CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CẢNH BÁO TÉ NGÃ CHO NGƯỜI CAO TUỔI 1. Chăm sóc sức khỏe cho người cao tuổi đang trở thành một vấn đề quan trọng, đặc biệt khi gia đình bận rộn và không có đủ thời gian chăm sóc. Té ngã có thể gây ra những thương tích nghiêm trọng, đặc biệt là ở người già. Đối với họ, sức khỏe cần được ưu tiên hàng đầu, kèm theo là phòng ngừa té ngã.
Dân số thế giới đang già đi nhanh chóng. Số người trên 65 tuổi dự kiến sẽ tăng từ 524 triệu người năm 2010 lên gần 1,5 tỷ người vào năm 2025[2]. Ở Việt Nam, tỷ lệ và số lượng người cao tuổi Việt Nam sẽ tăng lên nhanh chóng trong những năm tới. Năm 2017, số người cao tuổi ở Việt Nam đã chiếm 11,9% tổng dân số.
Theo dự báo của Tổng cục Thống kê, đến năm 2038 nhóm dân số từ 60 tuổi trở lên sẽ chiếm khoảng 20% tổng dân số. Lúc này, dân số trong độ tuổi lao động sẽ giảm xuống và sự biến động dân số này sẽ tác động bất lợi đến tình hình phát triển kinh tế - xã hội nếu không có chính sách phù hợp. Chất lượng cuộc sống của người cao tuổi nhất là ở vùng nông thôn còn rất khó khăn, tỷ lệ người nghèo ở người cao tuổi là 23,5%. Chỉ có khoảng 60% người cao tuổi có thẻ bảo hiểm y tế.
Tuổi thọ trung bình cao nhưng tuổi thọ khỏe mạnh của người cao tuổi ở nước ta thấp (64 tuổi); đặc biệt, có 67,2% người cao tuổi có tình trạng sức khỏe yếu và rất yếu, 70% người cao tuổi có khó khăn về vật chất[3]. Té ngã là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây chấn thương ở người cao tuổi. Hàng năm, hơn 35% người cao tuổi bị ngã. Đặc biệt, nguy cơ té ngã do chấn thương tăng gần 45% ở những người trên 70 tuổi[4].
- Nguyên nhân của té ngã thường: • Các yếu tố nội tại (sự suy giảm chức năng, rối loạn và các tác dụng phụ bất lợi của thuốc). • Yếu tố bên ngoài (mối nguy môi trường). • Các yếu tố tình huống (có liên quan đến hoạt động đang được thực hiện, ví dụ, đi vào phòng tắm). Té ngã là một trong những nguyên nhân chính gây ra những chấn thương nghiêm trọng cho người cao tuổi như gãy xương hay chấn thương sọ não, làm tăng nguy cơ tử vong.
Ngoài ra, nó còn gây ra các vấn đề về tâm lý do sợ bị ngã. Tuy nhiên, những hậu quả nguy hiểm này có thể chủ động tránh được nếu chúng ta phát hiện kịp thời những dấu hiệu bất thường của ngã để có biện pháp can thiệp nhanh nhất. Đó là lý do mà em chọn đề tài[5]. Để giải quyết vấn đề té ngã ở người già, cần tập trung vào việc kiểm tra khả năng vận động, vật lí trị liệu và tập thể dục,thiết bị hỗ trợ, quản lí y tế và quản lí môi trường[6].
SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 2 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi - Các phương pháp có thể sử dụng: • Dùng thanh chắn tay vịn. • Kiểm tra và điều chỉnh môi trường sống. • Sử dụng các thiết bị hỗ trợ như đồ bảo hộ, thiết bị đeo bên người… • Kiểm tra thường xuyên về thị lực và thính lực.2 Các giải pháp cảnh báo té ngã cho người cao tuổi. Ngày nay, các hệ thống xây dựng từ các cảm biến phục vụ y tế, chăm sóc sức khoẻ đang được phát triển rộng rãi.
