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智能可穿戴设备让中风患者居家康复治疗

2024-08-12 浏览:0

         脑卒中患者多存在运动、认知、语言及吞咽等方面的功能障碍,具有发病率高、复发率高、致残率高和死亡率高的特点,是造成我国成年人死亡、残疾的首位病因,给个人、家庭及社会带来沉重的负担。但相对应的,预防和治疗脑卒中领域也有着广阔的市场前景。 加强脑卒中患者住院期间生命体征的动态监测和神经损伤症状的评估和管理,对于改善患者预后具有重要意义。 康复训练是改善脑卒中患者预后、促进患者功能恢复的重要手段之一。

        但是我国医疗资源有限,难以为患者一对一地提供充足、个体化、高质量的康复训练。 因此,探寻一种可延续、操作简便、成本低的脑卒中康复方式具有重要意义。随着传感技术和无线人体区域网技术的不断发展,目前可穿戴智能设备广泛应用于脑卒中患者的评估诊断、康复训练、自我管理等方面。 本文就近年来可穿戴智能设备在脑卒中患者中的应用效果进行综述,以期为我国脑卒中患者和相关领域从业者、投资者等提供参考。

         可穿戴智能设备在脑卒中患者评估诊断中的应用 可穿戴智能设备作为数字诊断工具,具有远程访问、持续监测、连续记录等功能,可以动态监测患者的生命体征,节约评估时间,提供客观、可量化的数据,辅助医务人员进行临床决策。 腕带式设备是最常见的可穿戴智能设备类型,常用于评估脑卒中患者体温、心率等生命体征,以及运动、睡眠等情况。运动功能评估是脑卒中患者神经康复研究和实践的重要组成部分,也是医务人员制康复计划、预测恢复效果的重要手段。 美国国立卫生研究院卒中量表是目前评估脑卒中患者神经功能损伤使用最广泛的方法,但是该评估方法存在评估不及时、不同评估者结果存在差异等问题。 有学者发现,通过佩戴腕带式设备记录脑卒中患者的上肢运动情况,可以根据偏瘫肢体的位移特征智能评估偏瘫严重程度,提示可穿戴传感设备结合机器算法可以对脑卒中患者的临床症状进行标准化自动评估,连续监测脑卒中患者的病情进展。

         目前临床上对于脑卒中患者焦虑、抑郁等情绪障碍的评估主要基于对患者精神状态、临床病史和自我报告问卷的临床观察,但这些方法均存在较强的主观性,重复性较差。 研究表明,可穿戴智能设备能提取脑卒中患者抑郁、焦虑症状的相关生物信号,从而监测脑卒中患者情绪障碍的发生情况,应用效果良好。 近年来,大数据和人工智能的快速发展为医疗领域带来了许多新的可能性,结合可穿戴智能设备的使用,可以实时监测和记录脑卒中患者的生理指标、评估偏瘫程度、监测心理健康情况,帮助临床医生及时评估患者的病情和治疗效果,具有重要的临床应用价值。但当前可穿戴智能设备的准确性还有待提高,特别是对于一些细微的生理指标或运动动作的监测,未来可以引入更先进的传感技术和算法,使设备能够更准确地监测和评估患者的生理状态。

         此外,虽然可穿戴智能设备可以提供一些初步的评估和诊断,但并不能完全替代专业医生的诊断,仍然需要在临床医生的专业指导下进行进一步的检查和确认。因此,临床上应用可穿戴智能设备时应全面权衡其利弊,争取让其为脑卒中患者带来最大利益。 可穿戴智能设备在脑卒中患者康复训练中的应用 研究表明,康复训练可以改善脑卒中患者的功能障碍,长期有效的康复训练可以激活脑卒中患者的神经可塑性,提高康复效果。

          目前脑卒中患者的康复训练模式逐渐由医院治疗为主的模式转变为医院⁃社区⁃家庭共同参与的模式,新模式能够让患者在离开医院或康复中心后继续进行康复训练,同时确保康复训练的有效性和安全性。可穿戴智能设备能够实时监测、智能评估脑卒中患者的肢体运动功能,及时给予个体化的康复指导,确定锻炼时间和强度控制,并能及时评估患者运动损伤情况,为远程居家康复提供了设备支持,有效降低了医疗保健成本。

          此外,可穿戴智能设备结合虚拟现实技术可以为脑卒中患者提供真实的视觉和听觉反馈,提高患者康复训练的参与度和成就感。还有研究表明,可穿戴智能设备联合深度学习模型可以客观、定量地检测脑卒中患者的康复数据,为制订科学的康复方案提供参考,对改善脑卒中患者的预后至关重要。 可穿戴智能设备用于脑卒中患者上肢功能的康复训练可准确、客观地评估患者手指到躯干的运动特征,能够实时监测患者康复训练时的上肢运动数据,并经远程存储、分析处理、可视化等功能展示患者的上肢运动数据,提高医务人员对脑卒中患者相关运动缺陷的评估效果,为个性化康复训练策略的制订提供直接证据。 研究表明,脑卒中患者上肢功能的改善主要取决于手部功能的康复训练,密集、重复、目标导向和反馈导向的运动训练,对于患者手部运动功能恢复至关重要,腕带式智能设备能实时监测和评估脑卒中患者的手部活动,帮助患者设定训练目标,增强上肢康复训练的依从性;此外,基于可穿戴智能设备的日常目标干预能够提高脑卒中患者患侧手部的使用强度,改善患者患侧手部的功能,进一步提高康复效果。

