遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)在腦卒中患者平衡康復(fù)的應(yīng)用

趙科洪，馬睿，屈云

我國是世界上腦卒中疾病負(fù)擔(dān)最大的國家之一，腦卒中也是我國成年人致死和致殘的首要原因[1-2]。近年來，我國腦卒中發(fā)病率逐年增高，但標(biāo)化死亡率呈總體下降趨勢(shì)[2]，這使得腦卒中幸存者數(shù)量激增，而約有80%的腦卒中幸存者存在不同程度的功能障礙[3]。其中，平衡功能障礙嚴(yán)重影響腦卒中患者的日常生活活動(dòng)(Activity of Daily life,ADL)和步行能力，因此，提高平衡功能成為了腦卒中后康復(fù)的首要目標(biāo)。

平衡功能可通過長期高強(qiáng)度的訓(xùn)練進(jìn)行改善，目前臨床上常用的康復(fù)治療方法包括體感互動(dòng)訓(xùn)練，下肢康復(fù)機(jī)器人，視覺反饋治療法等[4-6]，這些方法能有效提高患者的平衡能力。但由于住院時(shí)長受限、醫(yī)療費(fèi)用難以負(fù)擔(dān)、交通限制等因素的影響，大部分患者不能獲得有效強(qiáng)度的康復(fù)訓(xùn)練，出院時(shí)仍存在嚴(yán)重的平衡功能障礙，且出院后不能繼續(xù)接受治療。此外，我國康復(fù)治療師比例約為1.03/10萬人[7]，遠(yuǎn)低于國際平均水平，且缺乏高素質(zhì)的康復(fù)從業(yè)者，并存在嚴(yán)重的分配不均，使得邊遠(yuǎn)地區(qū)的患者無法得到有效治療。

遠(yuǎn)程康復(fù)治療作為一種新的康復(fù)服務(wù)方式，為解決醫(yī)患供需矛盾提供了一種新思路。遠(yuǎn)程康復(fù)治療是通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸康復(fù)服務(wù)，對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)教育、訓(xùn)練、評(píng)估和監(jiān)督[8]。遠(yuǎn)程康復(fù)治療打破了距離的限制，使邊遠(yuǎn)地區(qū)的患者能夠接受有效的康復(fù)指導(dǎo)，保證患者出院后的持續(xù)治療。同時(shí)，遠(yuǎn)程康復(fù)治療能夠?qū)崿F(xiàn)一對(duì)多的康復(fù)指導(dǎo)，在保證患者治療的同時(shí)，減少康復(fù)治療師的時(shí)間成本。遠(yuǎn)程康復(fù)非常適用于我國地廣人多、醫(yī)療資源緊張的基本國情，但其在我國尚處于起步階段，對(duì)于平衡的遠(yuǎn)程康復(fù)研究更為缺乏，本文主要總結(jié)近年來遠(yuǎn)程技術(shù)在腦卒中患者平衡康復(fù)的應(yīng)用及研究進(jìn)展，以期為今后的臨床實(shí)踐和理論研究提供指導(dǎo)性意見。

1 遠(yuǎn)程技術(shù)在平衡康復(fù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于腦卒中患者運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知、言語和心理治療等方面的研究[9-12]。有研究指出，遠(yuǎn)程康復(fù)不僅能提高腦卒中患者ADL，還能緩解照顧者壓力、疲勞感，提高自我效能[13-14]。遠(yuǎn)程康復(fù)的療效已得到多方驗(yàn)證，目前已有學(xué)者在研究遠(yuǎn)程卒中康復(fù)的神經(jīng)學(xué)機(jī)制[15]，為遠(yuǎn)程康復(fù)提供理論基礎(chǔ)。遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)常包括三個(gè)組成部分：用戶端、醫(yī)院端和傳輸端口。醫(yī)院端是用于收集患者數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)患者訓(xùn)練狀態(tài)以及對(duì)患者的訓(xùn)練作出指導(dǎo)，制定運(yùn)動(dòng)處方。用戶端是患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的終端設(shè)備，根據(jù)訓(xùn)練目的和技術(shù)的不同，設(shè)備也不盡相同。

