摘要：研究目的為提升（腦卒中）中風(fēng)患者在手功能康復(fù)訓(xùn)練中的參與度，增強(qiáng)患者康復(fù)訓(xùn)練中的主動(dòng)意識(shí)。首先，以主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練理論為基礎(chǔ)，對(duì)市面上的手功能康復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比分析;其次，通過(guò)行為聚焦研究法在醫(yī)院和康復(fù)機(jī)構(gòu)的實(shí)地調(diào)研，分析患者家屬和康復(fù)治療師的需求，對(duì)需求進(jìn)行總結(jié)，劃分優(yōu)先級(jí)，在此基礎(chǔ)上綜合分析手的運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)等關(guān)鍵特征，確定設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素。從設(shè)計(jì)學(xué)角度出發(fā)，將其應(yīng)用到手功能康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，為中風(fēng)患者設(shè)計(jì)一款安全有效的手功能康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品，為手功能康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)案例，拓展中風(fēng)手功能康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，達(dá)到滿足中風(fēng)患者手功能訓(xùn)練需求的目的。經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該產(chǎn)品在提高患者主動(dòng)參與度、康復(fù)訓(xùn)練效率及效果等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：中風(fēng)患者;主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練;手功能;產(chǎn)品設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2021）19-0-03

0 引言

中風(fēng)是腦部供血減少或中斷造成的神經(jīng)性疾病，會(huì)導(dǎo)致大腦部分區(qū)域功能喪失。中風(fēng)導(dǎo)致的偏癱大大降低了患者的生活質(zhì)量和生活自理能力，患者的手功能恢復(fù)一直是康復(fù)訓(xùn)練的重中之重和難關(guān)。手是人與外界環(huán)境溝通交流的重要工具，科學(xué)研究表明，人平均每天要進(jìn)行約1 500次的抓握動(dòng)作。因此，找到一種高效可行的康復(fù)治療方法十分迫切，讓中風(fēng)后遺癥患者盡快回歸正常的生活，一方面可以減輕患者肢體機(jī)能缺失帶來(lái)的身心痛苦，另一方面能夠有效減輕社會(huì)和患者家庭的負(fù)擔(dān)。

1 主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練

1.1 主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的必要性

在眾多的康復(fù)訓(xùn)練方法中，主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練應(yīng)放在第一位，調(diào)動(dòng)患者的積極性，使其參與到主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練中是提高患者康復(fù)訓(xùn)練效率和增強(qiáng)肌力的最好方法。臨床結(jié)果表明，中風(fēng)偏癱患者反復(fù)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)意念能對(duì)損傷的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)起到恢復(fù)作用，有利于縮短康復(fù)時(shí)間[1]。主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的目的主要是訓(xùn)練肌肉的運(yùn)動(dòng)感知能力，增強(qiáng)肌力。肌力是肌肉收縮力量的簡(jiǎn)稱，對(duì)關(guān)節(jié)的功能活動(dòng)、維持關(guān)節(jié)功能的穩(wěn)定性和保護(hù)關(guān)節(jié)有至關(guān)重要的作用[2]。

1.2 主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練與被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練對(duì)比

主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練中，患者的動(dòng)作可以不精準(zhǔn)，是以主動(dòng)姿態(tài)參加康復(fù)訓(xùn)練，通過(guò)大腦發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，使肌肉產(chǎn)生收縮，進(jìn)行有效的運(yùn)動(dòng)。被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練患者大多以被動(dòng)的姿態(tài)參與康復(fù)訓(xùn)練，患者借助康復(fù)產(chǎn)品或康復(fù)治療師被動(dòng)地運(yùn)動(dòng)，這樣可以使動(dòng)作精準(zhǔn)，有良好的矯正姿勢(shì)，但是大腦并不參與這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程，僅能起到防止肌肉萎縮、關(guān)節(jié)粘連的作用。

1.3 主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的特點(diǎn)與局限

主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練主要以患者為中心，康復(fù)治療師幫助患者訓(xùn)練，主要目的是增強(qiáng)患者自發(fā)運(yùn)動(dòng)的意愿和肢體運(yùn)動(dòng)能力。主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的局限性在于需要患者具有主動(dòng)意識(shí)。在主動(dòng)式康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中通常需要患者主動(dòng)意識(shí)的參與，但受患者肌肉力量不夠等條件的限制，收效甚微，無(wú)法看到患肢的明顯或大幅度運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致患者訓(xùn)練的積極性不高，逐漸喪失主動(dòng)意愿。

2 手功能的康復(fù)