Nhiều hệ thống cảnh báo ngã của người già gửi tin nhắn và gọi qua điện thoại là một sản phẩm thông minh đã được nhiều tổ chức trên thế giới phát triển. Đặc biệt ở các nước phát triển như Nhật Bản, Mỹ, EU… sản phẩm thông minh đã trở nên gần gũi với người dân[7]. -Có 2 phương pháp phát hiện té ngã: • Quấy rầy (dùng các thiết bị như camera, âm thanh…), giúp cho người được quan sát cảm thấy bị mất quyền riêng tư, luôn bị giám sát. Phương pháp này bị giới hạn về mặt không gian thường dựa trên video, hình ảnh.
Việc sử dụng phương pháp quấy rầy cần phải được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo rằng nó không gây ra sự bất tiện không cần thiết cho người sử dụng, và đồng thời vẫn đảm bảo hiệu quả trong việc cảnh báo nguy cơ té ngã[8]. • Không quấy rầy ( dùng các thiết bị như cảm biến, thiết bị đeo tay, ánh sáng,…) là phương pháp cảnh báo té ngã mà không quấy rầy, giải pháp hữu ích để giữ cho người sử dụng cảm thấy an toàn mà không gây phiền nhiễu. - So Sánh hai phương pháp quấy rầy và không quấy rầy.1 Phát hiện té ngã bằng phương pháp quấy rầy. SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 3 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi Hình 1.2 Phát hiện té ngã bằng phương pháp không quấy Bảng 1.1 Bảng so sánh phướng pháp quấy rầy và không quấy rầy rầy[9].
Phương Ví dụ Thiết bị Ưu điểm Nhược điểm pháp Quấy AI-SOFTWARE Camera Chính xác Cần phải có rầy People Collapsing : Cảnh báo cao. internet kết nối khi có người bị té ngã(xỉu, đột quị,.), thông qua hình ảnh[10]. Ghi lại dữ Yêu cầu chi phí liệu. Có thể tích Mất quyền riêng hợp với thiết tư cho người bị thông dùng.
Khả năng phát báo nhanh hiện té ngã trong chóng. điều kiện ánh sáng kém yếu. Không Đồng hồ Garmin Venu Thiết bị Di động tiện Khả năng nhận quấy rầy SQ hoặc Đồng hồ Garmin đeo tay lợi. diện hạn chế gây Forerunner 55 [11].
Theo dõi liên nhiễu. Độ chính xác Cảnh báo tức không cao. Yêu Cầu sạc Dễ sử dụng định kì. chỉ cần đeo Khả năng phản tay.
SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 4 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi Dựa trên các ưu điểm và nhược điểm của hai phương pháp thì đồ án lựa chọn phương pháp không quấy rầy. Một giải pháp để cung cấp cảnh báo té ngã mà không làm phiền người sử dụng là sử dụng hệ thống cảm biến không tiếp xúc. Cảm biến này có thể được đặt ở vị trí chiến lược trên cơ thể như trong giày hoặc gắn trên cơ thể. Khi cảm biến phát hiện nguy cơ té ngã, nó có thể gửi thông báo đến điện thoại thông minh của người sử dụng thông qua Bluetooth hoặc Wi-Fi mà không gây ra âm thanh hoặc rung động không mong muốn.
Điều này giúp người sử dụng nhận biết nguy cơ một cách tức thì mà không làm phiền họ trong hoạt động hàng ngày. SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 5 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ CÁC THÀNH PHẦN TRONG THIẾT BỊ CẢNH BÁO TÉ NGÃ CHO NGƯỜI CAO TUỔI 2.1 Các yêu cầu thiết kế đề xuất cho thiết bị cảnh báo té ngã cho người cao tuổi. Ở người cao tuổi, sức khoẻ cũng như trí nhớ hạn chế, khả năng định hướng và phản xạ giảm sút nên nguy cơ bị ngã là rất cao. Một số yếu tố có thể dẫn đến ngã, chẳng hạn như mất thăng bằng hoặc bị kéo.