1.1 基于多媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng) 多媒體技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)交互式信息交流和傳播媒體，傳輸?shù)男畔ㄎ淖?、?shù)據(jù)、視音頻等[16]。對(duì)于平衡功能的遠(yuǎn)程康復(fù)，通過計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)傳輸視頻及音頻，治療師通過視頻會(huì)議、語音通話等方式遠(yuǎn)程指導(dǎo)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，并進(jìn)行訓(xùn)練評(píng)估。其終端設(shè)備主要由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和視頻音響系統(tǒng)等組成。Lin等[17]通過網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議對(duì)患者進(jìn)行一對(duì)多或多對(duì)多的康復(fù)指導(dǎo)，并在訓(xùn)練過程中監(jiān)測(cè)患者的心率、血壓和血氧飽和度，結(jié)果顯示其在改善患者平衡功能和自我照顧能力方面的治療效果與常規(guī)治療無顯著差異。Chen[9]的研究也是類似，但在此基礎(chǔ)上增加了肌電生物反饋系統(tǒng)，在訓(xùn)練過程中給予感覺刺激，以改善患側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)功能，其研究結(jié)果顯示，遠(yuǎn)程康復(fù)在改善腦卒中患者平衡功能方面與常規(guī)治療療效相近，且能有效減輕照顧者負(fù)擔(dān)。

1.2 基于可穿戴設(shè)備的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng) 可穿戴設(shè)備具有便攜、占用空間小、使用不受場(chǎng)所限制等特點(diǎn)，與手機(jī)、平板等移動(dòng)終端結(jié)合，具有數(shù)據(jù)交互的功能。應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的可穿戴設(shè)備通常由微型傳感器組成，能時(shí)刻監(jiān)測(cè)患者的運(yùn)動(dòng)情況并提供感覺反饋[18]。Koh[19]的一篇研究計(jì)劃報(bào)告介紹了一種基于平板和可穿戴設(shè)備的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)(Singapore Tele-technology Aided Rehabilitation in Stroke，STARS)。使用該系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，患者在上肢或下肢穿戴一個(gè)傳感器，然后根據(jù)平板電腦內(nèi)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)處方進(jìn)行訓(xùn)練；訓(xùn)練過程中，佩戴的傳感器會(huì)記錄患者對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)活動(dòng)度，并判斷患者是否正確完成訓(xùn)練動(dòng)作[20]。該遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)對(duì)于腦卒中患者平衡功能康復(fù)的療效尚在研究中。屈云團(tuán)隊(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)了一種基于移動(dòng)終端和運(yùn)動(dòng)傳感器的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)[21]。該系統(tǒng)的應(yīng)用與STARS類似，但不同的是他們將人工智能與遠(yuǎn)程康復(fù)結(jié)合，基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能化分析，創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了梯度式運(yùn)動(dòng)自動(dòng)評(píng)定系統(tǒng)和智能化運(yùn)動(dòng)處方[22]，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)的自動(dòng)評(píng)估和智能化訓(xùn)練。目前該團(tuán)隊(duì)正在研究該系統(tǒng)應(yīng)用于腦卒中患者平衡及步態(tài)康復(fù)的治療效果。可穿戴設(shè)備具有極好的便利性和體驗(yàn)感，且相對(duì)成本較低，今后將廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程康復(fù)治療。

1.3 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology,VR)是一種具有沉浸、交互和構(gòu)想等特點(diǎn)的人機(jī)交互技術(shù)[23]。VR技術(shù)能在安全的環(huán)境中讓患者在不同的情景下進(jìn)行訓(xùn)練，具有任務(wù)指向性，提高患者參與能力。有研究顯示，VR技術(shù)可促進(jìn)神經(jīng)損傷患者的神經(jīng)重塑[24]，且在腦卒中患者的平衡和步態(tài)康復(fù)中比常規(guī)治療更有效[25-26]。2009年卒中康復(fù)執(zhí)行概要循證回顧建議使用VR改善腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能障礙，推薦等級(jí)為A[27]。應(yīng)用3D攝像頭、3D眼鏡、運(yùn)動(dòng)平板、平衡支架等設(shè)備可將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)結(jié)合使用，使腦卒中患者功能恢復(fù)最大化。但這類終端設(shè)備成本較高，且使用時(shí)占用較大空間。

