偏瘫康复训练交互系统设计研究

白伊莎 杨涛 吴正仲

摘要：为减少偏瘫患者康复训练整体费用，提高患者康复训练积极性，减轻医师工作强度，并调动家属参与程度。以服务设计为理论指导，运用其工具梳理各方关系及交互流程，并基于用户体验五要素对偏瘫患者康复训练系统进行全新定义与设计。提出新型多人游戏训练模式与康复设备家用租赁模式。可解决偏瘫患者康复训练体验不佳、费用过高、家属参与度过低等问题，同时该构想也可为康复领域设计研究提供借鉴与指导。

关键词：服务设计 交互设计 偏瘫患者 康复训练 多人游戏训练模式 家用租赁模式

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2023）19-0148-04

Abstract：In order to reduce the overall cost of rehabilitation training for hemiplegic patients，improve the enthusiasm of patients for rehabilitation training，reduce the work intensity of doctors，and mobilize the participation of family members.taking the service design as the theoretical guidance，use its tools to sort out the relationship and interaction process of all parties，and carry out a new definition and design of the rehabilitation training system for hemiplegic patients based on the five elements of user experience.A new multiplayer game training mode and a home rental model of rehabilitation equipment were proposed.It solves the problem of poor rehabilitation training experience，high costs，and family participation in hemiplegic patients. lower issues. Moreover，this concept can also provide reference and guidance for design research in the field of rehabilitation.

Keywords：Service design Interactive design Hemiplegia Rehabilitation training Multiplayer training mode Nome rental service

引言

目前，脑卒中已成为全球致死率较高疾病，具有高死亡率、高致残率、高复发率和高经济負担等特点，且趋于年轻化[1]。越来越多脑卒中患者需要进行照料及康复，尽早预诊与术后科学、及时的康复训练可极大恢复脑卒中患者运动能力和日常生活。脑卒中康复致残率高原因主要是康复训练缺乏系统科学训练；其次，大量患者因难以承受高昂费用而错过最佳康复时间也是原因之一。研究表明：相比被动训练，患者主动康复训练疗效甚好[2]。基于此，研发更为高效、便捷及经济的康复训练服务系统，缩短患者康复治疗周期，减轻家庭和社会经济负担，针对脑卒中偏瘫患者，应用服务设计对康复训练系统进行深入探究显得十分必要。

一、偏瘫患者康复训练

脑卒中偏瘫患者通过大量学习与训练可达到恢复肢体运动功能的目标。传统康复方式费时费力，且缺少客观数据作为参考。近年来，康复机器人逐渐承担支撑患者身体重量及带动患侧肢体运动的任务，在一定程度上提高了患者康复效率。国内外大量学者基于不同方法对偏瘫患者康复训练进行多维研究，如：房晓蕾[3]等人通过分析患者生理和心理特征，提出了易用性、交互性和安全性的设计原则，并设计了产品方案。李龙飞[4]等人基于虚拟现实、机器人技术等方法探究出一种主被动协同的下肢康复训练系统，以提高患者训练主动性。李叶[5]采用仿生学等技术开发了智能下肢外骨骼康复系统，实现了从卧位到步态训练及评估的创新。柴静[6]等人以机械传动机构对手部功能康复机器人设计原则进行分析归纳，以达到适应不同人群手指尺寸问题。

然而，上述学者大都从运动学、人体工学、机器人学等方面展开探讨，更关注偏瘫患者某一肢体部位、实现康复训练系统所需技术、算法优化、造型设计等对“物”的物理逻辑研究，却缺少了对偏瘫患者这一“人”的交互行为逻辑研究[7]，较少从以患者为核心的角度进行交互体验与作为被服务对象开展服务系统研究。因此本研究基于服务设计，通过探索核心用户交互行为对康复训练服务系统进行设计，以解决患者康复训练费用高、训练过程枯燥乏味等问题。

二、服务设计综述

服务设计实质是通过构建合理模式来组织和协调服务系统中人、物及交互方式以提高有形产品或无形服务的质量，带给用户良好的服务体验[8]。目前，康复流程主要是患病初期在综合医院康复科，中期转入专科康复医院，后期转入社区康复中心。但中国专科康复医院与社区康复中心数量远远不够且分布不均，大部分患者无法享受此环环相扣的三级康复服务模式，用户体验较差。所以，在现有康复机构难以大量扩建的情况下，需增加康复地点如居家康复以减轻患者经济负担，节省患者复诊时间。

