《中国心血管健康与疾病报告2022概要》指出,心血管疾病患病人数约3.3亿人,且患病率和死亡率呈不断上升趋势,已成为我国居民首要死亡病因｡心脏康复作为心血管疾病防治的ⅠA级推荐,可以有效减少心血管疾病患者再入院率､死亡率,并提高其生活质量｡研究显示,我国心脏康复参与率不到10%,主要原因包括患者活动能力及工作时间受限､医院距离远､康复设备和空间不足､经济负担重不能到医院接受心脏康复治疗,以及参与居家心脏康复时缺乏监督机制以及担心康复中的安全问题等｡随着大数据和互联网技术的迅猛发展,智能运动设备的出现打破了时间空间限制,可以同时满足患者运动､生理､安全等多方位的需求,目前已被逐渐应用于心脏康复领域,能显著提高心脏康复患者的参与率｡然而,目前此类研究主要在国外应用广泛,国内处于起步阶段｡因此,本文主要综述国内外智能运动设备在心脏康复中的研究现状,以期为国内更好地开展基于智能运动设备的心脏康复提供参考｡

智能运动设备是一组广泛用于体育､娱乐､医疗等领域的智能物联网设备,具有至少一个可以无线传输的传感器,传感器连接另一个设备进行数据处理和分析,并将数据显示给用户或监测系统｡从性质及功能来看,智能运动设备可分为穿戴类智能运动设备和虚拟类智能运动设备两大类｡

1.1 穿戴类智能运动设备

指直接将设备穿戴在身上或融入服饰及配件中,通过软件支持及数据交互､云端交互等功能接收和发送运动相关信息的一类实体智能便携式设备,在心脏康复过程中,可以全面､及时和专业地监测患者的健康状况｡其应用形式包括:可穿戴心电监护系统､智能运动手表､智能运动手环､可穿戴活动跟踪器､心律转复除颤器等｡

1.2 虚拟类智能运动设备

指依托智能运动设备计算个体运动数据并给出相应锻炼指导､运动服务,有信息贮存交互和社会交往等功能的第三方应用程序(application,APP)即在智能手机､平板电脑等设备上运行的应用软件､数据平台等｡其应用形式包括:智能运动APP､虚拟现实和视频游戏､联合远程监测系统､智能运动康复管理系统等｡

智能运动设备无论是穿戴类还是虚拟类,其应用功能主要有五种类型:一是数据监测,实时和远程监测患者心电图变化､运动及生理数据等｡二是数据记录,监测数据可自动传输到云平台储存,在需要时可进行数据处理及分析｡三是运动指导,虚拟类智能运动设备可通过多种途径推送心脏康复相关知识,患者依据推送知识进行康复锻炼,提高心脏康复依从性｡此外,根据监测数据评估患者运动强度及类型,通过数据分析及专家远程指导制定患者个性化运动处方,提高了心脏康复专业性｡四是危险预警,当监测数据异常时发出警报或提醒医务人员进行处理,保障了心脏康复安全性｡五是安全防护,当出现心律失常等事件时,可穿戴式心律转复除颤器可提供高达150焦耳的冲击,防止突发心律失常死亡｡总之,智能运动设备具备多项功能,可以满足患者运动､生理､心理等多方位的需求,在提高运动质量的同时,有效促进运动科学化､精准化､智能化以及社会化｡

