脑卒中是一种发病率高、致残率高的脑血管疾病，运动功能障碍、认知功能障碍等都是脑卒中常见的功能障碍。康复治疗可以有效降低脑卒中的致残率，提高生活质量。目前的短期住院及门诊康复治疗并不能满足患者的康复需求，实现云康复是解决该问题的途径之一。该文介绍了云康复与人工智能的定义及应用（包括辅助康复评定和辅助康复治疗），总结了目前国内开展脑卒中云康复所存在的问题，以期促进我国基于人工智能的远程康复模式的建设，为脑卒中患者康复方案的选择提供一定的参考。
引用本文： 王婷婷, 屈云. 中国脑卒中云康复现状. 华西医学, 2020, 35(6): 652-657. doi: 10.7507/1002-0179.202004377 复制
脑卒中是危及人类生命的重大疾病，具有高发病率、高病死率、高致残率、高复发率的特点[1]。脑卒中患者常会出现不同程度的运动、认知、言语、吞咽等方面的功能障碍[2-5]，严重影响了患者的日常生活活动能力和生活质量[6-7]。脑卒中治疗费用昂贵[8-10]，给家庭及社会造成了巨大的经济负担[11]。康复干预是降低脑卒中致残率、提高生活质量最有效的方法之一[12]。由于脑卒中患者人数不断增加，专业康复医师及康复治疗师相对较少，病房资源紧张，住院时间短，难以达到全部康复目标。如果出院后患者也能接受精确专业的康复指导，其功能恢复与在院内相比无明显差异，且费用更低[13]。然而患者在院外受医院距离遥远、交通不便、治疗费用昂贵、医患沟通不便等限制，无法得到充分的康复治疗[14]，其治疗效果极大降低[15]。如何满足患者的康复需求并转化为康复效果是目前亟待解决的问题。近年来，随着计算机、互联网和无线通信等技术的发展，人工智能、远程康复技术应运而生。远程康复在既往传统康复的基础上结合了大数据及云计算技术，能够提供基于云平台的综合康复服务[16]。现在的远程康复往往包含了人工智能的因素，包括数据的自动处理、核心算法的研发等[17]。云康复可以为有康复需求而住处偏远的患者提供便利，弥补当前康复资源的短缺及分布的不均，国内外已有多项研究证实了其有效性[18-20]，但目前普遍还存在概念模糊及认识不足的问题。本文通过介绍可替代或辅助常规康复训练的新技术，分析云康复在脑卒中患者康复评定和治疗中的应用情况，总结新时期背景下国内脑卒中患者云康复的现状，进一步探索适合中国国情下脑卒中患者的康复管理模式，旨在为更多的脑卒中患者的长期康复提供基础。
1 云康复与人工智能的定义
1.1 云康复
既往的远程康复是通过互联网技术和双向互动通讯技术远距离传送康复服务的一种干预方式，需要康复专业人员实时利用电话、Email、在线视频、网络留言、录像传送、虚拟现实等多种渠道及其他高科技通讯手段与偏远地区或非可视区域的患者或医务人员建立联系，指导患者在家中和社区医疗机构等其他医疗场所接受康复干预[21]，标志性公式是“互联网+康复”，是远程医疗“互联网+医疗”模式的内容，是由医务人员为主导的即时通讯指导。
云康复是“人工智能+互联网+康复”，即基于人工智能的远程康复体系，通过包含有智能算法和基本数据库的远程康复设备，在医务人员的辅助下完成的远程康复治疗。与既往的远程医疗模式不同，云康复是一种以智能化远程设备为主导、医务工作者灵活参与的新模式。云康复是云医疗“人工智能+互联网+医疗”新模式的重要节点，其组成包括了既往患者治疗数据（大数据）、康复医学技术提炼（协定处方）和人工智能的成熟运用（深度神经网络），融合了互联网、大数据、云计算等技术，集多种服务于一体[22]。利用互联网对各类康复数据进行整合、统计及共享，可实现医院、社区和家庭互通互联，改善传统康复服务模式，提高康复服务效率。利用大数据对各类康复数据进行挖掘分析，可在康复需求的评估、康复服务的决策、康复资源的管理、康复过程的监控等方面发挥重要作用[23]。云计算则将资源虚拟化，统一存储于互联网的“云端”，从而建成大型数字化康复云资源库，突破时空限制实现资源的共享[24]。云康复更强调模块化、循证证据和数据库的充分利用，将因为个体导致的失误性操作降到最低。同时，随着以云计算为主的“云智慧”智能化程度的逐步提高，医务工作者可从既往参与的重复性劳动中解放出来，而更多地关注创造性工作。
