乳腺癌術(shù)后居家患者基于運動捕捉技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練

葉曉露，徐靜娟，高雪娟，崔青，吳智水，孫曉英

近年來，乳腺癌發(fā)病率逐年增加，且趨于年輕化，由于醫(yī)療技術(shù)的進步，乳腺癌患者生存期延長，5年生存率達82%[1]，因此，其術(shù)后康復(fù)更加值得關(guān)注。術(shù)后早期規(guī)律的功能鍛煉可以有效緩解乳腺癌術(shù)后患者瘢痕攣縮、促進上肢功能早期恢復(fù)，以及減少術(shù)后淋巴水腫等并發(fā)癥的發(fā)生[2-3]。目前針對乳腺癌患者的康復(fù)干預(yù)手段很多，國內(nèi)有針對性的電話隨訪、基于微信管理平臺的干預(yù)、手機康復(fù)應(yīng)用軟件、虛擬現(xiàn)實設(shè)備等[4-7]；國外有知識管理智能手機應(yīng)用程序、帶計步器的智能程序等[8-10]。但目前的干預(yù)手段，多集中于術(shù)后飲食干預(yù)、健康宣教等，無專門用于記錄、管理和監(jiān)督乳腺癌患者術(shù)后功能鍛煉的在線程序，患者居家康復(fù)鍛煉依從性不高的問題仍然有待解決[11]。無標識人體運動捕捉技術(shù)，是通過攝像頭捕捉人體運動的關(guān)鍵部位、輪廓外形等，來記錄人體運動軌跡的一項技術(shù)[12]。運動捕捉技術(shù)與運動分析技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)被應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域：面向網(wǎng)絡(luò)的手指康復(fù)訓(xùn)練與評估系統(tǒng)、借助人體捕捉技術(shù)輔助分析膝關(guān)節(jié)炎患者運動功能改變、系統(tǒng)測量步態(tài)下肢關(guān)節(jié)角度等[13-15]。本研究于2019年8月至2020年8月將無標識運動捕捉技術(shù)與乳腺癌術(shù)后漸進式康復(fù)操結(jié)合，設(shè)計出一套專門針對乳腺癌術(shù)后患者康復(fù)功能鍛煉的在線程序，并進行效果評價，報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 采用便利抽樣法，選取2019年8月至2020年8月于蘇州大學附屬第三醫(yī)院乳腺外科手術(shù)的患者作為研究對象。納入標準：①年齡>18歲；②行單側(cè)手術(shù)，術(shù)后確診為乳腺癌；③可簡單操作并擁有平板或帶攝像頭的計算機等電子設(shè)備；④溝通無障礙，意識清楚；⑤簽署知情同意書。排除標準：①轉(zhuǎn)移性乳腺癌；②上肢或頸部有重大外傷史、手術(shù)史及感染史，有嚴重的骨科或風濕性殘疾而影響上肢功能；③并存帕金森等運動障礙性疾病；④并存心、肝、肺、腎功能不全等其他嚴重疾病；⑤并存全身感染、嚴重貧血和惡病質(zhì)等。脫落標準：①病情惡化無法繼續(xù)康復(fù)項目；②中途拒絕參與康復(fù)項目、聯(lián)絡(luò)中斷等無法完成追蹤。共納入72例乳腺癌術(shù)后需要進行居家康復(fù)的患者。按隨機數(shù)字表法，將納入患者隨機分為觀察組和對照組各36例。觀察組1例患者中途出現(xiàn)不耐受情況而終止治療，退出研究；對照組1例患者選擇別院進行后續(xù)治療，2例患者因覺干預(yù)過程繁瑣而拒絕參與研究。共68例完成研究，觀察組35例，對照組33例。兩組一般資料比較，見表1。

