呼吸反饋的研究進(jìn)展

劉官正 朱青松 郭彥偉 王 磊

（中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，深圳 518055）

引言

生物反饋利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，把人體平時(shí)不能感知的生理信息加以處理、放大，以機(jī)體能感知和理解的方式（通常是視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)等方式）呈現(xiàn)出來(lái)，讓機(jī)體感知、理解，從而發(fā)揮心理對(duì)生理的調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)生理功能的恢復(fù)，達(dá)到心身平衡［1］。呼吸反饋（也稱(chēng)呼吸訓(xùn)練，或稱(chēng)調(diào)息）是一種主要的生物反饋方法，讓受訓(xùn)者按照一定的呼吸模式（如頻率、深度、呼氣/吸氣時(shí)間比、胸式/腹式等）進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，達(dá)到對(duì)生理的調(diào)節(jié)作用，實(shí)現(xiàn)生理功能平衡。呼吸反饋是指有意識(shí)地加強(qiáng)呼吸深度，減小呼吸頻率，改變呼吸模式。其主要作用包括：調(diào)節(jié)人體自主神經(jīng)，達(dá)到預(yù)防和治療各種身心疾?。患m正壞的呼吸習(xí)慣（如潮式呼吸、嘴呼吸），預(yù)防疾病；強(qiáng)化呼吸肌肉，改善肺功能；等等。

目前，對(duì)于呼吸反饋?zhàn)饔玫膬?nèi)在機(jī)制主要從自主神經(jīng)功能活動(dòng)入手。大量研究顯示，呼吸反饋使受試者心率變異性（heart rate variability，HRV）增加，利用HRV可以量化分析心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)的變化，而呼吸訓(xùn)練可以提高迷走神經(jīng)張力、降低交感神經(jīng)活性。呼吸反饋的研究引起了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的廣泛關(guān)注。呼吸在自主神經(jīng)功能調(diào)節(jié)中扮演了重要角色，但精確的作用機(jī)制及如何設(shè)計(jì)更加合理的呼吸反饋算法，還有待于進(jìn)一步研究。

下面主要對(duì)呼吸反饋中的呼吸訓(xùn)練方法、臨床應(yīng)用和呼吸反饋儀器進(jìn)行回顧，探討呼吸反饋的內(nèi)在機(jī)制及其研究現(xiàn)狀，并對(duì)呼吸反饋的最新發(fā)展趨勢(shì)及其存在的問(wèn)題展開(kāi)討論。

1 呼吸訓(xùn)練方法

1.1 不同的呼吸參數(shù)對(duì)生物反饋的影響

在呼吸反饋中，呼吸率往往是最重要的呼吸參數(shù)之一。研究表明，正常人在靜止情況下的呼吸頻率在15～25次/min的范圍內(nèi)，低頻率的呼吸訓(xùn)練（如4～12次/min的呼吸頻率）對(duì)身心健康的重要性已經(jīng)被絕大多數(shù)研究者認(rèn)可［2-3］。Grossman等進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，揭示了不正常的呼吸模式（如急促并且淺的呼吸）通常與很多種身心疾病密切相關(guān)［4］。在實(shí)驗(yàn)研究和臨床中，慢呼吸訓(xùn)練也被廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證［5］。但是，為了達(dá)到最佳的呼吸反饋效果，如何選擇最合理的呼吸頻率仍困擾著大多數(shù)學(xué)者。

Emil等提出一種假設(shè)，“當(dāng)呼吸頻率降低到心率變異性共振頻率時(shí)，呼吸訓(xùn)練達(dá)到最佳的調(diào)節(jié)效果”［6］，并認(rèn)為6次/min是心率變異性共振頻率，即最佳呼吸頻率。事實(shí)上，即便存在共振頻率，也因人而異且無(wú)法確定。為了探索最佳的呼吸頻率，Hye等專(zhuān)門(mén)研究了不同的呼吸率（3，4，6，8，10，12，14次/min）對(duì)心率變異性的影響［7］。心率變異性通常作為評(píng)估生物反饋效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)。研究發(fā)現(xiàn)，4次/min的呼吸訓(xùn)練能夠獲得最大的心率變性功率譜幅值，隨著呼吸率的增加，功率譜幅值逐漸減小。文獻(xiàn)［8］也做了類(lèi)似的研究，針對(duì)中國(guó)研究生進(jìn)行了不同頻率（6，8，12，16，20，24次/min）的呼吸訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的規(guī)律，但最佳呼吸頻率為12次/min。

