情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦卒中后呼吸功能障礙患者的影響

譚麗雙，王 娜，趙曉雪，杜天舒，張 艷

遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，遼寧沈陽(yáng)110032

腦卒中屬于中醫(yī)“中風(fēng)病”范疇，是指各種原因?qū)е履X血管破裂或阻塞而引起的一組腦損傷疾病，常遺留不同程度的運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)、吞咽等多種功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量［1］。由于腦卒中后呼吸肌群受到損傷，肺通氣不暢或者換氣功能障礙，痰液壅塞于肺，造成呼吸功能障礙，主要表現(xiàn)為呼吸無(wú)力、呼吸模式異常等［2-3］。呼吸功能障礙又會(huì)進(jìn)一步加重吞咽功能障礙，引發(fā)誤吸、氣道阻塞性窒息等，甚至可能誘發(fā)吸入性肺炎?；颊咤e(cuò)誤的呼吸模式和異常的呼吸肌運(yùn)動(dòng)控制，阻礙其運(yùn)動(dòng)功能和日常生活活動(dòng)能力的恢復(fù)［4-5］。因此，腦卒中患者的呼吸功能康復(fù)備受重視。目前，臨床常用的呼吸康復(fù)訓(xùn)練模式包括縮唇呼吸訓(xùn)練（吹蠟燭、吹紙條、吹乒乓球、吹哨子等）、腹式呼吸訓(xùn)練或抗阻腹式呼吸訓(xùn)練等［6］。這些訓(xùn)練方法雖有一定療效，但訓(xùn)練方式相對(duì)單一，缺乏趣味性，且沒(méi)有量化，患者訓(xùn)練不夠規(guī)范、依從性差，康復(fù)進(jìn)程較為緩慢。為了解決上述呼吸康復(fù)的難點(diǎn)與不足，更好地提高呼吸康復(fù)效率，本研究嘗試采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)”治療腦卒中后呼吸功能障礙患者，取得良好療效。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)等［7］制定的《中國(guó)腦血管病一級(jí)預(yù)防指南2019》中有關(guān)腦出血或腦梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)頭部CT或MRI等檢查確診。

1.1.2納入標(biāo)準(zhǔn) ①年齡30～70 歲；②首次發(fā)病，病程＜3 個(gè)月；③洼田飲水試驗(yàn)Ⅲ級(jí)以上；④存在失語(yǔ)和（或）構(gòu)音障礙；⑤意識(shí)清楚，無(wú)聽理解障礙，能夠配合訓(xùn)練；⑥無(wú)肺部感染；⑦自愿參加，并簽署知情同意書。

1.1.3排除標(biāo)準(zhǔn) ①嚴(yán)重言語(yǔ)或認(rèn)知功能障礙，不能配合康復(fù)評(píng)估及治療；②存在嚴(yán)重肺部感染、心肺功能衰竭、肝腎功能不全、惡性腫瘤等；③非腦卒中所致的吞咽、失語(yǔ)和構(gòu)音功能障礙；④腦卒中發(fā)病急性期、病情不穩(wěn)定。

1.1.4脫落和中止標(biāo)準(zhǔn) ①治療依從性差無(wú)法配合完成全程評(píng)估與治療；②因各種原因自行退出或轉(zhuǎn)院；③治療過(guò)程中患者病情加重需中止治療。

1.2 一般資料

選取2018年9月—2020年9月在遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院康復(fù)中心治療的腦卒中后呼吸功能障礙患者60例，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和觀察組，每組30 例。2 組性別、年齡、病程、疾病類型、偏癱側(cè)等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。本研究已通過(guò)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審批［倫理審批號(hào)：2019001FS（KT）-001-02］。

表1 2組一般資料比較（）Table 1 Comparison of general data between two groups（）

表1 2組一般資料比較（）Table 1 Comparison of general data between two groups（）

2 方 法

2.1 治療方法

2.1.1對(duì)照組 接受言語(yǔ)、吞咽、呼吸訓(xùn)練等常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練。①言語(yǔ)治療：包括口顏面體操、發(fā)音訓(xùn)練、日常生活場(chǎng)景訓(xùn)練、閱讀和主動(dòng)交流訓(xùn)練、語(yǔ)言識(shí)字訓(xùn)練、認(rèn)圖訓(xùn)練、聽理解指認(rèn)訓(xùn)練、認(rèn)知功能訓(xùn)練等，1 次/d，10 min/次，5 d/周，共持續(xù)8 周。②吞咽治療：吞咽活動(dòng)有關(guān)的基礎(chǔ)訓(xùn)練如口咽面訓(xùn)練、舌肌功能訓(xùn)練、咽反射訓(xùn)練；進(jìn)食訓(xùn)練以先易后難的原則選擇食物種類、形態(tài)、進(jìn)食體位及入口量；采用吞咽障礙治療儀（美國(guó)KJO 公司，型號(hào)：VitalStim 5900）進(jìn)行治療，脈沖為300 μs，頻率為30～80 Hz，1 次/d，20 min/次，5 d/周，共持續(xù)8 周。③呼吸訓(xùn)練：包括傳統(tǒng)腹式呼吸（吸氣時(shí)腹部擴(kuò)張，呼氣時(shí)腹部?jī)?nèi)收）、縮唇呼吸訓(xùn)練（如吹蠟燭、吹哨子、吹乒乓球等），1次/d，15 min/次，5 d/周，共持續(xù)8周。

