面向社區(qū)的腦卒中患者上肢康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

趙峰，趙鋒，董媛媛，劉瀚之，曾云帆，郭英琪

面向社區(qū)的腦卒中患者上肢康復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究

趙峰1，趙鋒2，董媛媛3，劉瀚之2，曾云帆2，郭英琪2

（1.西安建筑科技大學(xué) 理學(xué)院，西安 710055，2.西安建筑科技大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院，西安 710055；3.陜西省康復(fù)醫(yī)院，西安 710065）

為提高腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練的主動性和積極性，改善當(dāng)前因訓(xùn)練枯燥乏味導(dǎo)致的訓(xùn)練中斷情況。首先，通過對醫(yī)院和康復(fù)機(jī)構(gòu)的實(shí)地調(diào)研，以腦卒中上肢康復(fù)訓(xùn)練理念及技術(shù)為核心，分析現(xiàn)有上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品的優(yōu)勢及不足，研究腦卒中上肢康復(fù)治療模式提取相應(yīng)上肢運(yùn)動特征；其次，選擇國內(nèi)外流行的幾款情景游戲，分析其情景特點(diǎn)和操作方式；最后，將腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練動作與經(jīng)典游戲情境相匹配，探究兩者結(jié)合的可行性。從設(shè)計(jì)學(xué)的角度出發(fā)，通過多學(xué)科、交叉性設(shè)計(jì)研究，為腦卒中患者設(shè)計(jì)了一系列趣味性上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品。經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該系列產(chǎn)品在提高患者主動訓(xùn)練意識、訓(xùn)練效率及效果等方面具有顯著優(yōu)勢。

腦卒中；社區(qū)康復(fù)；上肢康復(fù)訓(xùn)練；游戲化

腦卒中是老年人群體發(fā)病率很高的疾病，隨著我國人口老齡化的加劇，腦卒中現(xiàn)患人數(shù)高居世界首位，已成為導(dǎo)致成年居民死亡和殘疾的首位病因[1]。腦卒中發(fā)病率呈顯著上升趨勢，與發(fā)達(dá)國家降低趨勢相反[2]。《中國腦卒中防治報(bào)告2019》顯示高危人群檢出率為19.84%，高危人群中40～64歲個(gè)體占比73.88%[3]。研究證明，約30%～36%的腦卒中患者在發(fā)病6個(gè)月后仍遺留上肢功能障礙，而上肢功能的恢復(fù)與大腦的認(rèn)知密切相關(guān)，腦卒中發(fā)病后的6個(gè)月內(nèi)是康復(fù)的黃金期，若患者進(jìn)行適量合理的康復(fù)訓(xùn)練，可有效恢復(fù)患者肢體的運(yùn)動能力。目前市場上腦卒中的后期康復(fù)設(shè)備普遍體積大、價(jià)格高，且以物理治療為主，沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)及枯燥重復(fù)的機(jī)械性動作，嚴(yán)重降低患者主動參與興致、配合度、依存性等；而且現(xiàn)有康復(fù)設(shè)備很多只針對康復(fù)訓(xùn)練，不能與生活自理結(jié)合起來[4]。再者，針對腦卒中領(lǐng)域的康復(fù)訓(xùn)練通常是有限的，康復(fù)訓(xùn)練過度依靠治療師，專業(yè)康復(fù)設(shè)備有著成本高、操作不易、動力不足、低便攜性等缺點(diǎn)[5]。調(diào)查顯示，98.3%的腦卒中患者及家屬希望在出院后得到持續(xù)專業(yè)的居家康復(fù)服務(wù)，患者后期回歸社區(qū)及家庭的意愿較強(qiáng)。在后期康復(fù)治療中，社區(qū)將成為腦卒中患者的主要康復(fù)場所之一，其重要性不言而喻。因此，有必要為腦卒中患者設(shè)計(jì)適合社區(qū)的趣味化上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品。

1 現(xiàn)有上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品特征及訓(xùn)練動作分析

為了更準(zhǔn)確地尋找面向社區(qū)康復(fù)的腦卒中患者上肢訓(xùn)練產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，2018年至今，團(tuán)隊(duì)先后深入陜西省康復(fù)醫(yī)院、西安交通大學(xué)附屬三二零一醫(yī)院、西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，實(shí)際了解了腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品。