在呼吸反饋中，呼吸深度（深呼吸、淺呼吸）是另一個(gè)最重要的呼吸參數(shù)之一。深呼吸可以增強(qiáng)呼吸?。跫。┑牧α亢湍土?，從而增強(qiáng)肺功能。Aboudrar等研究發(fā)現(xiàn)，深呼吸可以增強(qiáng)迷走神經(jīng)張力，實(shí)現(xiàn)放松治療等［9］。在實(shí)際呼吸運(yùn)動(dòng)中，呼吸深度與呼吸率通常相互影響，即呼吸較深會(huì)導(dǎo)致呼吸變慢，反之亦然。通常認(rèn)為，呼吸反饋中深而慢的呼吸訓(xùn)練能夠達(dá)到更好的自主神經(jīng)調(diào)節(jié)效果［4，10］?？傊?，深呼吸被廣泛認(rèn)可，但定量化的呼吸深度對(duì)生物反饋的影響尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究。

呼吸比是指呼氣和吸氣的時(shí)間比例，也是影響呼吸反饋效果的又一重要參數(shù)。通常吸氣時(shí)心率加快，呼氣時(shí)心率減慢，即呼氣時(shí)交感神經(jīng)活性減弱。因此，大多數(shù)研究者普遍認(rèn)為：適當(dāng)延長(zhǎng)呼氣時(shí)間（呼氣時(shí)間與吸氣時(shí)間比大于1），能夠獲得更好的呼吸反饋效果［11-12］。Parati等使用呼吸比為3：2的呼吸反饋治療疼痛，并取得顯著效果［13］。是不是呼吸比越大，生物反饋效果越好?文獻(xiàn)［14］發(fā)現(xiàn)，WB2（呼吸比為2）的效果雖然比WB3（呼吸比為0.5）的效果更好，但比WB1（呼吸比為1）的效果更差。因此，在呼吸反饋中，并不是呼吸比越大越好。然而，最合理的呼吸比尚待研究。

此外，考慮到腹式呼吸有助于身心健康并且更便于測(cè)量，呼吸反饋中通常采用腹式呼吸來(lái)指導(dǎo)訓(xùn)練，如Lin等采用腹式呼吸訓(xùn)練來(lái)調(diào)節(jié)心理生理狀態(tài)［15］。

1.2 生物反饋中呼吸模式探索

大多數(shù)呼吸反饋研究都是采用固定的呼吸率來(lái)進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，而對(duì)其他諸如呼吸深度和呼吸比等呼吸參數(shù)不做定量化的限制。事實(shí)上，呼吸信號(hào)的每一個(gè)參數(shù)（如呼吸率、深度和呼吸比等）都對(duì)生物反饋產(chǎn)生影響，并且與生物反饋效果都不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。為此，生物反饋中呼吸模式的探索具有重要的研究意義。

文獻(xiàn)［14］通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，正常人放松治療中采用呼吸率為8次/min、呼吸比為1的腹式呼吸，比呼吸比為0.5和2的腹式呼吸模式效果更好。Park等則提出了一種基于屏氣的呼吸模式，并建議一個(gè)呼吸周期應(yīng)該包括吸氣、屏氣、呼氣3種狀態(tài)［16］。俞夢(mèng)孫等認(rèn)為，在實(shí)際過(guò)程中，呼吸訓(xùn)練循序漸進(jìn)才能達(dá)到最佳的效果，因此提出了從初級(jí)—中級(jí)—高級(jí)的漸進(jìn)呼吸訓(xùn)練模式（見(jiàn)表1），漸進(jìn)地減小呼吸率，增大呼吸比，并增加每次訓(xùn)練的時(shí)間［17］。Benjamin在高血壓患者的呼吸反饋干預(yù)中，采用了另一種漸進(jìn)呼吸訓(xùn)練模式，即在每次呼吸訓(xùn)練時(shí)調(diào)整呼吸率和呼吸比，呼吸率以每分鐘66％的比例減小至大約5次/min，呼吸比（呼氣時(shí)間/吸氣時(shí)間）以131％的比例增大約4倍，每次訓(xùn)練時(shí)間均為15min［18］。

