偏癱老人上肢功能延續(xù)性康復服務模式研究

胡鴻，段慧云，金玉鑫

（北京工業(yè)大學 藝術設計學院，北京 100022）

目前，腦卒中成為中國老人失能的首位病因，80%的患者偏癱側肢體運動功能受損，6 個月后仍有30%～36%的患者遺留上肢功能障礙[1]，其恢復難、預后差，嚴重影響日常活動能力和生活質量。現代醫(yī)學認為，經康復訓練90%的偏癱患者可獲得自理能力，不進行訓練其恢復率只有5%[2]。然而，偏癱患者從醫(yī)院回歸社區(qū)或家庭后，部分中斷了康復訓練，75%的患者使用了錯誤的訓練方法，約64%的患者因訓練強度過大遭遇損傷[3]。針對居家康復偏癱老人中止康復訓練、缺少專業(yè)指導、缺乏適用輔具的現狀，實現其科學有效的延續(xù)性康復訓練對改善其肢體功能至關重要。本研究運用服務設計思維，以上肢康復為例，通過對延續(xù)性康復服務模式的探討、偏癱康復平臺搭建和智能上肢康復產品設計，實現利益相關者的協同合作，為偏癱老人肢體功能居家康復提供有力保障。

1 偏癱老人肢體功能居家康復現狀

1.1 現有康復模式各級機構溝通協作不暢

腦卒中偏癱康復分為三個階段，發(fā)病初期患者病情不穩(wěn)定，需留院監(jiān)測；隨著病情好轉，專業(yè)醫(yī)療需求降低，康復逐步從醫(yī)院回歸家庭進行[4]，對此國內外都有多級多類康復機構來滿足不同階段的康復需求，國內偏癱康復服務分析見表1。在康復模式上，德國建立了專門的康復協調中心，負責患者轉診，協調各機構之間的協作；美國各級機構嚴格把控患者功能狀態(tài)，康復效果達到一定指標后才能轉往下級康復機構；英國康復機構為出院患者提供為期12～18 個月的隨訪來關注患者康復狀況。

表1 國內偏癱康復服務分析Tab.1 Analysis of domestic hemiplegia rehabilitation services

我國的康復模式中，康復醫(yī)聯體將不同級、不同類機構的康復資源進行整合，通過機構間轉診使資源共享；三級康復醫(yī)療體系將康復資源分為三個等級，實現自醫(yī)院至家庭的分層次分階段康復。現雖已擁有宏觀的框架和體系為偏癱康復延續(xù)性提供支持，但存在的問題也十分顯著，三級康復資源緊缺，基層康復水平又十分有限，各級機構的合作流于形式，偏癱康復延續(xù)性難以實現。綜上所述，歐美發(fā)達國家已具備較為完善的康復管理體系，關注老人全程、連續(xù)的康復服務，但我國在完成發(fā)病急性期的醫(yī)療救治后，由于醫(yī)院、社區(qū)康復合作存在的壁壘，溝通協作不暢導致偏癱康復出現斷層。如何基于現有康復體系，利用大數據、物聯網等新興技術，實現各級各類機構間的信息流通和緊密聯結，是解決偏癱老人康復延續(xù)性的關鍵所在。

1.2 康復產品普及率及知曉率低

上肢功能占人體總功能的60%[5]，其恢復程度對老人的心理健康和生活自理能力具有關鍵影響。我國現有的全方位、多層次的輔具體系，可初步滿足偏癱老人衣、食、住、行等不同方面的需求[6]，為居家康復提供可能。偏癱上肢康復產品分析見表2，根據作用原理和使用方式大致可分為三類：第一類是運用棍棒、球體對患肢進行拉伸、按摩的簡易器械；第二類是通過抓握等方式，利用健肢或機械牽引帶動患肢運動的電動器械；第三類是通過外骨骼、手套等可穿戴設備，運用氣動裝置等，通過參數設置來實現上肢主被動運動的智能產品。在發(fā)達國家，康復輔具在老年康復中使用普遍，但在我國，絕大多數老人對其認知還停留在拐杖、輪椅階段[7]，專業(yè)輔具的知曉率與普及率低下。另外，輔具制造工藝和科技含量越高其價格越高，普通老人難以負擔，導致部分制造商犧牲品質來降低成本，更使用戶難以獲得安全、適用的康復輔具。