手功能康復(fù)治療是一個(gè)復(fù)雜且需要陪護(hù)人員投入大量精力、時(shí)間的過(guò)程。各國(guó)研發(fā)出了多款手功能康復(fù)產(chǎn)品，旨在為患者的手功能康復(fù)訓(xùn)練提供幫助?？祻?fù)產(chǎn)品發(fā)展越迅速，康復(fù)治療師的負(fù)擔(dān)就越小[3]。

2.1 手部肌肉及關(guān)節(jié)基本解剖知識(shí)

人的手部有28塊肌肉，分為手內(nèi)肌肌群和手外肌肌群，手內(nèi)肌均在手部，手外肌大多起自前臂。手內(nèi)肌和手外肌的相互協(xié)調(diào)配合是手部精細(xì)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。手內(nèi)肌與手外肌協(xié)調(diào)性的喪失是中樞神經(jīng)受損傷后引起的手運(yùn)動(dòng)功能障礙不易康復(fù)的原因之一[4]。人手的關(guān)節(jié)主要有四種運(yùn)動(dòng)方式，分別是屈、伸、外展、內(nèi)收[5]。

2.2 現(xiàn)有手功能康復(fù)產(chǎn)品

2.2.1現(xiàn)有手功能康復(fù)產(chǎn)品特征

目前，手功能康復(fù)產(chǎn)品主要分為三個(gè)類別，分別是輔具類、新型技術(shù)類、多技術(shù)組合類。用于中風(fēng)患者手部運(yùn)動(dòng)功能障礙康復(fù)的康復(fù)訓(xùn)練輔助被稱為上肢訓(xùn)練輔助器具，主要針對(duì)手部的康復(fù)訓(xùn)練和功能代償。上肢康復(fù)輔具屬于康復(fù)訓(xùn)練類的醫(yī)療設(shè)備，可以讓患者長(zhǎng)時(shí)間投入物理訓(xùn)練中，滿足患者因各種疾病造成的上肢功能障礙后的康復(fù)訓(xùn)練需求[6]。

第一，各種新型技術(shù)的手功能康復(fù)產(chǎn)品。目前，在手功能康復(fù)訓(xùn)練中，新興技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，形式也多種多樣，包括機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，反饋方式有音樂反饋、視覺反饋等多種反饋刺激方式。

第二，多技術(shù)組合類產(chǎn)品。多技術(shù)結(jié)合康復(fù)產(chǎn)品可以更精準(zhǔn)地捕捉患者的動(dòng)作，有效地提高患者康復(fù)訓(xùn)練效率和參與度，但目前多技術(shù)結(jié)合類康復(fù)產(chǎn)品更多處于研究階段，在操作上相對(duì)傳統(tǒng)康復(fù)類產(chǎn)品更為復(fù)雜。相比傳統(tǒng)輔具類康復(fù)產(chǎn)品，多技術(shù)組合類康復(fù)產(chǎn)品擁有更高的患者參與度和康復(fù)效率。

2.2.2 現(xiàn)有手功能康復(fù)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)與不足

中風(fēng)手功能障礙康復(fù)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在新技術(shù)康復(fù)產(chǎn)品方面。這類產(chǎn)品有豐富的康復(fù)訓(xùn)練內(nèi)容、多種形式的感官反饋，能夠激發(fā)患者的主動(dòng)性，有了康復(fù)主動(dòng)性的患者，主動(dòng)意識(shí)會(huì)增強(qiáng)，愿意主動(dòng)參與康復(fù)訓(xùn)練，可以提高康復(fù)效率。而輔具類產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于成本低，可以被眾多患者接受。

不足主要體現(xiàn)為中風(fēng)手功能障礙康復(fù)輔具產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中模式單一，使用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)法精準(zhǔn)定位康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中的患者反饋，無(wú)法滿足患者的個(gè)性化需求。同時(shí)，大部分有著專業(yè)康復(fù)技術(shù)的中風(fēng)手功能康復(fù)產(chǎn)品多應(yīng)用于大型康復(fù)醫(yī)院或者專業(yè)康復(fù)機(jī)構(gòu)，具有體積大、價(jià)格高、操作復(fù)雜等特點(diǎn)，無(wú)法滿足患者的日?？祻?fù)需求。而新技術(shù)類康復(fù)產(chǎn)品的劣勢(shì)在于很難被大眾患者接受，價(jià)格并不親民，很難廣泛普及。

