基于物联网原理的智能握力管理平台在门诊PICC 病人中的应用

朱 青，秦 黎，金 叶，吴凯平

南京医科大学附属常州第二人民医院，江苏 213000

经外周静脉穿刺置入中心静脉导管（peripherally inserted central catheter，PICC）广泛应用于肿瘤化疗病人，其穿刺成功率高、创伤小，但置管留置时间一般较长，加之维护管理不当可能引起多项并发症，其中导管相关血栓在既往报道中发生率高达25%[1]，会造成非计划拔管，增加治疗时间与费用。美国静脉输液护理 学 会（Infusion Nursing Society，INS）指 出，对 于PICC 病人可通过功能锻炼预防血栓[2]。国内研究也表明，手部握力功能锻炼能够促进静脉血液循环，减少导管并发症[3]。但临床常规握球锻炼形式单一、握球力度难以掌握，PICC 病人依从性普遍较低，影响功能锻炼效果[4]。随着物联网技术发展、智能手机的进步，应用物联网原理开发设计智能锻炼管理软件逐渐受到青睐，其趣味性、规范性、规律性在提高病人依从性、促进规律锻炼方面大有裨益[5]。本研究主要探讨基于物联网原理的智能握力管理平台在门诊PICC 病人中的应用效果。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2020 年12 月—2021 年12 月在我院门诊行PICC 的148 例肿瘤病人为研究对象。纳入标准：病理检查确诊恶性肿瘤；年龄＞18 岁；首次行PICC，需要PICC 门诊维护；专科护士操作置管，穿刺一次成功；意识清楚、沟通能力正常；具有智能手机使用能力；置管前凝血指标、上肢活动能力正常；病人知情同意。排除标准：精神疾病、视听障碍、认知障碍者；有心、脑等脏器严重疾病；肿瘤终末期或病情危重者；凝血功能障碍、肢体功能障碍者；存在影响静脉回流的因素（腋下淋巴肿大、血管畸形等）；既往有阿司匹林等药物长期治疗史、血栓史。脱落及剔除标准：因病情恶化或个人非疾病原因退出、失访病人；PICC 提前拔除者；未按时行门诊维护者；不配合临床检查者。按随机数字表法将148 例病人分为对照组、观察组各74 例。干预过程中对照组脱落2 例（1 例失访、1 例个人原因退出），观察组脱落1 例（个人家庭原因选择跨地区治疗），最终对照组72 例、观察组73 例完成本研究。两组病人一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求，经医学伦理委员会批准，病人知情同意。

表1 两组病人一般资料比较

1.2 研究方法

病人均采用同公司生产的PICC 三向瓣膜式导管，4Fr 型号，内径0.85 mm，长度60 cm。置管前向病人讲解导管应用相关知识与注意事项，发放PICC 健康教育手册。由取得静脉输液护理资质的PICC 置管专科护士评估后完成操作，置管后给予相应的导管维护。

1.2.1 对照组

采用常规握力球锻炼。PICC 置管后，发放配套握力球1 个、上肢运动知识手册1 本、握球锻炼日志本1套。由专科护士指导病人握球锻炼、记录锻炼日志、观察导管情况及并发症预防事项。握力球锻炼方法为：置管24 h 后开始置管侧上肢锻炼，置管侧手握球，力量挤压使球体积缩小至1/2 左右后保持握紧状态10 s，松10 s，紧松比1∶1；每日锻炼3 次（早、中、晚），每次锻炼10 min。锻炼日志主要记录锻炼时间、天数、置管侧皮肤颜色等，每周门诊导管维护时由专科护士核查，评估病人锻炼情况，及时指正，鼓励病人坚持。

