可穿戴設(shè)備在脊髓損傷康復(fù)中的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

脊髓損傷(Spinal Cord Injury,SCI)是由于各種原因?qū)е伦倒軆?nèi)神經(jīng)結(jié)構(gòu)及功能的損害，患者出現(xiàn)SCI水平及其以下脊髓功能(包括運(yùn)動、感覺和自主神經(jīng)功能)障礙

。近年來，SCI的發(fā)生率升高，全球每年約有13萬人新發(fā)SCI，其中將近50%患者損傷平面達(dá)到C6或以上

。流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國SCI年患病率為37/百萬人口

，致殘疾總?cè)藬?shù)超過100萬

。SCI患者可能存在不同并發(fā)癥，如自主神經(jīng)功能障礙，壓瘡等。王洋等

指出廣東省SCI殘疾人的社區(qū)融合問卷(Community Integration Questionnaire,CIQ)調(diào)查均數(shù)以及各亞項(xiàng)目家庭融合(Family Integration,FI)、社會融合(Social Integration,SI)、生產(chǎn)活動參與(Productive Activity,PA)等維度均低于Callaway于2016年發(fā)布的CIQ常模

。同時,SCI患者的預(yù)后情況、家庭支持及其所在環(huán)境條件均影響患者進(jìn)行日常生活活動及社會融合。作為一種嚴(yán)重致殘性疾病，臨床上對于SCI的診斷、評估及治療主要依靠影像學(xué)檢查及量表評估，以康復(fù)醫(yī)生及康復(fù)治療師的經(jīng)驗(yàn)為治療基礎(chǔ)進(jìn)行干預(yù)。當(dāng)前，SCI尚無特異性治療方法，臨床上仍以早期積極規(guī)范救治、盡早全面康復(fù)介入與長期持續(xù)的社區(qū)家庭康復(fù)等綜合處理為主

。因此，臨床上需要客觀定量可視化的評估及治療系統(tǒng)，以支持患者進(jìn)行康復(fù)轉(zhuǎn)診及家庭康復(fù)?？纱┐髟O(shè)備通過傳感器準(zhǔn)確采集患者生理及運(yùn)動參數(shù)并進(jìn)行儲存分析，患者及醫(yī)療人員可提取評估及治療參數(shù)以了解及調(diào)整康復(fù)方案，有效提高康復(fù)治療效率，降低醫(yī)療資源浪費(fèi)。

教師的愛不是無原則的，而是一種理智的愛。然而不是所有的教師都能真正做到熱愛自己所從事的教育事業(yè)，熱愛自己的學(xué)生。在現(xiàn)實(shí)中，我們身邊就有一些教師對自己職業(yè)的操守和職責(zé)不夠清晰不夠重視，缺乏教師職業(yè)相應(yīng)的道德品質(zhì)。沒有責(zé)任心，更沒有樹立正確的教育觀念，背離了教書育人的核心。根據(jù)自己的喜好或者利益的驅(qū)使把學(xué)生分為不同的等級，不能面向全體學(xué)生，不能一視同仁，更不能公平公正地對待每個學(xué)生，而是偏愛某些學(xué)生。這樣的“師愛”是病態(tài)的，是不道德的，不僅會失去積極的作用，還會帶來一系列的消極影響。這一現(xiàn)象在教師中還是普遍存在的，歸納起來有以下幾種表現(xiàn)：

本文就可穿戴設(shè)備在SCI康復(fù)中的相關(guān)概念及應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，分析及論述可穿戴設(shè)備的發(fā)展前景及面臨挑戰(zhàn)。

基于職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的國際商法項(xiàng)目課程教學(xué)模式是以“標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換”為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，也是基于項(xiàng)目的“理實(shí)一體”教學(xué)模式，該模式主要有七個主要環(huán)節(jié)。

1 可穿戴設(shè)備的概念

可穿戴設(shè)備是可以佩戴或放置于人體體表或物件上，以不同傳感器收集人體參數(shù)，并通過智能傳輸及信息處理系統(tǒng)進(jìn)行分析存儲的設(shè)備。臨床上常見傳感器包括生理傳感器、壓力傳感器跟慣性傳感單元等3種類型，配合無線傳輸模塊、控制處理單元、用戶接口及相關(guān)軟件，實(shí)現(xiàn)將個體功能轉(zhuǎn)化為客觀生理參數(shù)及運(yùn)動數(shù)據(jù)，推動可視化康復(fù)治療方案制定及療效評估

。目前可穿戴設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互及云端交互，推動為患者及特殊行業(yè)人群提供健康監(jiān)護(hù)及安全防護(hù)服務(wù)，同時也可實(shí)現(xiàn)對患者家庭或社區(qū)康復(fù)的精準(zhǔn)化遠(yuǎn)程監(jiān)測

。

伴隨著我國飛機(jī)發(fā)動機(jī)的發(fā)展，航空用高溫合金標(biāo)準(zhǔn)也在不斷壯大，如表1所示。我國在引進(jìn)的基礎(chǔ)上也研制出了一些高溫合金材料，并相繼制定了各自的材料標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋航空研制生產(chǎn)的所有高溫合金材料類型和品種。這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)的設(shè)計、生產(chǎn)和使用，對高溫合金的整體發(fā)展起到了重要作用。

2 可穿戴設(shè)備應(yīng)用于SCI的優(yōu)勢

SCI節(jié)段不同，患者ADL能力殘存功能不同。ADL能力影響患者生活依賴程度及生活滿意度，目前ADL的評估以標(biāo)準(zhǔn)化量表評估為主，缺乏活動軌跡檢測記錄及反饋，可穿戴設(shè)備借助慣性傳感器可實(shí)現(xiàn)動作捕捉及分析。廖夢佳等

