金佳勤, 于 淼, 骆一嘉, 刘冰清, 王孝东

(青岛大学 纺织服装学院,青岛 266071)

据世界卫生组织数据显示,到2040年60岁及以上人口的比例将从2010年的12.4%上升至28%[1]。至1999年起中国已步入老龄化时代,且老年人在中国人口结构的比重日益增大。随着年龄的增长,人体的感觉功能和身体机能不断退化,许多家庭的老年人因衰老、疾病而长期躺在床上[2]。

随着老龄化浪潮的到来,国内外针对老年人的服装研究也越来越多,由于长期卧床老年人在大环境中仍属于少数人群,服装领域及社会的关注度不高,因此针对长期卧床老年人的功能性服装的研究相对较少[3-5]。调研发现,国外有着较为完善的老年功能性服装市场,Able 2 Wear残疾人服装公司拥有功能齐全、用途广泛的多种轮椅使用者专用服装及其配件;IZ Adaptive是一个专业的轮椅使用者服装品牌,以穿脱便利、合体和时尚为设计理念;美国帕森斯将轮椅使用者服装设计纳入学生研究课题,鼓励学生关注轮椅使用者服装款式结构设计[6]。在实地调研中,国内大多数长期卧床老年人的服装与普通的服装没有较大的区别,几乎看不到功能性服装,大多数服装工艺粗糙、品类稀少,这些服装无论是在心理还是生理上都不能满足卧床老年人的种种需求。现在国内已经开始注意到卧床老年人功能性服装需求的巨大缺口,潘力等[7]在分析卧床老年人生理心理需求的基础上,对服装的开合方式及款式结构进行更深层次的研究,从而提升护理服对穿着者身心保护;基于服装人体工程学,赵妍[8]对老年功能性服装设计的主要构成元素进行深入研究与分析,为老年人服装设计提供理论支持;王海毅等[9]以智能纺织品的性质和功能为切入点,为智能纺织品与老年服装的结合提供理论依据,以及可穿戴系统在服装领域的开发与应用,基于物联网的老年人可穿戴系统研究[10]、服装类可穿戴心电监护系统的设计与实现[11]等。长期卧床老年人功能性服装正逐渐步入人们的视线,已引起人们的广泛关注。本研究将在开合方式和款式结构设计的基础上,针对长期卧床老年人的心理和生理需求,将尿湿报警器与服装相结合。

本研究通过在长期卧床老年人功能性护理服的穿脱便利性、隐私保护性,尿湿实时监测及报警的功能性方面进行研究,利用假人进行排泄物测试设置尿湿监测装置位置,最后对成品进行检测,以期改善长期卧床老年人的生活质量,为提高整体社会护理水平提供理论和实践基础。

1 调研与分析

1.1 调研对象基本信息

发放问卷共557份,近八成的调查对象周围没有长期卧床老年人,但曾经了解过长期卧床老年人的受访人数占比73.6%。本次问卷调查是针对“身边有”,以及“曾经了解过”长期卧床老年人的调查对象展开的具体调查,其中长期卧床老年人的亲属、友人及护理人员的人数共占比86.85%。而被展开具体调查的调查对象中与长期卧床老年人多为亲友关系。调研用户周边长期卧床老年人的年龄分布在70～80岁(含80岁)约为46.40%,60～70岁(含70岁)约为26.68%,80～90岁(含90岁)约为21.81%。

针对山东省青岛市的崂山区敬老院、福彩南山养老院、青岛市老年公寓、市南区圣德医养的长期卧床老年人及护理人员、管理人员进行了看望与实地访谈调查。其中,崂山区敬老院的长期卧床老年人年龄多为80岁左右;福彩南山养老院的长期卧床老年人年龄集中在88岁以上;圣德医养的长期卧床老年人年龄都在66岁以上。由于长期卧床老年人语言交流困难,实地访谈调查对象以询问护理人员、管理人员为主。