云康复设备的硬件包括两个终端（患者+医生）、传感器、云服务器（数据库+云计算），终端服务仅由一台电脑或手机、互联网、摄像头和交互设备就可以为患者提供治疗，具有实时性、交互性和灵活性等优点。云康复的内容为一套完整的智能评估与治疗的康复程序，能够根据患者的需要，在线评估并推送康复指导建议，实时监督患者的康复过程，记录患者的康复数据，搭建患者、家属与康复医生之间的沟通、反馈、随访平台[25-26]。因为康复治疗是一个长周期过程，云康复是开展社区康复和家庭远程康复的最佳模式，能够降低康复治疗成本，节约医疗资源，并提高康复治疗质量，协助患者恢复基本机能并重返正常生活，具有重要的经济和社会意义。同时，医院、医生可以利用灵活在线指导的方式充分释放医护工作者的时间，大大提高了治疗医生和治疗师的工作效率，也利于医护工作者对实际康复过程中的治疗质量进行管理，为传统康复服务模式的改善提供了新思路[27]。
1.2 人工智能
人工智能又称机器智能，是由人工制造出来的系统所表现出来的智能[28]。人工智能是给计算机传授知识，通过计算机的学习能力，形成语言识别、图像识别、自然语言处理和智能专家系统，从而部分或全部替代人工。相关技术包括信息识别、数据收集、数据挖掘、数据决策、自我学习、人工神经网络、专家系统等多个领域。
近年来，人工智能逐渐应用于医学领域，包括医学图像分析、可穿戴设备检测、手术机器人等[29]。人工智能技术在脑卒中康复中的应用，可以借助各类人工智能参与的康复设备，最大程度提高患者的康复体验、缩短患者康复周期，以此获得理想的康复效果；同时，极大提高康复医生的工作效率，减少医疗差错和体力消耗，为患者提供同质化康复服务。
2 应用
近年来我国与脑卒中远程康复相关的人工智能设备主要应用于辅助康复评定和辅助康复治疗。
2.1 辅助康复评定
康复评定贯穿了康复的整个过程，有着至关重要的作用。目前临床上的康复评定大部分依靠人工结合评估量表的形式，诸如平衡能力、协调能力、肌力、关节活动度等进行全面评估。评估结果因受到评定人员的经验、能力等方面的影响而较为主观，需要开发更加客观、定量的评定方法。
随着科技的发展，基于人工智能的计算机辅助远程评估系统越来越多地运用到脑卒中的康复中。我国科研工作者以现有测评技术为基础，利用人工智能技术设计了适合国人使用的智能化运动障碍和认知障碍的诊断与评估系统。IK®care 梯度式自动评定系统[30-32]创立了一套适合远程设备的康复运动功能评估系统，能够通过远程人机接口设备及微型传感器，实现单关节运动流畅无延迟的追踪及动作评定的量化考核，对脑卒中患者进行多种运动功能的远程评估，并将居家的评估传入数据库云终端进行处理，进一步利用终端的大型医院或专家资源确定治疗方案，指导患者参与治疗。临床试验已初步证明了其可行性和有效性，与普通人工评定相比具有良好的便利性、整合性、标准化设计及人性化设计[30-32]。六六脑®脑康复云平台评估系统[17]通过整合现存认知评定内容、在线云平台和社交游戏的形式，可以对认知、语言障碍进行远程评估、监测和训练，适合脑卒中导致的认知障碍。目前，该系统已经用于国内 300 多家医疗机构的认知言语精神类疾病的评估和康复工作，使用人群超过 180 万人次[33]。
2.2 辅助康复治疗
2.2.1 康复机器人运动辅助训练系统
康复机器人是一种人造装置，能够自动、智能化地执行任务，帮助患者进行科学的康复训练，是一种很有效的康复治疗手段，可以模拟甚至部分替代传统治疗[34]。其适用于不同程度运动障碍的患者，具有良好的运动重复性，并且能够记录肢体活动时的运动学及动力学参数，客观定量地评估其功能改善情况[35]。康复机器人包括上肢康复机器人、下肢康复机器人和基于网络的远程康复机器人。