上肢康復(fù)主要分為物理治療階段和作業(yè)治療階段。物理治療階段依靠外力對患者痙攣的肢體進(jìn)行被動運(yùn)動，如上肢電動康復(fù)機(jī)，這類器械功能單一、體積龐大，且需要治療師的指導(dǎo)陪護(hù)。作業(yè)類訓(xùn)練產(chǎn)品可加速患者日常生活活動能力的恢復(fù)，其以功能導(dǎo)向?yàn)橹?，可結(jié)合其他康復(fù)療法[6]對患者進(jìn)行治療。但該類產(chǎn)品多數(shù)設(shè)計(jì)簡單、訓(xùn)練動作單一、機(jī)械枯燥，且患者無法得到訓(xùn)練效果的直觀反饋，容易降低患者的訓(xùn)練積極性，影響康復(fù)效果。如今，有機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、新興康復(fù)理論、專業(yè)康復(fù)技術(shù)的智能化、趣味化康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品等，例如，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所自主研發(fā)的“趣味性智能居家康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)”，訓(xùn)練過程極具趣味性，能夠提高患者訓(xùn)練積極性，強(qiáng)化患者運(yùn)動學(xué)習(xí)能力[7]?？祻?fù)機(jī)械手是康復(fù)醫(yī)學(xué)和機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合，其目的是通過外帶輔助器具約束受傷肢體的運(yùn)動范圍，重建手部的運(yùn)動系統(tǒng)功能，從而對患者患肢進(jìn)行康復(fù)治療[8]。研究證明認(rèn)知正常的患者在進(jìn)行趣味性康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，注意力更集中、執(zhí)行能力較好、主動性更強(qiáng)，能更好地進(jìn)行正確有效的訓(xùn)練。但研究尚處于初級水平，加之虛擬設(shè)備開發(fā)和投入費(fèi)用較高，目前還無法大規(guī)模推廣[9]。通過對現(xiàn)有上肢康復(fù)類產(chǎn)品的分析，結(jié)合醫(yī)院及康復(fù)機(jī)構(gòu)實(shí)地調(diào)研、社區(qū)走訪，總結(jié)出面向社區(qū)康復(fù)的腦卒中患者上肢訓(xùn)練產(chǎn)品的關(guān)鍵特征，見圖1。

圖1 面向社區(qū)康復(fù)的上肢訓(xùn)練產(chǎn)品關(guān)鍵特征提取

2 幾款經(jīng)典電子游戲及其操控特征分析

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的今天，電子游戲在生活中已非常普遍。世界上曾出現(xiàn)很多諸如俄羅斯方塊、貪吃蛇、打磚塊這樣的經(jīng)典休閑益智類游戲，它們操作簡單，可玩性強(qiáng)，至今長盛不衰。

貪吃蛇、打磚塊、馬里奧3款游戲自問世至今，久盛不衰，深受世界玩家的喜愛，見圖2。貪吃蛇游戲是一款休閑益智類游戲，有PC和手機(jī)等多平臺版本。該游戲通過控制蛇頭方向捕獲食物，從而使蛇身越來越長，游戲通過鍵盤操作舌頭方向，玩法簡單，老少皆宜[10]。打磚塊游戲于1975年由史蒂夫·喬布斯和沃茲設(shè)計(jì)完成，隨后被多家游戲公司模仿、改進(jìn)，逐漸發(fā)展成為深受玩家喜愛的經(jīng)典小游戲。玩家通過控制水平的棒子，用不斷彈來彈去的球去撞擊磚塊，撞擊成功磚塊消去，球碰到磚塊、棒子與底面以外的三面會反彈，落到底面失去一顆球，磚塊全部消去即為過關(guān)[11]。馬里奧系列游戲，被稱為世界電子游戲的巔峰，從20世紀(jì)80年代發(fā)布至今的40年時(shí)間里，始終長盛不衰，款款大賣。玩家操控著馬里奧在童話般的世界里穿梭跳躍，在一次又一次的失敗，而一次又一次地站起來之后，給無數(shù)玩家一種樂觀向上的精神指引[12]。

