下肢康復產品服務系統設計研究

關鍵詞：下肢康復產品；服務系統設計；智慧康養；情感體驗；康復服務

引言

以康復機構為場景、用戶數據集為核心，物聯網下傳輸與流通，優化資源配置，是當今老齡社會智慧康養醫療服務的熱門話題。虛擬現實技術在醫療領域的應用，可以減少下肢損傷患者的康復周期，降低醫療資源的消耗[1]。2020 年，國家衛健委、國家醫保局下發《關于推進新冠肺炎疫情防控期間開展“互聯網+”醫保服務的指導意見》，提出大力支持線上醫療并規范化[2]。當前，我國專門針對下肢運動障礙康復的產品功能不足，相應的服務系統遠不能滿足患者的康復需求。本文通過優化下肢康復服務體系及下肢康復產品設計實踐，形成了整體化、系統化的下肢康復醫療服務設計策略，為智慧康養服務設計體系提供可借鑒的理論依據和實踐方法。

一、康復服務及相關理論研究概述

（一）產品到服務的范式轉變：當今中國生產正在從“制物”演變為“智能造物”，國內制造從“工業化”過渡到“后工業化”過程中，產業的競爭發力點已經從“產品、品牌競爭”轉向了“服務、體驗競爭”[3]。產品的設計也逐步由“物質設計”轉向“非物質設計”。隨著競爭領域的變革，經濟走向以及企業利潤贏利模式也由從前的“產品質量”過渡到“產品服務與用戶體驗”[4]。服務設計的核心理念包含易用性、可靠性、關懷性，它綜合考慮了人、價值、對象、環境、過程等多種因素，且在流程中始終以用戶為中心[5]，如圖1 所示。為了達到最佳效果，不僅需要服務提供者的介入，還需要服務相關者與使用者的積極參與。服務設計的兩個核心方面，包括創建多樣化的服務環境和平衡各核心利益相關者的關系[6]，此過程包括將數據流信息、相關人員和技術資源納入真實環境的概念中，以實現整體創新、資源整合和執行任務。

（二）虛擬現實技術概述：虛擬現實技術包含“數據演算、實時傳感和圖形處理”等內容，通過模擬和再現實際場景來創造出一個計算機生成的虛擬現實空間[7]，使用者戴上專業的眼鏡或頭盔，可以從視覺、聽覺到觸覺上體驗真實環境的感受。近年來，隨著虛擬現實技術在感知和平衡障礙康復領域的進步，虛擬現實技術的發展不僅可以幫助患者在很大程度上恢復其精神和身體功能，還可以極大提升其運動康復的效率[8]。通過在虛擬現實場景中進行醫療康復訓練并進行互動仿真，患者能夠得到有效的康復輔助。此外，這項技術還可以實時檢測患者的康復狀態，確保使用者的康復安全。同時，虛擬現實技術既適用于醫院等專業康復場所，也適用居家康復訓練，并支持遠程康復治療。

（三）智慧康養服務：智慧康養服務，即通過運用物聯網、大數據等現代科技手段，打造部門交叉康復、信息互聯互通、以病人為中心的醫療服務體系，推進康養服務的信息化進程，全面關注患者的生命全周期[9]。但智慧康復在發展過程中缺乏統一的標準監督[10]。在現有康復訓練執行中，存在大量的程序化工作，例如缺乏醫療終端數據流處理、傳遞信息渠道以及相關方溝通網絡等，使醫療系統間缺乏連續性的信息交流，導致使用者醫療信息之間形成片段化、階段式信息缺失。

二、下肢康復產品服務系統設計方法研究

（一）構思下肢康復產品服務理論基礎

1. 智慧康養服務系統設計思維：服務系統設計思維與傳統設計思維相比，更加注重全局思維，關注產品及服務系統整體生命周期，以整合多方資源共同解決問題，形成完整的服務系統思維。將智慧康養服務系統設計思維出發點分為：功能驅動、用戶驅動、問題驅動3 個層次。在功能驅動層次上強調對產品效能的優化與提升，關注產品自身定位屬性外，優化其位于服務系統中的功能邏輯關系，使其在全生命周期中持續為患者提供功能效益。在用戶驅動層次上側重于用戶體驗和以需求為導向的服務設計，其中包括有形的、無形的和物質的、非物質的設計。服務系統中運用患者自我意識進行個性化內容輸出，既包含在正確療養知識下的自我選擇康復計劃，也包含自主化模塊內容等，以達到患者具有主觀積極康復態度為目的。在問題驅動層次上關注服務系統全生命周期，實現其所包含的個人、群體與社會價值，立足于邏輯流程梳理，歸納形成以人為中心“系統化、可持續化、共生化”的設計觀念，構建面向需求的服務系統。

