慢性阻塞性肺疾病患者基于物聯(lián)網(wǎng)的肺康復(fù)管理研究進(jìn)展

陳娟， 向邱， 徐蓉

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院 1.呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科；2.護(hù)理部，湖北 武漢， 430205)

預(yù)防和治療慢性阻塞性肺疾病(COPD)是臨床的重點(diǎn)工作之一。肺康復(fù)是一種多學(xué)科的綜合干預(yù)方案，旨在通過運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、教育和行為改變，促使COPD患者養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣并長期堅(jiān)持，以及改善其行為和心理狀態(tài)[1]。物聯(lián)網(wǎng)(IOT)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的第四次技術(shù)革命，將IOT技術(shù)應(yīng)用于COPD患者的康復(fù)管理，可實(shí)現(xiàn)COPD醫(yī)聯(lián)體、雙向轉(zhuǎn)診、遠(yuǎn)程會(huì)診和居家康復(fù)管理，有助于推動(dòng)COPD康復(fù)訓(xùn)練的實(shí)施，其發(fā)展前景廣闊[2-3]。然而，因?qū)υ\斷和治療缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和規(guī)范，IOT在肺康復(fù)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用共識(shí)或指南仍需完善。本文分析了目前國內(nèi)外關(guān)于IOT下肺康復(fù)干預(yù)的進(jìn)展，旨在為基于IOT的肺康復(fù)干預(yù)在COPD患者中的應(yīng)用提供適當(dāng)參考。

1 COPD肺康復(fù)干預(yù)內(nèi)容

1.1 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練內(nèi)容

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練主要包括呼吸訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練、肌力鍛煉及功能訓(xùn)練等內(nèi)容。

1.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度

COPD患者應(yīng)實(shí)施低強(qiáng)度和高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠緩解疾病癥狀，改善COPD患者的生活質(zhì)量，增強(qiáng)其日常生活活動(dòng)能力，而高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以顯著改善其生理功能[4]。運(yùn)動(dòng)情況評價(jià)指標(biāo)包括最大攝氧量、攝氧量儲(chǔ)備、代謝當(dāng)量、最大心率、心率儲(chǔ)備、主觀身體感覺量表(如主觀體力感覺評分、主觀疲勞評分)和呼吸困難評分(Borg量表)等[5]。

1.3 康復(fù)評估

通過1分鐘坐位試驗(yàn)、6分鐘步行試驗(yàn)、簡單肺功能測定和心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)等檢測患者的肺功能；通過改良版英國醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)呼吸問卷評估患者的呼吸困難程度；通過COPD自我評估測試問卷評估患者的疾病嚴(yán)重程度；通過漢密爾頓焦慮量表和漢密爾頓抑郁量表分別評估患者的焦慮和抑郁程度[6-7]。

1.4 長期氧療和無創(chuàng)呼吸機(jī)

放松肌肉和改善呼吸肌疲勞是COPD患者使用無創(chuàng)呼吸機(jī)的主要預(yù)期目標(biāo)。常用的無創(chuàng)通氣模式包括：雙相氣道正壓、成比例輔助通氣、適應(yīng)性支持通氣和壓力支持通氣等。在上述無創(chuàng)通氣模式中，雙相氣道正壓是最常用的呼吸機(jī)模式，壓力支持通氣能夠有效減少呼吸機(jī)做功，成比例輔助通氣的主要優(yōu)勢是更好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)同步[8-9]。有研究[10]證實(shí)，使用IOT技術(shù)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，包括遠(yuǎn)程家庭無創(chuàng)通氣管理，可以改善無創(chuàng)通氣的質(zhì)量和提高患者的治療依從性。

1.5 健康教育

健康教育能夠提高患者對長期治療的理解程度，幫助其樹立堅(jiān)持治療的信心，減少COPD急性發(fā)作次數(shù)，故應(yīng)貫穿在整個(gè)康復(fù)干預(yù)過程中。健康教育的內(nèi)容由醫(yī)師和康復(fù)技師以圖片或視頻的形式推送至患者的手機(jī)上，主要包括COPD的危險(xiǎn)因素、干預(yù)措施、用藥方法、康復(fù)治療方法、自我監(jiān)測和癥狀自我管理等[11]。

1.6 營養(yǎng)療法

營養(yǎng)治療是COPD個(gè)體化治療的重要組成部分，尤其是對于合并糖尿病、代謝綜合征和營養(yǎng)不良的患者。COPD患者應(yīng)攝入適量的蛋白質(zhì)，而脂肪和碳水化合物的攝入量可適當(dāng)減少。在飲食干預(yù)的過程中，體重減輕是代表患者預(yù)后較差的參數(shù)之一，將導(dǎo)致肌肉無力和生活質(zhì)量下降[12]。個(gè)體化營養(yǎng)療法是治療COPD的一種有效且被低估的干預(yù)措施，尤其是針對營養(yǎng)不良和體力活動(dòng)較大的患者。

