情景互動呼吸訓練系統對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

遼寧中醫藥大學附屬醫院，遼寧沈陽110032

腦卒中屬于中醫“中風病”范疇，是指各種原因導致腦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動、言語、吞咽等多種功能障礙，嚴重影響患者的生活質量［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，主要表現為呼吸無力、呼吸模式異常等［2-3］。呼吸功能障礙又會進一步加重吞咽功能障礙，引發誤吸、氣道阻塞性窒息等，甚至可能誘發吸入性肺炎。患者錯誤的呼吸模式和異常的呼吸肌運動控制，阻礙其運動功能和日常生活活動能力的恢復［4-5］。因此，腦卒中患者的呼吸功能康復備受重視。目前，臨床常用的呼吸康復訓練模式包括縮唇呼吸訓練（吹蠟燭、吹紙條、吹乒乓球、吹哨子等）、腹式呼吸訓練或抗阻腹式呼吸訓練等［6］。這些訓練方法雖有一定療效，但訓練方式相對單一，缺乏趣味性，且沒有量化，患者訓練不夠規范、依從性差，康復進程較為緩慢。為了解決上述呼吸康復的難點與不足，更好地提高呼吸康復效率，本研究嘗試采用具有自主知識產權的“情景互動呼吸訓練系統”治療腦卒中后呼吸功能障礙患者，取得良好療效。現報道如下。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標準

1.1.1診斷標準 參照中華醫學會神經病學分會等［7］制定的《中國腦血管病一級預防指南2019》中有關腦出血或腦梗死的診斷標準，并經頭部CT或MRI等檢查確診。

1.1.2納入標準 ①年齡30～70 歲；②首次發病，病程＜3 個月；③洼田飲水試驗Ⅲ級以上；④存在失語和（或）構音障礙；⑤意識清楚，無聽理解障礙，能夠配合訓練；⑥無肺部感染；⑦自愿參加，并簽署知情同意書。

1.1.3排除標準 ①嚴重言語或認知功能障礙，不能配合康復評估及治療；②存在嚴重肺部感染、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、失語和構音功能障礙；④腦卒中發病急性期、病情不穩定。

1.1.4脫落和中止標準 ①治療依從性差無法配合完成全程評估與治療；②因各種原因自行退出或轉院；③治療過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月在遼寧中醫藥大學附屬醫院康復中心治療的腦卒中后呼吸功能障礙患者60例，采用隨機數字表法分為對照組和觀察組，每組30 例。2 組性別、年齡、病程、疾病類型、偏癱側等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。本研究已通過遼寧中醫藥大學附屬醫院倫理委員會審批［倫理審批號：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對照組 接受言語、吞咽、呼吸訓練等常規康復訓練。①言語治療：包括口顏面體操、發音訓練、日常生活場景訓練、閱讀和主動交流訓練、語言識字訓練、認圖訓練、聽理解指認訓練、認知功能訓練等，1 次/d，10 min/次，5 d/周，共持續8 周。②吞咽治療：吞咽活動有關的基礎訓練如口咽面訓練、舌肌功能訓練、咽反射訓練；進食訓練以先易后難的原則選擇食物種類、形態、進食體位及入口量；采用吞咽障礙治療儀（美國KJO 公司，型號：VitalStim 5900）進行治療，脈沖為300 μs，頻率為30～80 Hz，1 次/d，20 min/次，5 d/周，共持續8 周。③呼吸訓練：包括傳統腹式呼吸（吸氣時腹部擴張，呼氣時腹部內收）、縮唇呼吸訓練（如吹蠟燭、吹哨子、吹乒乓球等），1次/d，15 min/次，5 d/周，共持續8周。

2.1.2觀察組 在對照組基礎上將腹式呼吸和縮唇呼吸訓練方式調整為應用自主研發的“情景互動呼吸訓練系統”（國家計算機軟件著作權號：2020SR 0771918）進行呼吸訓練。該系統主要包括呼吸功能評估和情景互動呼吸訓練2個部分。

2.1.2.1呼吸功能評估 呼吸功能評估模塊可通過測定用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、第1 秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in one sec?ond，FEV1）、最大呼氣流量（peak expiratory flow，PEF）、呼氣時長、脈博氧飽和度（pulse oxygen saturation，SpO2）等指標，自動生成患者呼吸功能評估報告，為制定康復訓練計劃提供依據。

