林洁 龚海榕（通讯作者） 王惠珠 吴风霞 唐钦妹

（1 福州市第二医院 福建 福州 350007）

（2 福建卫生职业技术学院 福建 福州 350101）

自体动静脉内瘘（Native Arteriovenous Fistulate,AVF）是目前临床上终末期肾病患者在血液透析治疗时首选的血管通路[1]。据报道，国内透析病人选择AVF 的比例大于80%[2]。建立和维持一条良好的AVF 是血液透析患者的最基本保障，内瘘术后要求患者进行AVF 的训练促其成熟，其成熟需4 ～12 周[3,4]。目前AVF 的训练仅凭医护人员的临床经验指导患者进行握力训练，存在一定的随意性和盲目性，导致部分患者术后内瘘成熟的周期较长，相关并发症的发生率增加[5]。因此我们设计制作了一种智能动静脉内瘘功能训练球（下称训练球），旨在让患者的AVF 功能锻炼规范化、标准化，提高训练效果并能为相关研究提供数据基础。

1.临床现况及存在问题

目前临床上现有的AVF 术后促进内瘘成熟的锻炼方式有以下几种[5-8]：指导患者握拳或抓握锻炼器材进行，在内瘘上方近心端扎止血带推挤血管等；锻炼时使用的器材有握力球、电子握力器。以上几种方法与器材虽常用，但各有其局限性，普通握力球或空手握拳，握力的大小不能有效控制及测量，护士在指导时往往告诉患者“用力握”，但用力是多大的力？持续时间如何？间隔时间如何？都无法准确描述，患者在锻炼时凭主观感觉，对握力的大小、锻炼的次数与用力效果不能保证，也不能根据内瘘成熟度调整握力，有些方法还需他人协助，都增加了患者进行功能锻炼的难度；第二，机械或电子型的握力装置作为一种锻炼器材，被越来越多地用于血透患者的内瘘训练中，其优点在于医务人员在宣教时可以快速地让步患者了解和掌握锻炼的目标，患者在日常锻炼时可以通过器材知道自己握力是否达到训练要求，以调整自己的用力程度。但此方法只能知道握力是否达到最低要求，并不知道用力是否过大，握力的时长是否正确，而握力的大小与时长对促进患者的头静脉动脉化及AVF的成熟有明确的相关性[9-11]。此外，采用机械或电子型的握力装置锻炼的握力次数仅能依靠患者自行记录，如有少做或多做，只能依靠患者自觉补做来完成，依从性的高低影响了患者的锻炼效果，这也是临床影响患者内瘘成熟时间的一个重要因素。因此，我们设计出一款智能动静脉内瘘功能训练球及APP 用于AVF 术后患者的内瘘功能锻炼。

2.设计思路

AVF 患者进行内瘘功能锻炼是通过肌肉的收缩对血管产生冲击，使内瘘处血管扩张，以促进内瘘成熟，锻炼过程如用力不足或次数不足则内瘘成熟延迟，如用力过大则可能导致内瘘损伤。因此我们需要设计制作一种握力球，可用于患者抓握训练。训练球要求有压力的测量装置，可以在患者进行握力锻炼的同时获取相关力学数据及锻炼次数，这可通过内置的测力装置达成；另一方面，更为重要的是要能通过医务人员的设置，让患者明确其锻炼的用力范围及次数频率是否正确有效的装置，同时能通过反馈系统将患者的锻炼情况有效记录并反馈给医务人员，医护人员能够了解准确的患者锻炼的数据，既能更有效地监督指导患者进行内瘘功能锻炼，促进内瘘成熟，从而形成一个教育--实施--验证--再教育的有效闭环，能增强患者坚持锻炼的信心，提高依从性[10]。APP 作为一种手机程序，其易用性及实用性已被广泛用于各种管理、教育等方面[12-13]，可用于训练时数据的收集与反馈、患者的健康教育，

3.智能动静脉内瘘功能训练球结构及APP使用方法

通过检索，目前国内外尚无关于AVF 患者内瘘成熟的智能训练器及配套APP，在循证的基础上，我们针对AVF 功能锻炼所需要求结合力学、电子信息技术设计了能控制训练力量、次数等方面功能的智能动静脉内瘘训练器，并获得专利授权（专利号为ZL 2016 2 0154999.X），让患者进行锻炼。我们配套研发了内瘘训练的APP，这是一款与训练球通过蓝牙匹配的带有压力显示、标准值范围设置及报警、记录反馈功能为一体的APP，使锻炼结果更为直观，并能回传锻炼数据，便于医护人员进行患者的训练管理。

我们在橡胶握力球内部置入压阻式力学传感器（见图一），其良好的精度和线性度，将受力转化为电信号[14][15]，并通过蓝牙无线传输技术，将握力器的受力的大小、时长、次数在患者的手机端进行显示，此数据与系统前期设置的标准参数相比对，将超出范围的数值对患者进行提示，让患者对自己的锻炼程度有个直观的视觉感受，及时调整握力时的力量和持续时间。患者手机端的APP 可以输入患者的姓名、年龄、性别、造瘘时间等基本信息（见图二、三），同时也可记录患者的锻炼效果，通过APP 传输到管理后台，一方面患者可以回看自己的锻炼数据，另一方面，医护人员可以远程了解患者的锻炼效果，监督指导患者的AVF 功能锻炼，以提高患者的依从性及锻炼效果。

根据AVF 患者在进行功能锻炼中存在的难点，通过文献查找学科交叉领域解决方案来拓展目前临床使用AVF 患者内瘘锻炼所使用的康复器具的不足之处，为血透患者提供一种规范、简单、实用、有效的动静脉内瘘功能训练器，使动静脉内瘘术后的患者能运用本训练器进行规范、量化的简易功能训练，促进AVF 成熟，减少术后并发症，并且有望在内瘘成熟后的透析过程中，通过科学训练，减少血栓，狭窄等内瘘并发症的发生，延长内瘘的使用寿命，并为动静脉内瘘术后的临床护理干预提供选择依据。目前患者内瘘功能的锻炼标准多为经验性研究，如需进行机制研究需要准确地收集患者内瘘功能锻炼的大数据与影像学资料相对比，而人工记录的数据不够精确，影响了此项研究的开展，我们希望此训练球能投放临床使用，为AVF 患者功能锻炼的基础研究提供支持。