Mất thăng bằng xảy ra khi không thể đứng vững trên bằng đất, mất độ bám khi trượt trên mặt đất trơn trượt[12]. Té ngã có thể xảy ra do phản xạ của một người thay đổi, khi một người già đi, phản ứng sẽ chậm lại. Lão hoá làm chậm thời gian phản ứng của một người, khiến việc lấy lại thăng bằng sau một chuyển động đột ngột trở nên khó khăn hơn.1 Ảnh người già bị té Những thay đổi về khối lượng ngã. và lượng mỡ trong cơ thể cũng đóng vai trò trong việc té ngã.
Khi tuổi càng cao, ít vận động nên khối lượng cơ bắp, đặc biệt là ở chân bị hao hụt đáng kể, dẫn đến giảm sức bền của chân. Mất lớp mỡ đệm xương, mất dịch khớp làm giảm sức đề kháng của chân, giảm khả năng giữ thăng bằng. Suy giảm thị lực cũng làm tăng nguy cơ té ngã. Giảm tầm nhìn dễ vấp phải các chướng ngại vật như cầu thang, ổ gà,…Té ngã thật sự mang đến những mối nguy hiểm.
Té ngã có thể gây ra gãy xương, gây ra các chấn thương vùng đầu. Người cao tuổi té ngã đập đầu xuống đất nên đi khám bác sĩ ngay lập tức để đảm bảo rằng họ không bị tổn thương não bộ. Nhiều người dù không bị thương cũng sợ ngã[13].2 Phân tích và lựa chọn các phương án thiết kế.1 Lựa chọn thiết bị hỗ trợ. Phương án : Khung tập đi bộ Khung tập đi bộ cho người già là một thiết bị tập luyện phổ biến được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ việc tập luyện đi bộ và tăng cường sức khỏe của người cao tuổi.
- Ưu điểm: • An toàn. SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 6 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi • Tăng cường sức khỏe. • Tăng cường sức mạnh cơ bắp. • Thích hợp cho mọi độ tuổi.
- Nhược điểm: • Giới hạn không gian. • Giới hạn về việc tập. • Đòi hỏi thời gian và kiên nhẫn. Phương án 2: đồ bảo bộ ( bảo hộ đầu, bảo hộ cổ, bảo hộ găng tay và thảm đệm) Việc sử dụng đồ bảo hộ tránh té ngã vẫn được coi là một biện pháp hiệu quả để bảo vệ sức khỏe và tăng cường sự an toàn cho người già, đặc biệt là đối với những người già có nguy cơ cao về chấn thương khi té ngã.
- Ưu điểm: • Bảo vệ. • Tăng cường sự tự tin. • Giảm nguy cơ chấn thương. • Phòng ngừa.
- Nhược điểm • Khó chịu. • Giới hạn vận động. • Không thẩm mỹ. SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 7 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi Hình 2.3 Đồ Bảo bộ té ngã[15] 3.
Phương án 3: Sử dụng thiết bị đeo tay. - Ưu điểm: • Phát hiện chính xác. • Cảnh báo ngay lập tức. • Tăng cơ hội cứu chữa.
• Giảm lo lắng. - Nhược điểm: • Giới hạn tính di động. • Yêu cầu sạc pin bà bảo trì.4 Thiết bị đeo tay[16]. Kết luận lựa chọn phướng án 3: Sử dụng thiết bị đeo tay.
Lựa chọn chip xử lí. Phương án 1: Sử dụng Arduino Uno R3 Arduino Uno R3 sử dụng vi xử lý ATmega328P của Microchip Technology (trước đây là Atmel). Chip này là một phần của dòng vi xử lý AVR (Advanced Virtual RISC) và là trung tâm của bo mạch Arduino Uno R3. Đây là một trong những dòng vi xử lý phổ biến và mạnh mẽ được sử dụng trong nhiều dự án IoT, điện tử và các ứng dụng nhúng.
- Ưu điểm SVTH: Trần Duy Tân GVHD:Đỗ Hoàng Ngân Mi 8 Thiết kế thiết bị cảnh báo cho người cao tuổi • Dễ sử dụng.