設(shè)計一款基于多傳感器融合的可穿戴上肢動作識別系統(tǒng)，選取Fugl-Meyer量表(Fugl-Meyer motor assessment,FMA)要求測試者執(zhí)行3個上肢動作，使用放置于手腕背面、肱骨外上髁及肱骨中上三分之一點(diǎn)外側(cè)的3個小型傳感器，收集上肢運(yùn)動的加速度信號，實(shí)現(xiàn)上肢動作的自動識別及完成質(zhì)量評估記錄，其識別準(zhǔn)確率高達(dá)97.99%。Lemmens等

將多傳感器固定于患者患側(cè)手背、腕關(guān)節(jié)、上臂及胸部，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下評估患者喝水、使用刀叉進(jìn)食及梳頭發(fā)等ADL執(zhí)行情況，結(jié)果顯示可穿戴設(shè)備可記錄ADL中上臂及手的活動及完成活動的數(shù)量及質(zhì)量。

可穿戴設(shè)備被運(yùn)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，針對SCI患者的評估及訓(xùn)練領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展，包括運(yùn)動功能和ADL能力等功能評定、醫(yī)療機(jī)構(gòu)康復(fù)治療及遠(yuǎn)程康復(fù)、并發(fā)癥監(jiān)測等方面，實(shí)現(xiàn)了從醫(yī)療機(jī)構(gòu)康復(fù)期到家庭康復(fù)期長時間高質(zhì)量的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集及反饋。

20世紀(jì)60年代，美國麻省理工學(xué)院Claude Shannon和Edward Thorp將多媒體、傳感器及無線通信等技術(shù)整合，設(shè)計出可穿戴在身上或嵌入鞋子用以預(yù)測輪盤賭局結(jié)果的設(shè)備

。近年來標(biāo)準(zhǔn)化軟硬件及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，推動可穿戴設(shè)備在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域功能多樣化，如為患者提供生命體征監(jiān)測

、精準(zhǔn)給藥及動作捕捉

等，成為當(dāng)下實(shí)驗(yàn)研究及產(chǎn)品開發(fā)的熱點(diǎn)方向，部分產(chǎn)品已從基礎(chǔ)研究應(yīng)用于臨床。隨著傳感技術(shù)、云計算技術(shù)的研究進(jìn)展，微型、智能、便攜的慣性傳感器逐漸被運(yùn)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，覆蓋疾病診斷、康復(fù)評定、治療方案制定及運(yùn)動監(jiān)測等多方面，推動實(shí)用安全的可穿戴式設(shè)備在醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社區(qū)、家庭康復(fù)領(lǐng)域發(fā)展

，與康復(fù)工程或康復(fù)輔具結(jié)合的可穿戴設(shè)備成為研究熱點(diǎn)之一

。目前，大量可穿戴設(shè)備處于實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究階段，臨床應(yīng)用較少

，針對SCI的可穿戴設(shè)備仍然缺乏系統(tǒng)完善的評估及治療方案指導(dǎo)

。

3 可穿戴設(shè)備在SCI的臨床應(yīng)用

針對SCI患者評估及治療，可穿戴設(shè)備可實(shí)現(xiàn)：①提供客觀數(shù)據(jù)：實(shí)現(xiàn)客觀數(shù)據(jù)化評估及訓(xùn)練反饋，提高康復(fù)精準(zhǔn)性及有效性?？纱┐髟O(shè)備的運(yùn)用可降低醫(yī)生及治療師主觀判斷對患者情況的影響，以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)評估記錄患者相關(guān)數(shù)據(jù)。②共享康復(fù)方案：實(shí)現(xiàn)社區(qū)及家庭遠(yuǎn)程康復(fù)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)交互及云端交互；以安全有效的方式共享云端平臺數(shù)據(jù)，不同治療團(tuán)隊可以實(shí)時掌握患者的康復(fù)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)患者在不同機(jī)構(gòu)間的治療方案保持共同的康復(fù)方向，進(jìn)一步提高患者康復(fù)療效；③加強(qiáng)家庭康復(fù)療效：專業(yè)治療團(tuán)隊以線上方式指導(dǎo)患者進(jìn)行家庭康復(fù)，確?；颊咴诩彝ゼ吧鐓^(qū)環(huán)境下康復(fù)的有效性及安全性。④減輕家庭負(fù)擔(dān)：調(diào)查指出，我國創(chuàng)傷性SCI患者康復(fù)治療總住院費(fèi)用平均為252309.1元/人，人均住院時間平均數(shù)為181d，其中醫(yī)療保險患者為34.9%

?？纱┐髟O(shè)備可實(shí)現(xiàn)將長期依賴于醫(yī)療機(jī)構(gòu)康復(fù)的SCI患者康復(fù)重心逐漸轉(zhuǎn)移為家庭及社區(qū)康復(fù)，降低患者及其家屬經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。賈萌萌等

及Sutton等

的研究指出回歸社區(qū)康復(fù)的SCI患者身體功能與社會功能均有效提高，家庭與社會參與程度提升。⑤緩解醫(yī)療壓力：減少患者訓(xùn)練輪候時間，降低長期高負(fù)荷高患者輪轉(zhuǎn)率的醫(yī)療機(jī)構(gòu)患者排隊量，讓患者在疾病穩(wěn)定期開展系統(tǒng)全面的康復(fù)，降低疾病及其并發(fā)癥對患者的不良影響等。

下肢感覺及運(yùn)動功能障礙的SCI患者可能合并存在平衡或步態(tài)異常問題。研究人員通過放置于人體表面的小體積可穿戴慣性傳感器，收集患者足底壓力分布情況、步行周期及運(yùn)動軌跡數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)患者精確的平衡功能及步態(tài)分析，預(yù)防意外摔倒情況