Held等[28]開發(fā)的REWIRE遠(yuǎn)程康復(fù)平臺(tái)結(jié)合了游戲引擎和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在訓(xùn)練過程中，3D攝像頭捕捉患者的運(yùn)動(dòng)軌跡，壓力平板感知患者重心位置，并在屏幕中形成患者自身的動(dòng)畫化身，模擬在不同環(huán)境下進(jìn)行步行和平衡訓(xùn)練。同時(shí)，智能引擎會(huì)對(duì)患者的姿勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)身體某個(gè)部位出現(xiàn)異常姿勢(shì)時(shí)，動(dòng)畫化身對(duì)應(yīng)的節(jié)段會(huì)被不同的顏色標(biāo)記，提示患者糾正姿勢(shì)，調(diào)整雙下肢負(fù)重，以此來提高患者的平衡能力。Kato等[29]是通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練，讓患者在坐位或站立時(shí)伸手夠物并維持平衡，同時(shí)在患側(cè)手穿戴振動(dòng)反饋設(shè)備，提供感覺反饋，目的是提高平衡能力并改善患側(cè)肢體功能。Krpic等[30]的研究也是通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行任務(wù)導(dǎo)向性的平衡訓(xùn)練，但患者是在一個(gè)平衡支架(Balance Trainer,BT)內(nèi)進(jìn)行訓(xùn)練，該平衡支架可以抵抗患者骨盆在矢狀面和冠狀面產(chǎn)生的力，維持患者處于直立狀態(tài)，避免患者跌倒。

2 遠(yuǎn)程平衡康復(fù)應(yīng)用評(píng)價(jià)

2.1 遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 遠(yuǎn)程康復(fù)不受時(shí)間、距離限制，使出院患者能持續(xù)接受康復(fù)治療，邊遠(yuǎn)地區(qū)的患者也能獲得有效康復(fù)治療，讓腦卒中患者功能恢復(fù)最大化。此外，遠(yuǎn)程康復(fù)治療可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多康復(fù)指導(dǎo)，提高治療效率，可解決我國腦卒中患者基數(shù)大與康復(fù)資源匱乏、分布不均的矛盾。重復(fù)高強(qiáng)度的訓(xùn)練可促進(jìn)神經(jīng)重塑，這是腦卒中患者功能恢復(fù)的理論基礎(chǔ)。遠(yuǎn)程康復(fù)治療通常以游戲或任務(wù)為導(dǎo)向，形式新穎豐富，具有較好的趣味性，患者治療時(shí)的積極性和依從性都能得到很大提高[31]，應(yīng)用于家庭訓(xùn)練時(shí)具有更高的可重復(fù)性和針對(duì)性。同時(shí)，可穿戴設(shè)備、多媒體技術(shù)和VR技術(shù)等在訓(xùn)練時(shí)能模擬多種訓(xùn)練場(chǎng)景，并為患者提供多種感覺反饋，可進(jìn)一步提高治療效果。且這些設(shè)備能夠精確的監(jiān)測(cè)患者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、收集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，為患者的精準(zhǔn)評(píng)估和針對(duì)性運(yùn)動(dòng)處方設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也可用于大數(shù)據(jù)分析，對(duì)腦卒中康復(fù)做出更深入的研究。