① 上肢康复机器人：上肢康复机器人是一种与计算机相结合的辅助上肢功能康复治疗的装置，适用于脑卒中患者遗留的上肢功能障碍，可以通过大量、重复的运动刺激对患者进行早期功能锻炼[36]。上肢机器人的训练效果因介入时机和治疗时期不同而有所差异。国内有研究认为上肢机器人对提高急性期脑卒中患者日常生活活动能力有一定帮助[37]。还有报道证明了其在恢复期甚至后遗症期的脑卒中患者中也具有一定的有效性[38-39]。另有研究发现上肢康复机器人还可以对脑卒中患者进行上肢和手功能的客观的评估和监测[40]。
② 下肢康复机器人：下肢康复训练机器人在训练过程运用负重、迈步及平衡原则实现下肢功能的训练，能为患者提供包括站立训练、行走训练和平衡训练等生理训练模式，模拟正常运动轨迹辅助患者训练，并且可以承担一部分人体的重量，训练下肢肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力，利用各种优势加速患者运动再学习的过程[41]。Li 等[42]对可穿戴步态训练机器人进行研究，结果显示，患者在屈髋、伸膝、跖屈时，肌肉兴奋程度较前明显增加，步行时的推动力加大，步速提高，且下肢机器人的训练针对功能相关的肌群，将肌力训练融入到其他功能训练中的综合康复方式对患者具有更大的意义。还有研究将下肢康复机器人配合传统运动疗法与仅给予传统运动疗法相比，证实前者对脑卒中患者下肢痉挛的改善效果更显著[43]。
③ 基于网络的远程康复机器人：远程康复机器人结合了康复机器人和远程通讯技术。利用远程康复机器人，康复医师能够远程指导康复治疗，使患者进一步恢复其神经功能。基于全球移动通信系统的远程外骨骼下肢康复机器人主要包括了外骨骼机器人、信息云平台和短信提醒业务[44]。远程客户端可以同时接收来自不同地点的机器人在运行过程中的信息，实现远程监控与信息管理，保证了康复医务人员的信息实时更新。
2.2.2 虚拟现实技术
虚拟现实技术是基于传感器和软件模块的特殊计算机仿真系统，包含了微电子、人工智能等多项技术，可以模拟现实环境，体验虚拟世界，使用户和环境产生交互[45-46]，在此过程中进行康复训练，改善患者相应的功能障碍[47]。与传统治疗相比，虚拟现实技术能够提供早期、高强度、有针对性、可重复性的干预，并提供及时的反馈。由于治疗及操作系统基于传感器、头盔式屏幕、计算机等设施，其载体的本质决定了虚拟现实技术可以运用于远程康复之中。虚拟现实技术目前主要应用于脑卒中的认知功能康复、步行功能康复、平衡功能康复、上肢运动功能康复和远程康复机器人。
① 在脑卒中认知功能康复中的应用：虚拟现实技术作为一种新的计算机虚拟工具，使患者在虚拟场景中与各种对象相互联系，利用认知功能与想象，提升患者认知功能，为脑卒中患者认知功能的康复提供了全新的治疗思路与方法。国内的一项随机对照临床试验结果显示，虚拟现实技术对轻度认知功能障碍患者有较好的疗效[48]。
② 在脑卒中步行功能康复中的应用：虚拟现实技术应用于下肢训练主要是为了增强步行，包括力学训练系统、生物反馈系统等。国内有研究选取脑卒中后偏瘫患者进行随机对照试验，结果发现虚拟现实技术对运动功能、步行能力、日常生活活动能力均有改善作用[49]。还有研究指出，与脑卒中患者的常规康复训练相比，减重平板训练结合虚拟现实技术可以更好地提高步行能力[50]。另有研究进一步证明了虚拟现实+减重训练在亚急性期脑卒中患者步行训练中的有效性[51]。
③ 在脑卒中平衡功能康复中的应用：国内有随机对照试验发现，虚拟现实技术在脑卒中患者站立平衡能力康复方面取得了不错的效果[52]。
④ 在脑卒中上肢运动功能康复中的应用：专用于上肢康复的虚拟现实系统包括手部和手指训练系统、手臂训练系统和综合训练系统。国内有学者开发了用于上肢功能训练的虚拟现实系统，构建了虚拟超市场景和虚拟手模型，并在临床验证中证实了其在恢复期脑卒中患者上肢运动功能康复中的有效性[53]。还有随机对照试验发现，与单纯手功能训练相比，虚拟现实结合手功能训练的疗效更佳[54]。
