智能可穿戴設(shè)備在前交叉韌帶重建病人居家康復(fù)中的應(yīng)用效果

董 坤 ，郭錦麗 ，李佳慧 ，賈 婷

1.山西醫(yī)科大學護理學院，山西 030001；2.山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL）損傷是因體育運動導致的常見膝關(guān)節(jié)損傷[1]。ACL損傷后病人膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，嚴重影響其運動能力及生活質(zhì)量。臨床實踐已證明，關(guān)節(jié)鏡下外科手術(shù)重建是目前治療ACL損傷的有效方法[2]。但通過手術(shù)僅能恢復(fù)病人膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，其功能穩(wěn)定性的恢復(fù)仍需肌腱再血管化組織愈合改建，在此過程中科學規(guī)范的康復(fù)護理是保證移植肌腱愈合、提高膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、恢復(fù)膝關(guān)節(jié)功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。當前醫(yī)療背景下病人平均住院日縮短，ACL重建后的康復(fù)訓練由院內(nèi)轉(zhuǎn)向院外，家庭康復(fù)時間占整個康復(fù)周期的95%以上[4]。目前，我國社區(qū)護理功能尚未完全發(fā)揮，與之相適應(yīng)的康復(fù)理療體系也亟須優(yōu)化，病人居家康復(fù)進程中缺乏規(guī)范有效的指導，康復(fù)效果較差。如何對ACL重建病人進行康復(fù)管理，保證其康復(fù)鍛煉的標準性、依從性，提高居家康復(fù)效果成為目前亟待解決的問題。近年來，移動醫(yī)療與生物傳感技術(shù)的飛速發(fā)展推動可穿戴設(shè)備在骨科康復(fù)領(lǐng)域的使用，為病人居家康復(fù)提供了一種新型模式[5-6]。因此，本研究應(yīng)用智能可穿戴設(shè)備（NEO-SMART）對ACL重建術(shù)后病人進行康復(fù)管理，探究其在居家康復(fù)護理中的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2020年4月—2020年8月在山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院運動醫(yī)學科行ACL重建術(shù)病人70例作為研究對象。納入標準：MRI證實為ACL損傷或ACL損傷合并半月板損傷病人；年齡18～45歲；病人意識清楚，無認知功能障礙，并自愿參與配合本研究；術(shù)前無明顯的肢體腫脹、關(guān)節(jié)僵硬等；無其他膝部疾病及并發(fā)癥。排除標準：合并血管、神經(jīng)、骨折及膝關(guān)節(jié)其他韌帶損傷者；術(shù)后合并出血、感染等并發(fā)癥者；隨訪時間＜3個月，無法完成干預(yù)者。本研究經(jīng)山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準，研究中所有病人均被告知詳細試驗內(nèi)容并了解研究目的，簽署知情同意書。采用隨機數(shù)字表法將符合納入標準的70例病人分為觀察組和對照組，每組35例。干預(yù)過程中觀察組失訪2例，3例病人因個人原因退出研究；對照組失訪3例，2例病人出現(xiàn)術(shù)后感染，最終完成本研究病人60例，每組30例。兩組病人一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性，詳見表1。

表1 兩組病人一般資料比較

1.2 干預(yù)方法 兩組病人住院期間和出院后均接受醫(yī)護協(xié)同指導下的常規(guī)康復(fù)訓練，包括康復(fù)訓練的動作方法及相應(yīng)護理措施。對照組出院后采用常規(guī)康復(fù)計劃，進行自主訓練，指導來源于醫(yī)護口頭指導及公眾號，醫(yī)護于病人出院前1 d加強指導，告知病人第一階段康復(fù)護理方案及支具的調(diào)節(jié)使用方法，指導病人定期完成門診復(fù)查。觀察組在常規(guī)康復(fù)基礎(chǔ)上使用可穿戴設(shè)備進行康復(fù)鍛煉，由研究者指導病人離院前掌握可穿戴設(shè)備的使用，兩組病人康復(fù)流程相同，總康復(fù)時間均為12周。

