前言
1 研究背景
前交叉韧带（Anterior Cruciate Ligament，ACL）损伤是临床中因体育运动及交通事故所致的常见膝关节损伤，约占膝关节全部韧带损伤的 50%[1-3]，运动损伤的 40%[4]。据统计，全球每年上报的前交叉韧带损伤患者超过 200 万例，发生率约为 1/3000，以 30 岁以下的年轻人及运动员为主[5-6]。近年来随全民健身运动的普及和交通事业的蓬勃发展，前交叉韧带损伤发病率呈逐年上升趋势[7]。作为维持膝关节功能和稳定性的重要结构之一，前交叉韧带在控制胫骨过度前移，预防膝关节超伸等方面发挥着重要作用[8]。当其损伤后患者膝关节稳定性下降，易出现疼痛、肿胀、交锁、行走不稳等不适症状进而影响膝关节功能，如未得到及时正确的治疗会进一步加剧膝关节的磨损，引起膝关节退行性病变，严重者甚至导致膝关节的病废[9]。临床实践已证明关节镜下外科手术重建是目前治疗前交叉韧带损伤的金标准，其在不破坏膝关节局部解剖结构的前提下可最大程度重建术后膝关节结构[10-11]。但及时成功的手术仅能恢复患者膝关节结构稳定性，其功能稳定性的恢复仍需肌腱再血管化组织愈合改建，在此过程中科学规范的康复护理，是保证移植肌腱愈合，巩固手术效果，预防肌肉挛缩，恢复膝关节良好功能，重返正常运动的关键环节[12]。
然而，当前医疗背景下，患者平均住院日缩短，周转率加快[13-14]，前交叉韧带重建术后的康复锻炼也由院内转向院外，院外康复占到整个康复周期的 95%以上[15]，这一现状导致多数患者尚未完全掌握相关康复内容便面临出院，康复知识匮乏，院外康复进程中存在多样化信息需求。患者康复需求的满足与否同康复结局密切相关，根据患者需求提供针对性指导具有重要意义。但康复专业人才的匮乏、社区护理体系的不完善，与之相适应的康复理疗体系尚未成熟导致前交叉韧带重建（Anterior cruciateligament reconstruction，ACLR）术后患者日益增长的康复需求与康复服务间仍存在较大差距[16]。
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1.2研究目的及意义
1.2.1 研究目的
（1）构建科学严谨的前交叉韧带重建患者院外康复需求问卷，了解患者院外康复需求现状，为今后制定个体化健康宣教提供依据。
（2）基于患者需求将智能可穿戴设备运用于前交叉韧带重建患者院外康复中。通过与常规康复指导进行比较，探讨智能可穿戴设备在改善前交叉韧带重建患者膝关节活动度、整体功能和康复锻炼依从性方面的效果及可行性。
1.2.2研究意义
（1）为临床医护工作者了解前交叉韧带重建患者院外康复需求现状提供客观评估工具。
（2）将康复方案转化为 3D 康复视频并与可穿戴设备相结合，以期改善前交叉韧带重建患者院外康复现状，培养其术后康复训练意识，加速患者康复进程，提高患者生活质量，并为医护人员指导患者开展院外康复提供科学规范的管理模式，进一步推广可穿戴设备在骨科患者院外康复管理的应用。
表 1-2 第一轮函询专家判断依据（Ca）、熟悉程度（Cs）、权威系数（Cr）
2 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
欧美等发达国家康复医疗及护理起步较早，传统的前交叉韧带重建术后康复包括门诊物理疗法及家庭康复，但大量研究指出基于门诊的康复治疗易受到时间、距离和费用的限制[30-31]。随医疗卫生保健环境的变化，家庭康复锻炼成为骨科患者院外康复的主体[32]。然而，康复人员却缺乏对患者居家康复进程中活动时间及活动标准的客观了解。20 世纪 60 年代，基于物联网和移动医疗的康复模式随信息化水平的不断提升应运而生，可穿戴设备作为远程医疗的一种新型方式可量化不同患者群体的运动行为，进行定量、连续的实时信息反馈，有效弥补当前院外康复的短板。