近年，部分学者将服务设计及其工具运用于患者康复领域，以提高服务效率。夏敏燕[9]等人针对社区康复站点及利益相关者运用服务设计构建出“线上+线下”和“个体服务+公共服务”的服务系统，以提升用户体验。江加贝[10]基于服务设计提出可持续且具有适应性的康复养老模式，以促进社区化养老康复发展。戴佳妮[11]等人运用服务设计通过梳理康复过程相关触点与痛点提出体验推动因素与体验设计方向及功能架构，以提高方案适老化。由此可见，服务设计可辅助设计师思考影响患者康复体验的关键触点，设计出符合患者及相关利益者使用习惯与体验规律的产品或服务。

三、目标用户及利益相关者分析

（一）目标用户研究

本研究通过对福建省中医药大学附属康复医院的10名患者康复治疗过程、6种康复设备、2名康复医师及2名康复治疗师进行深入调研。现以一位典型脑卒中偏瘫患者家庭展开分析：邹叔叔，男，61岁，右侧上肢与下肢功能受损，表达沟通能力有障碍，患病已有2个月，处于康复训练中期阶段，目前仍在住院，妻子陪护，家庭月收入2万，近日康复内容无变化，情绪消极，训练积极性不高。妻子认为邹叔叔行动不便，医院离住处较远，附近无专科康复医院及社区康复中心，导致治疗效果不佳，妻子辞职专门照顾入院的邹叔叔，但住院费用及康复机器人使用费用都较为昂贵，给家庭造成了不小负担。康复医生认为积极训练能够提高康复效果，目前，邹叔叔训练态度较为消极，令妻子非常焦急。康复医师反映多数设备的康复报告来源于患者训练过程中产生的大量数据，无法产生直观结果，虽有数据却难以看懂患者病情。

（二）利益相关者服务需求分析

针对脑卒中偏瘫患者，以满足其康复需求为中心，有利于梳理不同利益相关者之间的关系，建立利益相关者图，如图1所示。以脑卒中偏瘫患者为核心用户向四周辐射，主要形成三大服务主体：

（1）核心服务主体：由康复医师、专业陪护者及家人组成，其直接关系到患者康复过程中的体验与康复效率及效果。

（2）直接服务主体：由病友、配送员、清洁员、后台管理员、运营商、物流公司组成，通过连接与配合核心服务主体及患者选定的服务提供支持。

（3）间接服务主体：由研发团队、医疗器械公司、政府、社会保障机构等共同组成，配合核心服务主体提供技术与资金等方面的支持。

调研分析认为，偏瘫患者康复训练痛点与机会点主要包括：

（1）痛点：康复训练住院费用及训练器械使用费用昂贵；机会点：减少住院率的同时降低训练器械使用费用，政府、社会保障等机构应增加对器械使用费、住院费等相关费用报销及补贴力度。（2）痛点：专科康复医院及社区康复中心数量不足，无形中增加了患者康复成本，缩小了患者活动范围；机会点：使患者可居家康復，并便捷使用康复器械。（3）痛点：患者至医院复诊不便，耗费时间；机会点：康复医师可在线对患者进行肢体功能诊察与康复方案修改。（4）痛点：多数康复训练内容交互行为单一且枯燥，易致患者消极情绪；机会点：增加患者康复训练过程中互动角色与互动行为。

根据分析本研究引入新型康复机器人家用租赁服务，以满足患者在家进行康复训练、减少住院费用、增加患者日常活动空间和自由时间的需求。同时，引入多人游戏训练服务，患者可与病友或家人朋友共同完成训练任务，满足提高患者训练积极性的需求。

四、偏瘫康复训练服务系统研究

（一）构建服务蓝图

服务蓝图以可视化方式对偏瘫康复训练服务系统进行描述。整个康复训练服务过程分为服务前、选择服务、定制服务和服务后4个部分，如图2所示。

1.服务前阶段，用户通过推广渠道了解并加入服务项目。

2.选择服务阶段，包括多人游戏训练服务和家用租赁服务。多人游戏训练服务是用户通过平台发布或者直接加入多人游戏训练模式，在预约时间内与病友或者家人朋友共同完成康复训练任务，若预约失败，后台将自动改为单人游戏训练模式；家用租赁服务则是用户通过平台发布的康复机器人信息进行租用，配送员在规定时间内将康复机器人送达指定地点。