1.2.1 手術(shù)與術(shù)后康復(fù)方法 兩組病人手術(shù)方式均為關(guān)節(jié)鏡下自體股薄肌與半腱肌重建前交叉韌帶術(shù)，手術(shù)中及術(shù)后康復(fù)指導均由同一組醫(yī)護團隊完成。ACL重建術(shù)后康復(fù)方案由運動醫(yī)學科醫(yī)師、康復(fù)治療師及骨科?？谱o士組成的多學科團隊制定，共4個階段，每個階段根據(jù)移植物的情況安排不同的康復(fù)護理，所有訓練動作均給予細化。詳見表2。

表2 ACL重建術(shù)后康復(fù)方案

1.2.2 應(yīng)用智能可穿戴設(shè)備康復(fù)方法 NEO-SMART是一種用于測量記錄關(guān)節(jié)活動度的設(shè)備。該設(shè)備由可穿戴智能綁帶（內(nèi)置姿態(tài)傳感器）、醫(yī)護端小程序及病人端APP（骨事通）構(gòu)成。病人使用時通過藍牙信號將綁帶與APP連接（連接時兩者距離不超過1 m），同時依據(jù)APP訓練模塊的引導將綁帶固定于正確位置，按照醫(yī)護推送的個體化康復(fù)方案進行鍛煉（系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)不同階段康復(fù)方案）。NEO-SMART內(nèi)置傳感器實時記錄病人康復(fù)動作的活動角度、次數(shù)及時長，系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)定的次數(shù)及角度自動判別病人鍛煉是否達標，超出或未達到設(shè)定值時軟件均給予警示提醒，每完成最低有效次數(shù)才能記錄康復(fù)數(shù)據(jù)。醫(yī)護端通過客觀數(shù)據(jù)的反饋，可實時評估、分析、調(diào)整康復(fù)方案，進行術(shù)后遠程精細化管理。病人可直觀了解自身康復(fù)狀況，學習相關(guān)康復(fù)護理知識。同時，NEO-SMART設(shè)置提醒功能，每日發(fā)送短信督促病人進行康復(fù)訓練。

1.3 評價指標

1.3.1 膝關(guān)節(jié)活動度（ROM） 使用量角器測量病人ROM，測量3次后取平均值，誤差不得超過1°。

1.3.2 大腿周徑差 于髕骨上緣10 cm處用軟尺測量雙側(cè)大腿周徑，測量3次后取平均值，患側(cè)大腿周徑差值=健側(cè)大腿周徑-患側(cè)大腿周徑，誤差不超過0.1 cm。1.3.3 Lysholm膝關(guān)節(jié)評分 包括跛行、拄拐、絞鎖、不穩(wěn)定、疼痛、腫脹、爬樓梯及下蹲8項內(nèi)容，總分100分，≥95分為優(yōu)秀，84～94分為良好，65～83分為尚可，＜65分為差[7]。

1.3.4 康復(fù)鍛煉依從性 使用國內(nèi)譚媛媛等[8]研制的骨科患者功能鍛煉依從性量表?？偡?5分，≤20分為低依從性，21～54分為部分依從，≥55分為高依從性。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行雙人錄入及統(tǒng)計分析，定性資料采用χ2檢驗，定量資料采用t檢驗、重復(fù)測量方差分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組ROM值比較 兩組ROM值重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示，時間效應(yīng)、組間效應(yīng)及交互效應(yīng)均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。術(shù)后4周、6周、8周觀察組膝關(guān)節(jié)ROM顯著優(yōu)于對照組，見表3。

表3 兩組病人手術(shù)前后膝關(guān)節(jié)ROM值比較(±s) 單位：°

表3 兩組病人手術(shù)前后膝關(guān)節(jié)ROM值比較(±s) 單位：°

組別觀察組對照組t值P例數(shù)30 30術(shù)前105.77±13.35 105.17±10.82 0.191＞0.05術(shù)后4周90.53±5.42 81.55±6.88 5.622＜0.05術(shù)后6周119.51±1.65 106.88±5.94 11.225＜0.05術(shù)后8周125.03±3.46 117.31±7.80 4.952＜0.05術(shù)后12周128.66±3.16 127.10±2.91 1.985＞0.05

2.2 兩組大腿周徑差比較 兩組大腿周徑差重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示，時間效應(yīng)、組間效應(yīng)及交互效應(yīng)均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；術(shù)后4周、6周、8周、12周觀察組大腿周徑差值均小于對照組，詳見表4。