表2 偏癱上肢康復產品分析Tab.2 Analy sis of hemiplegia upper limb rehabilitation products

為探索創(chuàng)新康復輔具配置服務模式，2019 年6月，民政部、發(fā)展改革委、財政部、中國殘聯發(fā)布《關于確定康復輔助器具社區(qū)租賃服務試點地區(qū)的通知》，出臺租金補貼等相關支持政策。2019 年年底，康復輔具社區(qū)租賃試點項目在上海正式啟動，為老年人提供矯形器、個人移動輔具等45 種產品。租賃模式降低了用戶的選擇成本，也促使輔具和服務品質得以提高。

2 偏癱老人居家康復需求分析

2.1 用戶研究

根據城市地理學理論[8]，圍繞《城市失能老人長期照護利用的地理制約和服務組織研究》這一主題，對北京市5 個典型社區(qū)不同程度的失能老人進行了抽樣調查，共發(fā)放、回收問卷157 份，其中有效問卷143 份，典型樣本86 份，對偏癱老人進行了深入研究。

1）定量分析。對偏癱老人的調研結果統(tǒng)計見圖1，處在康復期和恢復期的老人占26%。為避免跌倒等二次損傷，50%的老人活動范圍局限在家里，39%的老人擴大到社區(qū)活動，社區(qū)和家庭是為老人提供服務的最佳范圍。針對上肢康復輔具認知和使用的調查發(fā)現，不了解、非常不了解康復輔具功能的老人占47%，了解和非常了解的僅占26%。而阻礙康復的因素是71%的老人認為缺乏相關器材及專業(yè)指導，康復方法正確與否也不得而知。其中76%的老人伴有一種或多種慢性疾病，醫(yī)療花銷巨大，不能負擔價格高昂的康復費用；此外，29%的老人因康復效果不顯著或缺少協助，缺乏康復信心與動力。

圖1 調研結果統(tǒng)計Fig.1 Survey results of statistics

2）定性研究。在定量分析的基礎上選擇典型用戶進行深入訪談，入戶調研見圖2。總結居家康復的偏癱老人有以下特征：缺乏專業(yè)醫(yī)生持續(xù)的跟進指導，部分老人因無法支付醫(yī)院高昂的康復費用，居家康復是無奈之選；缺乏科學的康復手段，相較使用拐杖等助行輔具對下肢進行訓練，針對上肢的康復訓練還停留在按摩階段；缺乏康復導致患肢習得性廢用，偏癱老人習慣用健肢來代償一切活動，導致患肢功能加速喪失；缺乏心理安慰和精神鼓勵，居家相對閉塞的環(huán)境使老人情感更為脆弱[9]，長期乏味的康復訓練使老人缺乏康復積極性。

圖2 入戶調研Fig.2 Household investigation

2.2 服務組織研究

此外，對醫(yī)院治療、社區(qū)服務和政府政策制定等服務組織也進行了調研和交流，服務組織調研見圖3，總結提煉出目前偏癱老人持續(xù)性康復服務系統(tǒng)的痛點。在以老人急性病后康復服務為特色的北京市隆福醫(yī)院北院區(qū)，發(fā)現偏癱老人出院后，存在部分老人因回家康復缺乏指導導致病情反復又重新回院康復的現象，急需開發(fā)無論在醫(yī)院還是在家庭都方便老人正確使用的康復產品。在專門從事輔具研究開發(fā)的國家康復輔具研究中心，存在康復設備價格昂貴與患者購買能力有限等難以解決的矛盾。在調研的多個社區(qū)中，養(yǎng)老驛站大多僅提供測量血壓血糖的基礎醫(yī)療設施，基本不具備醫(yī)療與康復功能；社區(qū)醫(yī)院也缺乏有經驗的專業(yè)醫(yī)生來提供康復服務。在北京人口與社會發(fā)展研究中心調研交流時，研究政府政策的專家們指出，現有康復服務存在結構與需求不對應、補貼落實不到位的問題，需要通過政策實施刺激產品需求，發(fā)揮市場在服務與用戶對接中的作用。

圖3 服務組織調研Fig.3 Service organization survey

2.3 居家場景下用戶康復服務機會點和產品需求分析

基于前期調研與用戶研究，充分理解居家場景的特殊性，才能深入挖掘偏癱老人居家康復的具體需求[10]。居家康復偏癱老人用戶畫像見圖4，定位、歸納其行為、動機、痛點、訴求，提出構建偏癱老人居家康復服務的機會點：（1）以政府政策為指導，設立由第三方構建的康復服務平臺，疏通、連接醫(yī)院和社區(qū)的服務，搭建多方協作的康復服務模式。（2）以偏癱老人為核心，以醫(yī)聯體和三級康復體系為基礎，對患者康復進程溯源與規(guī)劃，通過康復服務平臺，實現患者由醫(yī)院至家庭的延續(xù)性康復進程。（3）以上肢功能康復為例進行康復輔具設計，通過康復輔具與康復平臺建立用戶與服務的核心接觸點，保證居家康復的科學性。

