活動監測器在腦卒中病人康復中的應用研究進展

王文娜，張振香，林蓓蕾，郭二鋒，欒文艷，付忠榮

（鄭州大學護理與健康學院，河南450001）

全球疾病負擔研究顯示，2016 年全球腦卒中病人約為8 000 萬例，導致全球負擔問題十分嚴峻[1-2]。目前，我國約有1 300 萬例腦卒中病人，約75%病人經過急性期治療后遺留不同程度的功能障礙，出院后仍需通過長期康復恢復其自主能力[3-4]。腦卒中后病人因肌肉無力、感覺遲鈍、溝通障礙等原因較少進行體力活動，體力活動水平較腦卒中前明顯降低[5-7]。腦卒中后病人積極參與活動有助于提高其功能恢復的速度和程度，體力活動干預是減少腦卒中后殘疾的關鍵[8-9]。積極、規律的體力活動可降低病人的負性情緒、減輕疲勞，加速康復進程，提高生活質量，故在醫院或社區采取針對性措施提高腦卒中病人的體力活動水平十分重要。隨著信息和通信技術的發展，活動監測器的應用逐漸成為促進個體體力活動依從性的有效方法[10-11]。已有研究顯示，活動監測器能夠及時向腦卒中病人反饋其體力活動水平，提高其活動依從性和積極性，進而改變其參與體力活動的行為[12-13]。監測結果的反饋可為康復專業人員制定康復方案提供借鑒。國內針對病人體力活動的研究集中在短期的心理、行為干預，如生活方式干預、群體或個人教育、信息支持等[14-15]，少有學者將活動監測器應用于腦卒中病人群體中并檢驗其效果。現對活動監測器在腦卒中病人康復中的應用研究進度進行綜述，旨在提高我國護理人員對活動監測器的認知，加速活動監測器的改進及在腦卒中病人中的應用，提高病人的體力活動水平，進而減輕其負性情緒，提高康復效果。

1 活動監測器的概念及類型

活動監測器是指任何可穿戴或便攜式的電子設備，可提供針對個體體力活動狀況的實時或定期的反饋[16]，這些反饋主要包括對活動水平的客觀測量（例如步數、中等強度活動所花費的時間等）、日常活動的圖表分析及每日目標推薦等。活動監測器可利用全球定位系統（GPS）功能，更加準確地反饋個體的活動水平。目前，常見的類型包括加速度計和體力活動應用程序。

1.1 加速度計 加速度計是一種非侵入性的活動監測器，根據在不同運動平面（如X、Y、Z 平面）上檢測到的加速度，記錄活動計數[9]。加速度計提供的客觀活動測量取決于單個設備，包括步數、活動持續時間、總活動計數和能量消耗等。加速度計分為單軸、雙軸或三軸，取決于檢測加速度運動平面的數量[9,17]。用戶將加速度計佩戴在身體的不同部位上即可實現對其活動的監測，操作簡單易行，但其功能較為局限，用戶體驗單一，正逐漸與可穿戴設備或智能設備應用程序聯合使用[16]。

1.2 體力活動應用程序 體力活動應用程序[18]通常安裝在移動智能設備上，這些智能設備包括嵌入式傳感器、三軸加速度計、全球定位系統（GPS）、攝像機、定向傳感器，以及陀螺儀，可提供連續和自動更新的實時數據以測量和解釋體力活動水平。目前，GPS 技術已被安裝在許多智能手機及可穿戴的體力活動監測器中，并根據人的位置來測量活動。在智能設備上下載的應用程序具有基于用戶活動概況的實時反饋功能，一些應用程序還包括一些沉浸式故事情節以促使用戶參與體力活動。應用程序中的插圖和動畫通常用于描述如何正確執行活動/練習，有些設備可與可穿戴設備配對，進一步增強用戶體驗和數據生成[9,18]。體力活動應用程序是一種在加速度計基礎上功能改進升級的活動監測器，目前種類繁多，功能較為豐富，針對性較強。

2 活動監測器的特點及功能

活動監測器主要具有以下特點及功能：①經濟實惠。大部分活動監測器價格低廉，經濟耐用，受到廣大群眾的喜愛。②信息可及性。活動監測器可為用戶提供體力活動信息，這些信息具有及時性、連續性和易于理解等特點[19]，用戶可根據這些反饋信息制定自己的活動目標并監測完成狀況；③激勵作用。許多活動監測器的設計原理是幫助用戶確定活動目標并提供一些小獎勵或鼓勵，以改變或維持體力活動[19]。此外，有些體力活動應用程序被設計成“虛擬教練”，鼓勵和激勵用戶積極參與活動；④共享功能。體力活動應用程序可通過智能設備的連接功能共享用戶體力活動水平，通過社交網絡平臺為用戶提供社會支持、反饋和競爭[20]，利用同伴支持、親友支持使個體獲取堅持鍛煉的精神力量；⑤其他功能。一項Meta 分析表明，除了體力活動水平外，活動監測器可積極影響多種健康行為，減少慢性病危險因素，促進個體健康[21]。