2.2.3 電刺激技術(shù)的選擇與應(yīng)用

在新技術(shù)類產(chǎn)品中，電刺激類產(chǎn)品容易被推廣和使用，因?yàn)樗哂斜銛y和低成本的優(yōu)勢(shì)，能給患者帶來(lái)良好的康復(fù)體驗(yàn)。電刺激通過(guò)脈沖電流刺激肌肉，使肌肉運(yùn)動(dòng)提升關(guān)節(jié)的活動(dòng)度，增強(qiáng)肌力，如收縮能力、耐力、誘發(fā)反射活動(dòng)等，促進(jìn)神經(jīng)興奮及傳導(dǎo)功能恢復(fù)。其優(yōu)勢(shì)是能夠刺激患者相應(yīng)的神經(jīng)肌肉，使患者受損傷肢體的運(yùn)動(dòng)能力得到鍛煉，達(dá)到患者可以通過(guò)自己的意愿直接控制受損肢體的目的，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。

2.3 康復(fù)訓(xùn)練中手的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作

對(duì)手功能的13種基本形式進(jìn)行篩選分析，正常人的手功能包括夾捏、全手抓握、雙手抓握、鉤狀抓握、非抓握，結(jié)合相關(guān)醫(yī)學(xué)原理將其簡(jiǎn)化明確為手的張開和抓握、拇指與其他手指對(duì)指、手的背屈和掌屈、手的橈偏和尺偏。所有的手功能動(dòng)作都是基于這四種動(dòng)作進(jìn)行的復(fù)雜動(dòng)作。在手功能的康復(fù)治療中，患者需要做出以上四個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作來(lái)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

3 中風(fēng)患者的需求

3.1 用戶需求提取

通過(guò)行為觀察、患者訪談、家庭成員訪談、康復(fù)治療師訪談得出一些常見或特殊需求，分析需求，由于中風(fēng)患者個(gè)體差異化的原因，為了篩選更重要的需求，使用李克特量表（Likert scale）進(jìn)行量化，對(duì)需求進(jìn)行等級(jí)劃分。選取30名相關(guān)人員，包括患者、家屬和康復(fù)治療師，讓他們對(duì)需求打分。需求分級(jí)從高到低依次是康復(fù)效率需求、操作簡(jiǎn)單需求、自主操作需求、功能多元化需求、檢測(cè)病情需求、提醒需求、減少人力需求、便攜需求。對(duì)于重要且緊急的需求問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá)，對(duì)于不緊急不重要的需求采取簡(jiǎn)化處理，降低產(chǎn)品復(fù)雜度。

3.2 需求總結(jié)與分析

通過(guò)專家訪談以及對(duì)中風(fēng)患者的訪談發(fā)現(xiàn)，手功能障礙者的行為表現(xiàn)主要是由中風(fēng)引起的手部力量、感覺和控制能力不足?；颊咴谑植抗δ芸祻?fù)訓(xùn)練過(guò)程中，康復(fù)效果、時(shí)間成本是他們重點(diǎn)關(guān)注的因素，康復(fù)效果不顯著會(huì)帶給患者負(fù)面消極情緒，需要讓患者樂在其中、沉浸其中，而不是過(guò)分關(guān)注康復(fù)效果。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)充分考慮產(chǎn)品使用過(guò)程中患者的心理因素，達(dá)到良好的康復(fù)效果。

在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中，患者希望可以直觀地看到訓(xùn)練效果，可以了解自己的康復(fù)進(jìn)程、恢復(fù)程度。使用產(chǎn)品盡可能簡(jiǎn)單，最好可以獨(dú)立使用，或者在很少的人力協(xié)助下訓(xùn)練。通過(guò)訪談得知，現(xiàn)在的中風(fēng)患者中，特別是剛剛步入中老年的患者，在患病之前就對(duì)科技智能產(chǎn)品有一定的認(rèn)識(shí)，因此他們并不排斥功能性較強(qiáng)的新興科技產(chǎn)品。

4 手功能康復(fù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

4.1 用戶需求到產(chǎn)品功能和行為的轉(zhuǎn)化

將用戶需求進(jìn)行功能和行為表達(dá)，通過(guò)行為的具體表達(dá)、產(chǎn)品變換和創(chuàng)新，進(jìn)一步分析設(shè)計(jì)合適的行為，如下表所示。

經(jīng)分析后得出的預(yù)期行為如下：根據(jù)患者的情況可調(diào)節(jié)刺激強(qiáng)度;針對(duì)性地刺激患者手部的不同位置;檢測(cè)患者的主動(dòng)意識(shí)，并強(qiáng)化訓(xùn)練;按鈕少，開關(guān)明顯，使用安全，操作簡(jiǎn)單;能讓患者或者家屬直觀地感受到訓(xùn)練效果;能夠接收反饋數(shù)據(jù)。