除了考慮不同呼吸參數(shù)的組合之外，合理的呼吸模式還應(yīng)該考慮以什么樣的形式反饋給受訓(xùn)者，幫助受訓(xùn)者能夠更好地執(zhí)行呼吸訓(xùn)練。傳統(tǒng)的呼吸反饋方式通常是以視覺(jué)的或聽(tīng)覺(jué)形式反饋給受訓(xùn)者，為了幫助受訓(xùn)者更形象地感知自身的健康狀態(tài)，可視化等技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于各種生物反饋中［19］。

表1 不同的呼吸訓(xùn)練模式Tab.1 Different respiratory training model

2 呼吸反饋應(yīng)用研究

在臨床中，呼吸反饋被廣泛應(yīng)用于放松療法（通常簡(jiǎn)稱(chēng)“調(diào)息”）、內(nèi)臟疾病（如心血管疾?。┖秃粑韵嚓P(guān)疾病中。

2.1 呼吸反饋在放松療法中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代人生活方式的改變、工作負(fù)擔(dān)和生活壓力的日益沉重，輕松的心情被緊張與焦慮取而代之，這種不良的心理情緒往往導(dǎo)致人們的自主神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)/紊亂，如不加控制，往往會(huì)引起嚴(yán)重的身心疾病。研究發(fā)現(xiàn)，呼吸放松療法（調(diào)息）有助于減小交感神經(jīng)張力，提高迷走神經(jīng)張力，從而調(diào)節(jié)自主神經(jīng)功能，達(dá)到放松，避免焦慮和失眠，從而實(shí)現(xiàn)各種疾病的早期預(yù)防與干預(yù)［20-21］。

呼吸放松療法在臨床上主要應(yīng)用于各種壓力引起的焦慮障礙/紊亂、疼痛/壓力紊亂、失眠障礙等疾病中。Reiner等對(duì)24個(gè)焦慮癥患者進(jìn)行3周的呼吸反饋放松治療［22］，發(fā)現(xiàn)75％的患者減小了壓力水平，80％的患者達(dá)到放松，46％的患者增加了積極情緒，60％的患者治療后感覺(jué)平靜。M.Peter等則對(duì)冠脈脈造影引起焦慮的212個(gè)患者進(jìn)行呼吸竇性心律不齊（respiratory sinus arrhythmia，RSA）反饋干預(yù)，發(fā)現(xiàn)呼吸反饋有效地減小了患者的狀態(tài)焦慮癥狀和情緒壓力［23］。呼吸反饋通常作為一種疼痛紊亂輔助療法被廣泛應(yīng)用于臨床中［24］，用于外傷引起的壓力紊亂［25］等其他心身疾病中。因此，呼吸反饋?zhàn)鳛橐环N放松干預(yù)手段廣泛應(yīng)用于各種壓力紊亂引起的身心疾病中，已取得了良好的效果。

2.2 呼吸反饋在心血管疾病中的臨床應(yīng)用

1969年，Miller研究發(fā)現(xiàn)，自主神經(jīng)系統(tǒng)所控制的內(nèi)臟腺體也能建立操作式條件反射，這奠定了生物反饋治療內(nèi)臟疾病的理論基礎(chǔ)。呼吸反饋被廣泛應(yīng)用于輔助治療和預(yù)防各種心血管疾?。ㄈ绺哐獕?、慢性心臟病等）中，均已經(jīng)獲得了積極的效果。