1.2 调研对象基本特征分析

1.2.1 生理特征

结合实地与问卷调研情况,长期卧床老年人大多数年龄集中在70～80岁,其中约45%的老年人是由于瘫痪、摔跤等后天事故卧床不起,约35%是由于年龄较大生活无法自理才卧床修养,还有其他由于先天性生理缺陷而卧床。除了因年龄增长而产生的生理机能减弱外,卧床老年人由于长期卧床,难以进行日常的运动,即使有医护护理人员的康复训练,肌肉也会慢慢萎缩,骨骼系统逐渐退化,极易造成骨折,在照顾老人生活起居的时候需特别注意,尽量避免大幅度的动作造成不必要的损伤。由于长期静卧不动,人体与床接触面长期受压,血液循环受阻,导致皮肤和皮下组织营养缺乏从而出现褥疮,增加患者痛苦[13],因此需定时为卧床老年人翻身、擦拭身体、更换衣服,避免同一部位长时间受压。

1.2.2 心理特征

长期卧床老年人因长期行动被限制在床上,与外界接触交往减少,加之病痛折磨,在一定程度上身心俱疲,对事物的接受程度和忍耐程度大大降低[14]。普通护理服的穿脱运动幅度较大,对于长期卧床行动不便的老年人来说是极其耗费时间与精力的事情,易造成老年人对擦拭身体、更换服装产生一定的抗拒心理。另外,普通护理服并不是针对卧床老年人进行设计的,更多是为了方便洗涤、医院统一管理,并没有过多地考虑长期卧床老年人行动不便、穿脱困难、易暴露隐私部位等问题,使老年人自尊心受到一定程度的伤害[15]。因此在进行长期卧床老年人功能服装的设计时,需充分考虑老年人的心理需求,在满足穿脱方便的同时,注重隐私保护。

1.3 需求分析

1.3.1 功能需求分析

由于长期卧床老年人生活无法自理,且市面上普通服装在长期卧床过程中显示出较多的不便,长期卧床老年人对服装穿脱及护理过程中的功能性需求加大。问卷调研结果显示:有231个问卷调查对象听说过针对长期卧床老年人的功能性服装,占调研总人数的56.3%,但使用特制服装的仅有17.17%,由此可知针对长期卧床老年人的功能性服装普及度不高。为更好地保证长期卧床老年人的着装舒适性,大多数长期卧床老年人穿着的服装多为自行购买,没有自理能力的长期卧床老年人一般不着下装,多用纸尿裤代替,这对老年人自尊心会造成一定的伤害。主流医疗养老机构会为长期卧床老年人配置普通病号服式样的两件式棉质套装,为提升护理过程的舒适性、降低护理难度,护理人员会对长期卧床老年人服装中常需护理且穿脱不便的部位进行简单裁剪。

实地调查结果显示:大多数人所期望的针对长期卧床老年人服装的功能主要为易穿脱、易清洗、实时监测功能,且需求程度为易穿脱>实时监测>易清洗。后续对监测功能需求进行更为深入的调研,目前无论是在家看护还是在疗养院看护的长期卧床老年人,服装具体监测功能的需求程度为血压>体温>排泄提醒>心率,如图1所示。

图1 长期卧床老年人服装详细功能需求分析Fig.1 Detailed functional requirements of clothing for long-term bedridden elderly people

1.3.2 款式需求分析

由于长期卧床老年人行动不便,为了避免过度运动对老年人造成伤害,老年人日常活动均在床上进行。结合实地调研和问卷调研,长期卧床老年人的日常活动如图2所示,主要包括如厕、擦洗身体、医护护理及康复训练等。因此护理服装的款式结构应该符合长期卧床老年人的特殊需求,除了服装宽松量应该适当增加之外,在服装开口、结构分割线及接缝等方面也要进行特殊设计,方便护理人员在帮助老年人进行日常活动时增加穿脱便利性,满足穿脱过程中的舒适性需求[16]。

