Ethos 系统:为老年人量身打造的个性化热浪预警 “神器”,效果究竟如何?

【字体: 时间:2025年02月21日 来源:npj Digital Medicine 12.4

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  为解决现有群体热浪预警系统的不足及老年人热健康管理难题,相关研究人员开展 Ethos 系统的研究。结果显示该系统可用性良好且能提升老年人热准备程度。推荐阅读,一起探究其在老年热健康防护中的潜力与价值。

  

个性化热浪预警系统:守护老年人的夏日安康


在如今这个时代,气候变化就像一个 “调皮捣蛋” 却又威力巨大的家伙,给人类的生活带来了诸多麻烦,尤其是极端高温事件(即短时间内气温显著高于平均水平的情况,持续时间小于 3 天)和热浪(指长时间异常高温,持续 3 天及以上),它们对人类健康的影响可不容小觑。

想象一下,在炎热的夏日,高温如同一个无形的 “小恶魔”,给我们的身体带来了不小的负担。当外界温度升高时,我们身体的心血管、呼吸、肾脏和神经系统都得努力 “工作” 来适应。这就好比让一个平时轻松工作的团队突然承担超量任务,很容易出现问题。高温会增加人们患上与热相关疾病(比如中暑)的几率,还会让原本就有的慢性疾病(如心血管疾病)变得更严重。这一系列健康问题使得医疗服务的需求大幅增加,给社会带来了沉重的压力。

在这场与高温的 “战斗” 中,老年人(65 岁及以上)是特别需要关注的群体。随着年龄的增长,他们的体温调节功能会出现一些 “小故障”,就像一台用久了的空调,调节温度的能力不如以前了。而且,老年人中慢性疾病的患病率较高,再加上他们可能需要服用一些药物(如抗肾上腺素能药物、β - 阻滞剂、利尿剂、抗胆碱能药物、抗精神病药物等),这些药物可能会影响身体散热的能力。另外,老年人在经济、社会和环境方面可能存在一些不平等的情况,这些因素加在一起,让他们在面对高温时,健康风险大大增加。

虽说人们都知道,当对某种风险的认知提高时,往往会促使大家改变行为,做好应对风险的准备。但奇怪的是,研究发现,尽管老年人面临着如此高的热相关健康风险,他们对热健康风险的感知却比较差。这就好比明明前面有个大坑,他们却没怎么察觉到。而且,有效的行为反应通常需要先意识到有采取行动的必要,可老年人在这方面却有些 “迟钝”。即使他们在急性热应激时能够采取适当的行为反应,但往往是在身体承受了较高的热和心血管压力下才做出反应,这无疑进一步加大了他们在高温环境中的风险。

考虑到很多老年人都希望能在自己熟悉的家中安享晚年,并且他们大部分时间(约 90%)都待在家里,而大多数与热相关的死亡事件恰恰就发生在家里。这就像是在他们的 “安全港湾” 里潜伏了一个危险的 “敌人”。在澳大利亚昆士兰州,虽然大约 84% 的家庭都有空调,可以在炎热天气里调节室内温度,但由于使用空调的费用较高,很多老年人在高温时不太愿意使用。

为了解决这些问题,来自澳大利亚相关机构的研究人员在《Nature Communications》期刊上发表了一篇名为《Individualised heat early warning system for older adults: a proof-of-concept study》的论文。研究人员通过开发个性化的 Ethos 热浪预警系统(Ethos 系统,即 “Extreme heat and older persons” 的缩写 ),并进行相关测试,发现该系统在标准可用性量表上表现良好,使用该系统后,老年人的热准备程度有所提高,不过热健康风险感知和低成本降温措施的采用率并没有显著增加。这一研究为解决老年人在高温环境下的健康问题提供了新的思路和方向,对保障老年人的健康具有重要意义。

为了开展这项研究,研究人员采用了多种技术方法。在系统设计方面,Ethos 系统由三个主要部分构成:温度 - 相对湿度传感器、平板电脑界面和 Wi - Fi 路由器。传感器可以收集不同位置的温度和湿度数据,平板电脑用于实时数据显示、热健康风险预测、警报以及提供降温信息,Wi - Fi 路由器则负责将数据传输到安全的研究平台。在数据处理和风险预测上,系统基于一种热平衡模型算法,利用多段 JOS - 3 模型,结合室内环境数据以及用户的个人信息来预测核心体温,并根据风险程度发出不同级别的警报。在数据收集阶段,研究人员通过在线或纸质调查的方式,在干预前后收集参与者的相关信息,同时在干预阶段利用 Ethos 系统发出的弹窗调查收集数据。