Benjamin等對(duì)高血壓患者進(jìn)行了為期8周、每天15min的呼吸反饋干預(yù)，臨床結(jié)果顯示進(jìn)行了呼吸反饋干預(yù)的高血壓患者取得了更明顯的血壓下降［18］。沒(méi)有進(jìn)行呼吸干預(yù)的高血壓患者（對(duì)照組）平均收縮壓下降8.4mmHg，平均舒張壓下降4mmHg；進(jìn)行了呼吸反饋干預(yù)的高血壓患者平均收縮壓下降13.8mmHg，平均舒張壓下降9.1mmHg。中山大學(xué)王庭槐教授研究小組對(duì)高血壓前期患者也進(jìn)行了腹式呼吸輔助肌電反饋研究，發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了呼吸反饋干預(yù)的高血壓前期患者平均收縮壓下降達(dá)10.6mmHg，平均舒張壓下降達(dá)4.6mmHg［26］。由此可見(jiàn)，呼吸反饋即可以用于高血壓的早期預(yù)防，也可以作為高血壓患者的輔助治療手段。

呼吸訓(xùn)練也被應(yīng)用于其他心血管疾病，如慢性心臟?。–HF）［27］、糖尿病［28］等。比如，慢性心臟病通常會(huì)出現(xiàn)呼吸不穩(wěn)并引起血氧飽和度（SaO2）低于正常水平，研究發(fā)現(xiàn)呼吸訓(xùn)練能夠恢復(fù)血氧飽和度水平，改善了慢性心臟病患者的病情［27］。

2.3 呼吸反饋在呼吸性相關(guān)疾病的應(yīng)用

哮喘是最常見(jiàn)的呼吸性疾病之一，主要表現(xiàn)特征為反復(fù)發(fā)作喘息、呼吸困難、胸悶或咳嗽等。Thomas等對(duì)哮喘患者進(jìn)行血?dú)廨o助呼吸訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)通過(guò)4周的呼吸干預(yù)，哮喘患者CO2分壓穩(wěn)步增加，喘息、呼吸困難等各種癥狀逐漸減少，肺功能穩(wěn)定［29］。P.M.Lehrer等研究，也發(fā)現(xiàn)呼吸訓(xùn)練是一種行之有效的哮喘輔助治療方法，可以減小患者藥物治療的依賴(lài)性［30］。

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary diseases，COPD）是一種重要的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，患病人數(shù)多，病死率高，主要特點(diǎn)是長(zhǎng)期反復(fù)咳嗽、咳痰、喘息和發(fā)生急性呼吸道感染。由于這種疾病是緩慢進(jìn)行性發(fā)展，所以嚴(yán)重影響了患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量。Nicholas等對(duì)20個(gè)慢性阻塞性肺疾病患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練干預(yù)，在家里訓(xùn)練時(shí)采用心率變異性（HRV）反饋，在步行時(shí)采用脈率反饋。通過(guò)10周的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)慢性阻塞性肺疾病患者的自我能量感、無(wú)力狀態(tài)、呼吸困難等癥狀明顯改善［31］。

嘴呼吸通常會(huì)導(dǎo)致腺樣體肥大、感冒、鼻炎等多種疾病，對(duì)兒童危害尤其大，容易影響孩子的睡眠質(zhì)量，出現(xiàn)精神萎靡、頭痛、頭暈、記憶力下降、反應(yīng)遲鈍等現(xiàn)象，甚至影響到孩子今后的智力。Barbiero等對(duì)60個(gè)有嘴呼吸習(xí)慣的兒童進(jìn)行呼吸反饋糾正，通過(guò)問(wèn)卷和靜態(tài)呼吸壓力評(píng)估，發(fā)現(xiàn)呼吸干預(yù)后有效地糾正了這種不良的呼吸習(xí)慣［32］。呼吸反饋也被應(yīng)用于糾正其他不良呼吸習(xí)慣中，如潮氣呼吸、口吃等。

由此可知，呼吸反饋訓(xùn)練對(duì)哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸性疾病有輔助治療效果，既可以減小患者對(duì)藥物的依賴(lài)性，又可以改善呼吸困難，提高患者的生活質(zhì)量和信心。同時(shí)，呼吸反饋亦可以應(yīng)用于糾正嘴呼吸、潮氣呼吸、口吃等各種不良呼吸習(xí)慣，避免呼吸性疾病。