2.2 有效性評(píng)價(jià) 已有多篇臨床研究驗(yàn)證了遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)改善腦卒中患者平衡功能的有效性[17,28-30,32]。例如，Chen[9]基于多媒體技術(shù)應(yīng)用家庭遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)54名腦卒中患者進(jìn)行了24周的干預(yù)，結(jié)果顯示試驗(yàn)組患者的平衡功能改善情況與對(duì)照組沒有差異；Krpic[30]的研究使用平衡支架結(jié)合VR技術(shù)對(duì)10名腦卒中患者進(jìn)行了4周的治療，結(jié)果顯示患者的平衡能力得到有效改善，且花費(fèi)更少的時(shí)間和人力。這些研究均提示遠(yuǎn)程康復(fù)能有效提高患者的平衡功能，改善患者日常生活功能。盡管不同遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備不同，有效性不能一概而論，但這些研究說明遠(yuǎn)程康復(fù)治療可在一定程度上取代傳統(tǒng)的人工治療，能有效減輕醫(yī)務(wù)工作者負(fù)擔(dān)并能提高醫(yī)療資源分配。目前我國有很多腦卒中患者甚至無法接觸康復(fù)治療，遠(yuǎn)程技術(shù)的推廣能使康復(fù)教育覆蓋更廣，提高患者的康復(fù)意識(shí)，改善他們目前的生活狀態(tài)，意義尤為重要。

2.3 安全性評(píng)價(jià) 腦卒中后具有平衡功能障礙的患者，在進(jìn)行遠(yuǎn)程康復(fù)時(shí)，缺乏專業(yè)人員的監(jiān)護(hù)，具有極高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)，因此遠(yuǎn)程平衡康復(fù)治療的安全性顯得尤為重要。目前的研究中沒有關(guān)于跌倒和不良事件(如疼痛)的報(bào)道，但大多數(shù)的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)都缺乏預(yù)防患者跌倒的設(shè)備。Krpic等[30]在遠(yuǎn)程訓(xùn)練中應(yīng)用的平衡支架能保證患者保持直立，預(yù)防跌倒，是目前研究中較好的保護(hù)設(shè)備。此外，考慮到腦卒中患者自身健康狀態(tài)、照顧者能力或家居環(huán)境等因素的影響，并不是所有的腦卒中患者都適合進(jìn)行遠(yuǎn)程康復(fù)治療，因此應(yīng)制定相應(yīng)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，確保遠(yuǎn)程治療能安全有效的進(jìn)行。當(dāng)前的研究重點(diǎn)在于遠(yuǎn)程康復(fù)的有效性，忽視了安全性問題，但安全性是一切訓(xùn)練開展的基礎(chǔ)，也是遠(yuǎn)程康復(fù)應(yīng)用于市場(chǎng)推廣亟待解決的問題。

2.4 滿意度評(píng)價(jià) 現(xiàn)有的研究顯示，患者對(duì)于遠(yuǎn)程康復(fù)與常規(guī)康復(fù)的滿意度沒有明顯差別，且對(duì)遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)有較高的接受度，愿意繼續(xù)接受遠(yuǎn)程康復(fù)治療[17,28]。腦卒中患者對(duì)遠(yuǎn)程康復(fù)治療的滿意度和依從性直接影響治療效果。除了考慮患者的滿意度，還要考慮遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備是否能減輕照顧者負(fù)擔(dān)。功能全面、穿戴方便、性價(jià)比高的遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備更受患者的歡迎，更適合家庭應(yīng)用。

2.5 衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)分析 降低腦卒中患者醫(yī)療支出是推廣遠(yuǎn)程康復(fù)治療的目的之一，但目前相關(guān)研究較少。Llorens[33]的一個(gè)樣本量為30人的隨機(jī)對(duì)照研究顯示，住院治療的人均花費(fèi)比遠(yuǎn)程康復(fù)治療高出654.72美元。Deutsch[34]的個(gè)案報(bào)道表明了遠(yuǎn)程康復(fù)治療減少了患者花費(fèi)并縮短了治療周期。遠(yuǎn)程康復(fù)治療的成本-效果比直接影響患者的購買和使用，為進(jìn)一步研究遠(yuǎn)程康復(fù)治療的可行性，衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)分析的大樣本研究必不可少。