Argent 等[33]的一项质性研究采用半结构访谈法对 10 名骨科康复的医学专业人员进行访谈，研究指出临床医生认为以可穿戴技术为媒介能对客观指标的测量数据进行实时跟踪，在辅助和改善康复过程中发挥着巨大潜力。英国一项基于前交叉韧带重建患者对于远程康复工具的接受度调查显示[34]，大部分患者对远程康复接受度较高，认为其在改善自我管理能力，改进运动干预方面效果显著。基于上述调查 Dunphy 等[35]将数字干预技术与物理疗法相结合为前交叉韧带重建患者提供个性化康复锻炼计划，研究结果显示患者可不受时间、空间限制，随时随地获取康复资源，自我效能感显著提升。而部分患者则认为上述混合方式仍存在一定不足：如未提供康复训练进度，未设置语音警示及提醒功能。美国学者 Stevens 等[36]构建一种将传感器、通信设备与医疗设备相结合的网络物理系统 RehabTracker，在为患者提供辅助电物理康复疗法的同时记录医患康复会话数据，以用于监督、改善前交叉韧带重建患者家庭神经肌肉电刺激康复的依从性，研究者也指出该移动医疗系统仍需进一步完善和测试。为减少长期康复周期中单一训练模式的枯燥性，Kim 等[37]尝试将可穿戴技术与游戏组件相结合，探索集关节测量、生物反馈及神经肌肉电刺激为一体的智能可穿戴设备在前交叉韧带重建患者家庭康复中的可行性和有效性。部分学者通过穿戴式惯性测量单元对前交叉韧带重建患者的关节活动度、步态进行分析，指出具有成本效益的可穿戴传感器能客观量化该人群的临床运动[38-39]。但目前仍需更多的临床实证研究证实其在运动损伤领域的可靠性及有效性。
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2.2 国内研究现状
我国康复医学起步较晚，康复医疗资源不足且分布不均[40]，当前国内骨科康复治疗仍尚未规范和普及，院外康复现状不容乐观。国内大部分地区骨科康复活动仍仅局限于院内，院外骨科康复相对空白，其主要实施人员仍以护理工作者为主。为改善前交叉韧带重建患者院外康复不佳的现状，国内学者探索通过多种方式给予患者院外康复延续性护理措施。传统的院外康复以出院时的口头指导及门诊复查为主，但研究显示常规康复指导后，随时间延长约 40%～80%的宣教信息会被遗忘，约 50%的宣教内容患者并未真正理解[41]。2014 年韩莲英等[20]对 84 例前交叉韧带重建患者院外康复进行电话追踪管理，以便及时、快捷地了解患者康复训练进程，但仅依靠电话随访对患者进行康复指导不够细致、全面，且此方式易存在拒访、漏访的情况。高凤辉等[42]于 2016 年参照奥马哈系统制定了涵盖饮食营养、日常活动、功能锻炼及常见问题处理等方面的前交叉韧带重建患者居家康复教育手册。结果证实与口头指导相比，康复手册对患者认知水平的提升效果显著。然而，书面指导下患者对部分康复动作无法正确有效的理解，随时间延长，康复锻炼积极性下降。随信息化技术的不断发展，当前院外康复指导已不再局限于传统的媒介和方式。汪红莲等[43]学者尝试将 QQ 及微信群，电话随访，上门访视等多种方式相结合对前交叉韧带重建患者进行延续性康复护理指导，但在当前国内医护资源不足的现况下，家庭访视无法在大部分地区有效推广。孙信等[44]则通过“康复云平台”的移动健康方式对 125 名前交叉韧带重建患者进行康复干预，结果显示，患者对康复知识的了解程度及膝关节活动度显著提高。该方式是目前国内较为常用且全面新颖的一种康复指导方式，但对于患者而言，仅通过移动平台接受康复指导，无法有效衡量其执行准确性。
综上所述，前交叉韧带重建术后院外康复是患者疾病转归的重要组成部分，由于国内康复资源及医护人员的匮乏，需要一种既省时、省力又能全面监督指导的康复管理模式。鉴此，本研究借鉴国外经验，欲在前交叉韧带重建患者院外康复需求调查的基础上使用智能可穿戴设备对患者进行康复护理管理，评估其在改善患者膝关节活动度、整体功能、股四头肌肌肉及康复锻炼依从性方面的效果和可行性。