表1 兩 組 一 般 資 料 比 較

1.2方法

1.2.1對照組 兩組患者在院內(nèi)的康復(fù)訓(xùn)練相同，于術(shù)前對患者進行術(shù)前宣教；術(shù)后面對面指導(dǎo)患者早期握拳、伸指、活動手腕、前臂屈伸等動作。兩組患者于出院回家后開始康復(fù)訓(xùn)練。在患者出院時，發(fā)放印有早期功能鍛煉操的書面資料，指導(dǎo)患者回家后仍需規(guī)律做操，按照漸進式康復(fù)操內(nèi)容要求[16]，每天3次，每次10～15 min；添加患者入微信群，定時發(fā)送功能鍛煉通知。患者每隔3周來院隨訪及進行其他綜合治療時，評估傷口恢復(fù)以及肩關(guān)節(jié)活動度等情況，予以指導(dǎo)督促。

1.2.2觀察組

在常規(guī)護理的基礎(chǔ)上，采用基于運動捕捉技術(shù)的在線康復(fù)程序以協(xié)助患者居家康復(fù)功能鍛煉。

1.2.2.1程序設(shè)計的整體思路和框架 應(yīng)用Python編程語言進行程序開發(fā)，使用JavaScript語言進行后端制作。程序設(shè)計核心內(nèi)容分為三部分：①前期通過錄制不同人在不同背景穿不同衣服做乳腺癌術(shù)后康復(fù)操的上百個視頻，構(gòu)建訓(xùn)練參數(shù)化人體模型；②從視頻截幀圖像中捕捉對應(yīng)幀的患者肢體的變化外形；③將捕捉到的患者動作對應(yīng)幀與標準化模型作對比，患者整體運動的動作匹配程度最后通過轉(zhuǎn)化為百分制分數(shù)的結(jié)果呈現(xiàn)。

1.2.2.2程序使用 患者憑借賬號和密碼即可登錄網(wǎng)頁。進入系統(tǒng)后，拉滾動條選擇術(shù)后天數(shù)，即可進入下一界面。點擊示教視頻，患者可跟隨視頻講解的分解動作，學習漸進式乳腺癌術(shù)后康復(fù)操[16]的內(nèi)容，在結(jié)尾處會彈出“是否學會”的選擇按鍵，如點擊“否”則重新學習分解動作視頻，如點擊“是”則進入訓(xùn)練評分系統(tǒng)；如對康復(fù)操的內(nèi)容已較為熟悉可跳過示教視頻直接進入訓(xùn)練評分系統(tǒng)。進入訓(xùn)練評分系統(tǒng)后，患者端界面會出現(xiàn)紅虛線人形框，患者需站在紅虛線框指定的位置，頭、頸、軀干均在紅虛線框內(nèi)，站立位置大約距攝像頭1 m。患者跟隨視頻做康復(fù)操，攝像頭捕捉患者的動作，在后臺與標準動作進行對比，最后得出分數(shù)。康復(fù)程序整體采用快捷式設(shè)計，按屏幕提示進行操作，自動跳轉(zhuǎn)界面。

管理員端界面包括主頁、患者管理、基礎(chǔ)管理、系統(tǒng)管理。患者管理包括患者基礎(chǔ)信息和訓(xùn)練信息。基礎(chǔ)信息包括姓名、年齡、住院號、手術(shù)日期、手術(shù)類型等；訓(xùn)練信息包括時間、類型、得分。患者每次訓(xùn)練完畢程序自動計分，生成表格，醫(yī)護人員可隨時查看每例患者鍛煉完成的時間點，鍛煉頻率、動作吻合度情況，據(jù)此及時了解患者的鍛煉完成度及康復(fù)情況，并給予相應(yīng)的指導(dǎo)。