⑤ 基于虚拟现实的远程康复机器人：该系统包括患者端、医生端和两者之间的网络传输，在患者进行远程康复训练的过程中融入虚拟现实技术。杨硕等[55]设计并验证了基于虚拟现实技术的网络化远程康复训练机器人系统的有效性和可行性。传统的康复锻炼相对枯燥乏味，而虚拟场景使得训练界面更加生动活泼，极大地丰富了训练内容，医生还能够同时远程监控多个患者的康复训练。
2.2.3 基于传感器的远程康复训练设备
在这种设备中，传感器可以通过使用者的位置、速度等变化进行远程评估，在治疗上可以对肌力和关节活动度进行训练。笔者的团队设计开发了一项基于微型运动传感器、可穿戴设备、蓝牙、移动 APP 的远程康复设备，操作简单、使用方便、成本低廉，并在临床试验中证明了此设备能够有效地促进脑卒中患者的运动功能恢复，具有安全性、可行性[30-31]，并已经在笔者主持的国家重点研发计划课题（2017YFC1308504）中将该设备在全国范围内进行推广应用。
2.2.4 家庭远程康复系统
在家庭远程康复流程中，康复医务人员能够通过电话、视频会议等电信传输方式对出院回家的患者进行康复评定、康复治疗及远程监测[56]。国内有研究设计并验证了一套基于家庭的远程康复系统，参与者均有较高的满意度[57]。该系统通过肌电生物反馈、视频、音频等系统对患者进行数据收集及评估，康复医疗人员在远程会诊中对患者进行康复指导。Han 等[58]设计了一个以临床为基础的家庭远程康复跟踪训练系统，可以通过传感器来评估患者的膝关节活动及远程监测康复情况。李迥等[59]学者还通过互联网对居家患者作出远程康复指导，患者的运动功能均得到了有效的提高。陈静等[60]学者也通过远程系统指导在家的脑卒中患者进行运动功能和平衡功能的康复训练，疗效确切。高修明等[61]学者还结合了视频互动对脑卒中偏瘫患者进行肢体功能的家庭远程康复，作用显著。
2.2.5 计算机辅助认知训练系统
计算机辅助认知训练系统已经成为临床脑卒中患者认知功能训练的主要手段。该系统将互联网远程通讯、多媒体技术与远程康复相结合，建立人-机交互，形成康复医疗人员与患者、基层医院等之间的信息交流和诊疗服务网络[62]。如国内的基于六六脑®脑康复云系统的计算机辅助认知训练，与传统人工康复训练相比，显著改善了脑卒中后患者的认知功能，对促进患者早日恢复有一定的现实意义[63]。
3 问题与展望
我国属于发展中国家，地缘广、资源紧、社会保险支付压力大，且当前老龄化问题严重，脑卒中发病率居世界首位[64]，我国人民群众对脑卒中后康复服务的要求不断释放。云康复的服务范畴及应用前景广阔，但与国外相比，国内的应用与研究尚处于起步阶段，在国内大规模地推广应用尚存在很多问题，包括如何保障云康复平台的建立、确定适用范围、保证服务质量、确保安全性、保护患者的信息安全等[65-66]。目前，云康复需要的设备及其成本较高，尚未普遍纳入医疗保险[67]，同时需要依赖于患者家中有无必要的终端设备；云康复对网络覆盖和通讯服务有较高的要求；在云康复设备的使用操作上，对患者及其家属也有较高的要求，同时还需对操作设备的康复医疗人员进行培训；随着远程康复医疗的发展，还涉及一系列法律问题，如伦理等领域，需要进一步规范远程医疗行为，保障医疗人员的行医安全、保护患者的医疗隐私及就医安全。未来还需要进一步开展基于患者的、大样本、多中心、高质量的随机对照研究，进一步评价新型康复技术的有效性、潜力、安全性和体验感等，为更多的脑卒中患者提供支持，获得更大的利益。