?；艉榉宓?/p>

使用意大利BTS公司生產(chǎn)的FREEEMG300無線表面肌電采集與分析系統(tǒng)，選取用于穩(wěn)定踝關(guān)節(jié)的小腿肌群(包括脛骨前肌、腓骨長肌、趾長伸肌、腓腸肌外側(cè)頭及內(nèi)側(cè)頭)及足底8個壓強(qiáng)較大的位置(包括足跟內(nèi)側(cè)、足跟外側(cè)、第一跖骨、第二跖骨、第三跖骨、第四跖骨、第五跖骨、第一趾骨)，收集保持4km/h步行速度測試者的5個完整步幅支撐期及擺動期的足底壓力及肌肉激活程度數(shù)據(jù)，用以分析測試者足部的力學(xué)結(jié)構(gòu)、步行穩(wěn)定效率等，預(yù)防患者出現(xiàn)關(guān)節(jié)磨損、疼痛或跌倒等癥狀。

SCI是一種嚴(yán)重致殘、高致死率、高耗費(fèi)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，患者出現(xiàn)損傷水平及其以下運(yùn)動及(或)感覺、自主神經(jīng)功能障礙，同時可能存在神經(jīng)病理性疼痛、泌尿系感染、痙攣、下肢靜脈血栓及壓瘡等并發(fā)癥。目前，針對SCI患者的醫(yī)學(xué)干預(yù)主要為發(fā)展殘存肌肉運(yùn)動功能，降低并發(fā)癥發(fā)生率，包括藥物治療

、運(yùn)動訓(xùn)練

、物理因子治療

、輔助器具及手術(shù)治療等

?，F(xiàn)有的康復(fù)醫(yī)療模式SCI患者評估及訓(xùn)練主要依賴康復(fù)醫(yī)生及治療師的主觀經(jīng)驗(yàn)及判斷，受限于治療師的體力、精力及康復(fù)場地選擇，影響個體康復(fù)療效

?？纱┐髟O(shè)備作為一項(xiàng)智能精準(zhǔn)化的評估及治療工具，逐漸被設(shè)計及運(yùn)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括運(yùn)動功能和日常生活活動(Activities of Daily Living,ADL)能力等功能評定、醫(yī)療機(jī)構(gòu)康復(fù)治療及遠(yuǎn)程康復(fù)、并發(fā)癥監(jiān)測等方面，實(shí)現(xiàn)安全有效系統(tǒng)的康復(fù)治療。

16S rDNA基因序列分析顯示，HS_01和HS_02的16S rDNA基因序列長度均為1 462 bp。將HS_01和HS_02測定序列提交到Genbank，獲得登錄號分別為HS_01(Genbank:HQ877765)和HS_02(Genbank:HQ877766)。

3.1 功能評定 可穿戴設(shè)備可用于SCI患者的運(yùn)動能力評估。SCI患者損傷方式及程度不同，運(yùn)動功能障礙情況不同，個體化精確的可穿戴設(shè)備通過運(yùn)動型傳感器(陀螺儀、加速度計、壓力及磁力傳感器等傳感器)可評估記錄患者的運(yùn)動參數(shù)，并及時進(jìn)行反饋

。Bianchi等

將可穿戴式手部重建系統(tǒng)(Hand pose Reconstruction Systems,HPR)與紡織面料壓敏電阻技術(shù)(Knitted Piezoresistive Fabrics Technology,KPF)結(jié)合，選擇手部固定的5個最佳位置放置傳感器，要求測試者執(zhí)行指面捏、精密夾捏、擠壓、鉤狀抓握、力性抓握、三指捏、側(cè)捏與托舉等8種抓握模式，測量其19個自由度的手部姿態(tài)準(zhǔn)確信息，并使用3D建模系統(tǒng)將手部姿勢還原進(jìn)行可視化處理，定性結(jié)果指出建模姿勢與原始姿勢具有一致性，實(shí)現(xiàn)將復(fù)雜的手部生物力學(xué)轉(zhuǎn)化為可視化精準(zhǔn)評估及康復(fù)訓(xùn)練。Salazar

研究4名佩戴可穿戴式傳感器的受試者上肢進(jìn)行的夠物-按壓-返回活動，記錄患者的運(yùn)動軌跡及代償方式，將患者功能性運(yùn)動以定量的數(shù)據(jù)報告呈現(xiàn)，并實(shí)現(xiàn)患者初期、中期及末期的療效對比。

3.3 遠(yuǎn)程康復(fù) SCI患者家庭康復(fù)的需求激增，康復(fù)治療團(tuán)隊人員配比不足，調(diào)查指出，目前我國康復(fù)治療師人員配比為1.03/10萬人

，醫(yī)療資源的地域分配不均，嚴(yán)重影響SCI患者的康復(fù)質(zhì)量?？纱┐髟O(shè)備打破時間及空間界限，可實(shí)現(xiàn)SCI患者進(jìn)行全面、系統(tǒng)的遠(yuǎn)程康復(fù)指導(dǎo)，確保家庭康復(fù)的質(zhì)量及患者安全性。Kumar等

開發(fā)了一種用于上下肢關(guān)節(jié)活動度測量的自動無線可穿戴傳感器系統(tǒng)，并將傳感器與中央服務(wù)器(移動智能手機(jī)、平板電腦等)進(jìn)行連接，測量19名健康受試者與20名殘疾受試者的關(guān)節(jié)活動度，結(jié)果顯示該系統(tǒng)所測得關(guān)節(jié)活動度與傳統(tǒng)關(guān)節(jié)活動度測量儀所測結(jié)果高度相關(guān)，治療團(tuán)隊可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測患者關(guān)節(jié)活動度，以設(shè)計治療方案。都天慧等