圖2 經(jīng)典游戲貪吃蛇、打磚塊、超級瑪麗操作方式

上述3款游戲操作簡單，可玩性強(qiáng)，游戲開發(fā)者深刻洞察了玩家們的心理，用生動的劇情、小目標(biāo)、排行榜等手段，喚醒玩家的參與熱情，加之簡單的操作方式、易懂的游戲規(guī)則，讓玩家可以快速上手。從游戲任務(wù)、游戲操作、游戲激勵(lì)3個(gè)方面可以總結(jié)3款游戲的關(guān)鍵特征，見表1。而動作枯燥、機(jī)械重復(fù)的上肢康復(fù)訓(xùn)練，正好可以借鑒電子游戲的操作特征，結(jié)合游戲情境，使康復(fù)訓(xùn)練過程不再單調(diào)，充滿趣味性的訓(xùn)練過程將極大地提高患者的訓(xùn)練熱情和主動性。研究證明，上肢功能的恢復(fù)與大腦的認(rèn)知密切相關(guān)，腦卒中患者手功能的康復(fù)效果很大程度上決定了整體的康復(fù)效果。這3款游戲手腦結(jié)合，可以提取其操控動作，結(jié)合傳統(tǒng)上肢康復(fù)訓(xùn)練的關(guān)聯(lián)關(guān)節(jié)，為之后的趣味性上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

表1 游戲關(guān)鍵元素提取

Tab.1 Key game elements extraction

基于3款游戲的操作方式，結(jié)合適用于社區(qū)康復(fù)的上肢訓(xùn)練動作，主要訓(xùn)練內(nèi)容涉及肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)及掌指關(guān)節(jié)的運(yùn)動能力。根據(jù)上文提取的面向社區(qū)康復(fù)的上肢訓(xùn)練產(chǎn)品關(guān)鍵特征，將游戲操作特點(diǎn)與上肢不同部位的訓(xùn)練動作重新組合（見圖3），可以產(chǎn)生一系列新的腦卒中康復(fù)產(chǎn)品概念，為面向社區(qū)的腦卒中患者上肢趣味性康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供選擇。

圖3 基于游戲操作特征的概念產(chǎn)品功能組合

3 經(jīng)典游戲與上肢康復(fù)動作結(jié)合的機(jī)會點(diǎn)分析

3.1 兩者操作方式類似

肩關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練動作為肩關(guān)節(jié)的外展、內(nèi)收、前屈、后伸、水平外展、水平內(nèi)收；肘關(guān)節(jié)和前臂復(fù)合體的康復(fù)訓(xùn)練動作為肘和前臂復(fù)合體的屈和伸、旋前、旋后；腕關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練動作為腕的尺偏和橈偏、掌屈和背伸；掌指關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練動作為手指的屈和伸，見圖4。

一般在康復(fù)訓(xùn)練過程中會單獨(dú)訓(xùn)練一個(gè)肌群，重復(fù)做出某個(gè)特定動作或在康復(fù)器械的輔助下完成某個(gè)特定動作。與此相比，電子游戲的操作需要玩家在游戲過程中重復(fù)相同的動作，與康復(fù)訓(xùn)練要求十分相似。

圖4 上肢關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練動作

3.2 對大腦的訓(xùn)練

腦卒中后的康復(fù)訓(xùn)練以“大腦可塑性理論”為依據(jù)，卒中后增強(qiáng)功能康復(fù)訓(xùn)練對改善大腦可塑性及改善神經(jīng)功能缺損也非常重要[13]。隨著患者肢體功能的恢復(fù)，以功能為導(dǎo)向的作業(yè)治療，通過大腦主動意識控制下的反復(fù)肌肉主動運(yùn)動，可進(jìn)一步促進(jìn)腦功能重組、重建，緩解功能受限程度，提高日常生活及社會參與能力。

