社區共病老年人智能家居應用研究進展

劉思雨，戴付敏，王留義，李建魁

（1.鄭州大學護理學院，河南450001；2.河南省人民醫院；3.鄭州市北下街社區衛生服務中心）

醫學和公共衛生的進步，加上營養、環境和個人衛生意識的增強，使全球預期壽命延長[1]和共病患病率提高。65歲以上的人群中2/3處于共病狀況[2]。我國患有2種或以上慢性病的老年人高達76.5%[3]。共病與功能損害、生活質量降低、死亡率增加、多重用藥導致不良事件發生率增高有關[4]。護理人員在促進共病老年人獨立自主生活方面發揮著重要作用，但由于護士數量短缺，影響其為共病老年人提供高質量的護理。智能家居作為一種輔助設備，可幫助共病老年人在家中獨立生活，減少對照料者的依賴[5]。智能家居在醫療系統中的應用依靠跨學科多團隊合作，護士是其中的重要參與人員[6]。發達國家智能家居已進入快速增長期，我國可借鑒其經驗，為健康老齡化提供參考。

1 智能家居的概念

智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境[7-8]，該技術的重點在于保持獨立性和安全性。智能家居可提供各種服務，不僅包括簡單的任務自動化(室溫控制、窗簾控制等)、對居民的位置分析或預測，還包括對居家共病老年人的行為或健康狀態識別（脈搏、血壓、心率、跌倒檢測裝置和緊急按鈕）[9]，醫務人員可通過收集的數據，對居民及其家屬健康進行早期檢測和干預。

2 智能家居的功能

2.1 遠程健康監測 智能家居對老年人行為數據的縱向監測可以顯示老年人的健康狀況及某些疾病的發病與進展[10]，目的是識別和預測老年人健康狀況的變化，以便護理人員能夠主動干預，避免或減輕負面健康事件[6]。隨著自然老化，老年人出現感官(觸覺、嗅覺、味覺、視覺、聽覺和溫度)敏銳度下降，穩定性改變；活動能力、耐力和肌肉力量下降；精神、思維活躍度改變[8]，共病發生率隨之升高。通過遠程健康監測收集共病老年人的健康數據，護士無須上門，就可以直接獲得生命體征等客觀指標的報告，增加共病老年人獲得醫療服務的機會，降低醫療服務成本[11]。護士具備專業知識和敏銳的洞察力，能夠通過收集的數據準確判斷老年人健康方面的風險變化，如整體活動顯著減少、步行速度減慢、夜間活動增加、使用衛生間次數增加等一些異常的行為模式[6]。Vidyo科技公司通過網絡平臺提供遠程醫療服務，包括醫護人員和病人之間的安全視頻通信、遠程健康監測和緊急護理服務，通過智能設備（智能床、智能椅）收集數據。智能床可以監測個人的健康狀況和睡眠模式，也可以用來檢測心臟病病人在床上或睡覺時的心臟病發作，當出現異常情況時系統可以自動通知中央系統、護理人員、緊急救援或家庭照料者，從而降低死亡風險[12]。

2.2 跌倒檢測 老年人，尤其是共病老年人，由于環境因素、生物因素等極易發生跌倒。世界衛生組織(WHO)報告，跌倒是導致老年人意外傷害和死亡原因中的第一位[13]；在家跌倒造成的傷害占所有傷害的49.3%[14]。研究顯示，智能家居技術能提高老年人的安全保障，特別是在減少跌倒方面，可以增加老年人的信心和安全感[15]。另據智能家居研究報告，通過麥克風可以確定跌倒發生的時間，便于為老年人提供幫助[16]。智能家居通過智能燈光系統自動調節，避免因視物不清造成老年人跌倒和傷害。

2.3 認知和感覺輔助功能 認知輔助，如藥物提醒和管理工具以及丟失的鑰匙定位器，常用于記憶缺陷的老年人；感覺輔助，是幫助用戶感知感覺的技術，可為視覺、聽覺和觸覺缺陷的老年人提供援助[17]。