1.2.2.3實施乳腺癌術(shù)后康復(fù)在線程序的管理 患者出院時，將網(wǎng)址鏈接發(fā)送給患者，并將賬號和密碼發(fā)送給患者，指導(dǎo)患者登錄并試用；添加患者于微信群，定時發(fā)送功能鍛煉通知，同時在程序后臺管理中可見患者1周內(nèi)功能鍛煉的次數(shù)及做操分數(shù)(動作吻合度)；針對患者功能鍛煉數(shù)據(jù)情況，對患者進行評估和管理：若患者每天有3次以上鍛煉記錄且做操分數(shù)在80～100分，則對患者進行鼓勵和表揚，繼續(xù)鼓勵患者按時按量完成；若患者每天少于3次，且做操分數(shù)在60～80分，則與患者進行溝通詢問，了解患者居家功能鍛煉是否存在不規(guī)范；若患者每周不足10次，或做操分數(shù)在60分以下，則與患者溝通術(shù)后是否存在不良反應(yīng)，及時了解有無傷口感染、皮瓣下積液等情況并督促其回院隨訪檢查。

1.2.3評價方法 于出院時、出院3個月后進行評價。①乳腺癌術(shù)后功能鍛煉依從性量表。該量表由蘆鳳娟[17]編制，共有3個維度，18個條目。3個維度分別為：身體功能鍛煉依從(9條)、術(shù)后注意事項(5條)、主動尋求建議(4條)。每個條目使用1～4級的評分：根本做不到，偶爾做得到，基本做得到，完全做得到。計分方法為：18項得分和為總成績，總分越高，患者功能鍛煉的依從性水平越高。量表每個維度的Cronbach′s α系數(shù)為0.79～0.86，總體Cronbach′s α系數(shù)為0.87，重測信度系數(shù)為0.83。②上肢功能評定量表(Disabilities of Arm，Shoulder and Hand Scale，DASH)。該量表由患者自評，主要包括A、B兩個部分，A部分主要用于評估患肢的日常活動受限情況，包括23個條目，每個條目依據(jù)患者完成的難易程度依次分為：無困難、有點困難、有困難但能做到、很困難、完全不能5個等級，依次計1～5分；B部分主要用于評估患者手臂癥狀嚴重程度，包括7個條目，每個條目依據(jù)患者的感受分為：無、輕微、中度、重度、極度5個等級，依次計1～5分。得分越低，表示上肢功能恢復(fù)越好。總量表的Cronbach′s α系數(shù)為0.930，各條目Cronbach′s α系數(shù)為0.903～0.918[18]。③肩關(guān)節(jié)活動度。使用國產(chǎn)通用上肢肩關(guān)節(jié)量角器測量患側(cè)肩關(guān)節(jié)前屈、后伸、外展以及內(nèi)外旋的角度，以患者無任何不適或疼痛為宜。④握力。使用電子握力計(香山EH101型)測量患者握力。根據(jù)患者手掌大小調(diào)節(jié)手柄至合適位置，指導(dǎo)患者上肢下垂，緩慢均勻用力握手柄直至最大力緊握，再緩緩松開。握力計顯示數(shù)字即為最大力時的握力值，以kg為單位。間隔15 min后進行第2次測試，取兩次平均值。

1.2.4統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS23.0軟件進行統(tǒng)計學分析，采用χ2檢驗、t檢驗和秩和檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1兩組功能鍛煉依從性比較 見表2。

表2 兩組功能鍛煉依從性比較 分，

2.2兩組上肢功能評定得分比較 見表3。

表3 兩組上肢功能評定得分比較 分，

2.3兩組上肢肩關(guān)節(jié)活動度比較 見表4。

表4 兩組上肢肩關(guān)節(jié)活動度比較

2.4兩組握力比較 見表5。

表5 兩組握力比較

3 討論

常規(guī)居家康復(fù)護理不能監(jiān)督患者是否瀏覽觀看相關(guān)功能鍛煉的知識和視頻內(nèi)容，是否進行了按時按量的運動，患者實際的使用率不明，患者功能鍛煉的依從性得不到保證。通過運動捕捉技術(shù)與乳腺癌術(shù)后康復(fù)操相結(jié)合，設(shè)計在線應(yīng)用程序。患者通過帶前置攝像頭的平板或計算機登錄網(wǎng)址，在線進行功能鍛煉，無需其他傳感設(shè)備。無標識運動捕捉技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的通過傳感設(shè)備而追蹤和記錄人體運動軌跡，直接從圖像序列和視頻截幀中捕捉人體運動肢體的變化情況[20]，對場地和設(shè)備的要求降低，減少費用的投入，患者使用成本降低的同時依然保持運動的互動和趣味性。