提出一種由可穿戴式傳感器設(shè)備及患者及治療團(tuán)隊移動終端組成的程序化智能遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)，以監(jiān)督指導(dǎo)患者運(yùn)動功能?？纱┐魇絺鞲衅骺蓪?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確記錄患者的運(yùn)動狀態(tài)及生理參數(shù)，同時通過移動網(wǎng)絡(luò)將參數(shù)傳輸?shù)街委焾F(tuán)隊數(shù)據(jù)中心，治療師可以實(shí)時根據(jù)患者的訓(xùn)練情況調(diào)整治療方案，監(jiān)督患者運(yùn)動訓(xùn)練執(zhí)行情況，但該系統(tǒng)仍處于試用階段，需要進(jìn)行安全性及便利性探索。目前，可穿戴設(shè)備的遠(yuǎn)程康復(fù)硬件設(shè)備及相關(guān)軟件的設(shè)計開發(fā)仍面臨巨大的挑戰(zhàn)，設(shè)備連接兼容性、使用安全性亟需進(jìn)一步技術(shù)保障。

與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology,VR)及可觸游戲結(jié)合的可穿戴設(shè)備逐漸被運(yùn)用于臨床，以視覺、聽覺、軀體感覺等感覺反饋代替數(shù)據(jù)化重復(fù)的訓(xùn)練方式，可提高患者康復(fù)訓(xùn)練的主觀能動性

。陳蘭等

結(jié)合美國的情景互動式康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)Gest-Irex、傳感器手套與常規(guī)康復(fù)治療，選擇與平衡及下肢功能相關(guān)的6種游戲(空中降落傘、引力球、鯊魚誘餌、滑雪板、英式足球、上跨臺階)，訓(xùn)練時間為30min/d，5d/周，一共持續(xù)2周，指出治療后實(shí)驗(yàn)組20例患者Fugl-Meyer下肢運(yùn)動功能(Fugl-Meyer motor assessment of lower limb, FMA-L)、Berg平衡量表(Berg Balance Scale，BBS)、計時起立-步行測試(time up and go test，TUGT)及改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index,MBI)均提升。Lipovsky等

提出了一種由功能性電刺激(Functional Electrical Stimulation，F(xiàn)ES)、傳感器手套及基于智能手機(jī)的虛擬3D手部環(huán)境顯示應(yīng)用軟件的手腕及手指康復(fù)系統(tǒng)，通過由一個9軸慣性測試單元及8個肌電圖傳感器組成的Myo臂環(huán)，將健康測試者的運(yùn)動的空間數(shù)據(jù)及手勢數(shù)據(jù)復(fù)制到患者的運(yùn)動軌跡中，以游戲的形式可增強(qiáng)患者參與動機(jī)，驅(qū)動神經(jīng)可塑性的變化。

針對存在轉(zhuǎn)移困難的患者，日本Cyberdyne公司的可穿戴下肢外骨骼機(jī)器人Hybrid Assistive Limb(HAL)具有生物意識控制系統(tǒng)及自主控制系統(tǒng)

，通過肌電傳感器、角度/加速度傳感器、地面反作用力傳感器等集患者生物電信號，判斷患者運(yùn)動動機(jī)，記憶及存儲患者運(yùn)動模式，形成患者的日常運(yùn)動軌跡。Yukiyo等

選擇4名慢性SCI患者(其中完全性SCI 3例，不完全性SCI 1例)，將髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈伸的HAL電極分別放置于下肢，及其對應(yīng)的上肢前后肌群，分別為前三角肌、后三角肌、肱二頭肌及肱三頭肌，進(jìn)行10次上肢聯(lián)動的HAL干預(yù)，每次持續(xù)60～90min，記錄標(biāo)記物的運(yùn)動軌跡提取患者步行周期內(nèi)的擺動相位及站立相位，結(jié)果指出HAL干預(yù)后患者的步行距離增長，表面肌電圖檢測到闊筋膜張肌及股四頭肌的活躍收縮。同時，患者的髖關(guān)節(jié)外展，膝關(guān)節(jié)伸展，踝關(guān)節(jié)背屈肌群的肌張力均降低，HAL可以提高SCI患者的站立及步行轉(zhuǎn)移能力。具有獨(dú)立電動機(jī)控制及便攜式計算機(jī)控制系統(tǒng)的ReWalk通過體感技術(shù)及腕部傳感技術(shù)，收集患者下肢運(yùn)動狀態(tài)，可對患者的步幅、步速等運(yùn)動成分進(jìn)行協(xié)調(diào)

?？蛇x擇康復(fù)醫(yī)師輔助訓(xùn)練模式、穿戴者自主定義模式和自感應(yīng)肢體運(yùn)動觸發(fā)模式的Ekso

可針對性運(yùn)用于SCI患者下肢運(yùn)動功能訓(xùn)練和日常轉(zhuǎn)移，減輕照顧者壓力，但地面機(jī)器人輔助步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練Ekso GT需要患者具備較高的認(rèn)知及良好的心血管能力

。

文華學(xué)院餐飲服務(wù)成績顯著，關(guān)鍵在于專業(yè)化“作戰(zhàn)”。據(jù)了解，文華學(xué)院文景園食堂等相關(guān)餐飲工作主要由武漢華工后勤管理有限公司負(fù)責(zé)，為適應(yīng)新形勢和新要求，武漢華工后勤管理有限公司以專業(yè)人做專業(yè)事為目標(biāo)，深入鉆研和探索，形成了一支專業(yè)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的高效管理團(tuán)隊，用科學(xué)的管理模式保障校園食品安全，推動文華學(xué)院食品服務(wù)質(zhì)量的提升。