2.4 安全監測、輔助與緊急幫助 安全輔助功能包括在床上自動關閉浴室燈，以減少跌倒。智能家居技術能監測到獨居家中老年人遇到的各種緊急情況和危急事件，如收集和分析火災或氣體泄漏等環境危害有關的測量數據，可向急救人員或子女發送警報，進行緊急救援，挽救老年人的生命[18]。老年人可以使用隨身攜帶的緊急按鈕，該設備可以連接到專業服務中心或家庭成員的緊急電話，按下按鈕即可發出危險信號請求幫助[19]。

2.5 藥物管理 共病情況導致老年人服用藥物種類過多，智能家居藥物管理系統可以幫助共病老年人按時安全用藥，例如裝有傳感器的藥盒，可以遠程監控服用的藥物和服藥時間[8]。

2.6 社會互動監測和輔助 收集、分析與社會互動有關的數據，如電話、訪客和參與活動。包括促進社會互動的技術，例如支持與朋友和愛人進行視頻溝通、參與虛擬團體活動等[20]。

3 智能家居應用現狀

近年來，國外很多研究將可穿戴式、睡眠監測、行動監測、機器人等技術設備或傳感器部署到家中，對老年人的睡眠、行動、生命體征和健康進行監測[12,15,21]。美國密蘇里州一家名為Tiger Place的老年生活中心部署了家庭監控系統，該系統使用各種類型的傳感器，能夠自動監測老年人健康狀況的變化，并提醒護理人員，它由美國家庭護理服務Americare和密蘇里州大學辛克萊護理學院聯合建造，為老年人提供自主獨立生活的環境[22]。美國的一項以護士為主導的老年人智能家居使用研究，為對多學科研究感興趣的護理人員提供實用指導，將10個健康輔助智能家居系統應用于共病的老年人，數據采集應用5種傳感器類型（紅外線、接觸、光、溫度和濕度），將臨床數據與傳感器數據結合起來，用于構建學習算法的實際框架，幫助護士開發健康輔助智能家居[6]。智能伴侶機器人作為智能家居基礎設施的一部分也被應用于居住在家或者養老院的老年人，一項研究對養老院老年人使用護理機器人，并對護士進行半結構式訪談，3名護士都認為它有利于老年人的身心健康，雖然不能替代人與人之間的互動，但是可以作為一個社會促進者，有助于克服一些實際問題[23]。另有一項研究招募自愿安裝傳感器的老年人，這是一種早期警報系統，可以發現老年人潛在的健康問題，他們80%有慢性病，大多數人不止1種。研究結果顯示，與沒有安裝傳感器的老年人相比，他們平均在家多居住1.7年，形成潛在的成本節約，可為整體的醫療保健提供機會[24]。目前，國外智能家居發展在醫療方面的使用較完善，國內多用于智能機械控制，例如窗簾自動化、燈光自動系統等，還可借鑒其經驗進一步發展。

4 應用智能家居的意義

4.1 對老年人的意義 ①保持共病老年人的獨立性。研究顯示，智能家居技術通過幫助老年人處理各種健康問題，如跌倒、行動受限、認知障礙或社會孤立，從而實現功能獨立[25]。②提高共病老年人生活質量。Bitterman[26]研究顯示，智能家居能帶來便利，提升老年人的生活質量，提高其自主、尊嚴和安全。③為共病老年人提供情感慰藉。家庭結構縮小使得空巢化、獨居化加劇，子女難免因各種原因無法在老年人身邊照護。機器人正在提供“照護人”的可能性，以幫助老年人的日常生活、活動，包括穿衣、打掃房間、提醒吃藥[27]，時刻陪在老年人身邊，減少孤獨感。④其他方面的支持。Moraitou等[28]研究顯示，智能家居應用的好處是減少焦慮、住院次數，縮短住院時間，提前出院，延遲進入療養院，通過預防和早期干預降低醫療成本[29]。Dawadi等[21]對263名老年志愿者實施智能床家庭測試，連續對老年人的認知和身體健康情況進行監測，結果表明，適當應用智能家居技術，能改善老年人的認知狀態。Jie等[30]研究顯示，智能家居能發現居民日常活動的規律，有助于了解老年人功能衰退的指標，并提出及時的干預建議。總之，智能家居的應用能夠使老年人受益，也可以使日益老齡化的社會受益。