          目前,有学者采用可穿戴智能设备联合手部游戏的方法对脑卒中患者进行康复训练,结果显示患者手部功能明显改善,这可能与结合手部游戏的训练方式提高了患者的积极性有关,提示可以将可穿戴智能设备和游戏相结合,实时监测患者生命体征及手部功能的同时,增加康复训练的趣味性。 脑卒中患者由于偏瘫侧肌肉力量减弱、本体感觉障碍、平衡控制较差,导致步态异常甚至无法行走,因此帮助脑卒中患者尽早恢复独立步行的能力至关重要。研究表明,基于可穿戴智能设备的多模式康复训练可以监测脑卒中患者的步行距离和速度,并分析患者在行走过程中的生命体征及耗能,及时调整康复计划,能明显提高患者的步行活动能力。

         然而,有部分学者发现,使用可穿戴智能设备对脑卒中患者每日步数及步行能力的恢复并没有明显影响,其原因可能与各研究的纳入标准、样本量、判定标准等不同有关。因此,关于可穿戴智能设备能否改善脑卒中患者步行活动能力仍存在争议,还需要进一步研究探讨。 脑卒中患者大多存在运动、感觉、平衡功能障碍,跌倒风险较高,既往多采用评分量表对脑卒中患者发生跌倒的风险进行评估,有效性、特异性均较低,而可穿戴智能设备可以提供基于患者生物力学的步态评估结果,早期识别跌倒高风险的患者,降低其跌倒发生率。采用可穿戴智能设备对脑卒中患者短暂步行训练期间的脚踝和骨盆的加速度进行测量并建立预测模型,结果显示该模型预测效能较好,可有效预测脑卒中患者的跌倒风险。 还有学者发现,采用可穿戴康复鞋治疗可以改善脑卒中患者的步态对称性和行走功能,基于可穿戴康复鞋的智能足底压力视觉反馈技术进行平衡功能训练可以改善脑卒中患者的平衡功能。可穿戴智能设备还可以联合安全气囊技术减轻患者的坠落冲击能量,降低患者因跌倒导致骨折的发生风险。

         综上所述,可穿戴智能设备能实时监测患者的生理参数和运动轨迹,给脑卒中患者提供康复训练指导,增加患者康复训练的积极性和主动性;通过记录患者康复训练过程的数据,能为医生评估患者的康复进展提供参考,对改善脑卒中患者的临床预后具有积极意义。 此外,可穿戴智能设备结合虚拟现实技术,能创造更具吸引力的训练环境,增强患者的参与度和乐趣。但可穿戴智能设备也存在一些局限性,如设备价格较高,技术的可持续性和稳定性还需要进一步提高;此外,设备本身的使用限制和患者的个体差异性也可能影响患者的康复效果。未来期待可穿戴智能设备更多的功能和创新,以满足患者个性化的康复需求,进一步提高脑卒中患者康复训练的效果。 可穿戴智能设备在脑卒中患者自我管理中的应用 脑卒中患者常存在不同程度的功能障碍,需要进行长期的健康管理,提高患者自我管理能力,是促进患者恢复、改善患者预后的有效措施。庄凤娟等发现,可穿戴智能设备通过震动提醒等方式,提高脑卒中患者定时服药、合理规律膳食的依从性及自我管理能力,有助于培养脑卒中患者健康的行为习惯。 然而,目前国内关于可穿戴智能设备对脑卒中患者自我管理能力的作用的高质量研究仍较少,未来还需要进一步研究探讨。

            小结与展望 脑卒中是一种常见的神经系统疾病,康复训练是促进脑卒中患者功能恢复、改善脑卒中患者预后的重要手段。可穿戴智能设备在脑卒中患者的应用中具有显著的优势,如能监测生理指标、提供康复训练指导和日常生活辅助,帮助脑卒中患者改善肢体功能,培养患者的健康习惯,提高自我管理能力,进而改善脑卒中患者的整体健康和生活质量,对其预后具有积极意义。但是可穿戴智能设备在人机交互的便捷性、数据和信息的准确性性、数据安全的保障性等方面仍然面临着巨大挑战,未来可以从以下3个方面进行改进:

          (1)便携性与舒适性。未来可研发更具灵活性、舒适性和长期稳定性的可穿戴智能设备,以提高患者的接受度。

          (2) 数据安全和隐私保护。确保可穿戴设备的数据存储和传输过程中采取安全措施,制订严格的数据隐私政策和使用协议,明确规定数据的收集、存储和使用方式,保证存储在可穿戴智能设备中的个人健康数据不会被窃取非法使用,保障使用者的数据安全。

          (3)采用机器学习和人工智能技术,对可穿戴智能设备收集的患者健康数据进行分析,构建预测模型。根据患者的病情特点、治疗需求及康复进展,智能化地推荐适合的康复方案。因此,如何推动可穿戴智能设备与移动互联网、大数据分析相结合,实现脑卒中早发现和早诊断和康复服务和智能化的健康管理,更好推动我国可穿戴智能设备在脑卒中患者中的应用,值得更多学者做进一步的深入研究。 


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