促进患者康复，无法解决因为手抖动撒掉食物的问题。同时，勺子的蓄电以及续航能力较弱。

2 产品功能

防颤智能勺子是为解决市场上康复勺子稳定性差、无测温系统、功能单一、续航不足等问题，所创新的一款多功能防颤康复辅助勺，如图1 所示。

图1 防颤智能勺子

本项目的最大创新点是产品减震维稳能力强大，帮助使用者握住勺子，实现自主进食；配有柔性测温贴片测量食物温度，通过勺子中段环状LED 颜色的变换，提醒使用者食物过烫；为满足用户不同的需求，提供个性化定制服务，同时产品中配有手部康复训练系统，根据患者需求进行康复训练。产品配件运用磁吸充电，保障用户安全。产品外观为乳白色流线型，给用户美的感受。

智能防颤勺子内部配备电磁环和永恒磁铁，通过同性相斥原理大幅减震，再利用弹簧辅助减震，有效控制以脑卒中为代表的手部障碍患者手部抖动以及握力不稳，解决由于此类问题产生的进食困难问题。产品中添加了水平模块和陀螺仪，勺柄左右旋转180°后勺子依旧可以维持正面向上，同时前后旋转90°后也可保持勺子正面向上。

由勺头的柔性测温条测得食物温度，通过勺子中段环状LED 颜色的变换，防止使用者在进食过程中产生不同程度烫伤，保障使用者安全。食物温度为38～45 ℃时LED 颜色为黄色，温度偏高，但不会造成烫伤，建议稍等片刻。食物温度为0～37 ℃时LED 颜色为绿色，可立即食用，适于品尝。由资料可得人体正常的体温为37 ℃，口腔和食管的温度为36.5～37.2 ℃，最适宜的进食温度应该控制在10～40 ℃。同时由于某些食物使用时为冷食，因此绿色可食用标准下限为0 ℃。

智能防颤勺子设计将针对不同使用者的需求，提供个性化定制服务。

进食模块：根据患者口腔容纳食物的多少不同，选择不同大小的配套勺面。

康复模块：根据使用者手部握力等级的不同，本产品提供大、中、小三套手柄，含有配套的专业康复训练测试、语音系统提示测试。如果使用者具有医生开设的专业握力测试等级的医嘱，可定制完全符合自身握力的大小手柄。为方便某些上肢有困难的患者，本产品设计了可拆卸的手托，帮助使用者独立吃饭。

计划搭载手部康复训练系统进行如下活动：①康复训练测试。产品本身具有专业的康复训练测试，根据使用者不同的需求及手部握力级别不同，提供个性化定制专业康复训练。②康复按摩。由于手部屈肌腱、正中神经与尺神经会影响手部握力。智能系统会通过语音根据用户的不同特点，告诉用户按压的具体方位并通过产品手柄表面的凸起颗粒进行按压，手部穴位众多，凸起颗粒可对使用者手部穴位进行刺激以达到按摩养生的效果。

清洁模块：根据使用者的需求，如针对长期卧床老年人口腔细菌滋生问题，提供定制口腔清洁器套装，帮助老年人清洁口腔，防止坠积性肺炎发生。

智能防颤勺子计划搭载大数据智能分析系统。记录用户的体温、脉搏、手部抖动频率、食物摄入量，通过连接底座内的Wi-Fi 模块上传至网络，采用大数据进行分析，统计结果可从微信公众号上查看。这些数据为康复医师确定诊疗方案提供了重要依据。

大数据智能分析系统将带有摄入量提醒，可以提醒患者控制摄入量。尤其对于患有糖尿病的用户，患者可能难以感知自己是否吃饱。同时胃病患者也应当合理控制食物的摄入量，因此产品可以根据患者特性，个性化设置输入量的值来帮助患者健康饮食。采用压力传感器可大致测出每勺食物的质量，再由其中的CPU 设备计算总和。运用语音系统提醒用户不要超过摄入量，达到健康饮食目的。

大数据智能分析系统将包括药物提醒语音系统。鉴于许多药物有餐前或餐后使用条件，使用者提前用蓝牙连接电脑或手机输入，便可以设置饭前或饭后提醒，同时可以提醒服用何种药及服用何种计量。

大数据智能分析系统将包括联动机制。使用者手握产品进行进食时，可测量使用者心率、体温、手抖频率。将数据记录通过云端系统与家属及医院进行联动，及时反馈使用者近况。不但保证了使用者的平时健康问题，更可以在复诊时向医院医生提供数据，更加精准反馈使用者情况，进行更合理的治疗。

康复模块：本产品通过“草编”对防颤智能勺子的装配盒进行美化装饰。弘扬中国传统文化，使使用者欣赏草编艺术。同时开展个性化定制服务，满足消费者的个性化需求。装配盒方便使用者携带，并且隔绝大部分外部细菌，防止康手宝直接裸露在空气中。

3 结语

设计防颤智能勺子的初衷是提高手功能障碍患者的自理能力，帮助其加速恢复手功能，照顾其自尊心，对照护者乃至整个照护康复行业也将起到巨大的推动作用。应国家对大学生创新创业的要求，为市场提供了更多的可能、发展空间以及就业机会，同时助力《健康中国2030》的实施和完善，为广大脑卒中的老年人带来福祉。

实用新型专利证书：12290719。

医疗优势：随着中国人口增长，老龄化加快，医疗设备和医疗人员出现供求紧缺。而手部障碍的人群尤其需要针对性的护理照料，该产品可以在进食、恢复等方面起到极大促进作用。可以减轻医疗资源压力，提升患者自理能力，照顾患者的自尊心。同时对于康复系统有较大的研究突破，可以帮助使用者在家中完成一些简单的康复训练，并通过后台大数据及时反馈给主治医生，与其进行交流。可以有效降低患者去医院的频率，防止流行性交叉感染。同时设计配套口腔医疗护理，帮助使用者维持良好口腔状态，减少和预防呛咳和坠积性肺炎等情况的发生。

技术环境：随着中国科学技术的不断发展，康复医疗器械功能日益强大，物联网形式层出不穷。目前，存在语音、大数据测量、拉力稳定等新型信息技术，同时也有柔性材料、石墨烯等新型材料技术。技术的发展给医用康复辅助勺提供了一定的技术支撑，促进功能完善，提高产品的性能与安全性。