電子游戲通過劇情設(shè)置、交互設(shè)計(jì)等感官刺激引導(dǎo)玩家理解游戲邏輯，通過大腦的主動意識控制相應(yīng)肌肉做出反應(yīng)，通過上肢各部控制相應(yīng)游戲外設(shè)上的按鍵操控游戲。電子游戲的操作是玩家自愿、主動、下意識地用大腦控制肌肉做出相應(yīng)反應(yīng)，而作業(yè)治療同樣要求患者主動參與，但是現(xiàn)有訓(xùn)練動作枯燥的作業(yè)治療器械，很難讓患者保持興趣，甚至讓患者產(chǎn)生抵觸情緒，導(dǎo)致訓(xùn)練達(dá)不到預(yù)期效果。因此，可以將引人入勝的電子游戲與枯燥的作業(yè)治療訓(xùn)練動作相結(jié)合，增加作業(yè)治療的趣味性，提升患者訓(xùn)練的效率和效果。

3.3 對肢體精細(xì)操作的鍛煉

腦卒中偏癱的恢復(fù)次序呈現(xiàn)出下肢較上肢快，近端較遠(yuǎn)端易的特點(diǎn)[14]。在作業(yè)治療階段，以生活、工作中的功能為導(dǎo)向，抓握、拿捏、插拔、移動、旋轉(zhuǎn)等操作是生活工作中必備的動作，這些動作依賴于腕、掌、指的靈活配合。電子游戲的控制一般依靠玩家精準(zhǔn)的肌肉控制能力，通過手指、手腕等上肢動作，進(jìn)行精準(zhǔn)的操控，逐漸完成難度不斷加大的游戲關(guān)卡。電子游戲的操作由患者手指、手掌等遠(yuǎn)端肢體的精細(xì)控制實(shí)現(xiàn)，這一特征與作業(yè)治療中，對遠(yuǎn)端細(xì)小肢體的訓(xùn)練要求十分相似。

3.4 簡單動作的重復(fù)

傳統(tǒng)的作業(yè)治療及日常生活模擬訓(xùn)練單一且不規(guī)范，腦卒中的康復(fù)訓(xùn)練動作大多都是簡單肢體動作的不斷重復(fù)，患者通常難以堅(jiān)持長達(dá)幾個(gè)月甚至數(shù)年的康復(fù)訓(xùn)練。電子游戲的操作多為若干按鍵的反復(fù)按壓，與腦卒中康復(fù)訓(xùn)練的簡單動作重復(fù)相似。

通過上述結(jié)合的機(jī)會點(diǎn)分析，腦卒中康復(fù)的作業(yè)治療動作與電子游戲的操作有眾多相似之處。電子游戲具有可玩性強(qiáng)、引人入勝的特點(diǎn)，而傳統(tǒng)腦卒中康復(fù)訓(xùn)練過程單調(diào)機(jī)械、容易使患者喪失積極性和主動性，訓(xùn)練效果難以保證，患者需要在康復(fù)治療上花費(fèi)的精力、經(jīng)濟(jì)成本都會成倍增加。所以將枯燥的康復(fù)訓(xùn)練動作合理地與電子游戲的操控方式相結(jié)合，可以增加康復(fù)訓(xùn)練過程的趣味性，減輕患者康復(fù)訓(xùn)練過程的心理壓力和抵觸情緒，讓患者可以主動地參與康復(fù)訓(xùn)練中去，同時(shí)改變傳統(tǒng)訓(xùn)練器械的空間使用限制，滿足患者回歸社區(qū)和家庭后的康復(fù)訓(xùn)練需求。

3.5 認(rèn)知功能的訓(xùn)練

研究表明，80%以上的腦卒中患者存在不同程度的認(rèn)知功能障礙，繼而增加腦卒中后的死亡風(fēng)險(xiǎn)[15]。隨著康復(fù)理念、數(shù)字科技的發(fā)展，以及患者對康復(fù)質(zhì)量的要求越來越高，認(rèn)知功能訓(xùn)練開始被醫(yī)學(xué)界重視。電子游戲以其易操作、趣味性、反饋及時(shí)等優(yōu)勢，已經(jīng)越來越多的被運(yùn)用于改善患者大腦認(rèn)知能力的訓(xùn)練中。甚至較為前沿的體感游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也被應(yīng)用到腦卒中的康復(fù)治療中，有研究表明，游戲的引入可以改善腦卒中患者認(rèn)知功能障礙[16]。

