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創意加值:「跨」在一起的老人健康照護系統

103/10/06 瀏覽次數 12327
利他又利己

每人都有父母長輩需要照顧,當父母年邁時,做子女的雖想隨侍在身邊,但往往因自身也擔負著社會生產的責任,生活忙碌以致不無遺憾。如果可以借助科技,提供「行動式老人健康照護系統」,協助年長者預防疾病、維持高認知與照護身體的功能,做子女的就可以即時掌握父母的健康狀態,隨時關心,就如同親自陪侍在側一般。這種把科技融入人性關懷的應用,是「利他」也是「利己」,因為我們自己也會漸老,會有用到的一天。

依據內政部的統計,臺灣目前65歲以上人口占總人口比率已超過10%,估計到2025年後將達20% 以上。根據世界衛生組織(WHO)的定義,已開發國家65歲以上老人總數若超過7%,或開發中國家60歲以上老人超過10% 時,就是「老齡化社會」。因此,臺灣應該已經邁入老齡化的社會,再加上國內「少子化」的趨勢嚴重,未來從事生產的人口需分擔老人照護的比重勢必提高,龐大的照護負擔定會影響國家的經濟發展。

健康的身體要從平日的生活習慣做起,習慣的養成則需賴有效的管理,而主動的健康管理照顧相較於經由就醫得到的醫療照顧方式,更為積極且更具預防效果。因此,借助科技把個人疾病的診斷、治療,乃至預防等需求,建立為一完整的健康管理模式,以改善個人健康生活品質,及落實「預防勝於治療」、「維持活動力」、「成功老化」等目標,便成為一項重要的課題。

健康管理電子管家

「行動式老人健康照護」計畫便是基於上述動機衍生而成,進而參與行政院科技部「跨領域創意加值計畫」推動辦公室所舉辦的第二屆「跨領域創意加值計畫」的「構想書評選」、「可行性評估計畫」、「原型製作計畫」三階段,前後歷時一年餘。本計畫共結合了電機工程、經營管理、資訊管理、資訊工程、中醫師等多位專家學者,「跨」領域合作執行完成了多項子系統,可應用於室內及室外不同情境。

在室內環境中,利用輕便穿戴式的戒指式脈搏∕體溫量測器,與計步器長時間持續監測心跳、體溫、步行數等資料,以及利用體重計量測體重,把這些資訊透過藍芽傳輸到智慧型手機,再透過手機上已開發的「日行萬步健康有保固」、「運動333」、「BMI指標」等健康管理應用程式,協助老人保持良好的運動習慣,維持活力。

根據活力隨年齡變化曲線圖,35~65歲是關鍵點,若不努力抗老化,則活力會隨年齡快速衰退;反之,則緩。由於穿戴式生理量測器可以長時間持續量測訊號,健康管理軟體便可每日∕每周設定查核點,檢視「日行萬步」∕「運動333」達成率,並提醒∕鼓勵持續達成目標。

其中「運動333」是指每周至少運動3天,每次持續30分鐘並達心跳130下(可依年齡調整標準)。其實運動習慣的養成需要不斷地被提醒鼓勵,使它內化成生活的一部分,若能做到「日行萬步」及「運動333」,對於維持活力、延緩老化相當有助益!

此外,在室內環境中設置ZigBee定位系統,再搭配穿戴式戒指式量測器,定時量測脈搏或步數等,這些資料可用以判斷老人在家的生活型態。例如,一天中若待在客廳累積時間太久,期間脈搏變化不大,步數也沒有變動,就表示或許老人家在客廳看電視過久了,這是比較不健康的生活型態。電腦便可透過網路告知家屬,讓家屬可即時致電或親探老人給予關懷與叮嚀。

另一方面,若脈搏過快或過低,手機應用程式會以簡訊即時通知家屬或照護機構在第一時間處理,避免憾事發生。在室內環境中,這計畫也結合中醫診斷技術中「望聞問切」的「望診」與電腦影像處理的色彩分析技術,開發了能察「顏」觀色的膚色檢視器。依據中醫的「看病必察色,察色必觀面」理論,經由建立標準環境每天持續觀察老人面色變化。

在中醫的理論中,面部顏色可分為青、赤、黃、白、黑五色,身體不同臟器的健康狀況會在臉部的對應區域上顯現出不同氣色。正常人的面色呈黃,略紅潤而有光澤,患病的色澤則異,利用電腦色彩分析技術,可以分辨出人眼不能分辨的色差值,得以早期發現氣色的些微變化提出警訊,達到預防勝於治療的目的。

