一款智能化康复靠背的设计

熊海燕，姚中进，张恒聪，胡思贤，吴 筝，林泳茹

（广东茂名健康职业学院，广东 茂名 525000）

康复护理靠背是住院病人、残疾人、老年人及长期卧床人员（病老残人群）必备的生活用具。目前市场上康复靠背存在产品结构单一，功能简单，已经无法更好地满足大多数需要康复治疗的人群的辅助护理治疗以及缓解疲劳的需求，且使用者贴身使用时，容易感觉不舒适、不透风，使用感较差。而对于住院病人、残疾人、老年人等长期卧床的人群来说，极易发生压疮的并发症，而预防压疮的关键是靠背产品的透气性。为了增加本靠背的透气性，本项目设计的这款康复靠背设有靠垫层孔洞，在天气较热的时候，使用者可以智能遥控打开靠垫层开设的孔洞，保持受压部位的空气流通，使得康复护理靠背具有散热的功能。研究表明，使用者贴身物品设有特有的空气流通模式，有利于提升使用者的舒适度，并减少压疮的发生率。同时，市面上的多数康复靠背只能满足人们休息、依靠等基本功能，而无法满足大多数需要康复治疗的人群辅助护理治疗、缓解疲劳的需求。本项目设计的康复靠背设置有加热层、弹性件、电机，使用者可以智能遥控，打开或关闭本靠垫的加热功能，调节加热温度。研究表明，热疗有利于增强局部血液循环，改善局部代谢，降低肌肉及结缔组织张力，松解组织粘连，解除痉挛，达到辅助护理治疗，缓解肌肉疲劳的作用。

1 智能化康复靠背的优势

本实用新型康复护理靠背与市场上的康复靠背相比具体方便携带；智能遥控，一键起背，一键躺平；具有加热层及孔洞（智能调温），实现散热、加热、缓冲和康复的功能；采用人体力学原理，实现分段式支撑，缓解骨骼压力；具有温度安全警示灯、采用三角形原理，保证产品安全。

1.1 产品的科学性

本款康复靠背的科学性主要体现在两点，一是具有散热功能，产品设计有靠垫层孔洞，当使用者感觉闷热时，可以通过智能遥控打开孔洞，起到散热的功效。二是有加热功能，靠背设置加热层，可以智能调节温度。通过这两个功能调节，能够提高使用的舒适度，改善血液循环，达到辅助治疗的目的[1-4]。

1.2 产品的先进性

靠背垫是人们日常生活中常见的生活物品之一，但是现有的靠背垫的结构较为单一，只能满足人们休息、依靠等基本的功能。本项目研发的这款康复靠背设置有加热层和通风孔洞，患者可根据自身的需要智能调节靠背的工作模式，使其能满足使用人群辅助翻身，缓解病人长期卧床的疲劳，辅助起身，缓解腰部压力，辅助护理治疗，缓解肌肉疲劳的需求。

1.3 产品的独特性

研究表明，市面上的康复靠背结构功能单一，无法为使用人群根据自身需求提供自由选择工作模式的功能[5-10]。本项目研发的康复靠背设置有加热层、靠垫层孔洞、导向柱、电机和弹性件，在夏天或者天气较热的时候，电机转动带动转动轴转动使得加热层远离靠垫层，加热层不工作，靠垫层开设的靠垫层孔洞具备流通空气的功能，使得康复护理靠背具有散热的功能；在冬天或者天气较冷的时候，电机反方向的转动使得加热层与靠垫层接触，将靠垫层孔洞遮挡住，加热层工作进行加热对靠垫层进行热量的传递，使得康复护理靠背具有加热的功能。因此，本项目研发的康复靠背具有安全、智能调节、多样辅助康复功能及使用便利的特点。

2 康复靠背的技术原理

康复护理靠背，包括靠垫层1，靠垫层1 的一侧设置有加热层2，靠垫层1 开设有靠垫层孔洞101，靠垫层1 靠近加热层2 的一侧的4 个角的位置安装有导向柱102，靠垫层1 靠近加热层2 的一侧安装有电机103，电机103 的输出端安装有转动轴104，转动轴104侧壁设置有螺纹，加热层2 开设有加热层孔洞201，加热层孔洞201 设置有内螺纹且和转动轴104 通过螺纹配合连接，加热层2 的四角的位置与靠垫层1 相对应的位置开设有导向柱孔洞204，靠垫层1 靠近加热层2的一侧安装有弹性件3，加热层2 与弹性件3 相对应的位置开设有弹性件安装槽203，弹性件安装槽203内固定安装弹性件3。