本研究結(jié)果表明，兩組出院3個月功能鍛煉依從性得分均低于出院時，與既往研究[21]一致，但本研究觀察組出院3個月功能鍛煉依從性得分明顯優(yōu)于對照組，組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，說明乳腺癌患者術(shù)后在院期間，功能鍛煉依從性較高，但隨著時間的推移，雖然將視頻材料發(fā)放于患者，但患者出院后功能鍛煉的依從性逐漸降低，導(dǎo)致患側(cè)功能恢復(fù)不理想，這與患者出院后無人監(jiān)督提醒、患者術(shù)后功能鍛煉興趣不高有關(guān)[22]。本程序針對患者術(shù)后運動康復(fù)而設(shè)計，患者登錄后，按提示步驟，選擇相應(yīng)的術(shù)后天數(shù)，即可做相對應(yīng)的功能鍛煉操，尤其在術(shù)后早期，需要循序漸進增加動作時，程序的使用可以保證患者能準確地按術(shù)后康復(fù)不同階段的要求完成訓(xùn)練。因程序加入無標識人體運動捕捉技術(shù)，既增添了游戲互動元素，又無需其他額外的傳感設(shè)備，患者每次做完功能鍛煉操后，有相應(yīng)動作匹配度得分，增加了患者功能鍛煉操的興趣，此外醫(yī)護人員通過功能鍛煉信息的反饋，依據(jù)患者鍛煉的頻率和準確性及時督促提醒，與對照組比較，明顯提升了患者居家后的功能鍛煉依從性。

術(shù)后康復(fù)程序的使用加快患者的功能恢復(fù)。本研究結(jié)果顯示，兩組出院3個月患側(cè)上肢癥狀嚴重程度得分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，說明在基于無標識運動捕捉技術(shù)的乳腺癌術(shù)后康復(fù)程序的干預(yù)下，觀察組患者在癥狀嚴重程度得分要明顯低于對照組，對于患者患肢的不適癥狀有明顯改善。這與以往的研究[23]一致。乳腺癌患者術(shù)后早期規(guī)律的功能鍛煉，對減少患者出現(xiàn)患肢疼痛、麻木、針刺樣、無力、僵硬等感覺有效。另外，本研究兩組患者在肩關(guān)節(jié)活動度方面，出院3個月觀察組患者的前屈、外展和內(nèi)旋相對于對照組都有明顯的提升，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，P<0.01)，說明配合乳腺癌術(shù)后康復(fù)程序的使用，能有效促進乳腺癌患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)活動度的恢復(fù)，減少肩關(guān)節(jié)活動度受限帶來的不適。在握力方面，觀察組在出院時握力平均值低于對照組，出院3個月后，握力平均值高于對照組，雖然差異不顯著，但也在一定程度上提高了患者握力值。分析原因，這可能與握力使用的主要為前臂和手部的力量，而功能鍛煉對這部分影響較小。

綜上所述，基于無標識運動捕捉技術(shù)的康復(fù)鍛煉在線程序，能有效提高乳腺癌患者上肢功能鍛煉的依從性，改善患者術(shù)后常出現(xiàn)的患側(cè)上肢疼痛、麻木、無力、僵硬以及針刺樣感覺等癥狀，加快促進了患者術(shù)后前屈、外展、內(nèi)旋等肩關(guān)節(jié)活動度的恢復(fù)。本研究由于時間、人力和資源等有限因素，選取樣本僅為1所三甲醫(yī)院的患者，望下一步可以開展多中心大樣本的研究。