智能技術在腦卒中干預照護中的應用模式研究*

王 菲 黃甄靚 韋 銀 周俊慧 王馨玥 馬 婕 邵澤國

(1上海理工大學健康科學與工程學院 上海 201318 2上海健康醫學院醫療器械學院 上海 201318)

1 引言

腦卒中是一種急性腦血管疾病，具有高發病率、高致殘率和高死亡率的特點，常會導致患者心理失衡或是行為能力損傷[1-2]。目前仍無有效治療措施，但合適的康復照護及干預對腦卒中患者肢體運動功能和日常活動能力康復有顯著效果[3]。

近年來，以人工智能、大數據、智能機器人、云技術、物聯網、區塊鏈、5G等為代表的新一代信息技術逐步應用到醫療健康領域[4-5]。同時，隨著公眾健康需求提高及就醫群體擴大，人力照護資源緊缺。智能技術可減輕照護人員勞動強度，提升照護服務水平與質量[6]，因此其應用需求日益增加。智能技術在健康大數據采集、處理、分析、應用以及病情長程監測中起重要作用，同時對照護模式產生重大而深遠的影響[7]。

本文通過國內腦卒中智能照護與干預應用案例分析，從信息技術與照護需求兩個視角探討目前智能技術在腦卒中患者照護與干預方面的應用熱點，分析智能技術在腦卒中照護應用中的3大要素，總結目前腦卒中智能照護的不足，并對未來發展趨勢進行展望。

2 智能技術典型應用

2.1 可穿戴技術

隨著傳感技術發展，特別是柔性材料的出現，可穿戴設備逐步進入醫療健康領域，并在干預照護領域廣泛應用，見表1。有研究[8]表明通過使用可穿戴技術進行運動管理、用藥提醒和膳食管理干預，可明顯改善腦卒中患者身體質量指數(body mass index，BMI)及腰圍，有助于控制血壓、提高服藥依從性及生活質量。一項利用智能運動服進行腦卒中患者康復照護的研究[9]顯示，使用3個月后患者運動功能和日常生活活動能力均有顯著改善。可見可穿戴設備對監控和改善腦卒中患者生理狀態，提高運動能力和自理能力具有較好效果。

表1 腦卒中干預照護可穿戴設備典型研究

2.2 移動應用技術

近年來，移動應用技術逐漸服務于腦卒中患者延續性康復照護，見表2。有研究[13]證明其是一種有效照護輔助工具。移動應用技術可以顯著改善患者日常生活活動能力，界面友好、功能完善、操作便捷的App對患者心理解壓也有較大幫助[14]。腦卒中患者使用相應App進行延續性康復照護一段時間后，在運動功能、神經功能、生活自理及質量、功能鍛煉依從性等方面均有明顯提高[15]。

表2 腦卒中干預照護典型App

2.3 機器人技術

自1990年智能看護機器人“護士助手”問世以來，越來越多成熟的機器人逐漸應用在干預照護中，見表3。目前，智能照護機器人(如慢性病管理機器人、陪伴機器人、康復機器人、輔助移動機器人以及遠程監測機器人)已被應用于各類腦卒中患者康復照護[21-22]。

表3 腦卒中干預照護典型機器人

2.4 云技術

近年來，隨著云技術快速發展，越來越多云技術應用于腦卒中患者干預照護，見表4。此外，鄧燕玲等[27]利用云技術搭建腦卒中干預照護過程平臺，通過文字、圖片、語音、視頻等多種形式進行實時互動交流，保障延續性照護實施[28]。

表4 腦卒中干預照護典型云平臺

2.5 VR/AR技術

得益于交互靈活的特點，虛擬現實(virtual reality，VR)技術逐步進入醫療領域并在康復照護中被廣泛應用[34]。研究顯示，沉浸式VR康復系統結合互動式頭針能更好地促進腦卒中患者上肢運動功能障礙的恢復[20，35]。結合VR技術的康復訓練方法不但節省人力物力，而且可有效增加患者興趣，同時激發其主動，提高治療效率。增強現實(augmented reality，AR)系統既保留VR康復系統的優勢，又維持患者感官效果的一致性，更有利于患者大腦內高級中樞的感知效果[21，36]。患者在AR環境中能以更自然的方式與真實場景和虛擬物體進行三維交互，提高真實性、交互性和實用性，見表5。

