智能技术在脑卒中干预照护中的应用模式研究*

王 菲 黄甄靓 韦 银 周俊慧 王馨玥 马 婕 邵泽国

(1上海理工大学健康科学与工程学院 上海 201318 2上海健康医学院医疗器械学院 上海 201318)

1 引言

脑卒中是一种急性脑血管疾病，具有高发病率、高致残率和高死亡率的特点，常会导致患者心理失衡或是行为能力损伤[1-2]。目前仍无有效治疗措施，但合适的康复照护及干预对脑卒中患者肢体运动功能和日常活动能力康复有显著效果[3]。

近年来，以人工智能、大数据、智能机器人、云技术、物联网、区块链、5G等为代表的新一代信息技术逐步应用到医疗健康领域[4-5]。同时，随着公众健康需求提高及就医群体扩大，人力照护资源紧缺。智能技术可减轻照护人员劳动强度，提升照护服务水平与质量[6]，因此其应用需求日益增加。智能技术在健康大数据采集、处理、分析、应用以及病情长程监测中起重要作用，同时对照护模式产生重大而深远的影响[7]。

本文通过国内脑卒中智能照护与干预应用案例分析，从信息技术与照护需求两个视角探讨目前智能技术在脑卒中患者照护与干预方面的应用热点，分析智能技术在脑卒中照护应用中的3大要素，总结目前脑卒中智能照护的不足，并对未来发展趋势进行展望。

2 智能技术典型应用

2.1 可穿戴技术

随着传感技术发展，特别是柔性材料的出现，可穿戴设备逐步进入医疗健康领域，并在干预照护领域广泛应用，见表1。有研究[8]表明通过使用可穿戴技术进行运动管理、用药提醒和膳食管理干预，可明显改善脑卒中患者身体质量指数(body mass index，BMI)及腰围，有助于控制血压、提高服药依从性及生活质量。一项利用智能运动服进行脑卒中患者康复照护的研究[9]显示，使用3个月后患者运动功能和日常生活活动能力均有显著改善。可见可穿戴设备对监控和改善脑卒中患者生理状态，提高运动能力和自理能力具有较好效果。

表1 脑卒中干预照护可穿戴设备典型研究

2.2 移动应用技术

近年来，移动应用技术逐渐服务于脑卒中患者延续性康复照护，见表2。有研究[13]证明其是一种有效照护辅助工具。移动应用技术可以显著改善患者日常生活活动能力，界面友好、功能完善、操作便捷的App对患者心理解压也有较大帮助[14]。脑卒中患者使用相应App进行延续性康复照护一段时间后，在运动功能、神经功能、生活自理及质量、功能锻炼依从性等方面均有明显提高[15]。

表2 脑卒中干预照护典型App

2.3 机器人技术

自1990年智能看护机器人“护士助手”问世以来，越来越多成熟的机器人逐渐应用在干预照护中，见表3。目前，智能照护机器人(如慢性病管理机器人、陪伴机器人、康复机器人、辅助移动机器人以及远程监测机器人)已被应用于各类脑卒中患者康复照护[21-22]。

表3 脑卒中干预照护典型机器人

2.4 云技术

近年来，随着云技术快速发展，越来越多云技术应用于脑卒中患者干预照护，见表4。此外，邓燕玲等[27]利用云技术搭建脑卒中干预照护过程平台，通过文字、图片、语音、视频等多种形式进行实时互动交流，保障延续性照护实施[28]。

表4 脑卒中干预照护典型云平台

2.5 VR/AR技术

得益于交互灵活的特点，虚拟现实(virtual reality，VR)技术逐步进入医疗领域并在康复照护中被广泛应用[34]。研究显示，沉浸式VR康复系统结合互动式头针能更好地促进脑卒中患者上肢运动功能障碍的恢复[20，35]。结合VR技术的康复训练方法不但节省人力物力，而且可有效增加患者兴趣，同时激发其主动，提高治疗效率。增强现实(augmented reality，AR)系统既保留VR康复系统的优势，又维持患者感官效果的一致性，更有利于患者大脑内高级中枢的感知效果[21，36]。患者在AR环境中能以更自然的方式与真实场景和虚拟物体进行三维交互，提高真实性、交互性和实用性，见表5。

