王靜靜 ，馬睿 ，屈云

1 四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心，成都市，610041

2 四川大學(xué)華西臨床醫(yī)學(xué)院康復(fù)醫(yī)學(xué)系，成都市，610041

3 康復(fù)醫(yī)學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都市，610041

4 華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室，成都市，610041

0 引言

腦卒中具有高患病率、高發(fā)病率及高死亡率的特點(diǎn)，是許多國家成人慢性殘疾的主要原因，不僅嚴(yán)重影響了患者的身心健康和生活質(zhì)量，還給醫(yī)療保健系統(tǒng)和社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。約超過80%的腦卒中幸存者會(huì)出現(xiàn)輕癱，其中下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙約占68.6%，主要表現(xiàn)為下肢的平衡功能障礙、步行能力障礙以及關(guān)節(jié)活動(dòng)的受限[2]，他們出院后需要繼續(xù)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練[3]。目前針對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的住院康復(fù)治療主要有經(jīng)皮神經(jīng)電刺激、電子生物反饋、鏡面療法（Mirror Theraphy）、站立床訓(xùn)練、減重行走訓(xùn)練以及下肢智能反饋服務(wù)器、虛擬情景MOTOmed智能訓(xùn)練、外骨骼下肢訓(xùn)練機(jī)器人等[4-8]，對(duì)腦卒中患者下肢功能恢復(fù)有一定的效果。

但是基于目前中國康復(fù)醫(yī)療資源短缺及分布不均的現(xiàn)狀，短期住院治療并不能滿足患者的康復(fù)需求。有臨床實(shí)踐指南指出腦卒中后幸存者應(yīng)該在出院后繼續(xù)進(jìn)行門診康復(fù)治療，但仍然有大多數(shù)患者不能獲得長(zhǎng)期治療。其根本原因是昂貴的治療費(fèi)用和交通限制，尤其是邊遠(yuǎn)地區(qū)的患者和下肢功能障礙活動(dòng)不便的患者[9]。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程康復(fù)治療是解決以上問題的途徑之一，國外多中心隨機(jī)臨床試驗(yàn)提出，腦卒中病人病情穩(wěn)定后如果能在院外得到專業(yè)的康復(fù)服務(wù)，與在院內(nèi)接受指導(dǎo)相比，功能恢復(fù)無差異，但是前者花費(fèi)更少[10]。鄭舟軍等[11]對(duì)出院的腦卒中病人實(shí)施社區(qū)遠(yuǎn)程康復(fù)服務(wù)模式，發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)病人肢體功能康復(fù)，提高病人的日常生活能力，并且具有治療方便、費(fèi)用經(jīng)濟(jì)、患者依從性好的優(yōu)點(diǎn)。一項(xiàng)循證醫(yī)學(xué)研究顯示遠(yuǎn)程康復(fù)與傳統(tǒng)康復(fù)在提高患者運(yùn)動(dòng)和平衡能力方面療效相似，在成本效益方面低于傳統(tǒng)康復(fù)[12]。本文總結(jié)分析了目前不同遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)在腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練中的應(yīng)用研究情況，并探討了其優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，為更多的腦卒中患者下肢功能長(zhǎng)期康復(fù)提供基礎(chǔ)。

1 遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)

遠(yuǎn)程康復(fù)通過通信技術(shù)創(chuàng)造有效和安全的康復(fù)環(huán)境，延伸患者的康復(fù)治療，它能夠有效提高邊遠(yuǎn)地區(qū)和經(jīng)濟(jì)條件不好的患者的康復(fù)保健水平[13]。目前遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)已經(jīng)開始較多應(yīng)用于腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)障礙的訓(xùn)練中，主要通過評(píng)估下肢運(yùn)動(dòng)功能，監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)下肢的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，來達(dá)到步態(tài)、平衡和姿勢(shì)的控制，幫助患者重返家庭和社會(huì)。目前主要有基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人、遠(yuǎn)程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)以及家庭遠(yuǎn)程康復(fù)等。

1.1 基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人

遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人與遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中重要的一類，它可以模擬正常人的行走姿勢(shì)及步行規(guī)律，并且承擔(dān)一部分人體的重量，從而保證長(zhǎng)期、穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)輸入，實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練方案和康復(fù)評(píng)定的參數(shù)化。聯(lián)合遠(yuǎn)程通訊技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)師遠(yuǎn)程指導(dǎo)、監(jiān)督患者，使患者接受正確連續(xù)的重復(fù)訓(xùn)練，提高神經(jīng)功能可塑性，恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)行走功能的控制能力，達(dá)到恢復(fù)下肢運(yùn)動(dòng)功能的目的。