2.6 未來研究方向 遠(yuǎn)程康復(fù)治療對(duì)象缺乏相應(yīng)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。平衡功能障礙的腦卒中患者具有極高的跌倒風(fēng)險(xiǎn)，在缺乏專業(yè)人員監(jiān)護(hù)時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練極易發(fā)生意外，因此設(shè)立嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，納入低風(fēng)險(xiǎn)患者，可有效避免意外事件的發(fā)生。準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立應(yīng)考慮到對(duì)患者功能的評(píng)估、照顧者能力評(píng)估和訓(xùn)練環(huán)境評(píng)估等因素。已有研究在納入患者時(shí)常用格拉斯哥昏迷量表 (Glasgow Coma Scale scores,GCS)和簡易精神狀態(tài)評(píng)估量表 (Mini Mental State Examination assessment,MMSE)量表進(jìn)行評(píng)估[9]，排除具有認(rèn)知功能障礙或嚴(yán)重言語障礙的患者，可作為制訂準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的參考。遠(yuǎn)程康復(fù)治療缺乏相應(yīng)的評(píng)估體系。目前大多數(shù)研究僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程治療，無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程評(píng)估，仍依賴人工進(jìn)行門診或上門評(píng)估，未能實(shí)現(xiàn)真正的遠(yuǎn)程康復(fù)。屈云團(tuán)隊(duì)基于Brunnstrom分期研發(fā)的梯度式運(yùn)動(dòng)自動(dòng)評(píng)定系統(tǒng)可通過穿戴式傳感器對(duì)患者進(jìn)行自動(dòng)評(píng)估，但其僅能反應(yīng)患者四肢的功能狀態(tài)，不能反應(yīng)平衡功能[22]。盡管有壓力平板、傳感器、3D攝像頭等更精確的測(cè)量工具，但是缺乏相應(yīng)的評(píng)估體系，無法真實(shí)準(zhǔn)確地反應(yīng)患者當(dāng)前的平衡能力，更無法完成自動(dòng)評(píng)估。這一方面仍需要進(jìn)一步研究?？纱┐髟O(shè)備在遠(yuǎn)程康復(fù)的應(yīng)用中具有較好的前景?？纱┐髟O(shè)備具有便攜、成本低、精度高、占用空間小、使用不受場(chǎng)所限制等特點(diǎn)，且可與移動(dòng)終端互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)大范圍推廣應(yīng)用，比其他遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備具有優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用于平衡康復(fù)的有效性仍需驗(yàn)證。

3 總結(jié)

3.1 更新觀念 目前關(guān)于遠(yuǎn)程康復(fù)的研究都僅限于醫(yī)院對(duì)家庭或社區(qū)的遠(yuǎn)程治療，但遠(yuǎn)程康復(fù)的概念不應(yīng)局限于此。廣義的遠(yuǎn)程康復(fù)還應(yīng)包括上級(jí)醫(yī)院對(duì)下級(jí)醫(yī)院的遠(yuǎn)程指導(dǎo)和醫(yī)院內(nèi)部的遠(yuǎn)程康復(fù)指導(dǎo)。上級(jí)醫(yī)院具有更優(yōu)的醫(yī)療資源和更先進(jìn)的治療技術(shù)，指導(dǎo)下級(jí)醫(yī)院進(jìn)行康復(fù)治療可提高基層康復(fù)治療師的治療技術(shù)，同時(shí)能使更多患者受益。傳統(tǒng)的住院康復(fù)治療為治療師在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定地點(diǎn)對(duì)患者進(jìn)行一對(duì)一的康復(fù)訓(xùn)練，效率低且負(fù)擔(dān)大。在醫(yī)院內(nèi)應(yīng)用遠(yuǎn)程康復(fù)可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的康復(fù)指導(dǎo)，無需對(duì)患者進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)護(hù)。治療師可定時(shí)監(jiān)測(cè)患者治療效果，定時(shí)集中指導(dǎo)患者訓(xùn)練；或系統(tǒng)監(jiān)測(cè)患者訓(xùn)練狀態(tài)，有需求時(shí)再尋求治療師指導(dǎo)，極大地提高治療效率。

3.2 展望 已有多種遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)能有效改善腦卒中患者的平衡功能障礙，但遠(yuǎn)程康復(fù)在我國尚處于起步階段，仍存在諸多問題亟待解決。但隨著對(duì)人們對(duì)生活質(zhì)量的追求越來越高，遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)作為一種創(chuàng)新性的康復(fù)服務(wù)方式，必將得到蓬勃發(fā)展。