图2 长期卧床老年人日常活动与服装款式需求分析Fig.2 Daily activities and clothing style demand analysis of the long-term bedridden elderly people

在关于对卧床老年人的擦洗方式调查中发现,约65.89%的人群选择半脱服装擦洗,约31.09%的人群选择完全脱下服装,约3.02%的人群选择不擦洗。由于长期卧床老年人肢体活动受限,超过一定范围的活动容易伤害到老年人,大多数临床护理人员会选择半脱服装对老年人进行擦洗。因此在服装款式需求上,需要在一些关键部位进行开口设计,例如在上衣领部、肩部或袖部设计开口,在下装裤子大腿处安装拉链或采用裆部开口等方式,另外还需要考虑服装开口部位的美观性和舒适性等问题[17]。

根据调研数据中长期卧床老年人护理出现的问题与款式需求进行统计分析,如图3所示,老年人排泄物弄湿被褥、老年人得褥疮、老年人因不舒适撕扯纸尿裤、衣片连接处影响服装舒适度等问题在长期卧床老年人日常生活中经常出现,困扰着大部分家人、友人与护理人员。因此,服装款式更应该关注舒适性、亲肤性及安全性,特别要关注无法清楚表达自己需求或不愿意表达的老年人如厕问题。

图3 长期卧床老年人护理出现的问题分析Fig.3 Analysis of problems in nursing the long-term bedridden elderly

1.3.3 其他需求分析

为了长期卧床老年人功能性服装能更好地走进市场,为更多用户所接受,本研究在调查问卷中设置了“如果市面上出现了针对长期卧床老年人穿着的服装,您可以接受一套服装的价格是多少?”这一问题。根据有效问卷结果显示,500元以下的有178份,约占41.30%;501元～1 000元的有193份,约占44.78%;1 001元～1 500元的有54份,约占12.53%;1 501元～2 000元的有6份,约占1.39%。由此可知人们对于针对长期卧床老年人穿着服装的价格接受度较高,范围较广,且大部分人对于此类服装的价格在501～1 000元,可见人们更关注此类服装的品质,而非价格。长期卧床老年人几乎没有外出情况,磨损情况少,服装的持久度较高,对服装在质量上的需求较常人低,对于服装更多的是在工艺、面料、功能性等实际需求上,因此此类服装需根据客户实际需求进行有针对性的设计。长期卧床老年人多患有一种或多种慢性病,身心备受折磨,其亲友在能够让老年人更舒适的前提下普遍对价格的敏感度较低,这让服装开发者有更广阔的设计与开发空间,有效提升服装品质。

综上所述,长期卧床老年人及护理人员更加注重护理服是否能够减少甚至避免隐私部位的暴露、是否方便穿脱、是否方便洗涤等方面。护理服在满足穿着舒适性、亲肤性及安全性等基本需求后,消费者对血压监测、体温监测、排泄提醒、心率监测等功能提出新的要求,且目前长期卧床老年人功能性护理服的消费对象的价格敏感程度较低,入市门槛较低,具有较为广阔的发展空间。

2 设计研发

2.1 设计理念

老年人功能性护理服的设计开发,应当根据调研结果,分析用户实际需求,确立长期卧床老年人功能性护理服的设计理念和思想:1) 亲肤性和舒适性,护理服会直接和人体皮肤产生接触,因此在面料选择上应选择亲肤性面料,在工艺设计时应充分考虑穿着舒适性,减少服装与人体皮肤间的直接摩擦,更好地保护人体;2) 易穿脱性,老年人生理机能退化,需避免幅度过大的运动,因此在进行服装设计时需充分考虑易穿脱性;3) 审美性,任何的服装款式结构设计都应考虑穿着者的穿着场合及其审美,护理服属于室内服装,室内服装与老年人服装的款式都比较简洁大方,色彩也较为朴素;4) 功能性,长期卧床老年人功能性护理服是针对长期卧床生活无法自理的老人而设计的,且老人自尊心较强,不愿在排泄物泄露时主动寻求帮助,因此需增加排泄物泄露监测及报警装置,更及时地照顾卧床老人。