3.2 康復(fù)治療 可穿戴設(shè)備通過微型傳感器收集患者運(yùn)動信息，并及時為患者提供反饋

，提高SCI患者的康復(fù)訓(xùn)練有效性。Olivares等

指出由三軸加速度計、陀螺儀和磁強(qiáng)計組成的無線慣性測量單元Wagyromag可以對膝關(guān)節(jié)進(jìn)行三維運(yùn)動軌跡評估記錄，實(shí)時提供視頻反饋，并開發(fā)VisIMU軟件用以讀取、顯示和存儲通過無線電發(fā)送的來自人體的數(shù)據(jù)，如身體部位的傾斜角度、移動速度及軌跡等，其加速度傳感器測量范圍為±3倍重力加速度。同時，治療團(tuán)隊可對訓(xùn)練強(qiáng)度、時間、頻率及訓(xùn)練項(xiàng)目等運(yùn)動處方進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化患者訓(xùn)練方案。Radder等

發(fā)現(xiàn)可穿戴機(jī)械式軟手套ironHand(iH)可以有效改善患者日?；顒又械氖植孔ノ占笆种噶α?，提高ADL獨(dú)立性。

3.4 并發(fā)癥監(jiān)測 流行病學(xué)調(diào)查指出，我國SCI患者頸段損傷比例為47.2%，胸段43.3%，腰段及以下9.5%。患者SCI節(jié)段及嚴(yán)重程度與康復(fù)質(zhì)量密切相關(guān)，高節(jié)段SCI較低節(jié)段SCI更易出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，頸段SCI患者較胸段及以下SCI患者更常見出現(xiàn)全身炎癥反應(yīng)、交感神經(jīng)過度激活的繼發(fā)性肺功能損傷及呼吸肌功能障礙等

?？纱┐髟O(shè)備可實(shí)現(xiàn)對SCI患者生理功能的監(jiān)測，并自動實(shí)時反饋患者身體信息，輔助醫(yī)療人員早期有效預(yù)防并發(fā)癥。Guber等

收集測試者通過傳統(tǒng)指尖脈搏血氧儀與腕戴式脈搏血氧儀Oxitone-1000測試的血氧水平及脈搏率值，指出腕戴式脈搏血氧儀Oxitone-1000可持續(xù)準(zhǔn)確有效監(jiān)測心率及血氧水平，精度為2.28472%，具有更高的舒適性，在必要時期可自動觸發(fā)緊急醫(yī)療救助提醒。Leaf Healthcare體位檢測儀可監(jiān)測患者在床上或輪椅上的移動情況，分析患者需要移動的時間，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行谋O(jiān)測站或移動設(shè)備，康復(fù)團(tuán)隊或照顧者可以實(shí)時獲得患者數(shù)據(jù)，定時為患者進(jìn)行體位轉(zhuǎn)移，防止患者出現(xiàn)壓瘡

。

電子織物技術(shù)是將可穿戴技術(shù)集成于紡織品中

，在不影響人體正?；顒蛹吧畹那闆r下持續(xù)對人體的生理參數(shù)及運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行測量及記錄。該技術(shù)的衣物材質(zhì)輕便、可長期續(xù)航及重復(fù)洗滌，被運(yùn)用于個體活動或生理狀態(tài)監(jiān)測，家庭及社區(qū)康復(fù)訓(xùn)練與反饋，跌倒風(fēng)險評估及移動輔助等

。目前，電子織物技術(shù)的研究主要包括2個方向：運(yùn)動感知及肌肉活動的測量或提供肌肉刺激。在運(yùn)動感知方面，電子紡織品主要用于實(shí)現(xiàn)測量個體出現(xiàn)的運(yùn)動與對比個體是否達(dá)到了預(yù)定的運(yùn)動模式；而電子織物用于測量肌肉活動及提供功能性電刺激的研究目前較少。美國Sensatex公司使用嵌入式傳感器導(dǎo)電纖維與棉纖維織成可穿式智慧型運(yùn)動T恤，實(shí)時監(jiān)測心率、體溫、呼吸及熱量消耗，將信息同步于電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時記錄，并及時發(fā)送警報記錄

。部分可穿戴智能服裝可以通過對身體特定部位提供機(jī)械推力，以提高局部血流量，減少壓瘡發(fā)生率

。該技術(shù)現(xiàn)主要用于運(yùn)動感知功能，其實(shí)用性研究依舊處于基礎(chǔ)研究階段。

4 可穿戴設(shè)備的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢

可穿戴設(shè)備具有便攜化、智能化、微型化的特點(diǎn)，回顧性研究指出，實(shí)驗(yàn)研究型可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度更高，而商用型可穿戴設(shè)備舒適性及經(jīng)濟(jì)適用性高

。作為一項(xiàng)新型技術(shù)，可穿戴設(shè)備臨床使用性問題亟需針對性的解決方案，提高使用安全性及實(shí)用性?？纱┐髟O(shè)備存在問題主要為：①設(shè)備精準(zhǔn)性欠佳。包括可穿戴傳感器敏感性、不同平臺軟件兼容性、數(shù)據(jù)傳輸可信度、電池續(xù)航時長等，個體通過可穿戴設(shè)備所收集的資料需準(zhǔn)確還原個體真實(shí)情況；②數(shù)據(jù)安全性待提升。軟件中患者個人及醫(yī)療相關(guān)信息安全性需要得到嚴(yán)密的保護(hù)，防止泄露患者信息，確保操作平臺的數(shù)據(jù)保密；③操作實(shí)用性欠規(guī)范?？纱┐髟O(shè)備的數(shù)據(jù)收集依賴于準(zhǔn)確的身體定位及設(shè)備操作，患者使用可穿戴設(shè)備的社區(qū)及家庭康復(fù)需要詳細(xì)全面的培訓(xùn)；同時，可穿戴設(shè)備適用環(huán)境、價格等需要規(guī)范化的處理。④數(shù)據(jù)讀取欠標(biāo)準(zhǔn)。可穿戴設(shè)備讀取的生理或運(yùn)動參數(shù)讀取需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，方便專業(yè)人員進(jìn)行患者情況管理及儲存，提高數(shù)據(jù)的專業(yè)性；⑤臨床實(shí)用性研究不足。目前，大量可穿戴設(shè)備處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，缺乏高質(zhì)量的實(shí)用研究指導(dǎo)臨床使用。

隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備與新型傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)及低能耗芯片技術(shù)領(lǐng)域互相融合推進(jìn)，與現(xiàn)代康復(fù)理念技術(shù)及康復(fù)工程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)醫(yī)療康復(fù)及家庭康復(fù)的進(jìn)程

。同時，快速發(fā)展的醫(yī)療行業(yè)也對可穿戴設(shè)備提出要求：①設(shè)備智能化

。將多傳感器融合于同一芯片中，通過小體積可穿戴設(shè)備收集患者的多種生理參數(shù)及運(yùn)動參數(shù)，監(jiān)控患者運(yùn)動負(fù)荷過大的不適情況

；同時，通過可視化設(shè)備實(shí)時根據(jù)患者情況給予患者視頻反饋及語音提醒，設(shè)置語音控制系統(tǒng)，治療團(tuán)隊或患者可直接通過語音操作儀器。②數(shù)據(jù)穩(wěn)定性及可信度

。提高數(shù)據(jù)的信度及效度，設(shè)置讀取數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)專業(yè)人員的培訓(xùn)，控制不同環(huán)境因素對數(shù)據(jù)的干擾。③數(shù)據(jù)云端管理

?？纱┐髟O(shè)備實(shí)時將患者評估及訓(xùn)練數(shù)據(jù)上傳到云端，后臺可以通過安保讀取患者信息，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院-社區(qū)-家庭康復(fù)管理，提高患者家庭康復(fù)質(zhì)量，減少醫(yī)療壓力，減輕患者及其家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

5 小結(jié)

SCI患者身體結(jié)構(gòu)及功能上的損傷，影響其運(yùn)動及(或)感覺功能，并可能合并神經(jīng)病理性疼痛、泌尿系感染、痙攣、下肢靜脈血栓及壓瘡等并發(fā)癥，影響患者進(jìn)行必要的生活、生產(chǎn)及娛樂活動。同時，疾病的突發(fā)性與后遺癥帶來的不良情緒體驗(yàn)及自我效能感下降，限制患者的家庭及社區(qū)融合。便攜智能化的可穿戴設(shè)備突破治療場地及時間的限制，降低醫(yī)療人員主觀性對評估及治療的干擾，將患者的生理參數(shù)及運(yùn)動軌跡等轉(zhuǎn)化為直觀的數(shù)據(jù)，為SCI患者提供運(yùn)動及ADL能力評估、系統(tǒng)全面的康復(fù)治療、遠(yuǎn)程康復(fù)指導(dǎo)與并發(fā)癥監(jiān)測。目前，精準(zhǔn)的評估及治療用可穿戴設(shè)備逐漸被醫(yī)療機(jī)構(gòu)引進(jìn)，并運(yùn)用于臨床實(shí)踐中，以提高SCI患者的功能。隨著智能系統(tǒng)的開發(fā)，搭載于智能平臺的安全方便實(shí)用的可穿戴設(shè)備將進(jìn)入康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，為SCI患者提供個體精準(zhǔn)化服務(wù)。

[1] 李建軍.脊髓損傷神經(jīng)學(xué)分類國際標(biāo)準(zhǔn)參考手冊[M].北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2008:68-69.

[2] 美國脊髓損傷協(xié)會,國際脊髓損傷學(xué)會.脊髓損傷神經(jīng)學(xué)分類國際標(biāo)準(zhǔn)(2011年修訂).李建軍,王方永,譯[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐, 2011, 17(10): 963-972.

[3] 李建軍,楊明亮,楊德剛,等."創(chuàng)傷性脊柱脊髓損傷評估、治療與康復(fù)"專家共識[J].中國康復(fù)理論與實(shí)踐, 2017, 23(3): 274-287.

[4] Colachis TS, Bockbrader MA, Zhang M, et al.Dexterous control of seven functional hand movements using cortically controlled transcutaneous muscle stimulation in a person with tetraplegia[J].Front Neurosci, 2018, 12:208.

[5] 陳星月,陳棟,陳春慧,等.中國創(chuàng)傷性脊髓損傷流行病學(xué)和疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的系統(tǒng)評價[J].中國循證醫(yī)學(xué)雜志,2018,18(2):143-150.

[6] 勵建安，許光旭.實(shí)用脊髓損傷康復(fù)學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2013:541-568.

[7] 王洋,史東東,鐘曉欣,等.廣東省脊髓損傷患者社區(qū)融合現(xiàn)狀及其影響因素的分析[J].中國康復(fù),2020,35(5),276-280.

[8] Callaway L,Winkler D,Tippett A,et al.The community integration questionnaire revised:Australian normative data and measurement of electronic social networking[J].Aust Occup Ther J,2016,63(1):143-153.

[9] Kim HS, Jeong HJ, Kim MO.Changes of functional outcomes according to the degree of completeness of spinal cord injury[J].Ann Rehabil Med, 2014, 38(3): 335-341.

[10] 付曉月.可穿戴式設(shè)備指導(dǎo)科學(xué)運(yùn)動與促進(jìn)健康的可行性分析[D].北京:北京體育大學(xué),2018.

[11] 梁嘉欣,黃國志.可穿戴設(shè)備應(yīng)用于腦卒中康復(fù)治療的研究進(jìn)展[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2018,33(9):1108-1112.

[12] Brennan DM,Mawson S,Brownsell S.Telerehabitation:Enabling the remote delivery of healthcare,rehabilitation,and self management[J].Stud Health Technol Inform,2009,145(2):31-48.