1.7 心理狀態(tài)評估

反復(fù)出現(xiàn)的呼吸系統(tǒng)癥狀易加重COPD患者的心理負(fù)擔(dān)，進(jìn)而導(dǎo)致其產(chǎn)生焦慮、抑郁和緊張等負(fù)面情緒[13]。因此，醫(yī)師和康復(fù)技師應(yīng)積極地了解患者的心理狀態(tài)，并給予其針對性的干預(yù)措施，以提高其康復(fù)治療效果。

1.8 社會(huì)支持

社會(huì)支持在COPD患者的康復(fù)治療中具有重要意義。有研究[14]發(fā)現(xiàn)，康復(fù)伴侶更有助于患者樹立完成任務(wù)的信心和信念，家屬與COPD患者一起參加培訓(xùn)的優(yōu)勢在于，能夠在患者出現(xiàn)不良生理反應(yīng)時(shí)給予其解釋與安慰。故在家庭肺康復(fù)過程中，應(yīng)鼓勵(lì)家屬給予患者關(guān)懷和支持，為其營造良好的家庭及心理環(huán)境，進(jìn)而提高其治療依從性。

2 基于IOT的COPD康復(fù)策略

2.1 集中式管理

三級甲等醫(yī)院作為實(shí)施基于IOT的COPD康復(fù)干預(yù)第一梯隊(duì)，主要為重癥COPD患者制訂康復(fù)計(jì)劃和提供康復(fù)治療，并承擔(dān)初級衛(wèi)生保健人員的培訓(xùn)工作。COPD患者的基本信息、康復(fù)治療計(jì)劃及治療前后的相關(guān)數(shù)據(jù)均由第一梯隊(duì)進(jìn)行收集和分析[15]。

2.2 社區(qū)康復(fù)治療

社區(qū)醫(yī)院作為實(shí)施基于IOT的COPD康復(fù)干預(yù)第二梯隊(duì)，一直以來都是康復(fù)醫(yī)療的重要組成部分，主要承擔(dān)普通COPD患者的康復(fù)治療，指導(dǎo)患者進(jìn)行正規(guī)的康復(fù)訓(xùn)練，監(jiān)測其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度[16]。此外，社區(qū)醫(yī)院還能夠?yàn)榛颊咛峁└邩?biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，如上下肢肌肉力量訓(xùn)練設(shè)備和平衡訓(xùn)練器材等。合理利用醫(yī)療資源可以降低治療和康復(fù)的成本，社區(qū)康復(fù)能方便患者就近治療，為其營造一個(gè)相互監(jiān)督的環(huán)境，從而提高其治療依從性，減輕其經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[17]。社區(qū)康復(fù)第二梯隊(duì)將成為基于IOT的肺康復(fù)重要模塊。

2.3 家庭康復(fù)治療

家庭是實(shí)施基于IOT的COPD康復(fù)干預(yù)第三梯隊(duì)，能夠使普通COPD患者從被動(dòng)治療轉(zhuǎn)為主動(dòng)參與康復(fù)治療。第一梯隊(duì)的醫(yī)師對患者進(jìn)行全面評估，制定康復(fù)治療方案并推送至患者的手機(jī)上，推送內(nèi)容以運(yùn)動(dòng)康復(fù)為基礎(chǔ)，包括有氧運(yùn)動(dòng)、抗阻訓(xùn)練和呼吸訓(xùn)練等。同時(shí)，還會(huì)推送健康教育知識(shí)以提高患者的疾病知識(shí)認(rèn)知度和自我管理水平。醫(yī)師和康復(fù)技師還可以通過微信平臺(tái)的語音、視頻功能對患者進(jìn)行跟蹤隨訪和遠(yuǎn)程評估，確保及時(shí)掌握其康復(fù)狀態(tài)，以便做出調(diào)整。此外，患者可以通過佩戴運(yùn)動(dòng)手環(huán)等設(shè)備監(jiān)測其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和生命體征(如血壓、心率等)的變化，并將收集的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳送至計(jì)算機(jī)云存儲(chǔ)，再由第一梯隊(duì)和第二梯隊(duì)進(jìn)行分析，最后根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整康復(fù)干預(yù)方案。

患者在家庭康復(fù)治療中也能夠及時(shí)與醫(yī)師或康復(fù)技師進(jìn)行溝通，并就他們的反饋及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練。在手機(jī)或其他可穿戴設(shè)備的監(jiān)督指導(dǎo)下，患者可以完成相應(yīng)的康復(fù)訓(xùn)練，在減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的同時(shí)，還可提高其依從性。

3 建立基于IOT的肺康復(fù)干預(yù)工作體系

3.1 云計(jì)算設(shè)備

“云”是一種可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算機(jī)資源，通常指一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算機(jī)服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器和寬帶資源等。云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，可以為IOT中海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提供強(qiáng)大的軟硬件和技術(shù)支持，能有效滿足患者監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和分析的需求[18]。

IOT平臺(tái)軟件必須具備云的接收和傳輸功能，同時(shí)需根據(jù)終端的職責(zé)標(biāo)準(zhǔn)和信息訪問，將處理后的信息準(zhǔn)確地傳輸?shù)接脩艚K端[19]。用戶終端可以是醫(yī)師、康復(fù)技師或相關(guān)人員。云計(jì)算技術(shù)在IOT下肺康復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)κ占降臄?shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地處理和挖掘。

