HC05
家庭照护翻身任务的“完成证据”而非压疮预测
Task-Completion Evidence for Family Repositioning Care—Not Pressure-Injury Prediction
1 · 创新命题
中 面向县域长期卧床者的家庭照护者，在普通床垫四角下放可移除称重垫，只记录“左右载荷发生并保持了足够变化”这一翻身任务证据，并生成交班时间线；相对摄像头和生命体征床垫，它不识别人、不做压疮风险预测，只把纸上勾选变成可审计的照护动作。 EN A removable under-mattress load pad for family caregivers that records whether a left–right repositioning task produced a sustained load shift, creating a handover timeline without cameras, identity tracking, vital-sign sensing, or pressure-injury prediction.
2 · 背景与空白
家庭长期卧床照护靠多人轮班，纸质翻身表记录的是“有人打勾”，未必反映动作是否完成。高端压力分布床垫和连续生命体征系统已有产品；Vigil 已以非接触生命体征监测进入 2026 决赛，Back Tracker 已做姿态监测，因此本题必须避开两者。已有 EarlySense 床下传感器、Wellsense 压力映射和多种智能床垫。空白在：以最低信息量验证一个极具体的照护任务，并让家庭交班可核对，而非再做患者监测。中国优势来自老龄化县域家庭照护、普通床存量和低价称重片/放大器供应链。最容易犯的致命错误：将床角载荷变化解释为“翻身到位”甚至“预防压疮”；它只能是需人工定义的任务代理指标。
3 · 可检验假设
H1 在人体模型/沙袋假人床台上，四点载荷系统区分左翻、右翻、坐起、离床和扰动五类事件时，翻身事件召回率与精确率均 ≥ 0.90，保持时间估计误差 ≤ 10 秒。 H2（采纳）在 ≥ 12 名成年照护者的模拟交班任务中，时间线使漏报/重复翻身任务数较纸表降低 ≥ 30%，且不采集图像或声音；不据此声称真实压疮发生率下降。
4 · 量化验收标准
- 【方法学校验 · 硬门槛】 用自建四点载荷台复现 ≥ 20 组已知砝码位置与总质量标定值，总质量偏差 ≤ 3%，左右重心位置偏差 ≤ 2 cm。此条不过，后续全部结论无效。
- 假人/沙袋按 ≥ 3 档质量、2 种床垫、5 类事件，每组合 ≥ 10 次；新床垫只进测试集。
- 事件不平衡，报 PR-AUC、召回率、精确率和每床夜误报数，不报 accuracy；时间序列按完整场次划分，并对比随机窗口划分，量化后者的高估幅度。
- 阈值在训练床台冻结；不得用参与者身份或体重信息做个体识别。
- 数据最小化：本地仅存事件类型、持续时间与设备号；原始载荷按日自动删除，策略需可演示。
5 · 数据与工具
| 用途 | 来源 / 工具 |
|---|---|
| 传感 | 4 个 50 kg/100 kg 称重片、HX711 多通道板、ESP32-C3、床脚垫；量程按床台需核实 |
| 标定 | 可追溯砝码/已校验体重秤与已知位置网格 |
| 模拟对象 | 人体模型或密封沙袋组合；不用真实卧床患者做算法开发 |
| 分析 | Python 时序事件检测；硬件只采载荷，事件阈值和删除策略由团队实现 |
| 对照基准 | EarlySense、Wellsense、Vigil 与 Back Tracker 的公开说明——仅用于校验与差异对比，不计入项目数据贡献 |
能力边界：普通床架结构会改变载荷传递；同床陪护、床栏受力和电动床均可能失效。系统不测局部界面压力，因而不能评价压疮风险，也不能给出医学翻身频率建议。
6 · 赛季执行路径
- 第 1–2 周：与家庭照护者/护士画翻身—交班流程，冻结不做医学预测的边界。
- 第 3 周：搭四点床台，完成砝码与位置方法学校验。
- 第 4–5 周：采集五类假人事件，建立规则基线而非先上 ML。
- 第 6–7 周：换床垫、换质量盲测；完成时间切分与随机切分高估对照。
- 第 8–9 周：成年照护者做模拟交班，比较纸表与事件线。
- 第 10–11 周：测试陪护压床、床栏受力、断电等拒绝状态。
- 第 12–14 周：做可搬运半床演示、隐私说明和单位成本模型。
7 · 新颖性边界
不声称监测生命体征、姿态、睡眠或压疮风险；不替代护理计划。已有工作：EarlySense 已用床下传感监测活动/生命体征，Wellsense 做压力映射；2026 Conrad 的 Vigil 做非接触生命体征，Back Tracker 做姿态数据。本项目刻意把输出压缩为“某次翻身任务是否产生持续左右载荷转移”，贡献是家庭交班工作流与最小数据设计。护城河为工作流替换（D）+存量改造（C）；硬件容易复制，真实家庭床型失效矩阵才是可积累资产。
8 · go/no-go
第 6 周末：在第二种床垫上翻身召回率/精确率至少须各 ≥ 0.85；否则具名降级为**“单床型交班时间线 HC05-OneBed”**，限定一种板床/床垫组合并醒目标注适配边界，主结论仍是任务证据。第 9 周末：若交班错误数未下降 ≥ 20%，则降级为照护培训回放工具，不主张日常家庭部署，继续用同一载荷代理指标验证动作可见性。