1.2.2 观察组

进行基于物联网原理的智能握力管理锻炼。物联网是在互联网基础上扩展与延伸的网络，能够将信息传感器与网络相结合，实现人、物、机在任何时间地点的互联互通。物联网应用基本原理见图1。本研究中智能握力管理平台主要基于物联网原理实现应用，PICC 置管后由专科护士协助病人安装智能握力管理应用软件，发放配套连接的椭圆形智能握力球（硅胶材质，内置蓝牙、动作传感器、压力传感器），通过蓝牙与智能手机中的智能握力管理应用软件相连接。智能握力管理应用软件设有锻炼模块、体感游戏模块、握力交友模块、日志模块、健康知识模块、答疑模块。智能握力管理平台应用中，PICC 置管病人功能锻炼及相关干预内容主要为：1）锻炼模块。病人置管24 h 后开始置管侧锻炼，一是置管侧手抓住握力球以80%的最大握力握紧2 s，松2 s，紧松比1∶1；二是拇指置于球底部，四指置于凹陷处，匀速捏握；三是规律旋转手腕。各动作每组20 下，每日锻炼3 次（早、中、晚）。智能握力球通过蓝牙与感知终端（传感器、移动设备）即智能手机相连接，可同步设置有效握力值（有效握力值=最大握力值×80%），平台层通过云储存、大数据、人工智能锁定握力值并生成握力数据，病人握力锻炼时传输终端（GPRS 传输、ZigBee 传输、WiFi 传输、蓝牙传输）会传输数据至感知终端，从而观察到握力大小，并在病人进行握力训练时实时提示握力大小，记录训练内容、时间，评估握力是否达标；同时存放固定的握力训练教学视频，帮助病人正确训练；若训练不合格，平台会向医护端、病人端（以及家属端）发送提示消息，督促病人训练，专科护士也可通过电话、微信联系病人或家属了解情况并督促训练。握力训练数据会自动储存传输，医护人员实时查看、监测、分析，根据病人的病情动态进行握球力度调整。2）体感游戏与交友模块。该模块是基于握力训练设计的力度适当的运动游戏，根据平台的大数据与人工智能模式，可自动匹配同类型用户参与游戏体验，病人可在平台交友，共同游戏，增加趣味性，游戏次数每日3 次，以防病人训练过度。3）健康知识模块。通过预处理平台的计算，数据链路协议的近距离通信、远距离通信、WiFi 传输以及数据平台的云储存功能，智能握力管理平台可投放PICC 置管护理与管理宣教文案、视频、图片并实现长期储存以备病人随时观看，平台定期推送知识点，并且每周门诊PICC维护专科护士提醒病人查看宣教知识。4）日志模块。只需记录置管侧肢体状态，明确是否肿胀、疼痛、皮温上升等，平台可初步评估、提示并发症发生风险，通过IPv4、IPv6、RARP、IGMP 互联网通信协议，平台日志可同步至医护端，医护人员实时查看、监测、辨别，帮助病人第一时间就诊。5）答疑模块：平台应用HTTP 超文本传输协议，使得客户端能够发送给服务器消息以及能得到响应，病人存在疑惑时可随时在平台留言，专科护士解答，其他病人也可查看答疑区的既往疑问，借鉴经验。基于物联网原理的智能握力管理平台总体框架见图2。

图1 物联网技术基本原理

图2 基于物联网原理的智能握力管理平台总体框架

1.3 观察指标

1.3.1 上肢静脉血流动力指标

于置管前及置管后2 周、4 周，采用PHILIPS 彩超仪（7～14 MHz 探头频率）测量病人腋静脉单位时间最大血流速度、平均血流速度。

1.3.2 并发症

由专科护士评估记录置管4 周后病人出现并发症的情况，包括导管相关性血栓、静脉炎、穿刺点红肿、堵管、穿刺点渗血等。

1.3.3 锻炼依从性

采用白霞等[6]研制的锻炼依从性问卷，包括锻炼注意事项、握力锻炼、主动寻求帮助、锻炼监测4 个维度，共16 个条目，采用4 级评分，0 分表示根本做不到，3 分表示完全能够做到，总分0～48 分，得分越高说明PICC 病人依从性越好。

1.3.4 满意度

采用本院自制满意度调查问卷评估病人满意度，总分0～10 分，≥8 分为满意，6～＜8 分为一般，＜6 分为不满意。总满意=满意+一般满意。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计软件分析数据（双侧检验），定性资料以例数、百分比（%）表示，行χ2检验；符合正态分布的定量资料以均数±标准差（±s）表示，行t检验，不同时间点比较采用重复测量方差分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组上肢静脉血流动力指标比较

重复测量方差分析显示，腋静脉最大血流速度、平均血流速度比较的时间效应、组间效应、交互效应均有统计学意义（均P＜0.05）。置管前，两组腋静脉最大血流速度、平均血流速度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。置管后2 周、4 周，两组腋静脉最大血流速度、平均血流速度降低（P＜0.05），但观察组血流速度高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2、表3。

表2 两组上肢静脉血流动力指标比较（±s） 单位：cm/s

表2 两组上肢静脉血流动力指标比较（±s） 单位：cm/s

项目腋静脉最大血流速度例数73 72腋静脉平均血流速度组别观察组对照组t 值P观察组对照组t 值P 73 72置管前17.25±2.36 17.54±2.47-0.721 0.472 11.17±2.05 11.39±2.21-0.620 0.536置管后2 周16.02±2.71 14.38±2.26 3.951＜0.001 9.85±1.87 8.71±1.62 3.920＜0.001置管后4 周14.69±2.15 12.98±2.03 4.923＜0.001 9.12±1.48 7.63±0.92 7.268＜0.001