圖4 居家康復偏癱老人用戶畫像Fig.4 Home rehabilitation uemiplegic elderly user personas

據北京社區(qū)失能老人輔具需求調研，以及上述康復服務機會點的分析，康復輔具不僅要能夠幫助老人通過鍛煉恢復功能，而且作為康復平臺的重要構成部分要成為連接醫(yī)院、社區(qū)等醫(yī)療資源的媒介。隨著康復進程的延續(xù)，老人生理心理狀況的變化都對設計要素提出了要求[11]，因此根據馬斯洛需求層次，對上肢康復輔具提出五個層面的設計要求，上肢康復輔具設計要求及對應設計方案見表3。一方面輔具感應裝置實時上傳老人康復數據至平臺，以便醫(yī)生及時調整康復方案以適應老人個體差異；另一方面，輔具使用要降低對用戶隱性知識的要求，以便老人及其照護者無需專門學習就能使用。同時，將老人康復數據以圖形可視化的形式傳達到手機、電腦，方便老人、家屬了解康復進度，提升老人康復信心。因此，輔具作為康復服務的核心接觸點，考慮偏癱上肢康復的復雜因素，實現其智能化才能延續(xù)康復服務以滿足老人五個層面的需求。

表3 上肢康復輔具設計要求及對應設計方案Tab.3 Design requirements and scheme of upper limb rehabilitation aids

3 整合創(chuàng)新偏癱老人延續(xù)性康復服務模式

延續(xù)性康復是醫(yī)院康復的延伸，使患者病情脫離急性期出院后仍能持續(xù)康復進程，這就要求實現信息、服務、醫(yī)患關系三個方面的延續(xù)。偏癱老人作為康復服務的核心需求方，不同層面的支持來自各方利益相關者的協同合作，形成滿足偏癱老人康復需求的支持網絡。

3.1 偏癱老人延續(xù)性康復服務藍圖分析

對應老人出院到居家對康復場所、后續(xù)醫(yī)療的延續(xù)性康復需要，偏癱老人接受康復服務主要分為三個階段，偏癱老人延續(xù)性康復服務藍圖見圖5。

1）離院專業(yè)評估。老人出院前，三級或二級醫(yī)院的醫(yī)生利用專業(yè)設備等對其偏癱肢體功能進行系統(tǒng)評估；在康復平臺建立電子病歷并上傳評估結果，制定整體康復計劃，強調康復注意事項。

2）社區(qū)輔具適配。基層一級社區(qū)醫(yī)院的醫(yī)生從康復平臺獲取老人來自三級或二級醫(yī)院的病歷及康復計劃，據此明確老人肢體功能障礙的種類和受損程度，制定近期、中期、遠期的具體康復方案并上傳至平臺，為老人適配由服務商供應的智能康復輔具，老人自行選擇租賃或購買；社區(qū)醫(yī)生指導老人或其家屬下載服務商開發(fā)的康復平臺APP 后與康復輔具進行綁定，加載醫(yī)生設定的適用于老人康復階段的訓練模式和訓練指令，以便智能輔具按醫(yī)生要求對老人進行科學訓練。

3）居家科學訓練。老人在家進入平臺APP，選擇康復輔具一鍵開啟訓練，遇到問題可預約社區(qū)醫(yī)生上門指導或由服務商上門維護輔具；APP 社區(qū)可與病友分享康復經驗，向醫(yī)生進行康復咨詢；服務商的后臺數據庫對智能輔具使用數據進行分析，將訓練問題和效果通過平臺可視化反饋給老人、家屬和社區(qū)醫(yī)院；社區(qū)醫(yī)生對數據進行審查，探訪老人訓練效果，康復進程異常時可為老人預約醫(yī)院復診，聯系三級或二級醫(yī)院醫(yī)生及時調整康復計劃和方案。