随着人工智能、大数据、云计算、互联网等科技领域的快速发展及我国的医疗体制的不断进步，特别是我国快速增长的通信网络覆盖和技术更迭，可以让既往高端昂贵的设备迅速降低成本，并大规模运用，基于云平台的脑卒中云康复必将获得良好的发展机遇，成为康复领域最重要的成果。云康复模式是对传统康复模式的改进和补充，这一模式的不断普及，可以为广大患者、康复医院、康复产业投资人带来福音。脑卒中的康复，在“互联网+”的环境中及云康复理念下，也能焕发出新的生机。同时该技术也可以进一步深入到康复医学更多的领域，为其他慢性病的康复提供参考。
脑卒中是危及人类生命的重大疾病，具有高发病率、高病死率、高致残率、高复发率的特点[1]。脑卒中患者常会出现不同程度的运动、认知、言语、吞咽等方面的功能障碍[2-5]，严重影响了患者的日常生活活动能力和生活质量[6-7]。脑卒中治疗费用昂贵[8-10]，给家庭及社会造成了巨大的经济负担[11]。康复干预是降低脑卒中致残率、提高生活质量最有效的方法之一[12]。由于脑卒中患者人数不断增加，专业康复医师及康复治疗师相对较少，病房资源紧张，住院时间短，难以达到全部康复目标。如果出院后患者也能接受精确专业的康复指导，其功能恢复与在院内相比无明显差异，且费用更低[13]。然而患者在院外受医院距离遥远、交通不便、治疗费用昂贵、医患沟通不便等限制，无法得到充分的康复治疗[14]，其治疗效果极大降低[15]。如何满足患者的康复需求并转化为康复效果是目前亟待解决的问题。近年来，随着计算机、互联网和无线通信等技术的发展，人工智能、远程康复技术应运而生。远程康复在既往传统康复的基础上结合了大数据及云计算技术，能够提供基于云平台的综合康复服务[16]。现在的远程康复往往包含了人工智能的因素，包括数据的自动处理、核心算法的研发等[17]。云康复可以为有康复需求而住处偏远的患者提供便利，弥补当前康复资源的短缺及分布的不均，国内外已有多项研究证实了其有效性[18-20]，但目前普遍还存在概念模糊及认识不足的问题。本文通过介绍可替代或辅助常规康复训练的新技术，分析云康复在脑卒中患者康复评定和治疗中的应用情况，总结新时期背景下国内脑卒中患者云康复的现状，进一步探索适合中国国情下脑卒中患者的康复管理模式，旨在为更多的脑卒中患者的长期康复提供基础。
1 云康复与人工智能的定义
1.1 云康复
既往的远程康复是通过互联网技术和双向互动通讯技术远距离传送康复服务的一种干预方式，需要康复专业人员实时利用电话、Email、在线视频、网络留言、录像传送、虚拟现实等多种渠道及其他高科技通讯手段与偏远地区或非可视区域的患者或医务人员建立联系，指导患者在家中和社区医疗机构等其他医疗场所接受康复干预[21]，标志性公式是“互联网+康复”，是远程医疗“互联网+医疗”模式的内容，是由医务人员为主导的即时通讯指导。
云康复是“人工智能+互联网+康复”，即基于人工智能的远程康复体系，通过包含有智能算法和基本数据库的远程康复设备，在医务人员的辅助下完成的远程康复治疗。与既往的远程医疗模式不同，云康复是一种以智能化远程设备为主导、医务工作者灵活参与的新模式。云康复是云医疗“人工智能+互联网+医疗”新模式的重要节点，其组成包括了既往患者治疗数据（大数据）、康复医学技术提炼（协定处方）和人工智能的成熟运用（深度神经网络），融合了互联网、大数据、云计算等技术，集多种服务于一体[22]。利用互联网对各类康复数据进行整合、统计及共享，可实现医院、社区和家庭互通互联，改善传统康复服务模式，提高康复服务效率。利用大数据对各类康复数据进行挖掘分析，可在康复需求的评估、康复服务的决策、康复资源的管理、康复过程的监控等方面发挥重要作用[23]。云计算则将资源虚拟化，统一存储于互联网的“云端”，从而建成大型数字化康复云资源库，突破时空限制实现资源的共享[24]。云康复更强调模块化、循证证据和数据库的充分利用，将因为个体导致的失误性操作降到最低。同时，随着以云计算为主的“云智慧”智能化程度的逐步提高，医务工作者可从既往参与的重复性劳动中解放出来，而更多地关注创造性工作。