云計(jì)算設(shè)備不僅連接了患者端、醫(yī)師端和云處理端，還連接了三級醫(yī)院的服務(wù)，可以整體地完成慢性病管理和康復(fù)的綜合診療服務(wù)。

3.2 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)

醫(yī)療監(jiān)護(hù)是指通過通信網(wǎng)絡(luò)將視頻、生理信息和醫(yī)療信息從遠(yuǎn)端傳輸至醫(yī)師和康復(fù)技師處，再由后者對數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和跟蹤的一種技術(shù)手段。遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由醫(yī)師端、患者段和通信網(wǎng)絡(luò)3個(gè)部分組成。遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)颊哌M(jìn)行康復(fù)指導(dǎo)和生理參數(shù)檢測，幫助醫(yī)師掌握患者的病情并提供及時(shí)的指導(dǎo)反饋。被檢測的生理參數(shù)主要包括體溫、心率、血壓、脈搏、呼吸頻率、血氧飽和度、心電圖和腦電圖等。同時(shí)，患者能夠借助視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)景仿真培訓(xùn)。肌張力、膈肌運(yùn)動(dòng)和平板運(yùn)動(dòng)的能量消耗，以及在運(yùn)動(dòng)過程中生命體征的變化、能量代謝的變化和步行距離等信息均可從患者處收集。醫(yī)師端將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總，設(shè)置報(bào)警閾值，由不同級別的醫(yī)師進(jìn)行評估結(jié)果，指導(dǎo)患者調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度、幅度、訓(xùn)練形式及訓(xùn)練時(shí)間等[20]。通訊網(wǎng)絡(luò)連接醫(yī)師端和患者端，患者可以在家中和戶外實(shí)時(shí)監(jiān)測生命體征，并將結(jié)果上傳至云存儲(chǔ)，在遠(yuǎn)程傳輸至醫(yī)師端后進(jìn)行分析和處理，并可以通過網(wǎng)絡(luò)獲得遠(yuǎn)程專家咨詢。

4 培養(yǎng)和引進(jìn)專業(yè)人才的基本要求

4.1 專業(yè)人員的培訓(xùn)

主要培訓(xùn)內(nèi)容包括：① COPD和相關(guān)呼吸系統(tǒng)疾病的知識(shí)、診斷和治療技術(shù)培訓(xùn)；② 肺康復(fù)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)；③ 醫(yī)療運(yùn)動(dòng)治療、體位訓(xùn)練、肌肉功能訓(xùn)練和肌肉耐力訓(xùn)練；④ 如何對患者進(jìn)行體格檢查；⑤ IOT醫(yī)療技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)；⑥ 基于IOT的肺康復(fù)工作模式和流程，以及多團(tuán)隊(duì)工作模式中每名成員的作用和責(zé)任；⑦ 醫(yī)學(xué)知識(shí)和IOT技術(shù)在患者長期管理中的應(yīng)用。

4.2 專業(yè)人員的要求

相關(guān)從業(yè)人員需要參加必要的訓(xùn)練，且需取得相關(guān)醫(yī)療職業(yè)資格證?；贗OT的COPD康復(fù)中心的準(zhǔn)入和質(zhì)量控制要求如下：① 該中心有相關(guān)從業(yè)人員(包括幾名獲得專業(yè)培訓(xùn)證書的專職康復(fù)人員)；② 該中心擁有進(jìn)行肺康復(fù)相關(guān)治療的設(shè)備；③ 中心獲得了基于IOT的COPD肺康復(fù)認(rèn)證和準(zhǔn)入資格；④ 該中心建立了COPD診斷、COPD治療和康復(fù)訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)；⑤ 中心具有管理和保障信息安全的能力。

5 結(jié)論

在COPD康復(fù)規(guī)范化管理過程中，運(yùn)用現(xiàn)代IOT技術(shù)對患者的生理狀態(tài)進(jìn)行綜合評估，集藥物指導(dǎo)、康復(fù)訓(xùn)練、心理干預(yù)和疾病預(yù)防為一體，使康復(fù)訓(xùn)練成為日常臨床工作的有效補(bǔ)充和促進(jìn)疾病康復(fù)的一種方式。同時(shí)，它是培養(yǎng)專業(yè)人才、促進(jìn)科學(xué)發(fā)展、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的新工具，符合當(dāng)前醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀和國家政策。隨著人們對康復(fù)意識(shí)的提高，基于IOT的COPD肺康復(fù)干預(yù)將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。移動(dòng)醫(yī)療中的云醫(yī)院運(yùn)用云計(jì)算、IOT、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)，將慢性病管理與康復(fù)訓(xùn)練相結(jié)合，能顯著提升數(shù)據(jù)管理能力和康復(fù)訓(xùn)練質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)有效的動(dòng)態(tài)評估和正向反饋，還能提高患者的依從性。