可穿戴设备在心理康复护理领域中的应用综述

胡宗月，林云凤，曾皓月，王 馨，高 静，夏秋秋，赵 延*

（1.三峡大学第三临床医学院国药葛洲坝中心医院疼痛康复科，湖北宜昌 443003；2.遵义医科大学附属医院骨科，贵州遵义 563000）

0 引言

随着当前社会生活节奏的加快和工作生活压力的累积，心理问题已经普遍影响我国民众的身心健康，而有效的心理康复护理能够改善患者的心理健康[1]。但是大多数人因忽视心理问题且缺乏有效的监控手段，从而发展至严重的心理精神问题，对其日常生活产生巨大危害。传统的心理健康调查评估多采取问卷调查、会谈等方式进行，不可避免地受到主观因素的影响，如何为住院患者及普通群体建立心理康复体系，提供心理康复护理成为目前需要解决的关键问题。随着互联网和大数据处理技术的进步，可穿戴设备联合软件处理系统已经逐步应用于患者的心理康复护理指导[2]。可穿戴设备由于具有较好的便捷性，可通过数据传输心理监测数据，提供及时有效的指导，已经成为一种有前景的心理康复优质护理服务手段。笔者于2022 年5 月1 日分别检索中国知网和PubMed数据库2011—2022 年有关可穿戴设备的相关文献，以“‘可穿戴设备’AND‘心理’OR‘康复’OR‘心理康复’OR‘康复护理’”和“‘Wearable devices’AND‘Mental OR Rehabilitation’OR‘Mental Rehabilitation’OR‘Rehabilitation nursing care’”分别作为中文和英文检索式，检索方式为主题词检索，共检索到可穿戴设备应用于心理康复护理领域的文章244 篇，其中中文文献114 篇、英文文献130 篇，通过人工阅读排除重复及相关度不高的文献等，最终纳入29 篇文献进行归纳总结。本文归纳可穿戴设备应用于心理康复护理领域的国内外现状，分析其存在的问题并提出相应对策。

1 可穿戴设备的定义、分类及基本结构

1.1 定义及其分类

可穿戴设备是将穿戴或者佩戴在人身上的各种设备与外周的传感设备相连从而可以收集人体参数的便捷性电子设备。按其佩戴方式可分为腕带式、头戴式、携带式和身穿式4 类，详见表1。可穿戴设备一般与其对应软件程序共同协同采集人体数据以便进行分析[3]。

表1 可穿戴设备的类型特点汇总

1.2 基本结构

可穿戴设备主要涉及数据采集、传输、处理等环节，其穿戴系统主要由3 个基本单元组成：（1）传感单元：用于采集生理数据活动信号；（2）通信单元：主要用于建立可穿戴设备与软件、硬件的连接，用于后台数据接收；（3）处理单元：对于接收的原始生理数据进行统一归纳处理、分类[4]。穿戴系统的基本单元如图1 所示。

图1 穿戴系统的基本单元

2 可穿戴设备在心理康复护理中的应用特点及优势

2.1 便携性及可移动性

可穿戴设备由于体积较小，移动较为方便，患者易于接受，可携带至院外随时随地获得心理康复护理指导，有利于心理康复的延伸护理，并促进心理康复网络的区域化发展。

2.2 智能评估

传统心理健康评估一般使用问卷调查、交谈、第三方评估等方式，可能会带有一定的主观性及评估不准确的缺点。而可穿戴设备结合配套软件可采集生理信号及患者情绪特征，规避了传统心理健康评估的缺点，更有利于进行针对性的心理康复护理干预。

2.3 实时预警及反馈干预

可穿戴设备可对可能出现的不良情绪及生理信号进行实时预警，通过相应手机App 实现心理康复护理建议，并可将预警反馈给相应心理康复护理人员，护理人员可根据预警针对性地实施干预处理措施，避免心理问题的进一步加重。

2.4 随访监督

目前的随访监督多以护理人员单向电话随访患者为主，患者接受性差且易打扰他人，随访效果较差，而可穿戴设备出现预警时可针对预警信号在配套软件或手机App 上进行双向随访监督，患者接受性较好且更有参与感。