基于GSM（Global System for Mobile Communication）的遠(yuǎn)程外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)[14]集成了外骨骼下肢康復(fù)機(jī)器人終端、信息管理系統(tǒng)以及短信服務(wù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的狀態(tài)監(jiān)控與信息管理，保證醫(yī)務(wù)人員和系統(tǒng)維護(hù)人員的信息傳遞的時(shí)效性。該系統(tǒng)有望作為一個(gè)子系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧康復(fù)系統(tǒng)。宋愛國等[15]設(shè)計(jì)的基于互聯(lián)網(wǎng)的、一對(duì)多的力覺輔助遠(yuǎn)程康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，將力反饋遙操作機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)療，解決了遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)沒有力反饋，或者采用主從式結(jié)構(gòu)，只能進(jìn)行一對(duì)一康復(fù)訓(xùn)練的問題。近年，該團(tuán)隊(duì)又設(shè)計(jì)了一種基于情緒感知的機(jī)器人輔助主動(dòng)康復(fù)任務(wù)控制方法，系統(tǒng)驗(yàn)證有效，有望用于遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訓(xùn)練時(shí)的人機(jī)交互，但是康復(fù)機(jī)器人技術(shù)復(fù)雜、外骨骼系統(tǒng)昂貴，而且患者在面對(duì)冷冰冰的機(jī)器進(jìn)行枯燥乏味的康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，很容易產(chǎn)生倦怠感。

1.2 基于虛擬現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)程康復(fù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality Technology）是一種基于傳感器和軟件模塊的系統(tǒng)，模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，通過聽、視、觸對(duì)患者進(jìn)行刺激，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)[16]?；赩R的遠(yuǎn)程設(shè)備可以計(jì)算運(yùn)動(dòng)過程中采集的關(guān)節(jié)角度信息以獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，并將其反饋給醫(yī)生端。醫(yī)生通過在線調(diào)控，使設(shè)備適應(yīng)患者的訓(xùn)練情況。除此之外，醫(yī)師還可以同時(shí)對(duì)多個(gè)患者進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)訓(xùn)練，強(qiáng)化康復(fù)治療的連續(xù)性，保證訓(xùn)練的強(qiáng)度，以便能夠使治療效果達(dá)到最大化[17]。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明：基于虛擬現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)程控制程序在臨床效果上與傳統(tǒng)門診康復(fù)并無顯著差異，但是它可以促進(jìn)與平衡治療相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)技能的重新獲得，這與傳統(tǒng)的治療方案相輔，相比之下前者的主觀滿意度高，成本效益也優(yōu)于傳統(tǒng)門診康復(fù)治療[16]。

CIKAJLO等[18]使用遠(yuǎn)程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持的動(dòng)態(tài)站立架對(duì) 6 例腦中風(fēng)后平衡障礙的患者進(jìn)行3周的平衡訓(xùn)練，訓(xùn)練后較訓(xùn)練前相比，患者在訓(xùn)練時(shí)間、與物體碰撞的次數(shù)、Berg 平衡量表和10 m步行測(cè)試上均具有顯著的改善，間接增加患者的康復(fù)信心。次年，其團(tuán)隊(duì)[19]發(fā)現(xiàn)利用遠(yuǎn)程VR支持的平衡訓(xùn)練方法對(duì)于改善腦卒中患者的平衡功能與常規(guī)臨床環(huán)境中治療師輔助的平衡訓(xùn)練效果類似，它實(shí)現(xiàn)了醫(yī)師對(duì)康復(fù)進(jìn)程的遠(yuǎn)程跟進(jìn)，減少了門診病人數(shù)量，節(jié)省了醫(yī)療費(fèi)用及醫(yī)療資源，使更多的病人得到治療。楊碩等[15]將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人結(jié)合起來，使康復(fù)訓(xùn)練界面生動(dòng)活潑，將運(yùn)動(dòng)療法和心理治療有機(jī)地結(jié)合在一起，建立人機(jī)交互康復(fù)訓(xùn)練環(huán)境，使患者更好地沉浸在虛擬場(chǎng)景，解決了傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練的枯燥乏味的問題。 臨床試驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有有效性和可行性。但是目前專業(yè)的遠(yuǎn)程康復(fù)治療師數(shù)量有限，遠(yuǎn)程VR技術(shù)對(duì)患者的認(rèn)知能力要求較高。此外，遠(yuǎn)程康復(fù)需要較高端的設(shè)備，并且依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，性價(jià)比不高，很難實(shí)現(xiàn)普及。