3 呼吸反饋機(jī)制探討

關(guān)于呼吸反饋的確切機(jī)制，目前的研究尚未深入，特別是大部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制過(guò)程研究都把其作為黑箱看待。呼吸反饋通常包括3部分：呼吸反饋儀、呼吸訓(xùn)練和呼吸作用與調(diào)節(jié)。利用電子和計(jì)算機(jī)等技術(shù)，采集心肺（cardiorespiration）信息，如血壓、呼吸、心率、皮溫、脈搏等；采用時(shí)域、頻域和非線性信號(hào)處理方法，對(duì)呼吸訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估，如心率變異性中的功率譜（低頻LF、高頻HF、LF/HF）、RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差、近似熵等。根據(jù)評(píng)估結(jié)果和設(shè)定的參考閾值進(jìn)行比較，計(jì)算出誘導(dǎo)呼吸波形，并以視、聽(tīng)覺(jué)或多媒體等方式反饋給受訓(xùn)者，進(jìn)行呼吸訓(xùn)練。呼吸通過(guò)大腦皮層和皮層下中樞，刺激延髓心血管中樞；延髓中樞再刺激交感神經(jīng)與迷走神經(jīng)來(lái)調(diào)節(jié)心臟和周?chē)?，同時(shí)刺激竇神經(jīng)與迷走神經(jīng)來(lái)調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓感受器。呼吸本身還可以糾正不良呼吸習(xí)慣，強(qiáng)化呼吸肌肉，增加肺功能等（見(jiàn)圖1）。

圖1 呼吸反饋結(jié)構(gòu)Fig.1 The diagram of respiratory biofeedback

外界因素（如應(yīng)激、情緒激動(dòng)及緊張等）的干擾進(jìn)一步加大了對(duì)呼吸反饋機(jī)理的探索。大多數(shù)研究者主要從兩方面去探索呼吸反饋的內(nèi)在機(jī)理：一是心肺關(guān)系模型，二是呼吸反饋效果評(píng)估算法。

3.1 心肺模型

大多數(shù)研究者都是從心肺（Cardiorespiration）耦合的角度來(lái)探索呼吸反饋的內(nèi)在機(jī)制。作為呼吸反饋機(jī)制的切入點(diǎn)，自主神經(jīng)功能是呼吸反饋效果評(píng)估的最重要標(biāo)志之一，通常采用心率變異性來(lái)評(píng)估（如自回歸模型的傅里葉變化［33］），即低頻（LF：0.04～0.15Hz）受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)共同作用，高頻（HF：0.15～0.4Hz）受迷走神經(jīng)支配，LF/HF代表了自主神經(jīng)功能的平衡狀態(tài)。

早在1988年，Baselli等就提出了一種閉環(huán)的神經(jīng)調(diào)控模型來(lái)研究心肺變異性［34］。采取最小二乘的系統(tǒng)辨識(shí)來(lái)建立傳遞函數(shù)模型，其中輸入為心率變異性、呼吸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)脈血壓。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，揭示了這些參數(shù)之間存在一定的因果關(guān)系。接著，Kitney等在1998年提出了一種輸入為呼吸、輸出為血壓的關(guān)系模型，即為Kitney模型［35］。2004年，Censi等基于該模型并結(jié)合各種時(shí)頻技術(shù)和自回歸模型等方法，研究發(fā)現(xiàn)了呼吸和心率變異性（HRV）、血壓變異性（blood pressure variability，BPV）之間存在暫時(shí)相位鎖現(xiàn)象［36-37］；通過(guò)對(duì)正常人進(jìn)行不同頻率（0.25、0.2、0.13Hz）的呼吸訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)呼吸率和心率變異性、血壓變異性在低頻率（0.2和0.13Hz）時(shí)存在明顯的短暫協(xié)調(diào)關(guān)系，即相位鎖現(xiàn)象，而在高頻率（0.25Hz）時(shí)只存在比較弱的協(xié)調(diào)關(guān)系。2004年，F(xiàn)aes等設(shè)計(jì)了一種因果傳遞函數(shù)模型來(lái)分析心肺關(guān)系［38］，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)呼吸為輸入、收縮壓和心率為輸出是一種非因果關(guān)系傳遞函數(shù)模型，即呼吸對(duì)心率和收縮壓是一種開(kāi)環(huán)關(guān)系，反過(guò)來(lái)，心率和收縮壓對(duì)呼吸的影響很弱；相比之下，收縮壓和心率之間為因果傳遞函數(shù)模型，它們的增益和相位關(guān)系更加準(zhǔn)確，也更符合臨床和生理情況。2008年，Choi等采用心肺系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型，模擬了不同呼吸變化對(duì)血壓的影響。實(shí)驗(yàn)表明，老年人的血壓真實(shí)值與模型預(yù)測(cè)值有更好的擬合度，而年輕人基本沒(méi)有這種擬合度［39-40］。因?yàn)樵撃Ｐ椭豢紤]了壓力感受器帶來(lái)的變化，沒(méi)有考慮對(duì)心血管系統(tǒng)的影響（如血管總外周阻力）。