表5 腦卒中干預護理VR/AR典型應用

2.6 5G技術

5G在腦卒中干預照護及康復應用中主要功能包括：醫療機構連接、數據實時監測、醫療器械管理和無線監護等，見表6。

3 智能應用基本架構與特征分析

不斷進步的信息技術解決了以往腦卒中照護的難點和痛點，促進了腦卒中照護、康復技術的智能化。智能技術將逐步改變腦卒中干預與照護模式，為腦卒中康復、康健帶來新局面。從信息技術角度觀察，智能技術實現腦卒中健康照護的新模式、新產品應具備信息采集、存儲、處理、分析、挖掘和可視化等功能；能對患者服務指令及時作出響應，滿足患者護理、康復、干預、指導、教育和心理輔導等服務需求；對患者診療、護理和康復狀態進行長程監測，對全過程健康醫療數據進行匯總、分析和挖掘，實現精準、個性化的照護服務。因此，智能技術在腦卒中干預照護方面的有效應用可歸納為3個基本要素：智能技術、智能干預照護產品和干預照護服務模式，見圖1。

圖1 腦卒中智能干預照護基本架構

人工智能、大數據、智能機器人、云技術、物聯網、區塊鏈和5G等智能技術是腦卒中智能干預照護應用與發展的基礎；干預照護服務模式是充分體現并有效滿足用戶需求的邏輯模型，也是促進智能干預照護產品發展的動力。在智能技術的支撐與干預照護服務需求的雙重驅動下，產生了各類智能干預照護產品。干預照護服務模式與智能技術之間相互影響、相互促進，即新需求將促進技術不斷發展，技術發展將會滿足新需求從而促進服務模式創新。

4 腦卒中智能干預照護發展趨勢

隨著信息化不斷發展和進步，腦卒中預后康復照護經歷了從純人力照護逐漸轉向借助工具照護再到智能照護的轉變過程。在這個過程中，實現腦卒中康復照護的技術也在不斷更新迭代。由于應用于腦卒中康復照護領域各項技術日漸成熟，患者健康需求從延續性照護、恢復行動能力、保障基本生活水平等，開始向關注心理健康、精神需求等進一步提高生活質量方面轉變[43]，而新技術應用于腦卒中康復照護形式將日益多樣化，以兼顧更多醫患需求。

對近6年典型研究文獻進行統計，從腦卒中患者卒后需求角度分析，智能技術主要應用于腦卒中康復護理，見表7。從技術應用分布角度分析，由于5G通信技術剛剛興起，受關注度還較低，VR/AR技術等受到較高關注，見圖2。基于近年數據，利用線性回歸對應用于腦卒中干預照護的各項智能技術未來發展趨勢進行初步預測，見圖3。預計到2030年，除了云技術外，其他各項技術均有大幅上升空間，特別是隨著5G技術的普及，遠程通信能力大幅提升，與其相關的移動應用、VR/AR將因遠程交互能力進一步增強而更加受到關注。

圖2 應用技術分布

圖3 智能技術研究與應用趨勢預測A：移動應用App；B：可穿戴技術；C：機器人；D：云技術；E：VR/AR；F：5G

表7 應用領域分布(篇)

5 結語

智能技術在腦卒中干預照護中的應用呈現出照護醫療一體化、照護技術革新化、照護功能多樣化的發展趨勢。照護醫療一體化是指為了使患者在不同康復階段獲得最適合當下自身情況的治療及康復建議，腦卒中智能照護逐漸形成了醫療照護一體化的趨勢，醫生、護工和患者間的交互方式更加方便和高效。照護技術革新化是指為了契合各項生活所需，腦卒中患者的照護及康復領域不斷引入各類新技術，為腦卒中康復及預后帶來新局面。照護功能多樣化是指患者需求決定照護平臺功能的覆蓋面，各照護平臺呈現功能、性能日益多樣化的發展趨勢，通過對患者預后更加全面的干預措施，全方位地滿足患者對健康身體和生活質量的追求。

目前腦卒中智能照護主要體現在移動應用技術、可穿戴技術、機器人技術以及云技術等方面。未來將有更多新技術被廣泛應用，如5G將實現腦卒中遠程在線實時診斷、康復指導、急救急護等；區塊鏈將為腦卒中干預與照護帶來更強的數據安全、個人隱私保護等；物聯網將深入并普及到康復照護領域，構建更先進的體域傳感網絡以及環境傳感網絡，為腦卒中患者的全程監控、檢測、數據采集、交互式干預等創造新的應用場景。