床上协助排泄护理用具的研究现状及发展趋势

谢丽玲，孙金燕，付 利，周颖瑜，梁启懿，吴合梅，黄天赐，冼婉玲，黄冰妍，潘 杰*，刘 莉

（1.佛山科学技术学院医学院，广东佛山 528200；2 佛山市妇幼保健院，广东佛山 528200）

0 引言

失能是指一个人因先天因素（身体和智力障碍）和后天因素（意外事故、疾病和年老等）导致部分或全部日常生活中的自理能力丧失或受限，根据其失能程度可分为轻、中、重度[1-2]。在失能人群中主要是因身体机能退化及病变发生的老年人[3]，据第七次全国人口普查数据显示，我国60 岁及以上老年人口为26 402 万人，其中完全失能的老人达到1 000 万人，预计到2030 年失能老人将达到6 168 万人[4]，失能患者的数量将大大增加。失能患者的日常生活需要依靠他人照护，其生活护理成为迫切需要解决的社会问题之一[5-8]。对于排便护理，大部分失能患者排斥传统的床上协助排便方法，认为床上协助排泄用具的改进很有必要[9]。本文主要分析床上协助排泄护理用具的应用现状以及存在问题，并对其关键技术提出合理改进，以期不断提高床上协助排泄护理用具的质量。

1 国内外床上协助排泄护理用具的研究现状及存在问题

国内外床上协助排泄护理用具众多、技术各异，比如传统排泄护理用具有尿布、尿裤及便盆等，但使用这些用具时护理人员的工作压力及心理负担大，因此具有协助排便功能的智能护理床逐渐发展起来[10]。20 世纪90 年代，国外开始研究智能排泄护理床，日本、美国等发达国家的智能排泄护理床技术较为先进[11-13]。我国智能排泄护理用具的发展比较滞后，且国内市场上智能护理床控制技术和人机交换技术较缺乏，功能单一[14-15]，近年来有所发展，许多高校、企业开始研发智能多功能护理床，其排泄系统也不断创新升级。护理床排泄系统的发展，大大改善了失能卧床患者采用纸尿裤和便盆等传统的排便方式[16]。根据床上协助排泄护理用具的使用功能和技术运用可以将其整合为5 类，具体如下。

1.1 传统纸尿裤和便盆

临床上失能患者大小便排泄护理主要使用纸尿裤和便盆等传统方法。在我国，2000 年恒安集团推出“安而康”成人纸尿裤，率先进入了成人失禁用品市场，之后成人纸尿裤产业也迅速发展起来，但我国的产业规模仍远不及日本[17-18]。早在20 世纪80年代，日本就将高分子吸水树脂引入纸尿裤的制作，技术和市场迅猛发展[19]。虽然成人纸尿裤的发展大大地方便了许多失能患者，但这种传统的排泄护理方式仍存在许多不足：（1）卫生条件差。长期使用纸尿裤包裹患者臀部，使其长期处于潮湿状态，皮肤易受损且易滋生细菌。（2）人工成本高且体验差。另外，传统方法需要人工协助，人力资源成本高；而且护理人员直接清洗排泄物，易产生厌恶情绪，导致护理人员难招聘、流失快。（3）暴露患者隐私。护理人员清洗患者臀部时，暴露了患者的隐私部位，使其多感不适。除了纸尿裤，便盆的使用也相当广泛，从最初的普通便盆容器，到现在出现有可控温度和新型气垫的便盆[20]，这些设计改变了传统便盆材质冷、硬等问题，但是便盆反复使用，时间长了会积累大量有害细菌，对患者的健康非常不利，而且患者使用便盆时容易将大小便溅到被褥上，增加感染概率。