为了提高康复护理靠背的舒适感，靠垫层1 由记忆棉材质制成。其工作原理是通过在靠垫层1 的一侧设置有加热层2，靠垫层1 靠近加热层2 的一侧4 个角的位置安装有导向柱102，靠垫层1 靠近加热层2 的一侧安装有电机103，电机103 的输出端安装有转动轴104，加热层2 开设有加热层孔洞201，加热层孔洞201 和转动轴104 通过螺纹配合连接，加热层2 的四角的位置开设有导向柱孔洞204，靠垫层1 靠近加热层2 的一侧安装有弹性件3；弹性件3 的设置使得康复护理靠背具有缓冲的功能，在夏天或者天气较热的时候，电机103 转动带动转动轴104 转动使得加热层2 远离靠垫层1，加热层2 不工作，靠垫层1 开设的靠垫层孔洞101 具备流通空气的功能，使得康复护理靠背具有散热的功能；在冬天或者天气较冷的时候，电机103 反方向的转动使得加热层2 与靠垫层1 接触，将靠垫层孔洞101 遮挡住，加热层2 工作进行加热对靠垫层1进行热量的传递，使得康复护理靠背具有加热的功能。

图1 为康复护理靠背的结构示意图。图2 为康复护理靠背的立体图。

图1 康复靠背结构图

图2 康复靠背立体图

图3 康复靠背的实物图

由图1 可知，1 为靠垫层，101 为靠垫层孔洞，102为导向柱，103 为电机，104 为转动轴，2 为加热层，201为加热层孔洞，202 为电机容纳槽，203 为弹性件安装槽，204 为导向柱孔洞，3 为弹性件。

3 应用价值与转化前景

3.1 应用价值

康复护理靠背对于很多人群（如住院病人、残疾人、老年人等）来说，是一种生活用具。由于运动失能的老年人、残疾人，尤其是住院的老年病人长期卧床易引发压疮、肺炎、静脉血栓等并发症，经常变换姿势可使患者身体局部血液循环得以改善，减少并发症，加快康复进程, 而康复靠背作为最常用的翻身辅助工具之一，其在这类人群中的应用尤为广泛。

3.2 转化前景

3.2.1 市场前景

我国医疗器械产品需求持续增长。据统计在2015—2020 年，受国家医疗器械行业支持政策的影响，国内医疗器械行业整体步入高速增长阶段。2018 年中国医疗器械市场规模约为5 304 亿元，同比增长19.86%。2020 年我国医疗器械行业市场规模达7 341 亿元。

随着我国逐步进入老龄化社会，对康复靠背的需求不断增加。据国家数据统计网中数据显示，预测2030、2040、2050 年，我国60 岁及以上老年人口数量将分别达到3.71、4.37 和4.83 亿人，80 岁及以上老年人口数量将分别达到0.43、0.67 和1.08 亿人。我国需康复治疗的老年患者人数巨大，康复医疗行业市场前景迎来历史性发展机遇。

3.2.2 产品前景

靠垫具有使用方便、灵活的特点，便于人们用于各种场合，例如卧室的床上、沙发上、轮椅上。但是以往的靠垫，只能满足人们休息、依靠等的基本功能，对于失能的老年人、残疾人，其使用时背部存在夏热冬冷的情况，且其靠背结构过于单一、已经无法满足大多数需要康复治疗的人群辅助护理治疗、缓解疲劳的需求。康复护理靠背是（病老残人群）住院病人、残疾人、老年人以及长期卧床人员必备的生活用具。运动失能的老年人、残疾人，尤其是住院的老年病人长期卧床易引发压疮等并发症，经常变换姿势可使患者身体局部血液循环得以改善，加快康复，而康复靠背作为辅助工具之一，其在这类人群中的应用广泛，因此为本项目提供了广阔的市场机遇。

4 结束语

目前，大学生创新创业及“双创”教育是高校重要的质量工程项目，以创新引领创业、创业带动就业，推动高校毕业生更高质量创业就业。学生团队在专业教师引领下，共同研发了更多老年护理用具，提升了学生的团队凝聚力和创新思维能力。本团队未来谋求与相关企业合作并进行批量生产，获取良好的社会效益和经济效益，以期将其开发成老年康复市场所需求的康复护理用具。