總之，心肺關(guān)系主要指呼吸與心率及心率變異性、血壓及血壓異性之間的關(guān)系。但到目前為止，雖然呼吸對(duì)心血管變異性（心率及血壓變異性）存在一定關(guān)系，但其確定的作用機(jī)制仍不明確。相比之下，呼吸與血壓［35］、血壓與心率［38］和呼吸與心電［41］等相互關(guān)系更加確定，但呼吸、心電及血壓相互關(guān)聯(lián)相互耦合，缺少其中任何一個(gè)參數(shù)，都不能真實(shí)地反映心肺模型。

3.2 呼吸反饋效果評(píng)估算法

呼吸反饋內(nèi)在機(jī)制并不明確，導(dǎo)致在實(shí)踐中呼吸反饋效果的評(píng)估也存在一定的片面性。例如，呼吸反饋應(yīng)用于血壓調(diào)節(jié)時(shí)，采用心率變異性評(píng)估呼吸訓(xùn)練效果并調(diào)整呼吸模式。心率變異性反饋雖然比血壓反饋更容易使受訓(xùn)者掌握，但由于血壓受兩條回路支配（除了自主神經(jīng)所控制的內(nèi)臟外，還受壓力感覺(jué)器調(diào)節(jié)），所以這種近似存在不可避免的缺陷。因此，如果呼吸反饋效果評(píng)估更合理，必然有助于研究者更好地理解呼吸反饋機(jī)制。

近年來(lái)，不少研究者開(kāi)始嘗試用熵、混沌動(dòng)力學(xué)等理論來(lái)評(píng)估呼吸反饋效果，并結(jié)合系統(tǒng)論和控制論來(lái)闡釋人體呼吸反饋的內(nèi)在穩(wěn)態(tài)機(jī)制［42-43］。Haitham等采用樣本熵的方法來(lái)分析RR時(shí)間序列的復(fù)雜度，以評(píng)估呼吸阻塞性睡眠綜合癥的情況［44］。Jose等改進(jìn)多尺度樣本熵，評(píng)估24h的Holter動(dòng)態(tài)RR間期復(fù)雜度［45］，發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈瓣狹窄患者夜間的改進(jìn)多尺度熵值比正常人的要大。王庭槐等則采用腦電近似熵的變化，評(píng)估腹式呼吸輔助肌電反饋治療高血壓前期患者的效果［26］。文獻(xiàn)［14］也將RR間期的時(shí)間序列樣本熵作為呼吸放松療法的評(píng)估指標(biāo)。

總之，無(wú)論是從直接的心肺關(guān)系還是從間接的呼吸反饋效果評(píng)估算法來(lái)探索呼吸反饋內(nèi)在機(jī)制，目前都處于探索階段，有待于進(jìn)一步深入研究。另外，還待嘗試用其他途徑和方法來(lái)揭示呼吸反饋內(nèi)在機(jī)制，如利用多普勒超聲檢測(cè)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)夜間呼吸紊亂患者的腦血流循環(huán)存在高碳酸血癥［46］。

4 呼吸反饋儀器

傳統(tǒng)的呼吸反饋設(shè)備通常是貴重的臺(tái)式系統(tǒng)，如BIOPAC生物反饋儀［47］、荷蘭思必瑞特（Spirit）生物反饋設(shè)備［48］等。傳統(tǒng)的生物反饋設(shè)備通常僅適用于醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所，采用的是靜態(tài)生物反饋方法，具有一定的主觀隨意性；雖然臺(tái)式設(shè)備功能比較強(qiáng)大，但由于體積大、價(jià)格昂貴，不適合穿戴式和家庭場(chǎng)合。