1.3 基于家庭的遠(yuǎn)程康復(fù)

基于家庭的遠(yuǎn)程康復(fù)(Home-based Telerehabilitation)是指臨床醫(yī)生使用電信設(shè)備（例如：電話、可視電話、音頻-視頻會(huì)議）為家中的殘疾人提供康復(fù)干預(yù)策略，評(píng)估和支持的一種遠(yuǎn)程康復(fù)方法[20]。CHEN等[21]設(shè)計(jì)的家庭遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)患者端包括視頻-音頻系統(tǒng)，肌肉電生物反饋儀器和生理數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，治療師端可以通過遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診中心及控制系統(tǒng)來完成對(duì)于患者的指導(dǎo)，研究顯示：該系統(tǒng)具有較好的評(píng)估、監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)、記錄功能，能較好的反應(yīng)患者的實(shí)際情況。除此之外，參與的患者及衛(wèi)生專業(yè)人員將均有很高的滿意度；也可減輕照顧者的負(fù)擔(dān)。 DUNSKY等人[22]將運(yùn)動(dòng)想象療法運(yùn)用到家庭遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練中去，對(duì)于改善卒中后偏癱的步行能力有確切效果。HAN等[23]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于家庭，以臨床為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程康復(fù)跟蹤訓(xùn)練系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)慣性傳感器和踝足矯形器。運(yùn)用該系統(tǒng)可以正確評(píng)估膝關(guān)節(jié)活動(dòng)并跟蹤膝關(guān)節(jié)康復(fù)情況。李迥等[24]利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)出院患者及家屬進(jìn)行遠(yuǎn)程康復(fù)指導(dǎo)，包括康復(fù)知識(shí)普及、訓(xùn)練指導(dǎo)、心理溝通等，雖然對(duì)于患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)療效確切，但是療效與專業(yè)康復(fù)治療相比，仍存在一定差距。陳靜等[25]發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)療法和神經(jīng)肌肉電刺激訓(xùn)練對(duì)于患者運(yùn)動(dòng)功能和平衡能力的療效與門診相近。高修明等[26]同樣將視頻應(yīng)用于家庭康復(fù)，對(duì)肢體功能作用顯著?；诩彝サ倪h(yuǎn)程康復(fù)模式除了載體的多樣化，內(nèi)容也越來越豐富，越來越專業(yè)化，從健康教育到知識(shí)普及，從心理溝通到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練指導(dǎo)，從作業(yè)療法到運(yùn)動(dòng)想象療法等[27]。

2 遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及存在的問題

遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)為患者及其家屬提供了康復(fù)治療新途徑，具有實(shí)時(shí)性、交互性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)，不僅減少了往返于醫(yī)院和家里的奔波之苦，節(jié)省了經(jīng)濟(jì)支出，還能保持康復(fù)服務(wù)長(zhǎng)期不中斷，保證了良好的康復(fù)鍛煉效果。另一方面，提高了康復(fù)醫(yī)療資源的覆蓋能力，減少了對(duì)康復(fù)專業(yè)人才的依賴，將醫(yī)師從繁重的、反復(fù)的訓(xùn)練任務(wù)中解放出來，使其更加專注于治療方案的改進(jìn)，和培養(yǎng)更多專業(yè)的人才。除此之外，節(jié)約了醫(yī)療資源和社會(huì)醫(yī)療成本，使資源得到最優(yōu)化配置。在我國康復(fù)機(jī)構(gòu)不足，康復(fù)治療專業(yè)人員絕對(duì)不足的國情下，遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)不失為一種經(jīng)濟(jì)、有效的康復(fù)模式。

但是使用并推廣遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)，依然存在較多問題：① 雖然有研究表明患者在接受遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)時(shí)，體感性與滿意度優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)手段，但在康復(fù)治療手段的選擇上仍然偏好傳統(tǒng)手段[28]；② 遠(yuǎn)程康復(fù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和通訊服務(wù)仍有較高的要求，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛的城市地區(qū)適用性較好；③ 在遠(yuǎn)程設(shè)備的使用操作上，對(duì)患者及其家屬都有較高的要求；④ 遠(yuǎn)程康復(fù)需要較高端的設(shè)備，其成本普遍較高，醫(yī)保報(bào)銷政策尚不明確[29]；⑤ 隨著遠(yuǎn)程康復(fù)醫(yī)療的發(fā)展，不可避免地出現(xiàn)一系列法律問題，涉及工程技術(shù)、通訊、計(jì)算機(jī)、遙感技術(shù)、倫理等領(lǐng)域，如何利用法律手段規(guī)范遠(yuǎn)程醫(yī)療行為，制定遠(yuǎn)程醫(yī)療的指導(dǎo)原則及過失行為的處理方法，保障醫(yī)務(wù)工作者的行醫(yī)安全、保護(hù)患者的醫(yī)療隱私及就醫(yī)安全，是立法亟待解決的問題[29]。

