远程康复:最新技术和应用领域综述

介绍

在过去几年中，由于新的计算机科学技术和更先进的远程医疗设备的发展，远程医疗的应用一直在增加。远程通信可以通过视频会议、电子邮件和短信等方式轻松实现。如今，远程控制机器人、机械臂或无人机已经成为可能。由于这些进步，人类的行为已经发生了很大的变化。1]。在过去20年里，人口结构的变化和公共卫生预算拨款的增加改进了新的康复做法[2]。康复是医学的一个古老分支，但在过去的几年里，新的基于电信的实践已经在世界各地发展起来。这些康复领域的特殊方法通常被定义为远程康复，它应被视为远程医疗的子领域，由远程控制康复的系统组成[3.]。

远程康复已经发展到照顾住院病人，在疾病急性期后将他们转移回家，以减少病人住院时间和病人和保健提供者的费用。远程康复通过在患者与康复者的互动中取代传统的面对面方式，可以治疗疾病的急性期[4]。最后，它还可以涵盖病人难以到达远离居住地的传统康复基础设施的情况。

康复方面的对照研究表明，在提高患者自我效能方面，快速处理损伤或疾病对于取得令人满意的结果至关重要。因此，康复计划应尽早开始，尽可能强化，延长，并在恢复阶段继续进行。一个主要因素是启动时间，一般来说，启动时间应尽早开始。在大多数情况下，在疾病或受伤发生后，康复的最初阶段可以由患者在家中进行，即使他们需要准确和强化的治疗。由于这些原因，远程康复的发展是为了达到在医院或与物理治疗师面对面的正常康复过程所能达到的同样效果。各种类型的远程康复治疗及其相对强度和持续时间已被报道[5]。

第一本关于远程康复的科学出版物出版于1998年，在过去几年中，关于该主题的文章数量有所增加，可能是因为人们的新需求以及令人兴奋的新通信和计算机技术的发展。图1显示根据国际文献发表的研究，1998年至2008年通过远程康复治疗的病人人数[2]。

从2002年到2004年，接受远程康复治疗的患者人数显著增加。在随后的减少之后，远程康复帮助的患者数量从2007年开始增加，这可能是由于新技术的支持以及克服了每项新技术最初受到的怀疑。

远程康复主要应用于物理治疗[6，7]，神经康复用于监测脑卒中患者的康复进展[8]。远程康复技术模拟虚拟现实[9-12]以及利用机器人技术和游戏技术进行神经系统疾病的康复[13]。通常，远程康复与其他非康复技术相关联，如远程监测心血管参数，包括慢性疾病患者的心电图(ECG)、血压和血氧饱和度[14]。这些技术属于远程医疗的另一个分支——远程监护，近年来得到了广泛的发展和应用。一些研究还侧重于利用远程康复降低住院费用的经济方面[15]。本文通过分析远程康复对患者日常生活的影响，综述了远程康复的现状和未来前景。考虑到的主要议题是:(1)远程康复的现状和对其应用的主要医学专业的分析，(2)远程康复带来的生活质量改善，以及(3)远程康复的未来。

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方法

数据来源和研究选择

我们系统地检索了PubMed和Medline数据库中的文献，英国医学杂志，牛津期刊，Biomed Central和CINAHL使用医学主题标题(MeSH)“远程康复”，“远程医疗”和“康复”，以及“致残病理学”。．应用的参数为英文，至少一个与标题或摘要中检索词相对应的关键词，以及基于临床试验评价的研究。另一个评价标准是在同行评议期刊上发表文章。2016年对1996年1月至2016年1月进行了搜索。此外，我们通过谷歌搜索、卡梅里诺大学电子数据库和卡梅里诺大学中央图书馆选择并检查了45本书籍和其他在线资料。我们检索了400多篇关于远程康复或相关主题的文章。两位独立阅读文章标题和摘要的研究人员进行了进一步的分析，将结果减少到不到25%的文章。

排除标准

我们从分析中排除了1996年以前发表的研究或其他材料。这是因为，as图1显示，第一个有效的远程康复程序始于1998年。因此，所选文章发表于1996年至2016年之间。我们还排除了发表在非同行评审期刊上的文章，以及试点研究，因为调查的患者数量很少。只有英文文章入选。最后，我们丢弃了标题或关键词中没有远程康复、致残病理学、远程医疗或康复等术语的文章。

质量评估

我们用纽卡斯尔-渥太华量表的标准标准来评估meta分析中非随机研究的质量[16]。总体研究质量被定义为差(0-4分)、中等(5-6分)和良好(7-9分)。分数是基于以下可归因于评论文章的过滤器:可比性和期望的结果。此外，我们对每篇文章的各项参数进行了分析。分数取决于这些参数。