3 可穿戴设备在心理康复护理领域中的应用现状

目前，可穿戴设备较多地应用于神经系统康复、骨科术后康复、远程医疗康复等康复领域[5]，且开始应用于心理康复领域，对促进心理健康发展具有积极作用[6]。可穿戴设备主要是通过外周传感器采集生理数据，然后经过软件分析由专业护理人员评估后给出指导意见，该方法可以监测身心健康、预测心理健康风险并干预心理疾病的进展，从而促进患者的心理康复。

3.1 可穿戴设备在我国心理康复护理领域的应用现状

3.1.1 监测和评估生理与心理健康状况

通过使用腕带式手表、手环和头戴式VR 眼镜等便携式可穿戴设备，可以有效地远程监测不同人群的心理健康变化情况，从而对心理健康情况进行分类干预处理。赵向东等[7]利用久乐表分别从活动量、睡眠质量、健康参数等维度对新型冠状病毒感染者隔离前后的数据进行监测对比分析，发现佩戴久乐表能够缓解突发疫情事件的恐惧心理和焦虑情绪，促进患者养成良好的生活习惯。杨思豪[2]通过参与者佩戴多传感手环收集多种心理特征，探究积极情绪和消极情绪之间的心理特征差异，从而建立了传感特征与身心健康状况之间的关系模型，有利于对消极心理特征进行实时监测并进行干预。赵湛等[8]利用可穿戴式传感设备实时采集个体生理信号，对个体的心理压力进行长期实时评估，结合随机森林算法可以更准确地分类识别和监测、评估压力状态。金季焜[9]设计了多传感器的可穿戴手表用来采集数据，并提出了基于注意力机制的特征融合模块，能够有利于多种心理健康状态的分类。综上所述，可穿戴设备不仅能进行远程监测，还能根据不同的心理状态进行分类，达到有效的对症处理。

3.1.2 促进优质心理康复护理服务

早期的优质心理康复护理能够协同促进患者疾病的康复，而通过可穿戴设备收集早期心理及生理状态数据并进行干预，能够提高患者就医的幸福感和满意度，从而促进医护关系的良性循环发展。董坤[10]使用智能可穿戴设备（NEO-SMART 勤动）对前交叉韧带重建患者的院外康复锻炼进行监测，发现患者对于心理指导的需求和康复锻炼的需求处于高水平且相应知识匮乏，而智能互联可穿戴设备可克服这些缺点并产生积极的康复护理依从性，提高了院外康复患者的满意度，能够促进早期优质心理康复护理的延伸。马旭娜[11]发现住院患者睡眠质量差的主要原因包括光声影响、夜间护士巡房以及心理压力等。针对这些问题，设计了一款可穿戴的智能睡眠眼耳一体罩，其能减少光声影响，并能向护士反馈重要的生命体征，有利于改善睡眠状态，减轻心理压力。同时，该设备还能减轻夜班护士的工作负荷，提供优质的心理康复护理服务。综上所述，可穿戴设备不仅能够满足院外患者的家庭心理康复需求，还能保证在院患者的心理需求，能够有效提高护理服务质量，为患者和医护之间构建起一座沟通的桥梁。

3.1.3 促进疾病及术后心理康复

患者在患病与手术后往往存在着生理和心理的双重障碍，以往的心理康复护理手段例如对话、询问等往往不能及时、针对性地予以干预，而可穿戴设备联合软件数据处理往往能及时监测到患者的心理障碍信号，有利于疾病及术后心理康复护理。针对脑卒中康复设备存在的价格昂贵、动作单一且枯燥的问题，冼鹏全等[12]基于心理疗法设计了一种可穿戴式上肢康复设备，趣味性的游戏既能促进患者主动参与康复训练，又有益于心理和脑卒中的康复。陈淑娟等[13]通过综述移动医疗技术在成瘾领域的应用，发现可穿戴设备在成瘾领域具有宣教、评估与监测、自我病程管理、社会心理干预等功能，特别是对于欠发达的偏远地区或需要长期干预的慢性患者可以随时随地使用可穿戴设备进行心理康复干预。江一凡[14]设计了一套母婴可穿戴设备、主机以及配套手机应用程序，实时监测母婴身体以及心理情绪状态，及时反馈给产妇家属及护理人员，能够预防和缓解产妇因情绪不稳定出现的心理疾患，帮助产妇顺利度过产后恢复期。在患者住院期间和疾病康复后，医护人员及家属注意力大多数集中在患者疾病治疗及康复方面，往往容易忽视患者的心理状态，而可穿戴设备能及时关注患者的心理健康变化，使患者的身体和心理状态协同康复。