2.2 款式设计

基于上述服装设计理念和思想,进行长期卧床老年人功能性护理服设计:1) 出于亲肤性和舒适性考虑,选用蜂巢组织的棉纤维面料,在面料接缝处采用包缝工艺,最大程度地减少服装对皮肤的摩擦,提高穿着舒适性;2) 由于长期卧床老年人生理机能不断退化,日常活动大多由护理人员协助进行,因此服装款式上应在袖管、裤管等部位进行开口设计,除了便于护理人员穿脱服装外,还可以在不脱服装的前提下为老年人进行擦洗[18];3) 根据审美性需求,护理服采用H型设计,并选择饱和度较低的浅灰色;4) 根据功能性需求,在裤子后片裆部内侧置入湿度监测装置,并在后腰侧面缝制小口袋,便于警报装置的置入与取出,在右膝关节部位设置尿袋,保护老人的隐私。

2.2.1 上 装

由于长期卧床老年人体型发生较大变化,普遍存在胸部下垂、腹部凸起、腰背部弯曲等问题[19-20],因此选择H型结构。受研究环境影响,本研究只针对冬季长期卧床老年人功能性护理服进行研究和款式结构设计。老年人对于气温变化的敏感度比普通人要高,穿的也会比年轻人多且厚,老年人在选择外套时会选择较为宽松的服装,因此本研究根据GB/T 1335.2—2008《服装号型 女子》中应使用号型指标,比如选择165/92A为基础样衣,样衣详细规格尺寸如表1所示。

表1 上衣规格尺寸Tab.1 Jacket specification and size table

如图4所示,上装加深领围,增大领子部位的宽松度,减少颈部与面料的摩擦;加深袖窿,增加放松量,提高舒适度,减少与人体皮肤间的摩擦;腰部放省,减少束缚感。根据调研结果可以发现,处于卧姿状态时,排泄物极易倒流弄湿上衣后背、裤腰和被褥,因此对上装进行前长后短的设计,避免上衣被污染,减少上衣的更换频率。本研究在上衣两个袖管侧缝处设计从颈部至袖口的双头拉链,便于护理人员为长期卧床老年人更换服装及擦洗身体,同时可减少护理时老年人产生不必要的活动量并节省更换服装所需的时间。

图4 冬季上装款式示意Fig.4 Winter jacket style diagram

上衣为插肩袖设计,可提升手臂的活动范围,减少服装对人体的牵拉,袖子外侧中部采用拉链设计,拉链内部缝有宽3 cm的双层内门襟贴,避免拉链与人体皮肤产生直接接触,提高穿着舒适性,内门襟贴向上延伸至外侧,形成侧缝边为5 cm,与侧缝相对边为3 cm的直角梯形,遮盖双拉链头,提高美观性。衣片前门襟宽3.5 cm,内置5个2 cm×4 cm的魔术贴,左右衣片外侧各有1个14 cm×15 cm的贴袋。

2.2.2 下 装

出于舒适性的考虑,下装设计为较为宽松的直筒裤,为下肢留出充足的余量。在不受外力自然状态下的腰围为72 cm,裤长为100 cm,裤口宽为22 cm。如图5所示,两侧裤管的裤缝处,从腰头至裤口处有双头拉链设计,拉链内侧的内门襟贴同衣袖处,避免拉链与皮肤直接接触。双头拉链设计可便于护理人员为卧床老年人更换纸尿裤,从裤脚向上拉开可便于护理人员为长期卧床老年人擦洗身体。针对排尿困难,需要使用尿管的卧床老年人,在右侧裤管膝盖下方设置13 cm×12 cm的立体口袋,带盖下方留有可供尿管通过的小口,导尿管可从口袋盖下伸入,与尿袋相连[21],方便且隐蔽。