4.2 手功能康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

4.2.1 產(chǎn)品使用框架

對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求進(jìn)行完善和調(diào)整之后，將主動(dòng)式康復(fù)訓(xùn)練與電刺激康復(fù)產(chǎn)品相融合，進(jìn)行具體的框架設(shè)計(jì)，如圖1所示。對(duì)患者手部肌肉進(jìn)行電刺激，強(qiáng)化手部運(yùn)動(dòng)功能，可以通過(guò)視覺反饋帶給患者良好的訓(xùn)練體驗(yàn)，激發(fā)患者的主動(dòng)意識(shí)，從而使其積極參與康復(fù)訓(xùn)練。

4.2.2 產(chǎn)品最終設(shè)計(jì)

產(chǎn)品最終設(shè)計(jì)如圖2所示。針對(duì)中風(fēng)患者手部運(yùn)動(dòng)功能障礙的康復(fù)產(chǎn)品——主動(dòng)觸發(fā)式電刺激手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)產(chǎn)品的使用流程主要包括三個(gè)部分：患者狀態(tài)評(píng)估、康復(fù)訓(xùn)練、再評(píng)估。此流程為循環(huán)模式。

產(chǎn)品整體采用以灰白色為主的中性色，以及富有冷靜感覺的藍(lán)色輔助色，造型簡(jiǎn)潔，具有親和力，形態(tài)貼合手腕。產(chǎn)品分為三大部分，手腕處主體部分主要是開關(guān)和顯示模塊，材料選擇ABS塑料，輕便，容易上色，強(qiáng)度適中，并且具有成本低的優(yōu)勢(shì)。

為了使患者在使用產(chǎn)品的過(guò)程中更加舒適，手腕部分選用彈力布料，可以起到固定產(chǎn)品和調(diào)節(jié)的作用。手指穿戴部位也參考手腕部分，彈性布料在固定手指的同時(shí)，很好地解決了不同使用者手指粗細(xì)不同的問(wèn)題。患者可以輕松佩戴此設(shè)備，根據(jù)醫(yī)師的指導(dǎo)或者相關(guān)說(shuō)明，貼好對(duì)應(yīng)的電極片。

4.3 驗(yàn)證結(jié)果

選取自2021年1月在陜西省康復(fù)醫(yī)院作業(yè)療法科（手功能康復(fù)科室）進(jìn)行康復(fù)治療的35名患者，自愿參與本項(xiàng)研究，收集參與者的性別、年齡、病因等基本資料，從病例中提取20名手功能運(yùn)動(dòng)康復(fù)患者，將上文產(chǎn)品使用方式作為患者康復(fù)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)20名患者進(jìn)行為期14天的康復(fù)訓(xùn)練。

最終的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組兩組患者的手部運(yùn)動(dòng)功能均有提高，從數(shù)據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)組的患者康復(fù)程度略高于對(duì)照組的患者。驗(yàn)證主動(dòng)觸發(fā)式電刺激手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)產(chǎn)品對(duì)中風(fēng)患者手部運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)有一定的促進(jìn)作用。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前中風(fēng)患者數(shù)量增多和中風(fēng)低齡化的問(wèn)題日益凸顯，可通過(guò)主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練與電刺激融合的方式，以主動(dòng)意愿為導(dǎo)向設(shè)計(jì)出更符合中風(fēng)患者需求的產(chǎn)品，結(jié)合中風(fēng)患者主動(dòng)性的康復(fù)產(chǎn)品更能引導(dǎo)中風(fēng)患者積極地參與到康復(fù)訓(xùn)練中，提高患者康復(fù)訓(xùn)練的效率。最終完成了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，為中風(fēng)康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程提供了新的思路和可能性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫厚義，馮勛剛，馬巧玲.運(yùn)動(dòng)意念對(duì)急性腦卒中患者偏癱康復(fù)的作用[J].中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志，2001（5）：49-50.

[2] 胡永善.骨與肌肉疾病康復(fù)的現(xiàn)狀與任務(wù)[J].中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2002，17（6）：326-327.

[3] 李欽彪.基于多感官通道理論的腦卒中手部康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與評(píng)估研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2020.

[4] 賈杰.手功能康復(fù)概論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2018：45-46.

[5] 宋莉，宋學(xué)軍.慢性疼痛的研究模型外周和脊髓機(jī)制及臨床治療進(jìn)展[J].中國(guó)疼痛醫(yī)學(xué)雜志，2015，21（1）：2-7.

[6] 李志華，鐘毅芳.虛擬手模型及其抓取技術(shù)[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2003，24（6）：4.

作者簡(jiǎn)介：賈瀚博（1996—），男，河南登封人，碩士在讀，研究方向：產(chǎn)品創(chuàng)新理論。

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