2. 下肢康復服務系統觸點情感轉化：服務設計系統中不同利益方之間交流互動的環節稱為觸點，多個觸點構建組合形成服務設計系統。康復服務系統在康復訓練、仿真場景、康復監測等多環節中出現觸點，在使用者視角下康復訓練治療服務是直接的，數據信息提供是間接的。因此，在康復服務系統中，接觸點被劃分為3 種類型：物質接觸點、人際接觸點和數據接觸點。目前市場上的康復產品在治療過程中有其限制，服務設計的全面性能夠將這些治療方法整合進服務系統，通過數據可視化和綜合性治療服務，有效拓寬了康復產品的應用范圍[11]。同時下肢康復服務系統構建過程中各類觸點應遵循作為共生基質在共生單元之間交流共享[12]。各類觸點的設計構建中，用戶對產品及服務系統產生的情感體驗內容也遵循情感認知的5 個階段：心理認知、心智模型評估、行為驅動、行為穩定、情感意志驅動[13]。

（二）建立下肢康復服務情感體驗模式

在下肢康復服務中，應用情感體驗的5 個階段來創建一種針對下肢康復服務的情感體驗模式。將體驗模式分為評估、行為、反饋、影響4個階段，如圖2 所示。通過構建的情感體驗模式去探索下肢康復患者在康復各個階段的情緒變化，并據此制訂策略，以優化他們的康復體驗，同時為下肢康復產品服務系統的構建，提供情感化的思維模式。

1. 下肢康復服務情感體驗評估階段：在評估階段，由于下肢康復患者對康復產品尚未建立溝通認知基礎，所以下肢康復患者的心理活動會受到產品直觀呈現的形態因素影響，產生不同的認知情感體驗。產品的情感認知從形態、CMF、人機交互界面等維度進行信息的傳達，表現為主體感知、預先效應、關系引導三方面。

2. 下肢康復服務情感體驗行為階段：在行為階段，系統服務行為的觸發目的在于更有效地完成患者的指示操作任務，并滿足其對產品使用體驗預期的需求。系統行為管理的過程是一個雙管齊下的過程，其設計考慮到老年患者對下肢康復的理解和學習能力較弱，下肢康復產品的設計應遵循簡單性原則，包含視覺提示、及時提醒、快速反饋、糾錯機制等要素。

3. 下肢康復服務情感體驗反饋階段：在反饋階段，反饋的目的是為了更好地激發下肢康復患者持續參與康復訓練，通過獎勵系統提供積極的康復動力。通過產品界面提供康復訓練可視化信息反饋，患者能夠有效感知康復訓練規劃與效益，即使在沒有康復醫師或家屬監督的情況下，也能感受康復成效并自發積極地完成每日康復計劃。

4. 下肢康復服務情感體驗影響階段：在影響階段，外部行為或語言會影響患者的康復動機，正向的影響反饋使其獲得主觀心理滿足感、成就感和良好的治療心理狀態。產品被用作促進康復患者與其家人或朋友之間互動的媒介工具，從而建立情感紐帶和社會認同感。通過展示康復進步的可視化信息，同時激發患者主觀潛能，有助于產生自我激勵。

三、下肢康復產品服務系統設計需求研究

為了滿足下肢康復服務目標用戶、用戶家庭成員和康復醫師三類核心利益相關者的需求，運用下肢康復服務產品服務系統設計方法分析解決問題是關鍵。首先，有必要深入了解這三類主要利益相關者在下肢康復方面所面臨的問題和不足。通過對他們的整體分析，提出下肢康復系統的規劃方案，以改善目前的系統，最終解決存在的問題。

（一）核心利益相關者需求提取

心理學家馬斯洛提出了著名的馬斯洛需求層次理論，分為5 個層級，由下至上分別是生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我實現需求[14]。構建下肢康復服務系統中3 類核心利益群體分別為下肢康復服務目標用戶、用戶家庭成員和康復醫師，這3 類核心群體同樣符合馬斯洛的需求層次理論。下肢康復服務目標用戶按照醫囑接受康復計劃，是醫療服務的受益與接受者，康復期間會有出現多種心理狀態及康復效果。康復醫師則是醫療康復的指導者，通過病理分析對下肢康復患者進行評估，制定康復計劃。然而，由于康復治療師人員與患者比例失衡，無法及時對康復計劃的調整。用戶家庭成員在康復服務中是重要責任人，責任人須實時了解下肢康復患者的運動康復情況。分析整理3 類核心利益群體服務流程，綜合服務要素，發現以下需求缺口，見圖3 所示。