1.2 普通护理床

2013 年，日本东京大学Tokoro 等[21]研发了一款新型排泄系统护理床，如图1 所示。该护理床将排泄系统安装在床上，通过红外摄影机利用温度差来检测肛门的位置，使其准确对准马桶，防止排泄物污染床旁周围，排泄完成后通过自动抽吸、清洗及烘干来实现清洁护理。其对粪便的自主处理减轻了护理人员对卧床失能患者排泄护理的工作压力和心理压力。在我国，2017 年，浙江医药高等专科学校的邹锋[22]设计了一种失能患者独立如厕装置，该装置在床架上设置2 个相对的铲板，当失能患者如厕时，通过升降调节机制，使铲板组件平移滑行调整为坐立的轮椅状协助患者准确抵达马桶上方，方便患者排便。2020 年，佛山市顺康达医疗科技有限公司的张茂森开发了一款如厕一体护理床[23]，患者坐在护理床上，通过水平气缸将垫块慢慢分开，使患者慢慢落下并调整到指定马桶的位置，即可大小便。上述几种产品患者都不需要接触马桶且隐私性好，但排便孔与接便器无良好的对接功能，排泄过程暴露于空气当中，异味难以避免，而且排便孔边缘易使患者产生不适体验。此外，此类护理床排便只能一对一处理患者粪便，移动性、灵活性差，另外，其与传统纸尿裤一样也存在人力成本高的问题。

图1 Tokoro 等研发的一款新型排泄系统护理床[21]

1.3 多功能护理床

随着技术的进步，普通护理床的功能不断多样化，排泄系统不仅设计有排污、冲洗、清洗和烘干四大基本功能，还渐渐地与互联网技术相结合，在患者使用的过程中能实时监测病情变化，提高失能患者如厕的安全性。2017 年，美国的Stryker Medical 公司研制了一款医疗护理床（型号为Stryker S3）[24]，如图2 所示，在护理排泄方面，该护理床与普通护理床相比设计了床边数据采集与监控系统，能够监测患者如厕情况，且排便完成后能自动清洁并灭菌。2021年，韩国Lee 等[25]研发了一种具有卧床患者运动与病情综合分析功能的排便护理机器融入到多功能护理床中。通过数据处理分析患者如厕情况，灵活调整体位，让患者节省体力安全如厕，更好地满足了卧床患者的排便需求。在我国，2019 年太原理工大学的王帅[26]研发了一款多功能智能护理床（如图3 所示），通过Android 应用程序可实现对失能患者大小便处理和床体姿态变换可视化的远程交互控制，充分体现了现代互联网的高科技性能。2021 年，大连海事大学的张翰文等[27]设计了一种新型智能护理床，该护理床设置了“App+智能语音+床边按钮”3 个控制功能实时监控患者的身体健康，若如厕的患者排便时突发紧急情况，智能App 能接收到求救信号，呼救装置响起，医护人员可迅速抵达患者床边。上述多功能护理床功能虽多，但存在误测或感应失调的问题，若患者排便时间过长，系统就会误测，信号频繁发出，反复排污、冲洗、清洗和烘干；若排泄物量过少，系统则感应不到；另外，该护理床生产成本较高，使用者购买意愿低，以致产品普及率低。

图2 Stryker Medical 公司研制的医疗护理床[24]

图3 王帅研发的多功能智能护理床[26]

1.4 护理床、轮椅一体化

大部分失能患者长期卧床，行动不便，且不利于身体康复。为满足其活动需求，轮椅功能不断完善，且大多具有如厕功能[28-30]。2018 年美国研发的一种带有排泄装置的可折叠轮椅[31]，患者直接在上面如厕即可，有效解决了使用者移动时如厕的问题。但这些轮椅装置仍需护理人员将患者移动到轮椅上，体力消耗大。因此，轮椅护理床逐渐发展起来，主要有2 种形式：一种如2020 年辽宁黑北健科技有限公司的肖华等研发的多功能床分离一部分组装成轮椅的形式[32]；另一种如2021 年我国南宁职业技术学院叶远坚等发明的多功能床可调成轮椅的形式[33]。这2种多功能护理床调成轮椅后，可将患者移动到排便器上方，让患者自主如厕，一定程度上解决了使用者外出如厕的问题，但因其体积或结构材质等因素无法满足个体需求，而且大部分需要手动，操作烦琐，不够智能化[10]。