云康复设备的硬件包括两个终端（患者+医生）、传感器、云服务器（数据库+云计算），终端服务仅由一台电脑或手机、互联网、摄像头和交互设备就可以为患者提供治疗，具有实时性、交互性和灵活性等优点。云康复的内容为一套完整的智能评估与治疗的康复程序，能够根据患者的需要，在线评估并推送康复指导建议，实时监督患者的康复过程，记录患者的康复数据，搭建患者、家属与康复医生之间的沟通、反馈、随访平台[25-26]。因为康复治疗是一个长周期过程，云康复是开展社区康复和家庭远程康复的最佳模式，能够降低康复治疗成本，节约医疗资源，并提高康复治疗质量，协助患者恢复基本机能并重返正常生活，具有重要的经济和社会意义。同时，医院、医生可以利用灵活在线指导的方式充分释放医护工作者的时间，大大提高了治疗医生和治疗师的工作效率，也利于医护工作者对实际康复过程中的治疗质量进行管理，为传统康复服务模式的改善提供了新思路[27]。
1.2 人工智能
人工智能又称机器智能，是由人工制造出来的系统所表现出来的智能[28]。人工智能是给计算机传授知识，通过计算机的学习能力，形成语言识别、图像识别、自然语言处理和智能专家系统，从而部分或全部替代人工。相关技术包括信息识别、数据收集、数据挖掘、数据决策、自我学习、人工神经网络、专家系统等多个领域。
近年来，人工智能逐渐应用于医学领域，包括医学图像分析、可穿戴设备检测、手术机器人等[29]。人工智能技术在脑卒中康复中的应用，可以借助各类人工智能参与的康复设备，最大程度提高患者的康复体验、缩短患者康复周期，以此获得理想的康复效果；同时，极大提高康复医生的工作效率，减少医疗差错和体力消耗，为患者提供同质化康复服务。
2 应用
近年来我国与脑卒中远程康复相关的人工智能设备主要应用于辅助康复评定和辅助康复治疗。
2.1 辅助康复评定
康复评定贯穿了康复的整个过程，有着至关重要的作用。目前临床上的康复评定大部分依靠人工结合评估量表的形式，诸如平衡能力、协调能力、肌力、关节活动度等进行全面评估。评估结果因受到评定人员的经验、能力等方面的影响而较为主观，需要开发更加客观、定量的评定方法。
随着科技的发展，基于人工智能的计算机辅助远程评估系统越来越多地运用到脑卒中的康复中。我国科研工作者以现有测评技术为基础，利用人工智能技术设计了适合国人使用的智能化运动障碍和认知障碍的诊断与评估系统。IK®care 梯度式自动评定系统[30-32]创立了一套适合远程设备的康复运动功能评估系统，能够通过远程人机接口设备及微型传感器，实现单关节运动流畅无延迟的追踪及动作评定的量化考核，对脑卒中患者进行多种运动功能的远程评估，并将居家的评估传入数据库云终端进行处理，进一步利用终端的大型医院或专家资源确定治疗方案，指导患者参与治疗。临床试验已初步证明了其可行性和有效性，与普通人工评定相比具有良好的便利性、整合性、标准化设计及人性化设计[30-32]。六六脑®脑康复云平台评估系统[17]通过整合现存认知评定内容、在线云平台和社交游戏的形式，可以对认知、语言障碍进行远程评估、监测和训练，适合脑卒中导致的认知障碍。目前，该系统已经用于国内 300 多家医疗机构的认知言语精神类疾病的评估和康复工作，使用人群超过 180 万人次[33]。
2.2 辅助康复治疗
2.2.1 康复机器人运动辅助训练系统
康复机器人是一种人造装置，能够自动、智能化地执行任务，帮助患者进行科学的康复训练，是一种很有效的康复治疗手段，可以模拟甚至部分替代传统治疗[34]。其适用于不同程度运动障碍的患者，具有良好的运动重复性，并且能够记录肢体活动时的运动学及动力学参数，客观定量地评估其功能改善情况[35]。康复机器人包括上肢康复机器人、下肢康复机器人和基于网络的远程康复机器人。