2.1.2.2情景互動呼吸訓練 情景互動呼吸訓練模塊可通過吹泡泡、吹金蛋、壓力噴泉、小樹澆水長出蘋果、吹氣擊保齡球和呼吸趨勢圖等游戲方式實現趣味性呼吸訓練（見圖1），呼氣量越大，積分越高。具體訓練方法如下：

圖1 呼吸功能評測與情景互動訓練系統Figure 1 Respiratory function evaluation and situational interactive training system

（1）訓練前準備 選擇安靜、空氣質量良好的訓練環境。首次治療時由康復治療師向患者講解訓練系統的使用方法，以取得患者的積極配合。

（2）訓練操作 患者面向屏幕，將口對準訓練系統的壓力傳感器進行縮唇呼吸，通過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、小樹澆水長出蘋果、吹氣擊保齡球以及呼吸趨勢圖等趣味性、可視化呼吸訓練。如吹泡泡游戲訓練時，呼氣量越多吹出的泡泡數量越多，并獲得相應的加分獎勵，同時配有音效，為患者創造視、聽覺反饋模式下的呼吸訓練場景。每次訓練根據患者興趣選擇2～3個游戲，每個游戲50～60 s，中間休息10 s，每個游戲訓練3～5 次，共計12 min；然后進行呼吸趨勢圖訓練，以便測評和強化訓練正確的呼吸模式，每訓練50 s，休息10 s，共訓練3 min。1 次/d，5 d/周，持續訓練8周。

（3）注意事項 訓練過程中囑患者不可過度屏氣，如出現頭暈不適，適當延長中間休息時間，密切觀察患者反應，監測血氧飽和度，必要時給予吸氧處理。

2.2 觀察指標

分別于干預前、干預4 周后、干預8 周后由專業治療師評估患者的呼吸功能、吞咽功能和日常生活活動能力。評估對評估人員設盲，由沒有參與研究的治療師完成。

2.2.1呼吸功能評定 評估訓練前后的FVC、FEVl、PEF、呼氣時長、呼吸頻率（respiration rate，RR）、SpO2等指標［7-8］，監測患者在干預前后的呼吸功能變化，評估患者的肺功能狀態。

2.2.2吞咽功能評定 采用洼田飲水試驗和標準吞咽功能評定量表（standardized swallowing assess?ment，SSA）評估患者的吞咽功能。

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

2.2.2.2SSA 量表評估 ①初步評價：包括意識、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3 次，觀察重復吞咽和喉功能情況，共5～11 分；③飲1 杯水后吞咽功能：吞咽1 杯（約60 mL）水，觀察吞咽時間、有無咳嗽等，共5～12分。SSA 總分18～46 分，評分越低，代表吞咽功能越好［10］。

2.2.3日常生活活動能力評定 采用Barthel 指數（Barthel index，BI）評價日常生活活動能力［11］。共10個項目，總分100 分，評價標準如下：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，表示獨立性越強，依賴性越小。

2.3 統計學方法

應用SPSS 22.0軟件進行統計分析，計量資料符合正態分布，采用（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用重復測量方差分析；計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 2組干預前后呼吸功能比較

與干預前比較，2 組干預4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼氣時長均明顯提高（P＜0.05）；與干預4周后比較，2 組干預8 周后FVC、FEVl、PEF 均明顯提高（P＜0.05）；與對照組同一時間點比較，觀察組干預4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼氣時長均明顯更高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 2組干預前后呼吸功能比較（）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：與干預前比較，1）P＜0.05；與干預4周后比較，2）P＜0.05；與對照組同一時間點比較，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組干預前后吞咽功能、BI評分比較

與干預前比較，2組干預4、8周后洼田飲水試驗評分、SSA 評分均明顯降低，BI 評分明顯提高（P＜0.05）；與干預4 周后比較，2 組干預8 周后洼田飲水試驗評分、SSA 評分均明顯降低，BI 評分明顯提高（P＜0.05）；與對照組同一時間點比較，觀察組干預4、8 周后洼田飲水試驗評分、SSA 評分均明顯更低，BI 評分明顯更高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

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

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

注：與干預前比較，1）P＜0.05；與干預4周后比較，2）P＜0.05；與對照組同一時間點比較，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