表4 兩組病人手術(shù)后大腿周徑差值比較(±s) 單位：cm

表4 兩組病人手術(shù)后大腿周徑差值比較(±s) 單位：cm

組別觀察組對照組t值P例數(shù)30 30術(shù)后4周1.40±0.31 2.16±0.34-9.110＜0.05術(shù)后6周1.31±0.30 2.15±0.37-9.675＜0.05術(shù)后8周1.14±0.30 2.11±0.51-8.845＜0.05術(shù)后12周1.01±0.27 2.10±0.60-9.152＜0.05

2.3 兩組膝關(guān)節(jié)功能評分比較 兩組Lysholm評分重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示，時間效應(yīng)、組間效應(yīng)及交互效應(yīng)均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；術(shù)后4周、6周、8周、12周觀察組膝關(guān)節(jié)功能評分高于對照組，詳見表5。

表5 兩組病人手術(shù)前后Lysholm膝關(guān)節(jié)功能評分比較(±s) 單位：分

表5 兩組病人手術(shù)前后Lysholm膝關(guān)節(jié)功能評分比較(±s) 單位：分

組別觀察組對照組t值P例數(shù)30 30術(shù)前43.53±18.62 46.03±18.36-0.524＞0.05術(shù)后4周44.80±10.79 32.47±8.89 4.833＜0.05術(shù)后6周63.20±5.67 46.97±6.23 10.550＜0.05術(shù)后8周74.40±7.78 61.70±9.33 5.724＜0.05術(shù)后12周85.63±5.76 74.10±9.66 5.616＜0.05

2.4 兩組康復(fù)鍛煉依從性評分比較 兩組依從性重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示時間效應(yīng)、組間效應(yīng)具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），時間和組間交互作用差異無統(tǒng)計學意義（P=0.059）。兩組病人術(shù)后康復(fù)鍛煉依從性得分比較見表6。

表6 兩組病人術(shù)后康復(fù)鍛煉依從性得分比較(±s) 單位：分

表6 兩組病人術(shù)后康復(fù)鍛煉依從性得分比較(±s) 單位：分

組別觀察組對照組t值P例數(shù)30 30術(shù)后4周65.67±5.05 49.27±5.81 11.669＜0.05術(shù)后6周64.93±4.73 49.03±5.27 12.304＜0.05術(shù)后8周62.23±5.20 46.60±6.20 10.583＜0.05術(shù)后12周60.90±6.23 43.57±6.86 10.241＜0.05

3 討論

3.1 NEO-SMART可有效改善病人早期膝關(guān)節(jié)活動度，促進肌肉力量的恢復(fù) 膝關(guān)節(jié)活動度是ACL重建術(shù)后強調(diào)的首要指標，良好的膝關(guān)節(jié)屈伸活動度及肌肉力量是病人恢復(fù)日常生活及重返運動的基礎(chǔ)[1]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后4周、6周、8周觀察組病人膝關(guān)節(jié)ROM值均優(yōu)于對照組（P＜0.05），而術(shù)后12周隨訪時觀察組ROM值與對照組比較差異卻無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），與吳昕霞等[9-10]研究結(jié)果一致，與亓攀等[11]研究結(jié)果不一致。亓攀等[11]納入的研究對象為膝關(guān)節(jié)置換術(shù)病人，結(jié)果表明使用可穿戴設(shè)備組術(shù)后12周時ROM值高于對照組。本研究中因康復(fù)方案要求術(shù)后6周ROM屈曲達120°后依據(jù)病人自身情況逐步進行關(guān)節(jié)活動度的訓練，3個月時尚不需要追求最大彎曲角度，故術(shù)后12周兩組病人ROM差異不大。但正是基于NEO-SMART的ROM訓練可在術(shù)后早期膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)尚未黏連時達到第一、第二階段規(guī)定度數(shù)，為肌肉力量的恢復(fù)奠定了基礎(chǔ)。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后4周、6周、8周、12周觀察組大腿周徑差均小于對照組，表明NEO-SMART康復(fù)訓練在改善病人肌肉方面效果顯著，隨時間推移，周徑差逐步縮小。為保護移植韌帶，ACL重建術(shù)后前期需支具固定，不可避免會造成病人肌肉萎縮、關(guān)節(jié)僵硬。而NEO-SMART將可穿戴設(shè)備與APP相結(jié)合為病人屈膝練習提供一種客觀判斷依據(jù)，通過每日練習可增加關(guān)節(jié)活動范圍，盡早恢復(fù)關(guān)節(jié)活動度，重返日常生活。同時系統(tǒng)的語音提示可減少病人錯誤動作，保證其康復(fù)訓練質(zhì)量，推動股四頭肌肌肉恢復(fù)。