[13] Amft O,Lukowicz P.From backpacks to smartphones:past,present,and futhre of wearable computers[J].IEEE Pervas Comput,2009,3(8):8-13.

[14] 何宏瑾,王躍林.柔性可穿戴生命體征傳感器的研究進(jìn)展[J].傳感器與微系統(tǒng),2018,37(7):1-6,14.

[15] Gao Yiwen,Li He,Luo Yan.An empirical study of wearable technology acceptance in healthcare[J].Ind Manage Data Syst,2015,115(9):1261-1267.

[16] Ajami S, Teimouri F.Features and application of wearable biosensors in medical care[J].J Res Med Sci, 2015, 20(12): 1208-1215.

[17] Lounis A, Hadjidj A, Bouabdallah A, et al.Healing on the cloud: Secure cloud architecture for medical wireless sensor networks[J].Future Gener Comp Sy,2016, 55(1):266-277.

[18] Pigini L, Bovi G, Panzarino C, et al.Pilot test of a new personal health system integrating environmental and wearable sensors for telemonitoring and care of elderly people at home(SMARTA Project)[J].Gerontology, 2017, 63(3): 281-286.

[19] Patel S, Park H, Bonato P, et al.A review of wearable sensors and systems with application in rehabilitation[J].J Neuroeng Rehabil, 2012, 9(1):21.

[20] Shull PB, Jirattigalachote W, Hunt MA, et al.Quantified self and human movement: a review on the clinical impact of wearable sensing and feedback for gait analysis and intervention[J].Gait Posture, 2014,40(1): 11-19.

[21] 趙科洪,馬睿,屈云.遠(yuǎn)程康復(fù)技術(shù)在腦卒中患者平衡康復(fù)的應(yīng)用[J].中國康復(fù),2021,36(5):309-312.

[22] Lui J, Sarai M, Mills PB.Chemodenervation for treatment of limb spasticity following spinal cord injury: a systematic review[J].Spinal Cord, 2015, 53(4):252-264.

[23] 于建光.巴氯芬治療脊髓損傷后肌痙攣的療效觀察[J].中外醫(yī)療,2013,(4):120-121.

[24] Nardone R, Orioli A, Golaszewski S, et al.Passive cycling in neurorehabilitation after spinal cord injury: A review[J].J Spinal Cord Med, 2017, 40(1):8-16.

[25] Stampacchia G, Rustici A, Bigazzi S, et al.Walking with a powered robotic exoskeleton: Subjective experience, spasticity and pain in spinal cord injured persons[J].Neuro Rehabilitation, 2016, 39(2):277-283.

[26] Mills PB, Dossa F.Transcutaneous electrical nerve stimulation for management of limb spasticity: a systematic review[J].Am J Phys Med Rehabil, 2016, 95(4):309-318.

[27] Naro A, Leo A, Russo M, et al.Breakthroughs in the spasticity management: Are non-pharmacological treatments thefuture[J].J Clin Neurosci, 2017,(39):16-27.

[28] 方露,謝財忠,王紅星,等.脊髓損傷后痙攣的機(jī)制及其治療研究進(jìn)展[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2020,35(1):112-117.

[29] 賈萌萌,劉婷,謝粟梅,等.基于國際功能、殘疾和健康分類的居家脊髓損傷患者功能變化的縱向研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2021,36(3)：288-293.

[30] Sutton BS,Ottomanelli L,Njoh E,et al.The impact of social support at home on health-related quality of life among veterans with spinal cord injury participating in a supported employment program[J].Qual Life Res,2015,24(7):1741-1747.

[31] 何龍龍,黃國志.可穿戴設(shè)備在腦卒中患者康復(fù)評定中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2020,35(2):224-227.

[32] Bianchi M, Carbonaro N, Battaglia E, et al.Exploiting hand kinematic synergies and wearable under-sensing for hand functional grasp recognition[C]//Wireless Mobile Communication and Healthcare(Mobihealth), 2014 EAI 4th International Conference on.IEEE, 2014: 168-171.

[33] Salazar AJ, Silva AS, Silva C, et al.Low-cost wearable data acquisition for stroke rehabilitation: a proof-of-concept study on accelerometry for functional task assessment[J].Top Stroke Rehabil,2014,21(1):12-22.

[34] 廖夢佳,秦亞杰,汪源源,等.基于多傳感器融合的用于腦卒中患者的可穿戴式上肢動作識別系統(tǒng)[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2015,30(5): 443-446.

[35] Lemmens RJ, Janssen-Potten YJ, Timmermans AA, et al.Recognizing complex upper extremity activities using body worn sensors[J].PLos One, 2015, 10(3):1-20.

[36] 李宏恩,鮑申杰,高曉航.壓電式步態(tài)分析系統(tǒng)在足底壓力監(jiān)測中的應(yīng)用[J].醫(yī)用生物力學(xué),2017,32(3):288-292.

[37] Afzal MR,Oh M,Lee C,et al.Assessing walking srategies using insole pressure sensors for stroke survivors[J].Sensors,2016,16(10):1631.

[38] 金曼,丁辛,甘以明,等.可穿式足底壓力測試技術(shù)的研發(fā)與進(jìn)展[J].紡織學(xué)報,2011,32(1):145-148.

[39] 霍洪峰,孟歡歡,朱瑤佳,等.鞋墊類型對行走相關(guān)肌群肌電活動及足底壓力的影響[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2019,34(4):440-446.

[40] 孟琳,都天慧,范晶晶,等.基于微型傳感器的可穿戴遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備的設(shè)計[J].中國醫(yī)療器械雜志,2017,41(3):189-192.

[41] Olivares A,Olivares G,Mula F,et al.Wagyromag:Wireless sensor network for monitoring and processing human body movement in healthcare applications[J].J Syst Architect,,2011,57(10):905-915.

