活动监测器在脑卒中病人康复中的应用研究进展

王文娜，张振香，林蓓蕾，郭二锋，栾文艳，付忠荣

（郑州大学护理与健康学院，河南450001）

全球疾病负担研究显示，2016 年全球脑卒中病人约为8 000 万例，导致全球负担问题十分严峻[1-2]。目前，我国约有1 300 万例脑卒中病人，约75%病人经过急性期治疗后遗留不同程度的功能障碍，出院后仍需通过长期康复恢复其自主能力[3-4]。脑卒中后病人因肌肉无力、感觉迟钝、沟通障碍等原因较少进行体力活动，体力活动水平较脑卒中前明显降低[5-7]。脑卒中后病人积极参与活动有助于提高其功能恢复的速度和程度，体力活动干预是减少脑卒中后残疾的关键[8-9]。积极、规律的体力活动可降低病人的负性情绪、减轻疲劳，加速康复进程，提高生活质量，故在医院或社区采取针对性措施提高脑卒中病人的体力活动水平十分重要。随着信息和通信技术的发展，活动监测器的应用逐渐成为促进个体体力活动依从性的有效方法[10-11]。已有研究显示，活动监测器能够及时向脑卒中病人反馈其体力活动水平，提高其活动依从性和积极性，进而改变其参与体力活动的行为[12-13]。监测结果的反馈可为康复专业人员制定康复方案提供借鉴。国内针对病人体力活动的研究集中在短期的心理、行为干预，如生活方式干预、群体或个人教育、信息支持等[14-15]，少有学者将活动监测器应用于脑卒中病人群体中并检验其效果。现对活动监测器在脑卒中病人康复中的应用研究进度进行综述，旨在提高我国护理人员对活动监测器的认知，加速活动监测器的改进及在脑卒中病人中的应用，提高病人的体力活动水平，进而减轻其负性情绪，提高康复效果。

1 活动监测器的概念及类型

活动监测器是指任何可穿戴或便携式的电子设备，可提供针对个体体力活动状况的实时或定期的反馈[16]，这些反馈主要包括对活动水平的客观测量（例如步数、中等强度活动所花费的时间等）、日常活动的图表分析及每日目标推荐等。活动监测器可利用全球定位系统（GPS）功能，更加准确地反馈个体的活动水平。目前，常见的类型包括加速度计和体力活动应用程序。

1.1 加速度计 加速度计是一种非侵入性的活动监测器，根据在不同运动平面（如X、Y、Z 平面）上检测到的加速度，记录活动计数[9]。加速度计提供的客观活动测量取决于单个设备，包括步数、活动持续时间、总活动计数和能量消耗等。加速度计分为单轴、双轴或三轴，取决于检测加速度运动平面的数量[9,17]。用户将加速度计佩戴在身体的不同部位上即可实现对其活动的监测，操作简单易行，但其功能较为局限，用户体验单一，正逐渐与可穿戴设备或智能设备应用程序联合使用[16]。

1.2 体力活动应用程序 体力活动应用程序[18]通常安装在移动智能设备上，这些智能设备包括嵌入式传感器、三轴加速度计、全球定位系统（GPS）、摄像机、定向传感器，以及陀螺仪，可提供连续和自动更新的实时数据以测量和解释体力活动水平。目前，GPS 技术已被安装在许多智能手机及可穿戴的体力活动监测器中，并根据人的位置来测量活动。在智能设备上下载的应用程序具有基于用户活动概况的实时反馈功能，一些应用程序还包括一些沉浸式故事情节以促使用户参与体力活动。应用程序中的插图和动画通常用于描述如何正确执行活动/练习，有些设备可与可穿戴设备配对，进一步增强用户体验和数据生成[9,18]。体力活动应用程序是一种在加速度计基础上功能改进升级的活动监测器，目前种类繁多，功能较为丰富，针对性较强。

2 活动监测器的特点及功能

活动监测器主要具有以下特点及功能：①经济实惠。大部分活动监测器价格低廉，经济耐用，受到广大群众的喜爱。②信息可及性。活动监测器可为用户提供体力活动信息，这些信息具有及时性、连续性和易于理解等特点[19]，用户可根据这些反馈信息制定自己的活动目标并监测完成状况；③激励作用。许多活动监测器的设计原理是帮助用户确定活动目标并提供一些小奖励或鼓励，以改变或维持体力活动[19]。此外，有些体力活动应用程序被设计成“虚拟教练”，鼓励和激励用户积极参与活动；④共享功能。体力活动应用程序可通过智能设备的连接功能共享用户体力活动水平，通过社交网络平台为用户提供社会支持、反馈和竞争[20]，利用同伴支持、亲友支持使个体获取坚持锻炼的精神力量；⑤其他功能。一项Meta 分析表明，除了体力活动水平外，活动监测器可积极影响多种健康行为，减少慢性病危险因素，促进个体健康[21]。