4 面向社區(qū)的趣味性腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計(jì)

4.1 趣味性腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

結(jié)合上述分析，提取游戲的操作特征，設(shè)計(jì)了一系列面向社區(qū)的趣味性腦卒中患者上肢社區(qū)康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品，見表2。

其中電子游戲化作業(yè)訓(xùn)練器，是上肢作業(yè)治療的專業(yè)康復(fù)動作與經(jīng)典電子游戲結(jié)合的產(chǎn)物，訓(xùn)練時(shí)，將訓(xùn)練器與移動終端或電腦連接，患者通過操作康復(fù)訓(xùn)練器來操控電子游戲（見圖5），在沉浸于電子游戲的過程中即可對上肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

實(shí)體游戲化作業(yè)訓(xùn)練器，是上肢作業(yè)治療的專業(yè)動作結(jié)合，患者在進(jìn)行游戲的過程中即可訓(xùn)練到上肢肌肉與關(guān)節(jié)。以“轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器為例，該產(chǎn)品由抓握組件、基座、齒輪組、數(shù)據(jù)測量裝置四大部分構(gòu)成，見圖6。其中抓握組件根據(jù)不同的抓握訓(xùn)練需求，設(shè)計(jì)有柱狀抓握、球狀抓握、勾狀抓握、指捏抓握、上肢協(xié)調(diào)運(yùn)動組件?！稗D(zhuǎn)盤”的使用流程包括：根據(jù)訓(xùn)練計(jì)劃選擇，并安裝相應(yīng)的抓握組件；然后，患者佩戴數(shù)據(jù)測量裝置，連接手機(jī)app，使用“轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器進(jìn)行訓(xùn)練；訓(xùn)練結(jié)束后可在“康復(fù)獅”APP查詢訓(xùn)練數(shù)據(jù)。

4.2 輔助訓(xùn)練APP開發(fā)設(shè)計(jì)及訓(xùn)練數(shù)據(jù)反饋

隨著時(shí)代的發(fā)展，中老年人使用智能手機(jī)已經(jīng)很普遍。在移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能手機(jī)APP的應(yīng)用啟發(fā)了眾多傳統(tǒng)行業(yè)，醫(yī)療行業(yè)也是如此，各種線上問診、線上就醫(yī)平臺如雨后春筍般出現(xiàn)。因此，應(yīng)時(shí)代所需社區(qū)康復(fù)行業(yè)同樣需要集康復(fù)訓(xùn)練規(guī)劃、康復(fù)訓(xùn)練專業(yè)指導(dǎo)、康復(fù)訓(xùn)練過程監(jiān)測、重要身體信息監(jiān)測記錄，甚至病友線上交流為一體的APP，幫助腦卒中患者在社區(qū)康復(fù)階段可以接受更專業(yè)、更及時(shí)的指導(dǎo)。

APP與趣味化作業(yè)訓(xùn)練器結(jié)合，是為了更好地解決患者社區(qū)康復(fù)階段積極性不足、訓(xùn)練專注度差、缺乏專業(yè)指導(dǎo)、缺少數(shù)據(jù)反饋的一系列問題。通過對腦卒中、后期的患者進(jìn)行目標(biāo)用戶群特征分析、用戶訪談、用戶體驗(yàn)地圖等方法，挖掘社區(qū)康復(fù)用戶的交互需求，進(jìn)而運(yùn)用基于雙因素激勵(lì)理論的KANO模型對用戶需求進(jìn)行篩選及優(yōu)化，得出中風(fēng)康復(fù)APP的設(shè)計(jì)元素與激勵(lì)因素。綜合上述調(diào)查分析構(gòu)建了APP設(shè)計(jì)框架（見圖7），并以此框架為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出一款名“康復(fù)獅”APP，可以輔助腦卒中患者和家屬進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練安排、數(shù)據(jù)收集、健康管理等。

表2 面向社區(qū)的趣味性腦卒中患者上肢社區(qū)康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品匯總