3.2 構建五方聯動的延續(xù)性康復服務模式

患者出院后回歸家庭繼續(xù)康復服務涉及的不同級別醫(yī)院、社區(qū)養(yǎng)老驛站、服務商等，分屬不同政府部門管理，要實現多部門、多機構的協同作用，政府起著統(tǒng)籌監(jiān)督的重要作用。根據2019 年衛(wèi)健委等8個部門聯合印發(fā)的《關于建立完善老年健康服務體系的指導意見》，構建政府、三級或二級醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、服務商、家庭五方聯動的社區(qū)延續(xù)性康復服務模式[12]，偏癱老人居家康復服務模式見圖6。政府發(fā)布政策指導，負責部門協調，對服務商的資質進行審核，通過社區(qū)為老人發(fā)放補貼及優(yōu)惠，使老人得以購買服務商提供的康復服務。服務商打破不同部門之間的藩籬，提供五方聯動的社區(qū)康復服務平臺的運營和管理；負責智能康復輔具的供應、租賃和維護，將專業(yè)醫(yī)療資源鏈接到封閉的居家環(huán)境，使偏癱老人通過智能輔具媒介實現科學訓練。三級或二級醫(yī)院為患者制定康復計劃上傳至平臺，給患者和社區(qū)醫(yī)院在線提供宏觀指導。社區(qū)醫(yī)院承擔患者的康復管理工作，在平臺端為患者定制個性化康復方案，提供智能康復輔具使用等具體指導，必要時提供上門服務。在家庭環(huán)境里，偏癱老人及其照護者可通過平臺得到輔具使用和康復過程中上述四方提供的延續(xù)性服務，通過社區(qū)康復服務平臺，不僅能得到康復指導，還能與其他患者交流康復經驗，排解心理壓力，提升康復信心。

4 偏癱康復服務平臺功能設計

為方便各方聯動，發(fā)揮職能作用，服務商的延續(xù)性康復服務平臺將三級或二級醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、政府、服務商、家庭通過五個端口聯系在一起，給各方提供平臺服務。康復服務平臺功能模塊見圖7。

圖7 康復服務平臺功能模塊Fig.7 Rehabilitation service platform function module

1）康復服務平臺醫(yī)院端。分為三個模塊，醫(yī)生在患者管理模塊新建病歷，后期可對病歷進行編輯；康復管理模塊記錄住院康復工作，上傳患者離院時肢體功能評估結果及康復計劃；離院康復模塊查看居家康復情況，分析異常數據，提供線上指導，并為患者答疑解惑。

2）康復服務平臺社區(qū)端。患者檔案查看來自醫(yī)院的評估數據與康復計劃，線上選取或預約智能輔具，提交租賃或購買申請，匹配相應政策補貼并進行結算；設定智能輔具的訓練參數，形成個性化康復方案；輔具管理模塊查看租賃中、維護中的所有智能輔具。

3）康復服務平臺家庭端。在首頁提供康復訓練指導，用戶可查看今日訓練目標、訓練記錄，一鍵開始康復訓練。快捷功能區(qū)分輔具、社區(qū)、排名三個部分，用戶可同時擁有多個智能輔具，根據康復進程選擇相應智能輔具進行針對性訓練，訓練的時長和效果轉化為康復能量實現康復效果可視化；社區(qū)模塊分享康復動態(tài)，獲取康復知識；排名模塊查看康復能量在社區(qū)的排名情況，能量可兌換金幣抵租金或換取禮品，提高用戶康復積極性，點擊海報報名參與主題講座等康復活動。個人中心查看病歷，預約上門服務和醫(yī)院復診，進行康復咨詢，查看補貼情況等。康復服務平臺家庭端界面設計（部分）見圖8。

圖8 康復服務平臺家庭端界面設計（部分）Fig.8 Interface design of rehabilitation service platform for hemiplegic elderly(part)

4）康復服務平臺服務商端。輔具庫管理所有類別智能輔具，進行功能分類、等級細化；輔具維護負責管理智能輔具的回收、清洗、消毒、維護、投放的全流程把控；用戶反饋區(qū)接收來自用戶與醫(yī)生的意見與建議。

5）康復服務平臺政府端。提供政府政策和相關服務；政策信息發(fā)布最新政策動態(tài)及政策解讀；補貼管理進行補貼審核與發(fā)放。

5 智能上肢康復輔具設計

5.1 便于共享的智能上肢康復輔具

以上肢康復為例，為延續(xù)性居家康復服務模式進行智能康復輔具設計。上肢運動主要包括四個部分，即肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié)和指關節(jié)活動，偏癱初期上肢肌張力低下，患者不能隨意運動，照護者對其進行被動訓練，保持關節(jié)活動度，發(fā)病1 個月后進入痙攣期，進行主被動結合訓練以抑制異常運動模式，進入恢復期后以主動運動為主，提高肌力和關節(jié)活動度[13]。對近端粗大關節(jié)（肩、肘、腕）的控制能力影響著遠端精細關節(jié)（指）的功能恢復，產品設計立足康復服務平臺下的輔具租賃模式，遵循通用性、易用性、安全性的共享前提條件。產品設計要求見表4。