① 上肢康复机器人：上肢康复机器人是一种与计算机相结合的辅助上肢功能康复治疗的装置，适用于脑卒中患者遗留的上肢功能障碍，可以通过大量、重复的运动刺激对患者进行早期功能锻炼[36]。上肢机器人的训练效果因介入时机和治疗时期不同而有所差异。国内有研究认为上肢机器人对提高急性期脑卒中患者日常生活活动能力有一定帮助[37]。还有报道证明了其在恢复期甚至后遗症期的脑卒中患者中也具有一定的有效性[38-39]。另有研究发现上肢康复机器人还可以对脑卒中患者进行上肢和手功能的客观的评估和监测[40]。
② 下肢康复机器人：下肢康复训练机器人在训练过程运用负重、迈步及平衡原则实现下肢功能的训练，能为患者提供包括站立训练、行走训练和平衡训练等生理训练模式，模拟正常运动轨迹辅助患者训练，并且可以承担一部分人体的重量，训练下肢肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力，利用各种优势加速患者运动再学习的过程[41]。Li 等[42]对可穿戴步态训练机器人进行研究，结果显示，患者在屈髋、伸膝、跖屈时，肌肉兴奋程度较前明显增加，步行时的推动力加大，步速提高，且下肢机器人的训练针对功能相关的肌群，将肌力训练融入到其他功能训练中的综合康复方式对患者具有更大的意义。还有研究将下肢康复机器人配合传统运动疗法与仅给予传统运动疗法相比，证实前者对脑卒中患者下肢痉挛的改善效果更显著[43]。
③ 基于网络的远程康复机器人：远程康复机器人结合了康复机器人和远程通讯技术。利用远程康复机器人，康复医师能够远程指导康复治疗，使患者进一步恢复其神经功能。基于全球移动通信系统的远程外骨骼下肢康复机器人主要包括了外骨骼机器人、信息云平台和短信提醒业务[44]。远程客户端可以同时接收来自不同地点的机器人在运行过程中的信息，实现远程监控与信息管理，保证了康复医务人员的信息实时更新。
2.2.2 虚拟现实技术
虚拟现实技术是基于传感器和软件模块的特殊计算机仿真系统，包含了微电子、人工智能等多项技术，可以模拟现实环境，体验虚拟世界，使用户和环境产生交互[45-46]，在此过程中进行康复训练，改善患者相应的功能障碍[47]。与传统治疗相比，虚拟现实技术能够提供早期、高强度、有针对性、可重复性的干预，并提供及时的反馈。由于治疗及操作系统基于传感器、头盔式屏幕、计算机等设施，其载体的本质决定了虚拟现实技术可以运用于远程康复之中。虚拟现实技术目前主要应用于脑卒中的认知功能康复、步行功能康复、平衡功能康复、上肢运动功能康复和远程康复机器人。
① 在脑卒中认知功能康复中的应用：虚拟现实技术作为一种新的计算机虚拟工具，使患者在虚拟场景中与各种对象相互联系，利用认知功能与想象，提升患者认知功能，为脑卒中患者认知功能的康复提供了全新的治疗思路与方法。国内的一项随机对照临床试验结果显示，虚拟现实技术对轻度认知功能障碍患者有较好的疗效[48]。
② 在脑卒中步行功能康复中的应用：虚拟现实技术应用于下肢训练主要是为了增强步行，包括力学训练系统、生物反馈系统等。国内有研究选取脑卒中后偏瘫患者进行随机对照试验，结果发现虚拟现实技术对运动功能、步行能力、日常生活活动能力均有改善作用[49]。还有研究指出，与脑卒中患者的常规康复训练相比，减重平板训练结合虚拟现实技术可以更好地提高步行能力[50]。另有研究进一步证明了虚拟现实+减重训练在亚急性期脑卒中患者步行训练中的有效性[51]。
③ 在脑卒中平衡功能康复中的应用：国内有随机对照试验发现，虚拟现实技术在脑卒中患者站立平衡能力康复方面取得了不错的效果[52]。
④ 在脑卒中上肢运动功能康复中的应用：专用于上肢康复的虚拟现实系统包括手部和手指训练系统、手臂训练系统和综合训练系统。国内有学者开发了用于上肢功能训练的虚拟现实系统，构建了虚拟超市场景和虚拟手模型，并在临床验证中证实了其在恢复期脑卒中患者上肢运动功能康复中的有效性[53]。还有随机对照试验发现，与单纯手功能训练相比，虚拟现实结合手功能训练的疗效更佳[54]。