2.1.2觀察組 在對(duì)照組基礎(chǔ)上將腹式呼吸和縮唇呼吸訓(xùn)練方式調(diào)整為應(yīng)用自主研發(fā)的“情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)”（國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)號(hào)：2020SR 0771918）進(jìn)行呼吸訓(xùn)練。該系統(tǒng)主要包括呼吸功能評(píng)估和情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練2個(gè)部分。

2.1.2.1呼吸功能評(píng)估 呼吸功能評(píng)估模塊可通過(guò)測(cè)定用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）、第1 秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one sec?ond，F(xiàn)EV1）、最大呼氣流量（peak expiratory flow，PEF）、呼氣時(shí)長(zhǎng)、脈博氧飽和度（pulse oxygen saturation，SpO2）等指標(biāo)，自動(dòng)生成患者呼吸功能評(píng)估報(bào)告，為制定康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃提供依據(jù)。

2.1.2.2情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練 情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練模塊可通過(guò)吹泡泡、吹金蛋、壓力噴泉、小樹澆水長(zhǎng)出蘋果、吹氣擊保齡球和呼吸趨勢(shì)圖等游戲方式實(shí)現(xiàn)趣味性呼吸訓(xùn)練（見(jiàn)圖1），呼氣量越大，積分越高。具體訓(xùn)練方法如下：

圖1 呼吸功能評(píng)測(cè)與情景互動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)Figure 1 Respiratory function evaluation and situational interactive training system

（1）訓(xùn)練前準(zhǔn)備 選擇安靜、空氣質(zhì)量良好的訓(xùn)練環(huán)境。首次治療時(shí)由康復(fù)治療師向患者講解訓(xùn)練系統(tǒng)的使用方法，以取得患者的積極配合。

（2）訓(xùn)練操作 患者面向屏幕，將口對(duì)準(zhǔn)訓(xùn)練系統(tǒng)的壓力傳感器進(jìn)行縮唇呼吸，通過(guò)壓力傳感器的采集和傳輸功能，完成吹泡泡、吹金蛋、壓力噴泉、小樹澆水長(zhǎng)出蘋果、吹氣擊保齡球以及呼吸趨勢(shì)圖等趣味性、可視化呼吸訓(xùn)練。如吹泡泡游戲訓(xùn)練時(shí)，呼氣量越多吹出的泡泡數(shù)量越多，并獲得相應(yīng)的加分獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)配有音效，為患者創(chuàng)造視、聽覺(jué)反饋模式下的呼吸訓(xùn)練場(chǎng)景。每次訓(xùn)練根據(jù)患者興趣選擇2～3個(gè)游戲，每個(gè)游戲50～60 s，中間休息10 s，每個(gè)游戲訓(xùn)練3～5 次，共計(jì)12 min；然后進(jìn)行呼吸趨勢(shì)圖訓(xùn)練，以便測(cè)評(píng)和強(qiáng)化訓(xùn)練正確的呼吸模式，每訓(xùn)練50 s，休息10 s，共訓(xùn)練3 min。1 次/d，5 d/周，持續(xù)訓(xùn)練8周。

（3）注意事項(xiàng) 訓(xùn)練過(guò)程中囑患者不可過(guò)度屏氣，如出現(xiàn)頭暈不適，適當(dāng)延長(zhǎng)中間休息時(shí)間，密切觀察患者反應(yīng)，監(jiān)測(cè)血氧飽和度，必要時(shí)給予吸氧處理。

2.2 觀察指標(biāo)

分別于干預(yù)前、干預(yù)4 周后、干預(yù)8 周后由專業(yè)治療師評(píng)估患者的呼吸功能、吞咽功能和日常生活活動(dòng)能力。評(píng)估對(duì)評(píng)估人員設(shè)盲，由沒(méi)有參與研究的治療師完成。

2.2.1呼吸功能評(píng)定 評(píng)估訓(xùn)練前后的FVC、FEVl、PEF、呼氣時(shí)長(zhǎng)、呼吸頻率（respiration rate，RR）、SpO2等指標(biāo)［7-8］，監(jiān)測(cè)患者在干預(yù)前后的呼吸功能變化，評(píng)估患者的肺功能狀態(tài)。