Tab.2 A summary of community-oriented fun upper limb community rehabilitation training products for stroke patients

圖5 康復(fù)訓(xùn)練動作與游戲結(jié)合

圖6 “轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器展示

面向社區(qū)康復(fù)研發(fā)的趣味性腦卒中患者上肢訓(xùn)練器，均內(nèi)置運(yùn)動數(shù)據(jù)捕捉模塊，可以記錄患者訓(xùn)練過程中的肌肉力量、關(guān)節(jié)活動度、身體狀況等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳“康復(fù)獅”APP，康復(fù)醫(yī)師可讀取訓(xùn)練數(shù)據(jù)（見圖8），隨時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃。在“康復(fù)獅”APP的支持下，趣味性社區(qū)康復(fù)訓(xùn)練具有了完整的閉環(huán)反饋機(jī)制，康復(fù)醫(yī)師可根據(jù)患者的康復(fù)程度動態(tài)及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，解決了腦卒中患者社區(qū)康復(fù)階段缺乏專業(yè)指導(dǎo)與監(jiān)督的問題。

4.3 趣味性腦卒中患者上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品效果驗(yàn)證

以“轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器示例，在陜西省康復(fù)醫(yī)院作業(yè)療法科（手功能康復(fù)科）選取了14名腦卒中患者，分為對照組和實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行驗(yàn)證。兩組患者的分配完全隨機(jī)；兩組患者的年齡、性別、病程差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，數(shù)據(jù)具有可比性。隨機(jī)選取7位腦卒中患者設(shè)為實(shí)驗(yàn)組，使用“轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器配合傳統(tǒng)康復(fù)治療手段進(jìn)行為期30天的康復(fù)訓(xùn)練，每天每位患者進(jìn)行的訓(xùn)練時(shí)長為30分鐘。另選取7位腦卒中患者，不使用“轉(zhuǎn)盤”上肢作業(yè)訓(xùn)練器，采用傳統(tǒng)康復(fù)治療手段進(jìn)行治療，30天后比較康復(fù)情況。對照組和實(shí)驗(yàn)組中腦卒中患者的初始情況，見表3—4。

圖7 基于激勵(lì)過程模型與設(shè)計(jì)策略的中風(fēng)康復(fù)APP設(shè)計(jì)框架

圖8 “康復(fù)獅”APP訓(xùn)練數(shù)據(jù)展示界面

在康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)行15天后、30天后分別對兩組腦卒中患者進(jìn)行中期康復(fù)評估和末期評估，內(nèi)容包括Brunnstrom分期（Brunnstrom分期是對腦損傷后運(yùn)動功能恢復(fù)程度的評級）、改良Barthel評分（改良Barthel指數(shù)是對患者日常生活能力的評級）、Fugl–Meyer運(yùn)動功能評分（全稱Fugl–Meyer運(yùn)動功能評估量表，是一種專門為中風(fēng)患者設(shè)計(jì)的運(yùn)動功能評估方法），并比較對照組與實(shí)驗(yàn)組康復(fù)情況。

表3 對照組各腦卒中患者初始情況

Tab.3 Initial situation of stroke patients in the control group

表4 實(shí)驗(yàn)組腦卒中患者初始各項(xiàng)康復(fù)評估結(jié)果

Tab.4 Initial rehabilitation assessment results of stroke patients in the experimental group

驗(yàn)證結(jié)果據(jù)統(tǒng)計(jì)，治療前兩組患者間Brunnstrom分期、改良Barthel評分、Fugl–Meyer評分的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（>0.05），數(shù)據(jù)具有可比性。實(shí)驗(yàn)組治療后與治療前相比，Brunnstrom分期、Fugl–Meyer評分均有提高，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05）。對照組治療后與治療前相比，手的Brunnstrom分期、Fugl-Meyer評分均有提高，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05）。

