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基于传感器运动反馈工具包在前交叉韧带重建康复中的应用:物理治疗师体验与可接受性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月18日 来源:IPEM-Translation
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本研究针对前交叉韧带重建(ACLR)术后患者运动功能恢复不佳的临床难题,开发了传感器运动学反馈工具包(SKFT),通过半结构化访谈探讨12名物理治疗师的使用体验。结果表明该工具能有效识别生物力学代偿、提升治疗个体化水平,但在数据整合与系统兼容性方面存在壁垒,为运动反馈康复技术的临床转化提供了重要实践依据。
前交叉韧带重建(ACLR)是治疗膝关节不稳定的常见手术,但令人担忧的是,约50%-65%的患者难以恢复到伤前的运动水平,且再损伤率在5年内高达12%-34%。这种困境很大程度上源于患者存在的运动学适应——例如步行、跳跃时髋膝关节屈曲度和踝背屈度减少——这些代偿性动作即使完成康复训练后仍可能持续存在。目前临床主要依赖治疗师肉眼观察运动模式,这种主观评估方式难以精确捕捉多关节、多平面的动态运动缺陷。虽然实验室运动捕捉系统能提供精准数据,但其高昂成本和操作复杂性限制了临床普及。
为破解这一难题,研究者将目光投向惯性测量单元(IMU)技术。这些轻便易携的传感器能实时采集三维运动数据,其准确性可与实验室系统媲美,且更适合临床环境。既往研究表明物理治疗师对可穿戴技术持接受态度,但如何将技术输出的海量数据转化为临床可用的决策支持仍是关键挑战。为此,研究团队开发了传感器运动学反馈工具包(SKFT),能生成包含量化可视化数据、三维虚拟人动画的运动分析报告,为临床提供实时多平面运动学反馈。
本研究采用质性研究方法,通过技术接受模型(TAM2)框架设计半结构化访谈提纲,对12名使用过SKFT工具的物理治疗师进行深度访谈。参与者来自英国威尔士大学健康委员会 musculoskeletal 服务系统,平均从业年限9.2年,所有人员均完成30分钟的系统培训(包含生物力学术语、波形图解读和临床推理案例)。数据分析采用框架分析法,通过研究者三角验证和审计追踪确保研究信效度。
主题一:工具包可用性与未来设计考量
治疗师普遍认可波形图在显示下肢运动对称性方面的价值,认为其能清晰呈现患侧与健侧的差异。虚拟人动画被证明能有效辅助患者理解运动模式,而一致性曲线图则提供了额外的运动稳定性评估维度。但存在数据过载风险,部分治疗师建议增加"临床印象"摘要页,并增强波形图与虚拟人的交互联动功能,例如实现时间点同步标注功能。
主题二:临床整合与决策支持
SKFT报告能识别肉眼难以察觉的生物力学适应,如单腿下蹲时髋关节内收角度增加提示臀肌无力,从而使治疗计划更具针对性。数据反馈增强了治疗师的决策信心,但共享决策的实施仍显不足——治疗师多用于验证自身判断而非真正与患者协同决策。值得注意的是,部分治疗师会选择性向患者展示数据,担心患者无法理解复杂信息。
主题三:行为改变机制
客观数据促使治疗师调整康复策略,如通过连续监测发现患者普遍存在外展肌群薄弱后,系统性加强相关训练。反馈报告还重构了诊疗时间分配——快速评估节省的时间可转用于个性化训练指导。此外,数据支持使治疗师更敢于挑战患者的运动极限,并减少非必要的复诊安排。
主题四:临床实践中的环境因素
治疗师指出英国国家医疗服务体系(NHS)缺乏生物力学设备的问题,部分人只能借助患者手机进行视频反馈。数据治理成为突出障碍,包括电子病历存储规范的不明确性。时间成本是主要制约因素,建议采用平板电脑移动端解决方案提升效率。尽管存在障碍,治疗师仍强烈期望将技术拓展到其他 musculoskeletal 疾病康复领域。
研究表明SKFT工具包在现有形式下已获得积极认可,但需解决数据过载问题。关键障碍集中在文件共享兼容性和IT系统整合方面,建议通过云端平台(如TRAK系统)实现无缝访问。治疗师识别运动学适应的能力存在差异,提示需要加强生物力学波形图解读培训——可借鉴心电图(ECG)异常模式识别训练经验。该研究为运动反馈技术的临床实施提供了重要启示:技术成功不仅取决于硬件性能,更依赖于与临床工作流程的深度整合、使用者的数据解读能力以及组织层面的技术支持。未来研究需重点关注患者视角的体验验证,以及实时数据采集系统在临床环境中的实际应用效能。
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