表3 两组上肢静脉血流动力指标不同时点成对比较检验结果

2.2 两组并发症发生情况比较

观察组导管相关性血栓发生率（2.74%）低于对照组（12.50%），差异有统计学意义（P＜0.05）。两组静脉炎、穿刺点红肿、堵管、穿刺点渗血发生率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 两组并发症发生情况比较 单位：例（%）

2.3 两组锻炼依从性比较（见表5）

表5 两组锻炼依从性比较（±s） 单位：分

表5 两组锻炼依从性比较（±s） 单位：分

组别观察组对照组t 值P例数73 72锻炼注意事项12.37±0.72 8.40±0.79 31.477＜0.001握力锻炼10.99±0.26 7.33±0.67 43.025＜0.001主动寻求帮助10.09±0.41 6.21±0.63 44.022＜0.001锻炼监测7.12±0.33 4.39±0.54 36.439＜0.001总分40.57±0.94 26.33±1.17 80.602＜0.001

2.4 两组病人满意度比较（见表6）

表6 两组病人满意度比较 单位：例（%）

3 讨论

目前，PICC 病人尚无统一的上肢功能锻炼方法，尽管近年来握球运动锻炼方法层出不穷，但运动频次、时间不一，肿瘤病人上肢运动不适当可能造成不良事件如导管移位、感染等[7]。临床常规握力球锻炼偏机械化，模式单一，锻炼内容难以量化，病人意愿不高，且缺乏正性反馈易降低病人积极性[8]。本研究结果显示，观察组锻炼依从性各维度评分及总分高于对照组。提示基于物联网技术的智能握力管理平台应用于PICC 病人有助于增强锻炼依从性。物联网能够将信息传感器与网络相结合，实现人、物、机在任何时间地点的互联互通，配套智能握力球中含有传感器，能够自动测量握力，通过蓝牙与手机连接，在智能握力管理平台中显示，并可记录锻炼时间、效能，确保病人锻炼方式准确，同时给予病人反馈，增强其积极性[9]；体感游戏增强了锻炼趣味性，握力交友使得病人更具有锻炼动力[10]。且在物联网技术下，病人锻炼数据可同步到病人端、家属端、医护端，便于全面督促病人按时锻炼，间接提高依从性。此外，国内庞志明等[11]研究表明，置管后7 d、1 个月以及3 个月，2 s 握球组血栓、静脉炎发生率与10 s 握球组比较差异无统计学意义，而2 s 握球组在置管7 d、3 个月时的依从性相比10 s 握球组高。提示2 s 握球运动不会增加并发症发生率，反而能提高锻炼依从性。考虑为化疗病人机体状态下降，更大的机械性活动量可能增加疲倦感、消极感，影响锻炼依从性[12]。

血栓形成的主要原因为血流速度减缓、血液高凝以及血管内膜受损[13]。PICC 置管过程可刺激血管收缩，影响血液流动；加之肿瘤病人多伴促炎因子与促凝物质释放，干扰凝血系统，造成高凝状态；部分病人担心活动影响导管位置，会减少置管侧上肢活动，也可引起血流速度减缓[14-15]。相关研究表明，规律的上肢运动能够改善置管病人局部血液循环[16]。本研究结果显示，置管后2 周、4 周，两组腋静脉最大血流速度、平均血流速度降低；但观察组血流速度高于对照组。提示智能握力对上肢静脉血流动力的改善更有利。智能握力管理平台可根据病人情况设置握力值，实时监测握力大小与锻炼情况，帮助病人形成规律运动，规律握球运动可促进手掌、前臂肌肉收缩，对静脉形成规律挤压作用，促使静脉血流速度维持或加快，改善局部微循环[17]。丁月华等[18]研究表明，规律握球运动组置管4 周后静脉血栓率（5.45%）明显低于常规握球组（21.82%）。本研究结果显示：观察组导管相关性血栓发生率（2.74%）低于对照组（12.50%），观察组病人满意度（97.26%）高于对照组（84.72%）。提示智能握力管理平台的应用有助于降低血栓发生风险，这可能也与病人锻炼依从性提高有关。

4 小结

综上所述，基于物联网技术的智能握力管理平台应用于PICC 病人有助于增强病人锻炼依从性，改善上肢静脉血流动力，减少导管相关性血栓发生，提高病人满意度。本研究局限在于单中心研究、样本量不大，且为初步研究，主要观察近期效果，后续将进一步开展长期效果观察的大样本量研究。