表4 產品設計要求Tab.4 P roduct design requirements

根據我國成年人人體尺寸國家標準得到人體上臂、前臂尺寸，通過最大肩寬減胸寬得到手臂直徑范圍，由于老年人進入65 歲后身體尺寸趨于穩(wěn)定[14]，并考慮產品的共享普適性，故采用中位數50 和99 兩組數據為宜。根據關節(jié)運動學特征，確定產品運行幅度為0°～150°，上肢居家智能康復輔具產品設計采用類似外骨骼形式，上肢智能康復輔具尺寸與使用方式見圖9。用戶基于身體狀況，選擇坐立或躺臥兩種姿勢進行肘關節(jié)的康復訓練，輕抬患者手臂將輔具置于手臂下側便可輕松穿戴，綁帶和臂長的調節(jié)功能適用于不同用戶，便于租賃共享。

圖9 上肢智能康復輔具尺寸與使用方式Fig.9 The size and usage of the upper limb intelligent rehabilitation aids

5.2 上肢康復輔具智能交互功能設計

智能上肢康復輔具還通過感應裝置、數據傳輸模塊等智能交互功能與康復服務平臺聯系起來，為用戶的延續(xù)性康復提供支持。其交互硬件主要由步進電機、肌電傳感器、藍牙模塊、揚聲器、燈帶等部件組成，通過Arduino 模塊將各部件連接，硬件交互裝置見圖10。藍牙模塊連接APP 和產品，實現數據的雙向傳輸，步進電機嚴格控制訓練的角度和速度，肌電傳感器檢測肌電信號，MP3 模塊播放相應語音提示。

圖10 硬件交互裝置Fig.10 Principle of hardware interaction technology

1）主被動訓練模式。為滿足不同階段的康復需求，設置主動、被動、主被動結合三種訓練模式。在上肢不能自主活動時選擇被動訓練模式，肘關節(jié)連接處電機帶動小臂，按照醫(yī)生設定的次數和角度進行抬起運動。當上肢康復到能進行主動訓練時，電機提供一定阻力來進行手臂的阻抗鍛煉。

2）肌電信號監(jiān)測。肌電信號蘊含著人體運動意圖等豐富的人體運動信息[15]，可有效顯示康復訓練產生的點滴進步，改善患者短期康復訓練效果不顯著喪失信心的問題，肌電傳感器作為交互媒介還能有效評估關節(jié)連續(xù)運動量、關節(jié)剛度及阻抗能力。采集大小臂的肌電信號并上傳到平臺端，后臺分析數據并將結果圖形可視化，用戶通過圖表明確康復進展。

3）語音激勵。單一的訓練動作易使患者注意力分散，語音反饋裝置提醒用戶訓練次數、動作要點，通過“加油，再堅持一下”等語音提示進行鼓勵，實現患者有效訓練。

6 結語

本文立足我國康復醫(yī)聯體和三級康復醫(yī)療體系，通過聯結三級或二級醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、政府、服務商、家庭五方，聯系、調動各級各方利益相關者，建立社區(qū)延續(xù)性康復服務平臺，實現各機構間的信息互聯，整合創(chuàng)新偏癱老人延續(xù)性康復服務模式，使得偏癱老人居家康復也能獲取專業(yè)的科學指導。社區(qū)延續(xù)性康復服務平臺提供的智能康復輔具租賃模式，滿足偏癱康復長期性與階段性對不同輔具的需求，降低用戶成本的同時使康復資源得以合理分配。另外，智能康復輔具作為線下物理接觸點，借助互聯網、傳感器等現代技術，實現了用戶與平臺的信息交互，通過個性化的定制方案、比賽排名等激勵方式，位置鎖定等安全設置，加快偏癱肢體功能康復進程。延續(xù)性康復服務模式研究在中國進入老齡化社會后具有重要意義，建立康復服務平臺將有效實現基層康復服務建設，新興技術為多樣化、個性化的服務提供支持，從而促進康復資源合理分配、信息共享，切實提高偏癱老人生活品質。