图5 冬季下装款式Fig.5 Winter bottom design diagram

该服装将功能性放在首位,既符合老年人对现代服装的基本需要,又符合老年人内心的情感需求,从而保护了老年人的自尊,提高卧床老年人的生活质量。

3 功能设计

根据长期卧床老年人排泄部位的监测实验分析,在下装臀部安装有湿度感应装置。当发生液体侧漏时及时将信号传到与手机相连的APP或其他设备,并发出提示音,有利于护理人员及时发现侧漏更换尿片,这也在很大程度上提高了老年人着装的舒适性[22]。

3.1 尿湿报警器的工作原理

如图6所示,尿湿报警器由13 cm×2.5 cm的柔性尿湿传感条、导线及报警器组成。柔性传感条是由食品级硅胶网基材组成,具有柔软、耐折、耐拉、清洗方便等特性,被尿液浸湿后只需擦拭一下或简单冲洗一下便可再次使用[23]。报警装置内设开关、音量调节器、7号电池槽及蜂鸣装置,可根据用户需求进行音量调节,在保护老年人自尊心的同时保证照顾者能够及时了解老年人尿湿情况。

图6 尿湿报警器实物Fig.6 Wet urine alarm physical picture

当尿液产生时,柔性尿湿传感条产生数字信号并进行传输,WiFi芯片监测到传感器数字信号的变化,可以将数据或警报上传到云端,手机或者电脑,以此控制和接受尿湿监测设备,如图7所示。

湿度变化转化为电压变化,由芯片ADC采样,芯片获得电压数据,通过电压变化判断是否尿湿,然后发消息给手机、电脑或服务器,手机、电脑端报警,不需要护理人员随时察看尿湿情况。

图7 尿湿报警器的工作原理Fig.7 Schematic diagram of the wet urine alarm

3.2 尿湿报警器的设计

采用的尿湿报警器(河北衡水安护电子),主要是通过使用电压比较器对传感器的输出电压进行比较,当传感器检测到尿液时,电阻会变小,导致它的输出电压小于系统设计的基准电压,输出低电平三极管导通,蜂鸣器会接入电源报警。反之,传感器输出的电压大于系统设计的基准电压时,电压比较器输出高电平三极管截止,蜂鸣器不提示。

3.3 报警器安装位置及其选择依据

本研究利用假人模拟老年人排泄,通过测试服装上不同位置的湿度大小来精确定位最容易被排泄物沾湿的部位,以此作为服装湿度监测功能设备安装部位的设计依据。

试验设备及试样:AZ8726手持式高精度温湿度仪(深圳市源恒通科技有限公司),多功能护理模拟假人,纸尿裤,医用尿管,导管;3款不同面料且常用于卧床老年人的裤子,规格如表2所示。

表2 三种受试裤子的面料规格尺寸Tab.2 Fabric specifications and sizes of three types of pants tested

卧床老年人服装需舒适性与功能性相适应,适应人体卧床状态下的静躺、翻身、屈膝等各种姿势。需要在服装人体测量的基础上进行裤子预沾湿部位的区域划分。卧床老年人在躺卧过程中,最易沾湿部分是裤裆部,对于裤子立裆部位进行分区,通过测量三款裤子立裆长分别为38、36、37 cm,对立裆长进行5等分,分别为A、B、C、D、E区,如图8所示。由于湿度检测装置的感应器为细条状态,拟安装在裤裆中部,因此仅对立裆长进行区域划分,对围度不再进行区域划分设计。

图8 裤子预沾湿部位划分实物Fig.8 The actual picture of the pre-wetting parts of pants

试验分为两组,一组假人穿着纸尿裤后分别穿着1#、2#、3#裤子进行测试,排泄量(排水量)设定为900 mL,另一组假人在不穿着纸尿裤的情况下分别穿着1#、2#、3#裤子进行测试,排泄量(排水量)设定为300 mL。两组试验均经由导管注入设定的水量,静待5 min,待数据稳定后,用AZ8726手持式高精度温湿度仪对五个区域分别进行湿度测量和记录,为保证数据的准确性,每组试验重复3次,取平均值。