3.2 可穿戴设备在国外心理康复护理领域的应用现状

与国内相似，国外在可穿戴设备中的应用主要集中在心理康复护理领域的适用性、接受性及心理干预试验，而与国内不同的是，国外可穿戴设备应用于心理康复试验较多，打破了传统康复护理的限制，提高了患者对康复护理的满意度。

3.2.1 监测和评估生理与心理健康状况

心理康复医生虽能对患者心理进行专业评估，但其缺乏及时有效的心理健康监测，对患者心理健康信息的掌握往往存在滞后性，而可穿戴设备可以持续监测心理和生理健康状况。Wu 等[15]基于心理、生化、生理数据建立了心理应激指数模型，将其运用于可穿戴电子马甲，对佩戴者日常压力进行持续监测，可在严重心理疾病发生之前调节心理状况，为个体在日常动态环境中提供个性化的压力管理，以满足其需求。Yang 等[16]综述了电子可穿戴织物对健康老龄化的益处，发现其可用来监测心理和身体健康状况，具备维持心理健康和促进活动的功能。因此，这些可穿戴织物适用于长期监测和搭载健康管理系统。Nelson 等[17]指出，虽然可穿戴设备不能取代医用心电图对心率的测量作用，但可以作为医疗设备的补充，帮助研究人员持续收集数据，从而更好地研究心理压力和心血管疾病。Al-Saggaf 等[18]比较了深度学习算法和机器学习算法的耗时长短，发现深度学习算法应用在可穿戴设备上具有实时监测的优势，能够对原始脑电图数据进行实时压力评估，准确性较高且能及时反馈信息。实时的心理健康监测有利于及时调整心理康复方法，能够缩短患者的心理康复周期，将在很大程度上推进心理康复的动态监测新进程。

3.2.2 预测心理健康风险

利用可穿戴设备可实时监测心理状态，使预测心理健康风险成为可能，特别对于一些易出现心理压力的环境及职业，心理健康风险的及早预测显得尤为重要。Terry 等[19]利用安装在可穿戴设备或手机上的移动医疗应用程序来帮助使用者识别出心理状态或疾病，并将患者与在线治疗师联系起来，从而动态预测和诊断心理健康问题，以帮助有心理问题的患者进行自我评估和早期预测心理健康问题。Moshe 等[20]发现利用可穿戴设备采集的数据和智能手机能够预测识别患有或可能患有心理健康风险的个人，特别是能够监测和分析与睡眠有关的数据，这样可以尽早实施预防措施，克服传统心理健康筛查的局限性。Dalmeida 等[21]建立了以心率变异性为特征的心理压力水平预测模型，该模型适用于非侵入性可穿戴设备，可以用于监测和缓解心理压力。对心理风险的预测，能够在早期对心理压力进行针对性地排解及治疗，避免心理问题的进一步加重。