下面来详细看看研究结果。

1. 样本情况


研究人员在澳大利亚昆士兰州东南部招募了 88 位 65 岁及以上的老年人参与研究。不过在分析数据时,排除了 5 位之前参与过该项目可能会影响结果的人员、3 位因健康和家庭问题中途退出的人员以及 2 位未完成干预后调查的人员,最终对 78 位参与者的数据进行了分析。这些参与者平均年龄 75 岁,大多数人(90%)家中有空调,68% 住在独立房屋中,41% 的人独居,42% 与伴侣同住。他们自我报告的生活质量平均得分是 0.90,并且不少人患有心脏、内分泌或呼吸系统疾病。

2. 技术接受度


研究人员使用高级技术接受模型(STAM)问卷对参与者进行调查。结果发现,干预前,参与者对技术接受度的平均得分是 98 分,这表明他们对使用技术的态度比较积极,对老年技术的焦虑程度也较低。在干预后,平均得分几乎保持不变,还是 97 分,不过分数范围变得更宽了。这说明整个研究过程中,参与者对技术的接受程度比较稳定。

3. Ethos 系统警报与参与者的降温行为


在为期三个月的干预阶段,Ethos 系统在 78 个家庭中总共发出了 2346 次黄色警报和 88 次红色警报。当黄色警报发出时,58% 的情况下参与者在家;红色警报发出时,75% 的情况下参与者在家。而且,参与者在收到黄色警报后,90% 会采用 Ethos 系统推荐的降温策略;收到红色警报后,94% 会采用。他们常用的降温策略包括多喝水、打开风扇、洗手、打开空调以及减少衣物或穿轻薄衣物等。

4. 参与者热准备程度提高


通过对干预前后调查数据的定量分析发现,使用 Ethos 系统与参与者热准备程度的提高有关。干预后,更多的老年人觉得自己对热浪有了更好的准备,对准备情况感到不确定的参与者比例从干预前的 19% 降至 0%,热准备程度提高了 3.4 倍。定性分析也进一步证实了这一点,参与者不仅个人准备更充分,还会考虑综合家庭和个人的降温策略,并且能根据系统提示做出一些日常的家庭调整,对未来应对高温也更有信心。

5. 增强对热健康风险的认知


与干预前相比,干预后参与者对热浪及其相关健康后果的了解更多了。更多的人认为热浪会对自己的健康构成风险,并且在干预后,参与者对热浪及其对健康影响的了解程度提高了 4.3 倍。定性分析发现,使用 Ethos 系统让参与者更加关注温度和湿度的相互作用,以及室内外温度变化对健康的影响,还让他们对家中不同区域的温度和湿度有了更清楚的认识。

6. 更好的热管理能力


干预前后,参与者使用各种降温措施的频率有所变化。例如,查看天气预报、洗手 / 前臂浴、搬到较凉爽的房间以及多喝水的频率有所增加,而在阴凉处活动、穿宽松衣服、去户外凉爽地方以及洗冷水澡或泼水的频率有所下降,但这些变化都没有达到统计学上的显著水平。不过,定性分析发现,参与者在使用空调等降温设备时变得更有策略性和信心,还了解了更多样化的降温方法。

7. Ethos 系统的可用性和可接受性


Ethos 系统的可用性通过系统可用性量表(SUS)进行测量,平均得分为 78 分,这表明该系统的可用性处于可接受的水平,在可用性形容词量表上介于 “良好” 和 “优秀” 之间,净推荐值也显示部分参与者愿意向他人推荐该系统。定性分析发现,参与者认为系统的界面设计清晰、警报明显、操作简单,并且提供的实时空间信息很有价值。

从研究结论和讨论部分来看,Ethos 系统在提高老年人的热准备程度方面发挥了积极作用。超过 90% 的警报都能促使参与者做出行为改变,尽管降温策略的数量和多样性没有显著变化,但一些参与者调整了空调和风扇的使用方式,还进行了一些家庭改造,以提高应对高温的能力。而且,参与者认为该系统有用且可接受,其可用性得分高于一些常用的数字设备。这表明这种个性化的预警系统能够有效传达风险信息,促使参与者改变行为,在应对气候变化带来的高温挑战方面具有很大的潜力。

不过,这项研究也存在一些局限性。比如样本量较小,不能完全代表昆士兰州的老年人;没有记录使用空调的具体时间和原因;无法量化室内的辐射热和空气流动,影响了对热暴露风险的预测;干预期恰逢厄尔尼诺夏季,可能影响了调查结果;没有收集调查的平均响应时间,也无法客观确定行为变化是否真的降低了风险;用于评估的调查方法也未经过金标准验证。

尽管存在这些不足,但 Ethos 系统的概念验证测试仍然具有重要意义。它为个性化热浪预警系统的发展提供了一个很好的范例,展示了这种数字系统在提高老年人应对高温能力、促进健康老龄化方面的潜力,也凸显了共同设计技术和数字系统在减轻气候变化对健康影响方面的价值。未来的研究可以针对这些局限性进行改进,进一步完善个性化热浪预警系统,更好地保护老年人在高温环境下的健康。

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