（二）下肢康復服務系統設計方向

1. 改進下肢康復產品設備

在對下肢康復服務目標用戶、用戶家庭成員和康復醫師存在的需求與問題調查中，發現下肢康復患者缺乏科學訓練、個性化訓練模式等需求缺口，為解決這些問題，對下肢康復設備提出以下改進方案：（1）為解決下肢康復設備和其他醫療物資的供應短缺問題，采用居家租賃的方式，降低物質資源上的占比。（2）根據病癥情況為每位患者定制個性化的康復方案，并提供多種康復訓練模式。為更好地展示下肢康復訓練的成果并進行檢測，增設可視化的產品交互界面。將下肢康復設備與虛擬現實技術相結合，將訓練任務融入虛擬游戲中，從而激發患者的康復熱情。（3）增加安全防護設備，例如腰部保護裝置。當下肢康復設備察覺到患者的潛在風險時會自動暫停設備的工作，并向康復醫生或其家屬發出預警。

2. 完善下肢康復服務平臺

在改進下肢康復設備和完善下肢康復服務平臺時，充分考慮產品易用對于服務老年人的重要性，康復信息數據化的發展為下肢康復服務平臺提供大數據支撐并將數據可視化。下肢康復服務平臺通過易用性原則[15] 進行設計時應遵循以下幾個方面：

（1）建立身份采集系統，使用生物識別技術身份驗證，保障患者的個人信息不受到未授權訪問。同時，數據庫應具備標準化的數據格式，以便與其他醫療系統進行數據共享和整合。（2）構建監測患者運動狀態的康復系統，在康復運動過程中通過下肢康復平臺終端實時監測下肢康復患者的運動狀態，利用傳感器檢測肢體線索，經可視化處理后將康復運動信息發送至前端面板，為康復患者提供康復運動信息。（3）依據平臺提供的下肢康復教學視頻進行實踐，并配合專業康復醫師的指導。下肢康復視頻教學應結合運動學和康復學原理，確保教學內容科學、系統。

四、下肢康復產品服務系統設計實踐

（一）下肢康復服務系統設計

1. 構思下肢康復生態服務系統：在構建下肢康復產品服務系統中，對核心利益相關者，如下肢康復服務目標用戶、康復醫師、用戶家庭成員等進行行為、屬性等方面的服務路徑分析，將這些主要利益相關者和次要利益相關者之間的交互關系串聯成下肢康復服務體系生態系統圖。見圖4 所示，呈現了多方利益相關者下肢康復服務目標用戶、用戶家庭成員、醫院、康復醫師、政府等之間形成的循環互動，形成了可持續共生的下肢康復服務產業生態鏈。

2. 建立下肢康復服務系統：下肢康復服務系統以物聯網（IoT）技術作為鏈接，將療愈、數據反饋、康復階段和虛擬現實系統融合到各觸點鏈接的服務體系中，打造一個智能互聯、信息互通的下肢康復服務系統，為用戶提供全面、個性化的下肢醫療康復服務。

該系統實現了患者、醫療機構、康復專業人員之間的緊密交流與協作，通過整合各個環節，旨在提升康復服務的效率和效果，為患者創造更為個性化、全面且可持續的下肢康復服務體驗。在康復產品上實時顯示患者在不同康復階段信息，以信息可視化方式實時查詢檢測康復療愈進度。康復服務系統通過收集、分析和監測患者的實時康復數據，實現對康復過程的全面了解。同時，康復患者數據信息通過產品系統分析整理，同步共享給康復醫師與患者家屬，提高康復醫師最患者康復進程的實時了解，并作為調整康復訓練的依據，促進用戶家庭成員對患者康復進程的深入了解，促使多方之間及時的溝通與交流。此舉有助于提升患者康復效果，增強康復醫療團隊與患者家屬之間的合作與協調。

下肢康復產品服務系統的建立在滿足康復護理和康復監測兩大下肢康復患者需求方面發揮著關鍵作用。由單一的康復實體產品到軟硬結合的康復產品服務系統，從傳統醫院“中心化”模式到“雙向導診”精準服務，見圖5 所示。