3.2.3 干预心理疾病和促进心理康复

对于已出现心理疾病的普通人或者住院患者，及时有效的心理干预措施显得格外重要，可穿戴设备通过监测和分析使用者的数据，可以采用鼓励暗示、提升自我管理和促进社交等多种方式对患者进行心理康复指导。Hodges 等[22]开发了一种可穿戴数码相机，可记录佩戴者一天所做之事，能够刺激和恢复记忆，可能有益于有心理问题的患者。Cattivelli等[23]通过可穿戴设备对肥胖患者的生活方式进行监测反馈的同时收集心理健康数据，以培养患者有益的生活方式，促进其心理健康，提高生活质量。Yen等[24]通过随机对照实验得出，从心理学角度来看，智能可穿戴设备有利于塑造健康的生活方式和提高生活质量。Yunusova 等[25]通过前瞻性试验研究证明使用个体化可穿戴设备对于心理康复存在益处。Signorelli 等[26]研究指出移动可穿戴设备可为存在心理问题的癌症患者提供心理社会干预，提高癌症患者对疾病的应对技巧，以促进其心理健康和疾病康复。Nguyen 等[27]发现利用可穿戴实时焦虑检测仪能够提高自闭症儿童对焦虑症状的自我意识，对身心健康具有积极作用。Choudhury 等[28]利用数据库模型进行测试发现，可穿戴设备能够抓取实时社会心理、生理和行为变化数据，对心理压力有明显的负性调节作用，能够增强自我照顾和自我管理，并向医护提供个性化实时数据，从而作出更明智的护理决策。Gallos 等[29]以可穿戴设备为载体通过移动医疗应用程序记录市民和患者的心理、情绪和身体状态，并鼓励他们参与社交和自我护理活动，促进心理健康发展。可穿戴设备在心理康复护理领域的应用，可有效预警心理健康问题并对心理问题进行干预，从而减轻护理人员的工作负荷，提高患者的依从性，使得易出现心理问题的疾病如癌症、肢体残疾的康复与患者心理康复协同促进，从而塑造良好健康的心理康复方式。

可穿戴设备应用于心理康复护理领域的相关文献汇总见表2。

表2 可穿戴设备应用于心理康复领域中的相关文献汇总

4 可穿戴设备存在的问题及对策

4.1 数据方面

4.1.1 数据监测精度不够高

可穿戴设备虽能通过监测心率变异性、睡眠和呼吸等生理指标对心理状态进行监测，但其心率监测不准确且在测量睡眠时长方面存在误差，可通过升级芯片技术及建立新的监测模型从多方位和多角度对患者心理健康数据进行实时监测。

4.1.2 数据衡量指标不统一

目前对于可穿戴设备评估心理健康风险需达到什么标准才需进行心理干预指导并没有统一的衡量指标，给何时以何种方式进行干预带来困难。因此，建立统一的心理健康风险衡量指标至关重要，尤其是建立国民心理健康数据库，以统一心理健康数据指标。

4.1.3 数据隐私保护不到位

目前部分主流可穿戴设备均与手机App 联合使用，但对用户数据未能加以保护，用户隐私数据在未知情的情况下可能存在泄露风险。因此，对于可穿戴设备数据隐私泄露方面的法律法规应规范建立并实施，杜绝用户隐私信息任意泄露，保障使用者的数据安全。

4.2 其他方面

目前可穿戴设备的价格对于普通民众来说仍较昂贵，同时存在着续航时间短、舒适性差等缺点，阻碍了可穿戴设备在心理健康护理领域的应用[30]。但随着芯片技术和石墨烯超级电池等核心技术的发展及各种穿戴材料的改进，可穿戴设备的价格、续航、舒适性将被使用者易于接受，从而使可穿戴设备在心理健康护理领域广泛普及。

5 结语

目前，已有一系列的可穿戴设备应用于心理健康监测、心理康复护理及心理疾病早期检测方面，提供了不少有效的帮助并促进了人们生活质量的提高。但同时也面临以下挑战：收集数据精确度不高、衡量指标不统一且存在用户信息及隐私泄露风险。而且大多数设备过度依赖手机或者计算机对信息进行处理，不能单独实现功能。

随着生物材料的不断发展和心理康复护理的需要，未来可穿戴设备在心理康复领域的发展趋势如下：（1）微型化和长续航将是优先发展和亟须解决的方向；（2）可穿戴设备将逐渐脱离智能手机的依赖，独自发挥采集心理信息、处理数据的功能；（3）随着5G技术和大数据技术的飞速发展，可穿戴设备能实现更精确的心理状态监测和个性化心理干预；（4）目前生物材料的研发进展迅速，定制的电子嵌入式设备可长久留存于人体，将成为可穿戴设备发展的最终形态，为心理康复护理提供更持续有效的支持。随着可穿戴设备的发展，其在心理康复护理领域中的应用将越来越广泛。