2.2.2吞咽功能評(píng)定 采用洼田飲水試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)吞咽功能評(píng)定量表（standardized swallowing assess?ment，SSA）評(píng)估患者的吞咽功能。

2.2.2.1洼田飲水試驗(yàn) 囑患者取端坐位，喝下30 mL溫開水，記錄患者飲水所需時(shí)間和引起嗆咳情況，將吞咽功能障礙程度由輕到重分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)［9］。

2.2.2.2SSA 量表評(píng)估 ①初步評(píng)價(jià)：包括意識(shí)、頭與軀干的控制、喉功能、咽反射和自主咳嗽等，共8～23 分；②飲1 匙水后吞咽功能：吞咽1 匙（約15 mL）水，重復(fù)3 次，觀察重復(fù)吞咽和喉功能情況，共5～11 分；③飲1 杯水后吞咽功能：吞咽1 杯（約60 mL）水，觀察吞咽時(shí)間、有無(wú)咳嗽等，共5～12分。SSA 總分18～46 分，評(píng)分越低，代表吞咽功能越好［10］。

2.2.3日常生活活動(dòng)能力評(píng)定 采用Barthel 指數(shù)（Barthel index，BI）評(píng)價(jià)日常生活活動(dòng)能力［11］。共10個(gè)項(xiàng)目，總分100 分，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：①＞60 分：生活基本可以自理；②40～60分：生活需要幫助；③20～40 分：生活需要很大幫助；④＜20 分：生活完全需要幫助。得分越高，表示獨(dú)立性越強(qiáng)，依賴性越小。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料符合正態(tài)分布，采用（）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析；計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 2組干預(yù)前后呼吸功能比較

與干預(yù)前比較，2 組干預(yù)4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼氣時(shí)長(zhǎng)均明顯提高（P＜0.05）；與干預(yù)4周后比較，2 組干預(yù)8 周后FVC、FEVl、PEF 均明顯提高（P＜0.05）；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，觀察組干預(yù)4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼氣時(shí)長(zhǎng)均明顯更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 2組干預(yù)前后呼吸功能比較（）Table 2 Comparison of respiratory function between two groups before and after intervention（）

表2 2組干預(yù)前后呼吸功能比較（）Table 2 Comparison of respiratory function between two groups before and after intervention（）

注：與干預(yù)前比較，1）P＜0.05；與干預(yù)4周后比較，2）P＜0.05；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，3）P＜0.05。Notes:Compared with before intervention,1) P<0.05;compared with after intervention for four weeks,2) P<0.05;compared with the control group at the same time,3)P<0.05.

3.2 2組干預(yù)前后吞咽功能、BI評(píng)分比較

與干預(yù)前比較，2組干預(yù)4、8周后洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA 評(píng)分均明顯降低，BI 評(píng)分明顯提高（P＜0.05）；與干預(yù)4 周后比較，2 組干預(yù)8 周后洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA 評(píng)分均明顯降低，BI 評(píng)分明顯提高（P＜0.05）；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，觀察組干預(yù)4、8 周后洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA 評(píng)分均明顯更低，BI 評(píng)分明顯更高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表3 2組干預(yù)前后洼田飲水試驗(yàn)、SSA評(píng)分比較（） 分Table 3 Comparison of Watian drinking water test and SSA between two groups before and after intervention（） Scores

表3 2組干預(yù)前后洼田飲水試驗(yàn)、SSA評(píng)分比較（） 分Table 3 Comparison of Watian drinking water test and SSA between two groups before and after intervention（） Scores

注：與干預(yù)前比較，1）P＜0.05；與干預(yù)4周后比較，2）P＜0.05；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，3）P＜0.05。Notes:Compared with before intervention,1) P<0.05;compared with after intervention for four weeks,2) P<0.05;compared with the control group at the same time,3)P<0.05.

4 討論

隨著老齡社會(huì)發(fā)展以及飲食生活習(xí)慣的影響，腦卒中的高發(fā)病率、高致殘率已受到社會(huì)高度關(guān)注，約75%的腦卒中患者可遺留不同程度的運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)、吞咽、認(rèn)知等多種功能障礙，而中樞神經(jīng)損傷累及呼吸中樞及運(yùn)動(dòng)通路，導(dǎo)致呼吸相關(guān)感覺(jué)輸入的整合與調(diào)控能力受損，進(jìn)而出現(xiàn)呼吸模式的改變，引起呼吸功能障礙，降低心肺適應(yīng)性和活動(dòng)耐力［12］。此外，腦卒中后患者因活動(dòng)受限、吞咽功能障礙、咳嗽反射減弱甚至消失，極易發(fā)生卒中相關(guān)性肺炎，嚴(yán)重影響腦卒中患者的生活質(zhì)量，甚至威脅患者生命。因此，腦卒中后患者的呼吸功能康復(fù)訓(xùn)練越來(lái)越受到康復(fù)界重視。