近年來，活動監測器越來越多地被用于腦卒中病人群體中，以提高病人的體力活動水平，加速其康復進程[22]。為最大限度地提高腦卒中后病人的身體功能和康復進程，在臨床或社區環境中使用活動監測器是一種相對廉價、簡便易行并可起到激勵作用的方法，同時通過常規鍛煉也可降低腦卒中復發的風險。然而，由于腦卒中病人的特殊性，一些類型的活動監測器發揮作用并不明顯，需進行改進或調試后再應用[13]。

3 活動監測器在腦卒中病人康復中的應用效果

腦卒中后缺乏體力運動會造成嚴重后果，提高病人體力活動水平可促進腦卒中病人康復進程[7]。依賴病人自我報告體力活動往往高估實際體力活動水平，使用活動監測器設備是反饋體力活動的一種客觀手段。目前，經濟實惠、可穿戴的活動監測器已成為量化腦卒中康復活動的較好選擇[23]。活動監測器在腦卒中病人康復中的應用效果受到活動監測器的類型、設置、干預時間、強度、劑量、頻率和模式的影響，也會因腦卒中病人本身功能障礙的種類、嚴重程度等不同而有所差異[24-27]。

加速度計在老年人群中使用較為廣泛，近年來逐漸應用于腦卒中群體中[28-29]。Klassen 等[25]的研究調查了43 例社區腦卒中病人使用加速度計監測體力活動的準確性，受試者在病人腰部和腳踝部分別佩戴一個加速度計，結果顯示，加速度計的使用增強了腦卒中病人參與體力活動的依從性，腳踝處的加速度計能更準確地反饋腦卒中病人行走狀況。但由于個別腦卒中病人行走過于緩慢，加速度計不能有效記錄其實際步數，未來研究應開發一些適合于腦卒中人群的活動監測器，進而幫助病人提高其體力活動水平。腦卒中病人通常較少參加活動，更易產生久坐行為[30]。智能手機應用程序在健康行為改變方面發揮越來越重要的作用。Paul 等[26]設計了一種基于手機應用程序的干預技術——海星（STARFISH），病人可通過觀察海星移動來觀察自己的體力活動。研究者將23 例腦卒中病人按2∶1 的比例分為干預組（n=15）和對照組（n=8），研究結果顯示，干預組日均步數增加39.3%，對照組日均步數減少20.2%，干預組病人疲勞程度明顯低于對照組。該研究認為，基于手機應用程序活動監測器的海星有可能改善腦卒中病人的體力活動和健康狀況，但干預時間僅6 周，未來有必要進行長期干預試驗。

隨著個體化健康管理觀念的日益普及、移動互聯網技術的不斷成熟，可穿戴設備在疾病監測、康復與居家護理等領域被廣泛應用。Simpson 等[27]探索了一種新型可穿戴活動監測器在腦卒中后病人上肢活動中的初步應用效果，該研究中的8 例病人將腕帶佩戴在手腕上完成12 項上肢活動，并進行臨床評估（Fugl-Meyer上肢評估和行動研究手臂測試），結果顯示10 次重復次數與5 次重復次數的平均比值約為2，證實這種腕帶可以進一步發展成為一種有效的活動監測工具，用于記錄研究或臨床實踐中上肢活動量，并可為參與上肢重復運動治療的病人提供動力支持。

4 活動監測器在腦卒中病人康復中應用的問題與挑戰

4.1 活動監測器的有效性 活動監測器在促進病人參與體力活動及提高其活動水平等方面均可發揮一定的作用，但相關技術仍存在一定局限性[31]。研究發現，如果個體步速較慢，有些活動監測器會出現總步數漏記、少記的現象[13,32]，導致可穿戴監測器低估腦卒中病人的實際能量消耗值[33]，故腦卒中后早期康復病人使用活動監測器時應注意儀器的有效性。

4.2 活動監測器的適用性 Schaffer 等[13]比較了兩種不同類型的活動監測器在腦卒中病人中的應用效果，結果發現Fitbitzip 監測器比Garmin Vivofit 監測器更準確、可靠，更加適用于對腦卒中病人進行監測。此外，對于腦卒中病人而言，監測其身體姿勢和動作變化、活動類型、佩戴位置選擇等也非常重要[34]，故未來研究應關注如何利用信息技術完善活動監測器，使其能夠根據腦卒中后病人的實際需求進行調整[11]。

4.3 病人的年齡和文化程度 病人的年齡和文化程度會干擾其對活動監測器的選擇，故應結合病人的年齡、文化程度、家庭背景選擇合適的活動監測器，并指導病人及家屬熟練使用。

4.4 病人的積極性 很多病人不愿佩戴活動監測器，存在依從性差等問題。Dong 等[35]的研究提示，通過活動監測器為病人提供激勵性支持，更有助于病人參與，故未來開發活動監測器時應注意增加或完善對病人的激勵功能[36]，提高其積極性。

5 小結與展望

隨著移動互聯網技術的迅猛發展，活動監測器作為一種較為可靠、簡易的數據收集工具，在腦卒中病人康復中發揮重要作用，尤其是基于移動智能設備的體力活動應用程序。未來研究應重視活動監測器在腦卒中病人康復過程中的使用，并有針對性地開發或改進活動監測器的功能以滿足病人的需求，加速其康復進程。