最終的結(jié)果顯示，兩組患者的康復(fù)程度隨著康復(fù)訓(xùn)練的進(jìn)行均有提高。兩組患者的日常生活能力均有不同程度提高，改良Barthel評分均呈上升趨勢；兩組患者的手功能運(yùn)動能力均有不同程度提高，Brunnstrom分期、Fugl–Meyer評分呈上升趨勢。但實(shí)驗(yàn)組患者的提高程度略高于對照組患者。證明“多場景桌面式上肢康復(fù)作業(yè)訓(xùn)練器”對于患者的手功能康復(fù)有著促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)組、對照組患者改良Barthel評分變化折線圖，見圖9；實(shí)驗(yàn)組、對照組患者Brunnstrom分期變化折線圖，見圖10；實(shí)驗(yàn)組、對照組患者Fugl–Meyer上肢運(yùn)動功能評分變化折線圖，見圖11。

圖9 實(shí)驗(yàn)組、對照組患者改良Barthel評分變化折線圖

圖10 實(shí)驗(yàn)組、對照組患者Brunnstrom分期變化折線圖

圖11 實(shí)驗(yàn)組、對照組患者改良Fugl-Meyer評分變化折線圖

綜合訓(xùn)練初期，將腦卒中患者初始各項(xiàng)康復(fù)評估結(jié)果與在康復(fù)15天、30天各項(xiàng)的康復(fù)結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組患者在改良Barthel評分、Brunnstrom分期、Fugl–Meyer評分的3個(gè)量表數(shù)據(jù)反饋康復(fù)效果明顯，得到了醫(yī)師的專業(yè)認(rèn)可，患者在使用后對此款訓(xùn)練器反映良好。

5 結(jié)語

將專業(yè)的康復(fù)訓(xùn)練動作與趣味性電子游戲或經(jīng)典實(shí)體游戲相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，為國內(nèi)剛起步的社區(qū)康復(fù)行業(yè)提供了安全有效的趣味化上肢康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，在保證康復(fù)訓(xùn)練安全有效的前提下，讓患者能夠主動、積極地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，輔以團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“康復(fù)獅”中風(fēng)康復(fù)APP，實(shí)現(xiàn)患者康復(fù)數(shù)據(jù)的收集、上傳、反饋，實(shí)現(xiàn)全新、閉環(huán)的社區(qū)康復(fù)模式，助力國內(nèi)社區(qū)康復(fù)行業(yè)的健康、快速發(fā)展，也為腦卒中患者在社區(qū)享受專業(yè)的康復(fù)訓(xùn)練提供了可能。

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Community Oriented Upper Limb Rehabilitation Product Design for Stroke Patients

ZHAO Feng1, ZHAO Feng2, DONG Yuan-yuan3, LIU Han-zhi2, ZENG Yun-fan2, GUO Ying-qi2

(1.College of Science, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China; 2.College of Art, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China; 3.Shaanxi Kangfu Hospital, Xi'an 710065, China)

The paper aims to improve the initiative and enthusiasm of upper limb rehabilitation training of stroke patients and eliminate the interruption of training caused by boring training. Firstly, through the field investigation of hospitals and rehabilitation institutions, taking the concept and technology of stroke upper limb rehabilitation training as the core, the advantages and disadvantages of existing upper limb rehabilitation training products are analyzed, the treatment mode of stroke upper limb rehabilitation is studied, and the corresponding upper limb movement characteristics are summarized; Secondly, several popular situational games at home and abroad are selected to analyze their situational characteristics and operation modes. The upper limb rehabilitation training actions of stroke patients are matched with the game situation, and the feasibility of the combination of the two is explored. From the perspective of design, through multidisciplinary and cross design research, a series of interesting upper limb rehabilitation training products are designed for stroke patients. The rehabilitation training experiment shows that this series of products have significant advantages in improving patients' awareness of active training, training efficiency, and effect.

stroke; community rehabilitation; upper limb rehabilitation training; gamification

TB472

A

1001-3563(2022)18-0152-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.18.019

2022–07–17

陜西省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2020KRM140）；科技部創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)（2019IM010202）

趙峰（1985—），男，碩士，助教，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、文化創(chuàng)意設(shè)計(jì)。

趙鋒（1974—），男，博士，教授，主要從事工業(yè)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)預(yù)防犯罪、TRIZ理論。

責(zé)任編輯：陳作