[42] Radder B,Prange-Lasonder GB, Kottink AIR, et al.The effect of a wearable soft-robotic glove on motor function and functional performance of older adults[J].Assistive Technology,2020,32(1):9-15.

[43] 陳蘭,宗麗春,湯禹銘,等.虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練對腦卒中患者步行功能和日常生活能力的影響[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2019,34(12):1473-1475.

[44] Lipovsky R, Ferreira HA.Self hand-rehabilitation system based on wearable technology[C]//Proceedings of the 3rd 2015 Workshop on ICTs for improving Patients Rehabilitation Research Techniques.ACM, 2015: 93-95.

[45] Sandra P,Hideki K,Shigeki K,et al.Reshaping of gait coordination by robotic intervention in myelopathy patients after surgery[J].Front Neurosci，2018,12:99.

[46] Kyousuke G,Kotani N,Hiroyuki F,et al.Effectiveness of the single-joint HAL robot suit for rehabilitation after orthopedic surgery[J].Physiotherapy,2015,101(1):e806-e807.

[47] Shimizu Yukiyo,Kadone Hideki,Kubota Shigeki,et al.Voluntary Ambulation by Upper Limb-Triggered HAL in Patients with Complete Quadri/Paraplegia Due to Chronic Spinal Cord Injury[J].Front Neurosci,2017,21:11.

[48] Esquenazi A,Talaty M,Packel A,et al.The ReWalk powered exoskeleton to restore ambulatory function to individuals with thoracic-level motor-complete spinal cord injury[J].Am J Phys Med Rehab,2012,91(11):911-921.

[49] Prassler E,Baroncelli A.Team ReWalk ranked first in the cybathlon 2016 exoskeleton final[Industrial Activities][J].IEEE Rob Autom Mag,2017,24(4):8-10.

[50] Paolo M,Federico DS,Marco C,et al.Neurore-habilitation in paraplegic patients with an active powered exoskeleton(Ekso)[J].Digital Med,2016,2(4):163-168.

[51] Ekso B.Ekso GT robotic exoskeleton cleared by FDA for use with stroke and spinal cord injury patients[EB/OL].(2016-04-04)[2019-07-21].https://ir.eksobionics.com/press-releases/detail/570/ekso-gt-robotic-exoskeletoncleared-by-fda-for-use-with.

[52] Silvia Corbianco, Gabriella Cavallini, Marco Dini，et al.Energy cost and psychological impact of robotic-assisted gait training in people with spinal cord injury: effect of two different types of devices[J].Neurol Sci,2021,13(35):pp1-10.

[53] 任艷蘋,郭琪,李雨晴,等.我國社區(qū)康復(fù)醫(yī)療資源的現(xiàn)狀與需求[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2014,29(8):757-759.

[54] Kumar Y,Yen SC,Tay A,et al.Wireless wearable range-of-motion sensor system for upper and lower extremity joints: a validation study[J].Healthcare Technology Letters,2015,2(1): 12-17.

[55] 都天慧,袁夢瑋,屈云.基于安全性和用戶體驗(yàn)的遠(yuǎn)程康復(fù)系統(tǒng)設(shè)計[J].中國醫(yī)療器械雜志,2017,41(2):110-113.

[56] 余鳳立,敖麗娟,劉芳,等.不同平面脊髓損傷患者膈肌運(yùn)動和肺功能的相關(guān)分析[J].中國康復(fù),2019,34(1)7-9.

[57] 王鳳霞,吳霜.急性脊髓損傷后繼發(fā)肺損傷發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國康復(fù),2018,33(5):505-509.

[58] Guber A, Shochet G E, Kohn S, et al.Wristsensor pulse oximeter enables prolonged patient monitoring in chronic lung diseases[J].J Med Syst.2019, 43(7): 230.

[59] Michael LE.Boise VA Hospital finds Leaf Healthcare wearable sensor improves compliance with pressure ulcer prevention effort[J].Journal of Clinical Engineering,2015,40(20):1-2.

[60] Mclaren R,Joseph F,Baguley C,et al.A review of e-textiles in neurological rehabilitation: How close are we?[J].J Neuroeng Rehabil,2016,13(1):59-62.

[61] Farina D, Lorrain T, Negro F,et al.High-density EMG E-textile systems for the control of active prostheses[C].32nd Annual International Conference of the IEEE Engineering-in-Medicine-and-Biology-Society(EMBC 10),Argentina,2010.

[62] Byrne CA, Rebola CB, Zeagler C.Design research methods to understand user needs for an etextile knee sleeve[C].31st ACM International Conference on Design of Communication, New York, USA, 2013.

[63] 方東根,沈雷,胡哲.智能服裝材料及其在安全性服裝中的應(yīng)用[J].紡織學(xué)報,2015,26(12):158-164.

[64] Godinho C,Domingo J,Cunha G,et al.A systematic review of the charateristics and validity of monitoring technologies to assess parkinson’s disease[J].J Neuroeng Rehabil,2016,3(12),13-24.

[65] 單新穎, 張騰宇,張曉玉.可穿戴技術(shù)在康復(fù)輔具領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 31(10):1149-1151.

[66] 劉洪紅,都天慧,王婷婷,等.遠(yuǎn)程康復(fù)設(shè)備梯度式運(yùn)動功能自動評定系統(tǒng)在腦卒中患者中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療器械雜志,2018,42(2)：88-91.

[67] 王曉青,孟殿懷,趙磊,等.可穿戴設(shè)備uCare在腦卒中患者社區(qū)康復(fù)中的應(yīng)用效果[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2019,34(10)：1188-1192.

[68] 譚穎,郝紅琳,李延峰,等.可穿戴設(shè)備在帕金森病慢病管理中的發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志,2019,26(1):52-55.