3.1 提高心脏康复依从性

研究显示心脏康复依从性不理想,而依从性是心脏康复效果的决定性因素｡智能运动APP可以不限时间或地点监测患者健康状况,提供个性化健康教育,已被证实能提高心脏康复依从性,改善患者生活质量｡Indraratna等应用基于智能手机APP的护理模式结合远程监控和健康教育消息传递功能,每周会推送健康教育信息(包括饮食建议､体育锻炼和戒烟),促进患者健康行为选择,结果显示干预组6个月内再入院人数减少､药物依从性提高､心脏康复完成度提高｡Ma等研究表明,依据智能手机APP推送健康教育知识(包括药物､心理健康和戒烟､运动等)进行居家心脏康复,可有效降低冠心病患者心血管风险､改善健康状况,并且居家心脏康复组比对照组运动依从性更好(85%比31%)｡Xu等研究显示智能运动康复管理系统中APP模块可以提供教育材料和运动处方,通过将患者血压､心率､身体活动等上传到APP,可跟踪康复进展,激励患者戒烟､减肥､改善身体活动等,从而提高患者依从性｡Li等研究表明心力衰竭患者使用远程心电监护系统可以提高自我管理能力,提高康复依从性｡因此,护理人员应充分利用智能运动APP等设备实施健康教育,同时也应该教会家属具体使用流程,便于监督患者使用｡

3.2 提高心脏康复专业性

智能运动设备可实时监测患者各项身体指标,专业工作人员可远程监控指标变化,有利于解决缺乏监督机制这一问题,提高了心脏康复的专业性｡多项研究表明使用智能运动手表或手环可以实时监测心率､血氧饱和度､睡眠等数据,并通过蓝牙传输至对应APP中,继而自动上传至数据中心,专家根据数据变化和患者身体状况远程调整康复方案,从而实现医生和患者间信息的及时反馈｡MedBike心脏康复虚拟现实系统允许患者在虚拟环境中骑行,其中运动阻力由虚拟世界地形控制,最大力量由医生根据患者身体状况设定,骑行数据通过蓝牙同步上传到平板电脑,患者在虚拟世界中锻炼时,临床医生可连接平板电脑远程实时监控患者运动数据,并根据数据调整运动方案｡可穿戴活动跟踪器由计步器､活动追踪器组成,可以监控和记录患者身体活动和健身相关指标,包括身体活动次数和强度,久坐行为和心率等,并且可以根据每天监测数据提供有关身体活动水平的直接反馈｡智能运动设备应用方式多样,可以克服时间和距离的障碍､解决设备及空间不足的问题,满足不同患者的需求｡我国医务人员可借鉴国内外成功经验选用智能运动设备进行心脏康复,提高心脏康复的专业性,并推广到更多的心脏康复患者中,让更多患者受益｡

3.3 保障心脏康复运动安全性

运动康复是心脏康复的核心内容,适宜运动可降低心血管疾病复发率和死亡率,提高生活质量｡但运动量不当可能会诱发不良心血管事件,如何有效监测患者心电活动,防止运动中出现突发事件至关重要｡尤炎丽等将心率带､肌氧仪､手机APP结合用于经皮冠状动脉介入治疗术后心脏康复管理中,患者在运动时可直接观察生理指标变化,能够更好地理解自身运动能力现状及提升办法,并与指导者共同制定运动方案｡这种联合监测模式能有效帮助患者养成运动习惯､掌握科学运动方法,为心血管疾病患者长期康复提供具体思路｡有研究通过使用智能可穿戴心电监护仪监测心脏康复患者运动心率,根据心率评估运动是否达到预设值,若速度不够或强度超过预设值,系统会提醒患者调整强度,若发生心律失常,系统会发出警报提醒患者停止或暂停运动,并将数据传输到云平台,供医生进行处理,这与田云等研究使用运动手环的效果相似｡多项研究发现心脏康复患者在日常活动中穿着智能数字服装和可穿戴式心律转复除颤器等可监测心电图变化并自动检测心律失常和心肌缺血事件,增加了患者安全感｡由此可见,智能运动设备在监测患者心电活动､保障心脏康复安全性方面起到至关重要的作用,今后可根据不同疾病探索个性化运动方案,为心脏康复发展提供更多可能｡