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结果

评价结果

文献检索确定了488篇摘要，我们对其中127篇进行了详细分析。在这127篇文章中，我们在全文分析中排除了100篇(图2［17])。搜索分析显示，虽然所有这些文章都与我们使用的关键词相匹配，但大多数都是在小样本患者组中评估系统在真实环境中的反应的初步研究。我们没有放弃这些文章，因为初步研究也是一个有价值的信息来源，但我们认为它们是与所涉及的患者相关的经验。最后，我们只选择了少数文章(n=27)来评估远程康复在满足患者日常生活需求方面的应用[18，19]。

从我们的文献分析中，我们发现远程康复主要用于心脏、神经和物理治疗康复。表1总结从文献中获得的数据，并在可获得的情况下补充其他资料[1-15，18-29]。

心脏Telerehabilitation

在慢性心脏病中，康复是用于改善患者生活质量的主要工具之一，同时主要通过改变生活方式大幅减少心脏危险因素。住院患者的康复总体上是有效和高效的，而门诊患者的康复质量有限。在德国，只有13%到40%的心脏病患者在监督和控制阶段进行心脏康复[14]。一些研究表明，每周至少进行5至30分钟的有氧运动可以降低心脏危险因素[20.]。患者不参加监督和控制阶段的康复计划，原因是计划冲突，难以达到训练阶段，以及不愿在群体中进行锻炼。另一项研究表明，基于家庭的远程监护心脏康复(HTCR)是稳定型心力衰竭患者康复的新方法[21]。对于家庭运动，经超声心电图可以很好地替代门诊就诊[22]并且HTCR可能产生与标准门诊心脏康复所获得的生活质量改善相似的效果[23]。

应用于心血管疾病的远程康复的一个例子是sapphire系统[14]。它由一辆带有触摸屏的自行车和无线传感器组成，可以实时检查患者的心电图、血压和血氧饱和度。在医院，管理人员可以远程连接到患者的电脑触摸屏，根据之前的运动压力测试结果定制练习。他们可以在康复过程中实时监测患者的健康状况，如果检测到异常的传感器值，他们可以停止锻炼。特别是，该系统有三种不同的训练形式:恒定负荷、间歇和心率控制。如果超过任何限制，就会通过一个图标提醒患者减少负荷或立即中止练习。4例患者和13名工作人员使用了sapphire系统。在实验阶段，没有发生与心脏病相关的严重事件，但在传感器操作方面观察到一些困难。在完成的39次训练中，27%的训练无法建立心电图连接，23%的训练血压测量失败。

这种远程康复系统更重要的优点是其他远程医疗系统所共有的。患者可以远程(如在家)进行康复治疗，节省时间和金钱，避免不必要的旅行和患者的不适。缺点在不同的远程康复系统中也很普遍。其中包括在使用适合患者不同需求的各种医疗设备方面的有限灵活性。

神经Telerehabilitation

对于脑损伤或认知问题等神经系统疾病，患者最好的康复方法是用足够的环境相互作用刺激大脑。可能由于神经康复技术发展的历史较短，目前神经远程康复方法还没有明确的定义，也没有具体的理论基础[24]。最近对人机界面的研究提高了虚拟现实的有效性。虚拟现实是通过个人电脑等专用机器模拟真实环境的特定图形特征。这台机器可以与机械臂、机械腿、数据手套和智能眼镜等设备连接。这种智能设备可以在三维环境模拟中使用，它们可以让人在虚拟环境中有更大的沉浸感[10]。

第一次将虚拟现实应用于医学的会议是医学与虚拟现实会议[25]。讨论了这种新方法相对于标准治疗的优点。积极的结果鼓励了这种智能技术的使用。在实验室内(即在电脑前)进行锻炼，避免了在真实危险的环境中进行相同锻炼所带来的不必要的风险，可以根据患者的病情建立模拟环境，并根据患者神经系统的严重程度优化环境的难度[26]。

更接近患者具体病理需要的保健治疗可提高生活质量，并往往缩短治疗时间。研究表明，虚拟现实可以用于评估和康复由脑损伤、执行功能障碍、记忆障碍、空间障碍、注意力缺陷和单侧视觉忽视引起的特定残疾。开发了一个虚拟城市环境，用于治疗27例中重度脑损伤患者，患者需要在模拟器中导航。然而，这项研究显示，由于重复次数的增加，没有任何改善[24]。