隨著老齡社會發展以及飲食生活習慣的影響，腦卒中的高發病率、高致殘率已受到社會高度關注，約75%的腦卒中患者可遺留不同程度的運動、言語、吞咽、認知等多種功能障礙，而中樞神經損傷累及呼吸中樞及運動通路，導致呼吸相關感覺輸入的整合與調控能力受損，進而出現呼吸模式的改變，引起呼吸功能障礙，降低心肺適應性和活動耐力［12］。此外，腦卒中后患者因活動受限、吞咽功能障礙、咳嗽反射減弱甚至消失，極易發生卒中相關性肺炎，嚴重影響腦卒中患者的生活質量，甚至威脅患者生命。因此，腦卒中后患者的呼吸功能康復訓練越來越受到康復界重視。

4.1 情景互動呼吸訓練系統可提高腦卒中患者的呼吸及吞咽功能

本研究結果顯示，與干預前比較，2 組干預4、8周后FVC、FEVl、PEF、呼吸時長均明顯提高，洼田飲水試驗評分、SSA 評分均明顯降低；與干預4 周后比較，2 組干預8 周后FVC、FEVl、PEF 均明顯提高，洼田飲水試驗評分、SSA評分均明顯降低；與對照組同一時間點比較，觀察組干預4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼吸時長均明顯更高，洼田飲水試驗評分、SSA評分均明顯更低。這表明情景互動呼吸訓練系統可有效改善腦卒中患者呼吸功能、吞咽功能。這與LIAW 等［13-14］研究報道呼吸功能訓練可促進腦卒中后吞咽功能恢復的結論一致。這可能與以下因素有關：①情景互動呼吸訓練系統通過壓力傳感器進行信息采集，實現對腦卒中患者呼吸功能的量化評估與動態指導，呼吸功能康復訓練更有針對性。②該系統基于人機交互情境模擬設計將視、聽覺反饋與呼吸訓練相融合，具有趣味性、交互性等優點，不僅可以彌補傳統的呼吸訓練方式枯燥乏味、無法量化等不足，還可以提升腦卒中患者的視、聽覺反饋訓練依從性。③在視、聽覺信息反饋下，患者執行特定動作時可興奮鏡像神經元，增加動作理解、動作模仿及運動學習等重要的神經生理功能，患者參與呼吸康復訓練的主觀能動性更強，其理解力、注意力和認知力也逐步提高，這有助于患者觀察自我運動軌跡并進行運動控制，提高執行相應任務的準確性［15-17］。④腦卒中患者吞咽功能與呼吸功能密切相關，當腦卒中患者因吞咽肌力量下降或吞咽運動不協調，可出現吞咽時吸氣，引起嗆咳，甚至誤吸，不能正常完成進食，將嚴重影響患者的營養攝取、疾病康復及生存質量［18-19］。該系統采用口含嘴式人機連接，有利于誘發患者的縮唇功能，通過視、聽覺反饋呼吸訓練，在改善肺通氣情況的同時，有助于提升患者吞咽肌群與呼吸肌群的協調性，提高腦卒中后呼吸功能障礙患者的吞咽功能。

4.2 情景互動呼吸訓練系統可提升腦卒中患者的日常生活活動能力

本研究結果顯示，與干預前比較，2組干預4、8周后BI 評分均明顯改善；與對照組比較，觀察組BI 評分明顯更高。這表明情景互動呼吸訓練系統可提升腦卒中患者的日常生活活動能力。這可能與以下因素有關：①呼吸肌訓練可增強對呼吸肌的運動控制，調節腹壓，增強軀干的穩定性、平衡能力和活動耐力，從而提高患者日常生活活動能力。這與KELES 等［20］研究結果一致。②基于情景互動呼吸訓練可提高腦卒中患者呼吸康復訓練的積極性，增強呼吸運動控制水平，提高患者吞咽功能，減少因呼吸肌力量下降、吞咽運動不協調所導致的嗆咳、誤吸等問題，明顯提高患者日常生活活動能力。

5 小 結

情景互動呼吸訓練系統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，下一步研究將進一步完善系統軟件設計，提高訓練系統內容的豐富性和個性化，并開展大樣本隨機對照研究，為腦卒中患者視、聽覺反饋呼吸訓練的臨床應用提供更可靠的循證依據。