⑤ 基于虚拟现实的远程康复机器人：该系统包括患者端、医生端和两者之间的网络传输，在患者进行远程康复训练的过程中融入虚拟现实技术。杨硕等[55]设计并验证了基于虚拟现实技术的网络化远程康复训练机器人系统的有效性和可行性。传统的康复锻炼相对枯燥乏味，而虚拟场景使得训练界面更加生动活泼，极大地丰富了训练内容，医生还能够同时远程监控多个患者的康复训练。
2.2.3 基于传感器的远程康复训练设备
在这种设备中，传感器可以通过使用者的位置、速度等变化进行远程评估，在治疗上可以对肌力和关节活动度进行训练。笔者的团队设计开发了一项基于微型运动传感器、可穿戴设备、蓝牙、移动 APP 的远程康复设备，操作简单、使用方便、成本低廉，并在临床试验中证明了此设备能够有效地促进脑卒中患者的运动功能恢复，具有安全性、可行性[30-31]，并已经在笔者主持的国家重点研发计划课题（2017YFC1308504）中将该设备在全国范围内进行推广应用。
2.2.4 家庭远程康复系统
在家庭远程康复流程中，康复医务人员能够通过电话、视频会议等电信传输方式对出院回家的患者进行康复评定、康复治疗及远程监测[56]。国内有研究设计并验证了一套基于家庭的远程康复系统，参与者均有较高的满意度[57]。该系统通过肌电生物反馈、视频、音频等系统对患者进行数据收集及评估，康复医疗人员在远程会诊中对患者进行康复指导。Han 等[58]设计了一个以临床为基础的家庭远程康复跟踪训练系统，可以通过传感器来评估患者的膝关节活动及远程监测康复情况。李迥等[59]学者还通过互联网对居家患者作出远程康复指导，患者的运动功能均得到了有效的提高。陈静等[60]学者也通过远程系统指导在家的脑卒中患者进行运动功能和平衡功能的康复训练，疗效确切。高修明等[61]学者还结合了视频互动对脑卒中偏瘫患者进行肢体功能的家庭远程康复，作用显著。
2.2.5 计算机辅助认知训练系统
计算机辅助认知训练系统已经成为临床脑卒中患者认知功能训练的主要手段。该系统将互联网远程通讯、多媒体技术与远程康复相结合，建立人-机交互，形成康复医疗人员与患者、基层医院等之间的信息交流和诊疗服务网络[62]。如国内的基于六六脑®脑康复云系统的计算机辅助认知训练，与传统人工康复训练相比，显著改善了脑卒中后患者的认知功能，对促进患者早日恢复有一定的现实意义[63]。
3 问题与展望
我国属于发展中国家，地缘广、资源紧、社会保险支付压力大，且当前老龄化问题严重，脑卒中发病率居世界首位[64]，我国人民群众对脑卒中后康复服务的要求不断释放。云康复的服务范畴及应用前景广阔，但与国外相比，国内的应用与研究尚处于起步阶段，在国内大规模地推广应用尚存在很多问题，包括如何保障云康复平台的建立、确定适用范围、保证服务质量、确保安全性、保护患者的信息安全等[65-66]。目前，云康复需要的设备及其成本较高，尚未普遍纳入医疗保险[67]，同时需要依赖于患者家中有无必要的终端设备；云康复对网络覆盖和通讯服务有较高的要求；在云康复设备的使用操作上，对患者及其家属也有较高的要求，同时还需对操作设备的康复医疗人员进行培训；随着远程康复医疗的发展，还涉及一系列法律问题，如伦理等领域，需要进一步规范远程医疗行为，保障医疗人员的行医安全、保护患者的医疗隐私及就医安全。未来还需要进一步开展基于患者的、大样本、多中心、高质量的随机对照研究，进一步评价新型康复技术的有效性、潜力、安全性和体验感等，为更多的脑卒中患者提供支持，获得更大的利益。
随着人工智能、大数据、云计算、互联网等科技领域的快速发展及我国的医疗体制的不断进步，特别是我国快速增长的通信网络覆盖和技术更迭，可以让既往高端昂贵的设备迅速降低成本，并大规模运用，基于云平台的脑卒中云康复必将获得良好的发展机遇，成为康复领域最重要的成果。云康复模式是对传统康复模式的改进和补充，这一模式的不断普及，可以为广大患者、康复医院、康复产业投资人带来福音。脑卒中的康复，在“互联网+”的环境中及云康复理念下，也能焕发出新的生机。同时该技术也可以进一步深入到康复医学更多的领域，为其他慢性病的康复提供参考。