远程康复系统的另一个例子是Rehab@Home框架，用于在家庭环境中为中风患者进行康复[8]。该框架包括与第三代平板电脑、服务器和医学专家的图形Web界面无线连接的仪器鞋垫。在平板电脑上执行评估测试后，自动分析康复进度。这两种系统(Rehab@Home，虚拟城市环境)都获得了良好的效果，得到了患者和医生的认可。也许上面描述的系统在未来不会被广泛使用，但它们将有助于改进这些方法，在未来有更好的心脏远程康复应用。

采用远程康复系统对99例脑卒中后患者进行生活质量评价。作者观察到两种干预措施(正常和机器人康复)的统计学显著变化。事实上，这两种治疗方式在中风后不到6个月的时间里都能有效地改善参与者的生活质量和抑郁症状。本研究的目的是为了获得更好的机器人康复效果，但所获得的结果在两组之间没有明显差异[27]。

一项名为H-CAD的远程康复项目于2003年至2005年开展。H-CAD是一种用于多发性硬化症、中风或创伤性脑损伤患者在家中进行上肢康复治疗的系统。建立了一个帮助台，通过定期评估患者的表现来指导患者制定适当的运动方案。病人有可能通过远程会议系统与医院的医生互动。该过程分2个测试阶段进行。第一阶段是在医院里用志愿者测试系统的结果。第二阶段是在家中对特定患者进行系统测试。结果是令人鼓舞的，医生们观察到使用这个系统的病人有了明显的改善。3.]。

最近，在抑郁症患者的管理中使用远程康复方法的研究[28]。在这里，作者使用互联网介导的认知行为疗法(iCBT)系统来远程治疗抑郁症。不幸的是，考虑到抑郁症是一种重要的、现代的、广泛存在的精神疾病，这些结果并不是决定性的[28]。最终，个体治疗设计似乎是首选，iCBT的元素可以作为初级保健治疗抑郁症的补充。这些程序可能在经济上很重要，因为它们可以减轻抑郁症的整体治疗负担。

物理治疗在远程康复中的应用

肌肉骨骼疾病对卫生保健的提供有很大的影响。进行了一项对照研究，以评估远程康复方法代替标准面对面实践的有效性。一篇文献综述分析了898项关于基于互联网的肌肉骨骼疾病物理治疗评估的有效性和可靠性的研究。大多数远程康复方法如果应用于某些身体疾病是有效的，除了腰椎姿势，其最终得分不是决定性的。事实上，结果显示干预的有效性评分从低到中等[6]。

另一项研究展示了使用微软Kinect(一种动作感应输入设备)来检测病人的姿势和动作，它使护理人员能够为每个病人制定定制的运动模式。试验证实，这种干预有几个好处，特别是在为身体康复制定定制的体育锻炼计划方面[7]。

讨论

远程医疗在心脏病学、神经学和康复方面的应用正在迅速发展。例如，它在急诊科的神经学应用尤为重要，因为许多急诊科没有全职的神经科医生。据报道，2016年约有12.5万名中风或中风症状患者在治疗或康复期间以某种形式使用了基于远程医疗的技术。远程康复是远程医疗的一个新兴领域。图1)，并可能涵盖不同的医学范畴[2]。作为一个新领域，它仍处于研究和发展阶段，所有可用的应用都只在有限数量的患者中进行测试(表1)。所分析的每个系统都是用于检查患者和医生对这种新方法的有效性和反应性的基本系统。很容易看出，这项技术已经准备好用于远程康复。在无线传感器、微型计算机和通信系统的支持下，有可能开发远程康复系统，但需要进一步研究以确定这些系统的有效性。

优点和缺点

像每一项技术一样，远程康复也有一些优点和缺点。就优点而言，家庭远程康复系统若只用于监测或评估矫正治疗期间的病人，则具有成本效益[14，29]。与远程信息处理技术保持联系的可能性使患有严重疾病(如严重认知缺陷)的患者无需长途跋涉就可以在家中进行物理治疗。就缺点而言，一个问题可能是失去与医生的人际接触(面对面的互动)。此外，对于每个患者，系统操作员需要根据疾病类型优化远程治疗，有时由于成本高，这是不可能的。

结论

本文综述了远程康复的不同应用领域，重点介绍了其优缺点。最后，这项分析表明，远程康复是一个令人感兴趣的新领域，但不幸的是，目前没有标准程序或协议，不同的远程康复设施仅用于试验性研究。在此，我们建议需要进一步研究以改进电子设备和器件，并使其应用尽可能灵活。这种方法将显著提高远程康复设备治疗特定患者问题的可靠性和有效性。此外，在这种情况下，患者的反馈可能对更新康复技术以提高康复本身的质量很重要。另一方面，远程康复未来成功的一个重要方面是对参与这些新形式干预的人员进行适当的培训，这可能导致更有效的康复。