3.2 NEO-SMART可促進病人膝關(guān)節(jié)功能的整體恢復(fù) Lysholm膝關(guān)節(jié)功能評分量表主要用于評估膝關(guān)節(jié)韌帶損傷后關(guān)節(jié)功能狀況[12]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后4周、6周、8周、12周觀察組Lysholm膝關(guān)節(jié)功能評分高于對照組（P＜0.05），與相關(guān)研究結(jié)果[13]一致。提示使用NEO-SMART可明顯改善病人膝關(guān)節(jié)功能，利于術(shù)后康復(fù)，原因可能為：對比傳統(tǒng)自主康復(fù)訓練，有監(jiān)督指導、重復(fù)練習、成績反饋的NEO-SMART康復(fù)模式可為病人提供更具實際意義的康復(fù)訓練。智能可穿戴設(shè)備集術(shù)后指導、智能評估、實時預(yù)警、隨訪跟蹤為一體，在國內(nèi)醫(yī)護資源不足、康復(fù)理療分布不均的情況下，可在一定程度上減少人力投入，延伸優(yōu)質(zhì)護理服務(wù)，為病人居家康復(fù)提供一種系統(tǒng)化康復(fù)護理指導方案，利于病人科學、規(guī)范、高質(zhì)量完成康復(fù)訓練任務(wù)，促進膝關(guān)節(jié)功能的整體恢復(fù)。

3.3 NEO-SMART可提高病人參與康復(fù)鍛煉的依從性 ACL重建病人術(shù)后康復(fù)結(jié)局與康復(fù)鍛煉依從性密切相關(guān)[14]。有研究指出，70%的病人未能嚴格遵守術(shù)后康復(fù)方案，康復(fù)鍛煉依從性較差[15-16]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后4周、6周、8周、12周觀察組病人康復(fù)鍛煉依從性得分均高于對照組（P＜0.05），與尤炎麗等[17]研究結(jié)果相似。原因可能為：以自主康復(fù)為主的傳統(tǒng)居家康復(fù)缺乏專業(yè)監(jiān)督與指導，病人極易出現(xiàn)不會動、不愿動的現(xiàn)象，自我管理效能較低[16]。而將NEO-SMART作為居家康復(fù)輔助手段，可有效彌補自主康復(fù)訓練的不足。其中以任務(wù)為導向的康復(fù)訓練模塊可使病人明確每日目標實現(xiàn)情況，通過數(shù)據(jù)的直觀反饋衡量康復(fù)進度，進行自我管理。3D康復(fù)動作視頻指導、每日完成次數(shù)設(shè)定、短信提醒及醫(yī)護患間的定期交流反饋均可提高病人參與康復(fù)的自我能動性和積極性，有效解決康復(fù)鍛煉依從性低的難題。但本研究也發(fā)現(xiàn)，隨時間延長，病人康復(fù)鍛煉積極性有所下降，可能是因為ACL重建病人術(shù)后完全康復(fù)需較長的時間[18]，隨康復(fù)周期的延長，以青年為主的ACL重建病人逐步回歸日常生活，自覺康復(fù)，有所懈怠，且因重返學習或工作的需要，病人用于康復(fù)鍛煉的時間減少，故康復(fù)鍛煉積極性隨康復(fù)周期的延長逐漸下降。

4 小結(jié)

NEO-SMART為ACL重建病人居家康復(fù)提供了一種實時監(jiān)督、有效指導、操作便捷的康復(fù)方式，在改善病人早期膝關(guān)節(jié)活動度及功能、促進肌肉力量恢復(fù)、提高康復(fù)鍛煉依從性方面有一定的積極作用。另外，本研究尚存在一定局限性：研究對象樣本量小，隨訪時間較短，未能觀察到智能可穿戴設(shè)備在ACL重建病人的中長期效果，將在今后的研究中進一步改進。