3.定制服务阶段，服务系统平台评估患者运动等级并依据算法得出康复计划，康复医师针对患者病情分析与调整个人康复计划，系统根据定制的康复计划为患者提供服务，患者根据针对性服务进行康复训练。

4.服务后阶段，即完成患者的个人康复计划。通过该服务系统可满足患者的不同需求。在服务人员上，康复训练系统将康复医师、病友、配送员、清洁员、政府人员、社会工作者、家人、专业陪护人等多方人员有序组织起来为偏瘫患者提供综合服务。在服务场所上，该服务系统打破了传统的三级康复体系，患者不仅可选择大型医院康复科、专科康复医院和社区康复中心，居家康复也成了新选项，在减少康复成本基础上实现居家康复训练的可能性。在服务设施上，该服务系统通过手机、智能检测设备等产品与患者建立联系，对患者肢体功能进行全面检测与评估，经过系统智能分析得出个性化康复方案，同时可多人协同完成训练任务，提高患者康复训练积极性。在服务信息上，该服务系统允许康复医师远程监控患者肢体体征和康复进度，同时以患者临床数据为依据分析与调整康复方案。这种客观数据与主观经验相结合的医疗方式使康复医师能够作出更为科学、明智与及时的康复决策。

（二）服务系统设计

服务系统图以脑卒中偏瘫患者康复训练需求为中心，整合运营商、开发商、物流公司、政府等各方资源优势，梳理信息、资金与物质之间的流动，如图3。

信息流包括：（1）患者根据运营商提供的信息选择服务，运营商反馈给患者康复数据；（2）运营商收到信息后，将患者需求信息发送给物流公司；（3）物流公司将送货信息传递给配送员；（4）患者与家人、病友之间存在信息传递；（5）患者与康复医师之间通过运营商进行信息传递；（6）患者家人通过运营商了解患者康复信息；（7）患者家人与康复医师之间传递信息。（8）后台管理员管理运营商信息。资金流包括：（1）医疗器材公司向制造商、研发团队、游戏开发商、物流公司及租赁中转站付费，并与运营商存在资金流动；（2）患者家人向专业陪护者提供的服务与在运营商租用康复机器人进行付款；（3）运营商将患者家人所付的部分费用划拨给物流公司与医疗器械公司，并支付后台管理员工资；（4）物流公司向配送员支付工资；（5）租赁中转站向清洁员支付工资；（6）康复机构向康复医师支付工资。物质流包括：从制造商、游戏开发商及研发团队提供的康复机器人，医疗器械公司将一部分配送至租赁中转站，租赁中转站、物流公司、配送员和患者之间存在物质流动。

（三）服务流程及关键交互节点

服务流程图将用户旅程、接触点、情感与需求进行可视化。如图4所示，该康复训练系统服务流程可分为4个阶段：（1）注册登录，患者或其家属需下载App，并进行注册以完善信息，登录后可了解康复信息及服务系统功能；（2）训练前，用户可预约多人游戏或租用康复机器人，等待预约时间进行训练；（3）训练中，患者需先进行身份验证，在医师或视频示教下学习训练内容，通过智能分析进行运动等级评估，获得康复方案后进行康复训练；（4）训练后，系统提供患者康复报告供患者、患者家属及医师查看与分析，租用康复机器人用户需请求回收机器人。

本研究针对训练前、训练中及训练后进行优化，增加了多个交互行为节点，以提高偏瘫患者康复训练积极性，关键交互节点主要包括：

1.多人游戏训练服务。患者可以在系统平台上发布多人游戏训练预约信息，等待其他人加入；也可以直接加入已发布在平台上的预约邀请。预约完成后患者可以通过语音、文字等适宜的交互方式与游戏好友进行交流，共同完成训练任务。其他人的加入可带动患者训练情绪与积极性，达到更为良好的训练效果。