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第二部分 智能互联可穿戴设备（NEO-SMART）在前交叉韧带重建患者院外康复中的应用效果分析....................19
1 对象与方法..................................................19
1.1 研究对象............................................... 19
1.2 研究方法............................................ 20
1.3 评价指标.......................................... 27
1.4 质量控制.......................................... 28
1.5 统计方法....................................... 28
3 讨论
3.1 智能互联可穿戴设备（NEO-SMART）对前交叉重建患者膝关节活动度及股四头肌肌肉力量的干预效果分析
膝关节作为全身较大而复杂的关节，在维持人体运动中发挥着重要作用。有研究指出，良好的膝关节屈伸活动度及肌肉力量是患者恢复日常生活及重返运动的基础[66]，当膝关节活动度＞90°时才能满足患者日常生活需求[67]。本研究结果显示，干预前，观察组关节活动度与对照组无差异，表明两组研究对象在干预前具有可比性。干预后 4 周、6 周、8 周时观察组关节活动度均优于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。而干预后 12 周观察组 ROM 虽优于对照组，组间比较差异却无统计学意义（P＞0.05），与吴昕霞等[68]、Christensen 等[69]的研究结果一致，与亓攀等[70]的研究结果相悖。亓攀纳入的研究对象为膝关节置换患者，结果表明使用可穿戴设备组术后12 周时 ROM 高于对照组。本研究中因康复方案的要求，患者术后 6 周膝关节活动度屈曲达 120°后可依据自身情况逐步进行 ROM 的训练，3 个月时尚不需要追求最大弯曲角度，故术后 12 周两组患者膝关节活动度差异不大。但正是基于 NEO-SMART指导下的膝关节训练可在术后早期，膝关节腔内尚未黏连时达到第一、二阶段规定度数，才为股四头肌肌肉力量的恢复奠定了基础。
表 2-4 结果显示，作为反映患者股四头肌肌肉萎缩程度的重要指标，观察组大腿周径差在术后 4 周、6 周、8 周、12 周均显著小于对照组。干预后组内进一步两两比较，观察组后一时间点大腿周径差均小于前一时间点。本研究结果表明：NEO-SMART康复训练在改善股四头肌肌肉萎缩方面效果显著，随时间推移，患者大腿周径差逐步缩小，肌肉程度逐渐恢复，与谢志明[57]的研究结果一致。ACLR 术后移植韧带由于组织水肿、韧带吸收等原因通常比较脆弱，为保护移植韧带，术后前三周患者需处于膝关节伸直位制动，不可避免造成患肢关节周围组织纤维化，出现关节僵直，肌肉萎缩[71]。ACLR 术后康复应在保护重建韧带的同时防止因长期制动造成的膝关节功能障碍[72]。王飞等[73]研究证实，系统规范的康复护理在改善膝关节活动度及肌肉细胞恢复方面效果显著。
表 1-3 第二轮函询专家判断依据（Ca）、熟悉程度（Cs）、权威系数（Cr）
4 结论
4.1 研究结论与创新之处
智能互联可穿戴设备集术后指导、智能评估、实时预警、随访监督为一体，可为ACLR 患者院外康复提供一种便捷有效的随访方式，在改善患者早期膝关节活动度及功能，促进肌肉力量恢复，提高康复锻炼依从性方面有一定的积极作用。
（1）基于患者需求引入智能可穿戴设备作为患者院外康复的辅助训练方式，同时根据患者需求推送相关健康宣教内容，探索出一种院外康复训练的有效实施方法。
（2）对 ACLR 患者院外康复训练方式进行细致量化与实时监督指导，为今后医院开展院外康复提供了参考。
参考文献（略）