4.2 對家庭照顧者的意義 智能家居為家庭照顧者提供幫助，使照顧者能夠遠程實時監測共病老年人的狀況，使照料者同時兼顧工作和照護，減輕照顧負擔。智能家居可以減少經濟支出，因為它專注于健康、預防跌倒、預防疾病惡化和提供設施護理[8]，通過早期預防和干預維持共病老年人的健康，降低醫療照護成本，減輕家庭負擔[29]。共病老年人通過智能家居技術能夠保持自己的獨立性[25,31-32]，減少對家人的依賴性，提高照料者的生活質量。

4.3 對社會的意義 現代社會面臨養老機構服務不能滿足老年人需求、家庭照料關系網弱化等一系列的問題，僅僅依靠機構養老、社區養老和居家養老不能解決現代養老供需失衡的現狀。將社區居家養老與智能家居相結合，建立一個范圍龐大的關系網絡，隨時監測老年人健康狀況，滿足老年人的需求。智能家居可以讓老年人留在舒適的家庭環境中，而不是住在醫院或者養老院[33]，有利于有限的醫療資源實現最大化和最優化利用，促進醫療資源公平分配，減輕社會養老負擔。

5 智能家居應用的優勢與展望

5.1 優勢

5.1.1 老年人對智能家居的態度 國外對老年人在居家護理環境中應用智能家居技術的意愿、接受度和滿意度進行了調查。Demiris等[34]調查顯示，老年人對智能家居傳感器技術的需求和偏好，表明參與者對智能家居技術總體持積極態度，特別是智能家居應用能夠監測到緊急情況的發生。Demiris等[35]有一項智能家居的參與式評估，對9名家中使用智能家居傳感器技術的參與者進行了75次訪談和3次觀察，居民表達了對傳感器技術總體持積極態度，并不認為這些技術干擾了他們的日常活動，護理人員也提出了對傳感器接受經歷的3個階段，包括熟悉階段、調整和好奇階段、全面整合階段。Harris等[36]研究表明，智能家居技術可被老年人、他們的家人、健康專業人員和服務提供者使用和接受，可以支持老年人在家生活得更好。Demiris等[37]對老年人使用智能家居的看法的研究顯示，所有參與者對于可以在家中安裝設備和傳感器都抱有積極的態度，參與者針對培訓方面的需求表示非常關注。智能家居技術應用并未達成統一的意見，但總體而言，老年人對智能家居還是持積極態度。

5.1.2 政策支持 2012年，我國住建部制定了《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和《國家智慧城市(區、鎮)試點指標體系(試行)》。2013年國務院印發《關于促進信息消費擴大內需的若干意見》，大力發展寬帶普及、寬帶提速，加快推動信息消費持續增長，為我國智能家居發展打下了堅實的基礎。2015年國務院印發的《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中明確指出，要促進智慧健康養老產業發展，同時在政策層面宣告中國養老產業已進入“智能時代”。政府出臺的一系列政策都為我國智能家居發展提供強有力的后盾。

5.2 展望 智能家居和智能環境是未來綜合護理模式的一部分，隨著老齡化進展和人工智能的發展，在家庭護理服務中使用智能家居技術的趨勢不斷加強，將專家護理知識融入人工智能訓練中至關重要，這樣才能準確檢測老年人健康狀況的變化。護理教育應該緊跟時代發展，研究人工智能在醫療保健中的應用，通過智能家居技術早期識別老年人的危險情況；教育工作者應加強學習，掌握人工智能相關技術知識。未來，護士不僅是數據收集者，還要成為數據分析者[38]，了解共病老年人的變化，提高護理質量，達到優質護理服務目標。

綜上所述，智能家居在養老服務方面的應用不僅取決于技術的發展，還取決于共病老年人及其家庭照顧者最真實的需求，尊重老年人的隱私并做好數據信息的保密工作，在技術廣泛推廣前，要注意倫理和法律問題，以提高老年人的接受性。