2006年，IEEE Spectrum專(zhuān)門(mén)以“讓你的手掌放松：生物反饋設(shè)備應(yīng)用于減小壓力（Calm in your palm：biofeedback device promises to reduce stress）”為題，對(duì)便攜式生物反饋方法做了相關(guān)報(bào)道［49］。近幾年，對(duì)動(dòng)態(tài)呼吸反饋的研究逐漸得到重視。Park等設(shè)計(jì)了一款基于脈率反饋的呼吸放松系統(tǒng)［16］。文獻(xiàn)［14］介紹了一種基于廣義的人體傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、功能更加完善的動(dòng)態(tài)呼吸反饋干預(yù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)呼吸竇性心律不齊反饋、心率變異性反饋；同時(shí)，其廣義平臺(tái)具有較好的可擴(kuò)展性，將來(lái)可實(shí)現(xiàn)其他生理參數(shù)（如肌電、皮溫、脈搏波）的反饋。

5 總結(jié)與展望

呼吸反饋/訓(xùn)練在自主神經(jīng)功能調(diào)節(jié)、心血管變異性調(diào)節(jié)和矯正不良呼吸習(xí)慣、增強(qiáng)肺功能等方面有顯著的作用。大家普遍認(rèn)同呼吸反饋的作用是通過(guò)加強(qiáng)交感神經(jīng)張力、減小迷走神經(jīng)張力來(lái)實(shí)現(xiàn)，呼吸反饋內(nèi)在機(jī)理尚不太明確。如何找到最佳的呼吸模式（如共振頻率、呼吸比等），如何在臨床中保證受訓(xùn)者對(duì)呼吸反饋的依從性、應(yīng)激情境下的反應(yīng)性和想像力與暗示性，如何正確評(píng)估而不盲目放大呼吸反饋的療效與作用，如何讓受訓(xùn)者在非醫(yī)療環(huán)境（如個(gè)人、家庭中）下進(jìn)行呼吸反饋訓(xùn)練……很多問(wèn)題亟待進(jìn)一步研究和大量的臨床實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，才能確保呼吸反饋在臨床實(shí)踐中取得更好的效果，并被更廣泛地接受。

呼吸反饋的最新發(fā)展趨勢(shì)：深入探討呼吸反饋內(nèi)在機(jī)理，設(shè)計(jì)多參數(shù)自適應(yīng)呼吸反饋算法，以及研制穿戴式、低負(fù)荷、智能化呼吸反饋設(shè)備等。在呼吸反饋機(jī)理方面，有待于深入研究心肺耦合關(guān)系，嘗試用新途徑、新方法來(lái)揭示呼吸反饋機(jī)理。在呼吸反饋算法方面，呼吸反饋參數(shù)從單一參數(shù)向多參數(shù)變化，功能從單一向多元化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)自適應(yīng)的呼吸反饋算法/模式。目前，呼吸反饋朝著穿戴式、低負(fù)荷和智能化的方向發(fā)展，即朝著人們更容易接受、適合長(zhǎng)期使用和不干擾日常生活的方向發(fā)展。這類(lèi)儀器既符合個(gè)人、家庭式的需求，又可以減少整個(gè)醫(yī)療體系的負(fù)擔(dān)，并進(jìn)而降低公共醫(yī)療成本；作為疾病早期防治的第一道“防火墻”，對(duì)實(shí)現(xiàn)全民健康、促進(jìn)新時(shí)期衛(wèi)生保健的“戰(zhàn)略前移、重心下移”起到推進(jìn)作用。

綜上所述，呼吸反饋可實(shí)現(xiàn)各種慢性疾病的早期預(yù)防與早期干預(yù)。近年來(lái)，呼吸反饋有了很大的發(fā)展，開(kāi)展了不少臨床實(shí)驗(yàn)研究，但在被廣泛接受和應(yīng)用前仍然有不少問(wèn)題亟待解決。

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