近年来，活动监测器越来越多地被用于脑卒中病人群体中，以提高病人的体力活动水平，加速其康复进程[22]。为最大限度地提高脑卒中后病人的身体功能和康复进程，在临床或社区环境中使用活动监测器是一种相对廉价、简便易行并可起到激励作用的方法，同时通过常规锻炼也可降低脑卒中复发的风险。然而，由于脑卒中病人的特殊性，一些类型的活动监测器发挥作用并不明显，需进行改进或调试后再应用[13]。

3 活动监测器在脑卒中病人康复中的应用效果

脑卒中后缺乏体力运动会造成严重后果，提高病人体力活动水平可促进脑卒中病人康复进程[7]。依赖病人自我报告体力活动往往高估实际体力活动水平，使用活动监测器设备是反馈体力活动的一种客观手段。目前，经济实惠、可穿戴的活动监测器已成为量化脑卒中康复活动的较好选择[23]。活动监测器在脑卒中病人康复中的应用效果受到活动监测器的类型、设置、干预时间、强度、剂量、频率和模式的影响，也会因脑卒中病人本身功能障碍的种类、严重程度等不同而有所差异[24-27]。

加速度计在老年人群中使用较为广泛，近年来逐渐应用于脑卒中群体中[28-29]。Klassen 等[25]的研究调查了43 例社区脑卒中病人使用加速度计监测体力活动的准确性，受试者在病人腰部和脚踝部分别佩戴一个加速度计，结果显示，加速度计的使用增强了脑卒中病人参与体力活动的依从性，脚踝处的加速度计能更准确地反馈脑卒中病人行走状况。但由于个别脑卒中病人行走过于缓慢，加速度计不能有效记录其实际步数，未来研究应开发一些适合于脑卒中人群的活动监测器，进而帮助病人提高其体力活动水平。脑卒中病人通常较少参加活动，更易产生久坐行为[30]。智能手机应用程序在健康行为改变方面发挥越来越重要的作用。Paul 等[26]设计了一种基于手机应用程序的干预技术——海星（STARFISH），病人可通过观察海星移动来观察自己的体力活动。研究者将23 例脑卒中病人按2∶1 的比例分为干预组（n=15）和对照组（n=8），研究结果显示，干预组日均步数增加39.3%，对照组日均步数减少20.2%，干预组病人疲劳程度明显低于对照组。该研究认为，基于手机应用程序活动监测器的海星有可能改善脑卒中病人的体力活动和健康状况，但干预时间仅6 周，未来有必要进行长期干预试验。

随着个体化健康管理观念的日益普及、移动互联网技术的不断成熟，可穿戴设备在疾病监测、康复与居家护理等领域被广泛应用。Simpson 等[27]探索了一种新型可穿戴活动监测器在脑卒中后病人上肢活动中的初步应用效果，该研究中的8 例病人将腕带佩戴在手腕上完成12 项上肢活动，并进行临床评估（Fugl-Meyer上肢评估和行动研究手臂测试），结果显示10 次重复次数与5 次重复次数的平均比值约为2，证实这种腕带可以进一步发展成为一种有效的活动监测工具，用于记录研究或临床实践中上肢活动量，并可为参与上肢重复运动治疗的病人提供动力支持。

4 活动监测器在脑卒中病人康复中应用的问题与挑战

4.1 活动监测器的有效性 活动监测器在促进病人参与体力活动及提高其活动水平等方面均可发挥一定的作用，但相关技术仍存在一定局限性[31]。研究发现，如果个体步速较慢，有些活动监测器会出现总步数漏记、少记的现象[13,32]，导致可穿戴监测器低估脑卒中病人的实际能量消耗值[33]，故脑卒中后早期康复病人使用活动监测器时应注意仪器的有效性。

4.2 活动监测器的适用性 Schaffer 等[13]比较了两种不同类型的活动监测器在脑卒中病人中的应用效果，结果发现Fitbitzip 监测器比Garmin Vivofit 监测器更准确、可靠，更加适用于对脑卒中病人进行监测。此外，对于脑卒中病人而言，监测其身体姿势和动作变化、活动类型、佩戴位置选择等也非常重要[34]，故未来研究应关注如何利用信息技术完善活动监测器，使其能够根据脑卒中后病人的实际需求进行调整[11]。

4.3 病人的年龄和文化程度 病人的年龄和文化程度会干扰其对活动监测器的选择，故应结合病人的年龄、文化程度、家庭背景选择合适的活动监测器，并指导病人及家属熟练使用。

4.4 病人的积极性 很多病人不愿佩戴活动监测器，存在依从性差等问题。Dong 等[35]的研究提示，通过活动监测器为病人提供激励性支持，更有助于病人参与，故未来开发活动监测器时应注意增加或完善对病人的激励功能[36]，提高其积极性。

5 小结与展望

随着移动互联网技术的迅猛发展，活动监测器作为一种较为可靠、简易的数据收集工具，在脑卒中病人康复中发挥重要作用，尤其是基于移动智能设备的体力活动应用程序。未来研究应重视活动监测器在脑卒中病人康复过程中的使用，并有针对性地开发或改进活动监测器的功能以满足病人的需求，加速其康复进程。