（二）下肢康復軟件產品設計

基于下肢康復產品服務系統的功能定位，對服務軟件模塊進行進一步細化和完善，以確保在邏輯結構、交互動態和功能層級等多個方面充分滿足患者的需求與行為模式。基于下肢康復產品服務系統和用戶需求，依托硬件產品運動康復狀態，利用指紋或者人臉識別技術方便在準備進行下肢康復訓練時進行快捷的個人信息錄入，通過傳感器感知下肢康復患者的訓練狀態，并將數據可視化呈現在現實屏上，并運用高速傳輸技術將康復數據采集下來，收集到后臺信息網絡。根據不同時間、不同階段采集的康復數據實時進行康復評估，并將這些康復數據傳輸到應用程序上，便于康復醫師和患者家屬查看患者的康復狀態、康復進度，根據康復狀態，康復醫師制訂康復計劃。通過應用程序以可視化的信息數據呈現的方式告知患者每日完成度，進度，以此促進患者的積極性，刺激患者每日完成任務量，幫助患者提高下肢康復效率。軟件應在滿足基本功能需求的同時，還需提供個性化服務、情感交流平臺和游戲化獎勵機制，以提高用戶黏性，確保產品持續運營。符合人機美學的視覺界面會促使患者進一步交互體驗，功能和界面效果要進行有機的結合并貫穿整體的界面設計，見圖6 所示。

（三）下肢康復硬件產品設計

下肢步態訓練設備和虛擬現實（VR）設備是下肢康復服務系統中的主要產品硬件。下肢步態訓練設備的主要康復功效是為有下肢康復需求的患者提供多自由度的下肢步態訓練，實現下肢康復患者的多維關節運動，從而提高康復效果。

通過研究前期對下肢步態訓練設備與虛擬VR 設備的調研與分析，明確了產品應具備醫療和家庭雙使用場景的特點。因此，下肢康復產品在滿足主動和被動康復的多功能需求的同時，外觀也須簡潔靈活。下肢康復產品在不同造型形態間推導，以達到適配患者身體機能，幫助患者達到身體更低損耗，促進正常工作能力恢復的目標，對下肢康復產品進行了不同造型形態的推導，見圖7 所示。

產品采用模塊化設計，既可作為獨立的下肢外骨骼機器人使用，也可與完整的步態和移動裝置組合使用，以適應不同康復階段和不同患者的需求。康復產品在兩種不同的行為和功能模式上，都可根據使用者的體態調整產品康復運動范圍，以滿足不同體型用戶的使用需求。同時，在運動訓練范式上，產品的關節模塊可以在全自由度下升降的功能，以減輕運動訓練關節損耗，從而有效訓練下肢的活動能力。結合使用虛擬現實眼鏡，來模擬各種真實場景或游戲中的動作，為下肢康復訓練提供更豐富的體驗，這種形式的下肢運動康復訓練可以提高下肢協調和控制的能力，見圖8、圖9 所示。

（四）服務系統設計可用性檢測

在下肢康復服務系統質量評估過程中，使用Servqual 評估模型作為評估工具，其通過對比系統服務質量與利益相關者期望值之間差距作為依據[16]。為全方位評價下肢康復產品服務體系，尋找服務系統中5 個質量要素：邏輯性、可靠性、響應性、安全性和同理心，依據Servqual 服務設計評價模型進行設計評價。根據5 個服務質量要素范疇進行問卷的設計制作，采用線上和線下相結合的方式發送問卷，以收集信息。受訪群體包括康復醫師、下肢康復患者、患者家屬及相關利益者。調查共收到 184 份有效問卷，并將問卷分為“同意”和“不同意”兩個不同等級，以獲得用戶滿意度評分。經過對問卷結果的分析，調查顯示以上5 項服務系統質量要素的均分為4.66，見圖10 所示。結果表明下肢康復產品服務系統基本滿足相關利益者的需求，符合優質服務設計的標準。

結語

本文在康復療愈領域引入產品服務設計，引領倡導設計產品單一化到服務系統化的轉變，通過將下肢康復產品與服務價值、服務相關人群及服務理念進行融合，為下肢康復提供系統化的服務方案。下肢康復產品服務系統的設計引領從單一的康復實體設備優化發展至軟硬件結合的康復服務系統，通過對服務系統中各類別接觸點的情感分析與再設計，以數據數字化、多端口的方式優化康復資源配置，來實現整體效率的提升。通過對下肢康復服務情感體驗的分析研究和下肢康復患者的需求整合，總結出了智慧康養服務系統設計思維與符合下肢康復服務系統的情感體驗模式，為康復服務系統提供了情感體驗理論基礎，為服務設計提高下肢康復效率提供了理論參考。