3 研究方向

許多腦卒中患者往往由于經(jīng)濟(jì)原因及自身?xiàng)l件限制，出院后不能繼續(xù)康復(fù)治療，導(dǎo)致廢用綜合征，出現(xiàn)關(guān)節(jié)攣縮、肌肉萎縮等一系列問題，在下肢表現(xiàn)為步態(tài)及姿勢(shì)的異常、平衡功能的問題，嚴(yán)重影響日常生活能力。上述研究資料表明，下肢遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人、遠(yuǎn)程虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的遠(yuǎn)程康復(fù)機(jī)器人等遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)可以使病人獲益。

但是遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)仍存在不同程度的局限性，未來有很大的改進(jìn)空間。從遠(yuǎn)程康復(fù)的軟件設(shè)計(jì)來說，未來的研究應(yīng)該更多地關(guān)注在線數(shù)據(jù)的采集和分析的創(chuàng)新、患者使用遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備的情緒、體感性，以及使用者隱私的保護(hù)，更少關(guān)注開發(fā)定制任務(wù)控制器和治療游戲[30]。從遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備的功能來說，不再局限于單關(guān)節(jié)或下肢運(yùn)動(dòng)功能等單一功能訓(xùn)練的需求，更強(qiáng)調(diào)人的整體性和個(gè)性化，設(shè)計(jì)傾向于上下肢運(yùn)動(dòng)、情感、認(rèn)知等多維度功能的恢復(fù)[31]。從使用者體感性來說，在未來的使用中應(yīng)該考慮增加訓(xùn)練的趣味性，如加入獎(jiǎng)勵(lì)懲罰機(jī)制，加入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，多納入人性化設(shè)計(jì)；在網(wǎng)絡(luò)需求方面，設(shè)計(jì)者應(yīng)充分降低網(wǎng)絡(luò)需求，可以考慮設(shè)計(jì)成多端口，在非網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行訓(xùn)練，只需在有網(wǎng)絡(luò)時(shí)上傳或下載訓(xùn)練結(jié)果；在對(duì)患者和家屬操作方面，制作簡(jiǎn)單可視化的3D指導(dǎo)視頻及音頻，教會(huì)其使用相應(yīng)的設(shè)備，并指導(dǎo)訓(xùn)練，是一種趨勢(shì)；在成本及耗材方面，使用更輕便、更簡(jiǎn)單的耗材，降低成本，比如設(shè)計(jì)可穿戴的微型傳感器進(jìn)行功能的評(píng)定及訓(xùn)練、數(shù)據(jù)的采集和傳輸；在應(yīng)用中，凸顯人工智能的作用，降低大成本的人力消耗，響應(yīng)國務(wù)院頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將類腦智能、混合智能、協(xié)同智能、群體智能為重點(diǎn)發(fā)展方向。因此，臨床上急需一種腦卒中后下肢運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練智能遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)，除了保證患者出院后的康復(fù)治療的持續(xù)性，又可以彌補(bǔ)目前遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)的不足。本團(tuán)隊(duì)研究了一款基于手持移動(dòng)APP、可穿戴運(yùn)動(dòng)傳感器及藍(lán)牙傳輸?shù)倪h(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)，具有成本低、穿戴便利、操作簡(jiǎn)單、情景豐富等優(yōu)勢(shì)，而且臨床驗(yàn)證對(duì)于腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能障礙的恢復(fù)有效，在未來的智能遠(yuǎn)程康復(fù)臨床實(shí)踐中具有較好的發(fā)展前景[32-33]。

綜上所述，國內(nèi)有較多的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)，但是其設(shè)計(jì)多處于技術(shù)驗(yàn)證階段，相關(guān)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)仍然不足，有待高質(zhì)量大樣本隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來提供更多的證據(jù)支持。但是隨著互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程技術(shù)、器械設(shè)計(jì)的發(fā)展，一種或者多種技術(shù)的交叉融合已經(jīng)成為趨勢(shì)，必將為腦卒中患者提供更多安全有效、用戶體驗(yàn)感高、方便便攜、個(gè)性化的康復(fù)選擇。