由图9可知,无论是否穿着纸尿裤湿度测量结果均为A区>B区>C区>D区>E区,两组试验3款裤子的A、B、C区湿度数值均在70%以上,且3款裤子湿度差值相对较小,因此柔性尿湿传感条可以选择安装在A、B、C区域内。

图9 两组试验湿度检测结果Fig.9 Figure of humidity detection results of two groups of tests

为了保证传感条在使用过程中不会因老年人正常活动而产生位置上的偏移,也为了方便传感条的置入与取出,在后片立裆内侧设置略大于传感条的不完全封闭式的内贴袋。如图10所示,在后片立档内侧距下侧缝4 cm处设置4 cm×15 cm的开口式矩形内贴袋,并将尿湿传感器置于其中,以监测是否漏尿。

图10 尿湿传感器及内贴袋Fig.10 Humidity sensor and inner patch bag

由于用户为长期卧床老年人,且老年人需长期仰卧,因此后片不适合作为腰包的固定面,而将腰包缝制在前侧,这样可以有效保证报警装置不会影响老年人的正常生活。如图11所示,在前片距离侧缝6 cm、腰头4 cm处缝制一个腰包,腰包底面为2.5 cm×4 cm、高为8 cm的口袋,上口内置松紧带,便于湿度监测蜂鸣器的放入与取出。

图11 湿度监测蜂鸣器及腰包Fig.11 Humidity monitoring buzzer and Fanny pack

利用假人模拟老年人排泄,测试服装上不同位置的湿度大小,试验结果显示A、B、C区湿度值最大且最稳定,认为柔性湿度传感条安装A、B、C三区范围内最为合理。并根据服装设计原理,对传感条和报警器固定位置和结合方式进行设计,在保证设备正常使用和服装的美观性的同时,不妨碍人体正常活动。将尿湿位置测试将市面上已有的先进湿度传感器与自行设计的老年人功能服装相结合,在保证服装在穿着过程中和穿脱过程中舒适性、美观性的同时,附加实时尿湿监测功能,提高卧床老年人的生活质量,方便护理人员照顾老年人。

3.4 产品性能测试

长期卧床老年人功能性护理服将多功能护理服与尿湿监测及报警装置相结合的功能性服装,最终成品如图12所示。由于老年人尿湿测试具有不可控性,且极易引起老年人的反感,因此服装设计完成后的性能测试由穿着纸尿裤的假人代替完成。将导管的一头置于假人会阴部外、纸尿裤内,再穿上本产品静躺在床上,匀速向导管内注入900 mL水,观察报警情况。测试了30次,每次测试完需将样裤自然晾干,等样裤完全晾干后再进行下次测试。试验结果显示:报警成功率为100%,无误报警现象及未报警现象,报警反应时间大于2.25 min,报警时间偏差小于1.75 min(报警反应时间为开始向导管注水到报警器报警的时间差),报警反应时间和报警时间偏差均为均值。

图12 卧床老年人功能服实物Fig.12 A physical picture of functional clothing for the bedridden elderly

4 结 论

随着人口老龄化加剧,长期卧床老年人的数量也在不断增多,市场上却少有适合长期卧床老年人的服装,本研究结合了长期卧床老年人的心理、生理特征,将服装研发重点放在功能、结构及面料舒适性上,根据长期卧床老年人和护理人员的实际需求,有针对性地进行款式设计,并结合排泄测试确定传感器设置位置,将科技与舒适性紧密结合,设计出适合长期卧床老年人生理、心理需求的服装,为卧床老年人提供更加舒适安心的养老护理环境,进而推动功能性老年人服装的发展。

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