4.1 情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)可提高腦卒中患者的呼吸及吞咽功能

本研究結(jié)果顯示，與干預(yù)前比較，2 組干預(yù)4、8周后FVC、FEVl、PEF、呼吸時(shí)長(zhǎng)均明顯提高，洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA 評(píng)分均明顯降低；與干預(yù)4 周后比較，2 組干預(yù)8 周后FVC、FEVl、PEF 均明顯提高，洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA評(píng)分均明顯降低；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，觀察組干預(yù)4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼吸時(shí)長(zhǎng)均明顯更高，洼田飲水試驗(yàn)評(píng)分、SSA評(píng)分均明顯更低。這表明情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)可有效改善腦卒中患者呼吸功能、吞咽功能。這與LIAW 等［13-14］研究報(bào)道呼吸功能訓(xùn)練可促進(jìn)腦卒中后吞咽功能恢復(fù)的結(jié)論一致。這可能與以下因素有關(guān)：①情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)通過(guò)壓力傳感器進(jìn)行信息采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)腦卒中患者呼吸功能的量化評(píng)估與動(dòng)態(tài)指導(dǎo)，呼吸功能康復(fù)訓(xùn)練更有針對(duì)性。②該系統(tǒng)基于人機(jī)交互情境模擬設(shè)計(jì)將視、聽覺(jué)反饋與呼吸訓(xùn)練相融合，具有趣味性、交互性等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的呼吸訓(xùn)練方式枯燥乏味、無(wú)法量化等不足，還可以提升腦卒中患者的視、聽覺(jué)反饋訓(xùn)練依從性。③在視、聽覺(jué)信息反饋下，患者執(zhí)行特定動(dòng)作時(shí)可興奮鏡像神經(jīng)元，增加動(dòng)作理解、動(dòng)作模仿及運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)等重要的神經(jīng)生理功能，患者參與呼吸康復(fù)訓(xùn)練的主觀能動(dòng)性更強(qiáng)，其理解力、注意力和認(rèn)知力也逐步提高，這有助于患者觀察自我運(yùn)動(dòng)軌跡并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，提高執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)的準(zhǔn)確性［15-17］。④腦卒中患者吞咽功能與呼吸功能密切相關(guān)，當(dāng)腦卒中患者因吞咽肌力量下降或吞咽運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)，可出現(xiàn)吞咽時(shí)吸氣，引起嗆咳，甚至誤吸，不能正常完成進(jìn)食，將嚴(yán)重影響患者的營(yíng)養(yǎng)攝取、疾病康復(fù)及生存質(zhì)量［18-19］。該系統(tǒng)采用口含嘴式人機(jī)連接，有利于誘發(fā)患者的縮唇功能，通過(guò)視、聽覺(jué)反饋呼吸訓(xùn)練，在改善肺通氣情況的同時(shí)，有助于提升患者吞咽肌群與呼吸肌群的協(xié)調(diào)性，提高腦卒中后呼吸功能障礙患者的吞咽功能。

4.2 情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)可提升腦卒中患者的日常生活活動(dòng)能力

本研究結(jié)果顯示，與干預(yù)前比較，2組干預(yù)4、8周后BI 評(píng)分均明顯改善；與對(duì)照組比較，觀察組BI 評(píng)分明顯更高。這表明情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)可提升腦卒中患者的日常生活活動(dòng)能力。這可能與以下因素有關(guān)：①呼吸肌訓(xùn)練可增強(qiáng)對(duì)呼吸肌的運(yùn)動(dòng)控制，調(diào)節(jié)腹壓，增強(qiáng)軀干的穩(wěn)定性、平衡能力和活動(dòng)耐力，從而提高患者日常生活活動(dòng)能力。這與KELES 等［20］研究結(jié)果一致。②基于情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練可提高腦卒中患者呼吸康復(fù)訓(xùn)練的積極性，增強(qiáng)呼吸運(yùn)動(dòng)控制水平，提高患者吞咽功能，減少因呼吸肌力量下降、吞咽運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)所導(dǎo)致的嗆咳、誤吸等問(wèn)題，明顯提高患者日常生活活動(dòng)能力。

5 小 結(jié)

情景互動(dòng)呼吸訓(xùn)練系統(tǒng)可有效改善腦卒中患者的呼吸功能、吞咽功能和日常生活活動(dòng)能力，值得臨床推廣。但本研究仍存在一些不足之處，如樣本量較少、缺乏隨訪等，下一步研究將進(jìn)一步完善系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，提高訓(xùn)練系統(tǒng)內(nèi)容的豐富性和個(gè)性化，并開展大樣本隨機(jī)對(duì)照研究，為腦卒中患者視、聽覺(jué)反饋呼吸訓(xùn)練的臨床應(yīng)用提供更可靠的循證依據(jù)。