3.4 提高心脏康复参与率

经济负担重是导致心脏康复参与率及完成率低的主要原因,当前迫切需要有效策略来减轻患者经济负担,提高参与率,而智能运动设备是潜在策略之一｡Xu等使用的智能运动康复管理系统无需医护人员实时监控患者各项生理参数,克服了患者康复训练存在经济负担､训练不便､参与率低下问题｡澳大利亚学者的研究显示智能运动APP可以不限时间或地点监测患者的健康状况,使用方便快捷,可有效减轻患者经济负担,保障心脏康复参与率｡田云等研究显示智能运动手环可根据患者自身状况合理安排康复时间,不仅费用低廉,还有效减少了就医时间,在改善患者心理状态及减轻疾病负担方面取得了良好的效果｡智能运动设备使心脏康复患者以更低的经济成本参加有效而安全的心脏康复成为可能,但尚不能全面证实其在降低患者经济负担方面的益处,今后需继续深入研究以验证其效果｡

4.1 使用人群的局限

智能运动设备对心脏康复参与人群具有一定限制性｡基于智能手机互动提供的家庭心脏康复需要排除患有不稳定型心绞痛､2周内心肌梗死､严重心律失常､失代偿性心力衰竭､不受控制的高血压等患者｡在使用心脏远程康复系统时,所有纳入的患者都必须满足低风险标准(左心室射血分数≥50%),并且具有最基础的智能手机使用技能｡这与心脏康复适应人群有关,也与担心使用设备可能导致病情变化有关｡建议今后开展不同智能运动设备的适宜人群及安全性研究,以达到提高使用人群及心脏康复参与率的目的｡

4.2 突发问题的处理

智能运动手表､手环在使用时需要连接手机;穿戴设备需电池供电,使用时间有限制;虚拟运动游戏需要佩戴虚拟现实眼镜,可能导致眼睛受损;使用智能运动APP时可能会因其多种功能分散注意力｡因此建议规范设备使用程序､告知患者正确使用设备及识别设备运行状态的重要性;并制定应急预案及加强报警功能管理,当运动设备出现故障时能自动报警,若是患者突发紧急情况则采取紧急预警方案以确保患者安全｡

4.3 智能运动设备的设计

与年轻患者相比,老年人参与心脏康复的人数仍然太低｡由于智能运动设备操作复杂､穿戴方式不同､老年人因衰老致运动能力下降､经济收入低下等因素,智能运动设备在老年人的使用中受到限制｡因此,在未来的研究中,建议在保障患者安全､监测数据准确的前提下开发或优化一款功能齐全､操作简单､佩戴方便舒适､续航时间长､价格便宜的老年人智能运动设备｡

4.4 数据准确度的提升

数据测量准确性直接关系到患者在使用过程中的安全保障｡Herkert等研究中使用的活动追踪器数据测量准确性较低,并且在检测低至中度运动强度领域的患者内部变化方面也表现出较差的性能｡如果在研究中首选经过数据准确性检测的设备则更能提高数据监测准确性,从而保障患者安全｡

4.5 患者的隐私安全问题

大数据时代的信息储存与获取尤为方便,但也是一把双刃剑｡如何确保患者信息､数据等不被泄露尤为重要,这不仅需要智能运动设备强大的隐私保护功能,也需要出台相应的法律法规｡

智能运动设备以穿戴类设备和虚拟类设备为工具,打破传统心脏康复的弊端,不仅可以解决患者因时间､距离､个人能力等因素而不能参加心脏康复的问题,也可以解决医院缺乏设备､空间不足而不能开展心脏康复的困难｡运用设备在实施健康教育､监测数据､进行运动指导的同时,可以提高心脏康复依从性､专业性､安全性,减轻患者经济负担,增加心脏康复参与率｡但在使用人群､数据准确度提升､功能设计､隐私安全问题等方面仍存在不足,建议今后更多学者开展优化研究,完善现有智能运动设备功能,并结合其现有功能开发一款操作简便､穿着舒适､费用低廉､监测准确度高､患者安全性强的心脏康复特异性智能运动设备｡

 参考文献：略

作者：吴迪 陶明 张鹭 苟登群 陈玉 吴和梅 

单位：遵义医科大学附属医院

来源：心脑血管病防治 2024年5月第24卷第5期