在室外環境中,穿戴式的戒指式脈搏∕體溫量測器、計步器及智慧型手機可以讓老人在戶外活動時,仍可監測相關的資訊。此外,智慧手機內建的GPS可以記錄被量測者的座標,把這些生理訊號與位置座標透過無線行動通訊,傳送至後端醫療站電腦主機與Google map整合,就可以隨時掌握受量測者的狀況。若有緊急狀況發生急需醫療服務時,智慧型手機的GSM SMS簡訊功能也能把所在地點的GPS座標與生理訊號傳送出去,以便及時救援。

至於使用者本人或家屬,也可透過電腦上網查看量測資料,形成互動服務系統。這計畫也開發了手機版的「臉部髮際線及輪廓變化分析、氣色分析、法令紋分析」應用程式,使用者利用手機上的照相功能拍下臉部影像,然後傳送至後端影像處理伺服器,如此可長期分析記錄受測者臉部各項特徵變化的情形,而使用者可透過網頁查詢處理分析完的結果。

健康管理平臺也可長期蒐集分析受測者的生理資訊,對不同年齡族群(例如55~59歲歸成一族群、60~64歲是另一族群)給予不同的照護標準。照護資訊主要來自「BMI指標」、「運動333」、「日行萬步」、「察顏觀色」、「健康生活型態」等。

例如可根據每天累積的總步數配合體重,計算出消耗的熱量,長期觀察後可進而訂出每日基礎消耗熱量目標值。而「健康生活型態」可以記錄每天的健康足跡,再搭配「運動333」、「日行萬步」,給予健康生活型態建議。此外,在持續改善活動力的情況下,氣色若變好,「察顏觀色」便可以給予正向回饋,讓老人獲得激勵,得以持續健康運動。

系統整合挑戰大

這整個系統涉及到的專業領域有電子訊號處理、微控制器、電子電路設計、智慧手機應用程式設計、影像處理、資料庫、異質通訊整合、營運模式設計、中醫專業等,無法在短時間內由少數個人單獨完成。因此,在計畫構想之時,就已思索要邀請哪些志同道合的專家學者一同築夢,以完成這龐大的系統以及眾多的模組與子系統。

「跨領域創意加值計畫」推動辦公室貼心地建置了人才資料庫平臺,讓計畫創意者在找尋合作人才時可以參考。然而,筆者這計畫的做法是從自己服務的學校裡尋找專長符合的同事,這樣的好處是同在一個校區,彼此熟識、溝通方便。由於聯合大學有電資、理工、管理、人文社會、客家等學院,因此具有各相關專長領域的教授,唯獨中醫專業必須從校外覓才,很幸運地透過引薦,找到苗栗市的大千醫院中醫部主任來協助這計畫。

計畫執行團隊形成後,接下來便是與團隊成員一起築夢落實構想願景,因為這是一項利人又利己的計畫,大家都很努力投入。然而,因計畫涉及的技術有許多項,彼此專業又互異,在整合過程中,有些介面的設計與流暢度需要彼此多溝通。因而,釐清不同工作項目間的資訊介面,就成為執行計畫時的重要關鍵。

團隊成員定期或不定期召開進度討論會議,公開分享彼此的成果與困難,相互激勵、互補、學習、成長,有時某人的盲點可以藉由不同領域的意見而釐清,發揮了一加一大於二的功效,讓參與計畫的成員從中獲益不少且樂在其中。記得有首兒歌是這樣唱的:「當我們同在一起,在一起,在一起,當我們同在一起,其快樂無比……」與志同道合的專家學者一同合作,朝向共同的目標,也是人生一大快事,應了「當我們『跨』在一起,其快樂無比」。

雖然計畫原型已開發完成,但是系統的功能還可以持續擴充,可再開發其他穿戴式或可攜式非侵入式生理訊號量測的模組,例如心電圖、心肺音記錄器(電子式聽診器)、腦波儀、血氧計,甚至血糖計,以及後端資料庫處理與分析的整合系統。全面做好老人健康管理與照護工作,以符合經濟部「科技化健康照護創新服務計畫」的需求,並與內政部長期照護體系及衛生署醫療體系整合,除了可創造健康照護產業市場價值外,更可落實與增廣老人健康照護的實用層面。
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