1.5 便套排泄物护理机

在床上协助排泄护理技术和方法的发展过程中，排泄物的后续处理机器也随之发展起来。通过设计配套的粪便储存器械收集患者的排泄物并自动处理，减轻了护理人员的工作负担。如2016 年日本八乐梦公司生产的一款瘫痪电动护理床[26，34]，如图4 所示，其主要由护理床和护理机组成。通过按钮控制可以实现升降、翻身等简单的自助功能。该产品的一大特色是由护理机负责处理大小便，需使用者穿上特定的便套，将收集的排泄物运送至护理机，护理机即可自动处理。日本还研发了一款Ever Care 全自动排泄处理系统[35]（如图5 所示），该系统由床体集便器、水循环系统、净水污水箱以及嵌入式计算机系统构成，使用者躺在病床上，下半身包裹着装载排泄物的机器，便可自动完成对使用者的大小便护理。在我国，2018 年江西德泰科技有限公司[36]开发了一种护理床配套的智能坐便器污物储排系统，该系统能自由移动、自动处理和回收污物，减少了环境污染。但是这些系统的排泄护理机仅适用于意识全无的患者，需要使用者的臀部长时间包裹在便套内，十分影响使用者的舒适感。

图4 瘫痪电动护理床[26]

图5 Ever Care 全自动排泄处理系统[35]

2 床上协助排泄护理用具的发展展望

尽管床上排泄护理用具逐渐多样化，功能丰富，但仍存在许多需改进的地方。下一步应朝着以下3个方面进行改进：（1）床上护理排泄用具应该更符合人性要求：舒适、便捷，满足用户的自身需求[37]；（2）用具的设置更加智能化：利用先进科学技术智能协助用户安全如厕，节省人力成本；（3）用具的搭配更加理性化：按照用户个体需要功能模块化组合，减少烦琐操作，降低生产成本。

针对此改进方向，提出5 点未来的发展展望[38]：

（1）融合人机工程学设计。人机工程学原理是将人的结构与机能特征融入到产品设计当中，从而创造出符合人体力学、生理学、人体测量学等的产品[39]，智能护理床排泄系统设计将更趋舒适化、人性化，符合用户的需求。

（2）改良空气净化、清洁与杀菌装置。升级智能护理床排泄系统内置的空气净化处理器，其中气体过滤箱主要用来过滤含硫的气体，活性炭过滤箱主要用来过滤排泄物产生的其他气体[40]，消除空气中的臭味，保持空气清新。排泄处理过程完成后，自动控制程序会对便垫和管道进行杀菌消毒处理，防止细菌滋生和传染。

（3）升级人机交互装置。用户在使用智能护理床排泄系统时需要与服务机器进行沟通，通过人机交流，准确传递信息，高效率满足用户的需求[15]。目前人机交互方式包括操作按键控制、平板显示器与触摸屏控制、语音控制以及互联网+App 远程操作控制等，用户可以根据自身的失能程度选择适合的交互方式，自行控制完成大小便，避免系统误测。

（4）升级排泄感应装置。智能护理床感应系统应准确、灵敏地感应和识别患者的大小便，启动负压装置迅速对排泄物抽吸，随后进行冲洗、清洁、烘干等处理[41]，最大程度地保护患者的隐私部位和减少系统误测的发生。

（5）创新功能模块化组合。智能护理床排泄装置的研发费用高昂，要实现智能排泄装置的普及推广，需要实现智能护理床排泄装置的模块化。根据患者不同需求，制作不同功能模块的护理床，使各个功能模块得到进一步开发和升级，同时根据患者需求选择相应的功能模块组合，减少冗余的功能，解决适用范围小的问题，从而有效降低生产成本，提高使用者的购买意愿。

（6）增加智能与移动化。将人工智能技术融入到护理床排泄系统的设计中，通过智能机器人操作减轻护理人员的工作负担，提高护理人员的工作效率。其次护理排泄系统机器结合智能调度和导航功能，可与多个排泄孔进行对接，实现一对多的功能，改变传统护理床排泄装置一对一的处理模式，也可减轻护理人员的工作负担，提高工作效率。

3 结语

床上协助排泄护理用具由传统的尿裤和便盆、普通护理床发展到多功能护理床、护理床折叠轮椅以及排泄物护理机，产品日益多样，应用广泛，发展迅速，但仍存在智能化低、环保差、使用舒适度欠佳、护理者工作量大等问题[42]，未来应进一步发展智能护理床排泄系统。除了材料尺寸和造型符合失能患者需求外[43-44]，床上协助排泄护理用具还必须利用人工智能、计算机及传感等技术，使其更加人性化、智能化及可移动化，以期通过更低成本的新型床上护理排泄用具满足服务失能卧床者的排泄需求，提高护理服务质量。