2.家用租赁服务。居家康复患者通过浏览发布在系统平台上的康复机器人信息进行租用，配送员在规定时间内将康复机器人送达指定地点，在此之前清洁员已将康复机器人清洗与消毒。该交互节点可满足患者训练的多场所选择性，主要为康复中后期有一定主动运动能力的患者提供时间与地点上的便利，同时可节省高昂住院费用。

3.评估运动等级。患者在康复训练前需在康复机器人引导下以一定医学标准评估其运动等级，为此后系统平台定制个人训练方案提供数据，也为康复医师调整训练方案和诊察患者康复进度提供科学依据，同时，患者和其家人可查看康復报告，了解确切病情进展。

4.定制个人训练计划。一方面系统依据患者运动等级经过智能分析提供训练方案，供康复医师在此基础上进行调整与修改；另一方面，康复医师可直接为患者设置一整套训练方案，满足特殊职业患者的运动轨迹需求。

5.康复训练效果反馈。患者完成训练任务后，系统将提供可视化康复数据报告供患者、患者家人及医师查看，并保存所有康复训练数据以生成康复周期效果图，使各方利益相关者了解患者整体康复进度及效果。

五、偏瘫康复训练系统交互设计

由上文对脑卒中患者用户需求及核心服务主体康复医师和患者家属分析，通过用户体验“战略-范围-结构-框架-表现”五要素，对脑卒中偏瘫患者康复训练系统（患者端）进行分析及设计。

战略层：站在用户角度需解决目标群体要通过某个服务体系或产品得到什么 这一问题。偏瘫患者康复训练核心需求包括降低治疗费用、提高患者康复训练积极性，尽早康复回归社会。

范围层：康复训练系统属于功能型产品，需考虑其功能需求规格。该系统可为处于中后期的患者在已有功能的基础上提供租赁与多人游戏服务模式，以满足患者居家康复和提高训练积极性需求。

结构层：主要通过信息架构来构建康复训练过程，包括疗程信息、康复训练模块、康复评估模块、游戏信息与租赁模块等信息。

框架层：该要素主要聚焦于独立组件和它们之间的相互关系，对结构层进行深入与细化。

表现层：主要解决界面逻辑排布的感知呈现问题，决定系统信息元素应如何分组与排列，思考针对目标用户在视觉上应如何呈现以达到更好的用户体验。

根据脑卒中偏瘫患者痛点、用户需求、生理、心理特征与实际情况并结合以上用户体验五要素进行综合分析与梳理，对康复训练App交互界面进行了设计，如图5所示，偏瘫患者康复训练系统整体布局风格以简约规整为主，配色方案以使用户具有清新感及放松感为宜。组件进行圆角处理，达到识别度高、安全性强与柔和的作用，整体模块应增强视觉感。另外，以适应用户视力衰退的生理特征，应使用大号字体，类似功能控件宜采用相同视觉呈现方法，降低用户学习成本，以减少用户对系统的距离感。整体配色以代表健康与希望的薄荷绿为主基调，柔和的视觉效果给人以恬静、积极乐观的内在感受。

为充分满足患者康复训练及舒缓心情的需求，App界面设计增加了功能与信息交互节点，为偏瘫患者提供多样化的训练方式与场景，且界面布局、配色及操作降低了系统使用难度，增强了用户体验感，以提高患者康复训练积极性。

结语

针对目前脑卒中患者术后进行康复训练的弊端，运用服务设计提出新型多人游戏训练服务和家用租赁服务于偏瘫患者康复训练服务系统中，该系统基于易于使用的电子设备获得个性化训练方案，可降低患者住院率，不仅减少了资金成本与时间成本，也可增加患者日常活动空间，一定程度提高患者训练积极性，提早患者针对日常生活活动训练时间。另外，客观协同的患者数据无论是在更换康复地点还是康复医师的情况下依然可以保持患者康复数据和康复训练的连续性，并为康复决策提供可靠依据。同时，该构想更为有效地利用现有医疗与社会资源，有一定的社会价值。▃

基金项目：福建省引进台湾高层次人才“百人计划”（GY-S21081）；福建省社会科学基金项目：针对偏瘫康复训练的工程评价机制与人机交互策略研究（FJ2021B187）；福建工程学院科研启动基金项目：康复机器人控制策略与人因工程研究（GY-Z20089）