表5 脑卒中干预护理VR/AR典型应用

2.6 5G技术

5G在脑卒中干预照护及康复应用中主要功能包括：医疗机构连接、数据实时监测、医疗器械管理和无线监护等，见表6。

3 智能应用基本架构与特征分析

不断进步的信息技术解决了以往脑卒中照护的难点和痛点，促进了脑卒中照护、康复技术的智能化。智能技术将逐步改变脑卒中干预与照护模式，为脑卒中康复、康健带来新局面。从信息技术角度观察，智能技术实现脑卒中健康照护的新模式、新产品应具备信息采集、存储、处理、分析、挖掘和可视化等功能；能对患者服务指令及时作出响应，满足患者护理、康复、干预、指导、教育和心理辅导等服务需求；对患者诊疗、护理和康复状态进行长程监测，对全过程健康医疗数据进行汇总、分析和挖掘，实现精准、个性化的照护服务。因此，智能技术在脑卒中干预照护方面的有效应用可归纳为3个基本要素：智能技术、智能干预照护产品和干预照护服务模式，见图1。

图1 脑卒中智能干预照护基本架构

人工智能、大数据、智能机器人、云技术、物联网、区块链和5G等智能技术是脑卒中智能干预照护应用与发展的基础；干预照护服务模式是充分体现并有效满足用户需求的逻辑模型，也是促进智能干预照护产品发展的动力。在智能技术的支撑与干预照护服务需求的双重驱动下，产生了各类智能干预照护产品。干预照护服务模式与智能技术之间相互影响、相互促进，即新需求将促进技术不断发展，技术发展将会满足新需求从而促进服务模式创新。

4 脑卒中智能干预照护发展趋势

随着信息化不断发展和进步，脑卒中预后康复照护经历了从纯人力照护逐渐转向借助工具照护再到智能照护的转变过程。在这个过程中，实现脑卒中康复照护的技术也在不断更新迭代。由于应用于脑卒中康复照护领域各项技术日渐成熟，患者健康需求从延续性照护、恢复行动能力、保障基本生活水平等，开始向关注心理健康、精神需求等进一步提高生活质量方面转变[43]，而新技术应用于脑卒中康复照护形式将日益多样化，以兼顾更多医患需求。

对近6年典型研究文献进行统计，从脑卒中患者卒后需求角度分析，智能技术主要应用于脑卒中康复护理，见表7。从技术应用分布角度分析，由于5G通信技术刚刚兴起，受关注度还较低，VR/AR技术等受到较高关注，见图2。基于近年数据，利用线性回归对应用于脑卒中干预照护的各项智能技术未来发展趋势进行初步预测，见图3。预计到2030年，除了云技术外，其他各项技术均有大幅上升空间，特别是随着5G技术的普及，远程通信能力大幅提升，与其相关的移动应用、VR/AR将因远程交互能力进一步增强而更加受到关注。

图2 应用技术分布

图3 智能技术研究与应用趋势预测A：移动应用App；B：可穿戴技术；C：机器人；D：云技术；E：VR/AR；F：5G

表7 应用领域分布(篇)

5 结语

智能技术在脑卒中干预照护中的应用呈现出照护医疗一体化、照护技术革新化、照护功能多样化的发展趋势。照护医疗一体化是指为了使患者在不同康复阶段获得最适合当下自身情况的治疗及康复建议，脑卒中智能照护逐渐形成了医疗照护一体化的趋势，医生、护工和患者间的交互方式更加方便和高效。照护技术革新化是指为了契合各项生活所需，脑卒中患者的照护及康复领域不断引入各类新技术，为脑卒中康复及预后带来新局面。照护功能多样化是指患者需求决定照护平台功能的覆盖面，各照护平台呈现功能、性能日益多样化的发展趋势，通过对患者预后更加全面的干预措施，全方位地满足患者对健康身体和生活质量的追求。

目前脑卒中智能照护主要体现在移动应用技术、可穿戴技术、机器人技术以及云技术等方面。未来将有更多新技术被广泛应用，如5G将实现脑卒中远程在线实时诊断、康复指导、急救急护等；区块链将为脑卒中干预与照护带来更强的数据安全、个人隐私保护等；物联网将深入并普及到康复照护领域，构建更先进的体域传感网络以及环境传感网络，为脑卒中患者的全程监控、检测、数据采集、交互式干预等创造新的应用场景。