情景互动呼吸训练系统对脑卒中后呼吸功能障碍患者的影响

谭丽双，王 娜，赵晓雪，杜天舒，张 艳

辽宁中医药大学附属医院，辽宁沈阳110032

脑卒中属于中医“中风病”范畴，是指各种原因导致脑血管破裂或阻塞而引起的一组脑损伤疾病，常遗留不同程度的运动、言语、吞咽等多种功能障碍，严重影响患者的生活质量［1］。由于脑卒中后呼吸肌群受到损伤，肺通气不畅或者换气功能障碍，痰液壅塞于肺，造成呼吸功能障碍，主要表现为呼吸无力、呼吸模式异常等［2-3］。呼吸功能障碍又会进一步加重吞咽功能障碍，引发误吸、气道阻塞性窒息等，甚至可能诱发吸入性肺炎。患者错误的呼吸模式和异常的呼吸肌运动控制，阻碍其运动功能和日常生活活动能力的恢复［4-5］。因此，脑卒中患者的呼吸功能康复备受重视。目前，临床常用的呼吸康复训练模式包括缩唇呼吸训练（吹蜡烛、吹纸条、吹乒乓球、吹哨子等）、腹式呼吸训练或抗阻腹式呼吸训练等［6］。这些训练方法虽有一定疗效，但训练方式相对单一，缺乏趣味性，且没有量化，患者训练不够规范、依从性差，康复进程较为缓慢。为了解决上述呼吸康复的难点与不足，更好地提高呼吸康复效率，本研究尝试采用具有自主知识产权的“情景互动呼吸训练系统”治疗脑卒中后呼吸功能障碍患者，取得良好疗效。现报道如下。

1 临床资料

1.1 病例选择标准

1.1.1诊断标准 参照中华医学会神经病学分会等［7］制定的《中国脑血管病一级预防指南2019》中有关脑出血或脑梗死的诊断标准，并经头部CT或MRI等检查确诊。

1.1.2纳入标准 ①年龄30～70 岁；②首次发病，病程＜3 个月；③洼田饮水试验Ⅲ级以上；④存在失语和（或）构音障碍；⑤意识清楚，无听理解障碍，能够配合训练；⑥无肺部感染；⑦自愿参加，并签署知情同意书。

1.1.3排除标准 ①严重言语或认知功能障碍，不能配合康复评估及治疗；②存在严重肺部感染、心肺功能衰竭、肝肾功能不全、恶性肿瘤等；③非脑卒中所致的吞咽、失语和构音功能障碍；④脑卒中发病急性期、病情不稳定。

1.1.4脱落和中止标准 ①治疗依从性差无法配合完成全程评估与治疗；②因各种原因自行退出或转院；③治疗过程中患者病情加重需中止治疗。

1.2 一般资料

选取2018年9月—2020年9月在辽宁中医药大学附属医院康复中心治疗的脑卒中后呼吸功能障碍患者60例，采用随机数字表法分为对照组和观察组，每组30 例。2 组性别、年龄、病程、疾病类型、偏瘫侧等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。本研究已通过辽宁中医药大学附属医院伦理委员会审批［伦理审批号：2019001FS（KT）-001-02］。

表1 2组一般资料比较（）Table 1 Comparison of general data between two groups（）

表1 2组一般资料比较（）Table 1 Comparison of general data between two groups（）

2 方 法

2.1 治疗方法

2.1.1对照组 接受言语、吞咽、呼吸训练等常规康复训练。①言语治疗：包括口颜面体操、发音训练、日常生活场景训练、阅读和主动交流训练、语言识字训练、认图训练、听理解指认训练、认知功能训练等，1 次/d，10 min/次，5 d/周，共持续8 周。②吞咽治疗：吞咽活动有关的基础训练如口咽面训练、舌肌功能训练、咽反射训练；进食训练以先易后难的原则选择食物种类、形态、进食体位及入口量；采用吞咽障碍治疗仪（美国KJO 公司，型号：VitalStim 5900）进行治疗，脉冲为300 μs，频率为30～80 Hz，1 次/d，20 min/次，5 d/周，共持续8 周。③呼吸训练：包括传统腹式呼吸（吸气时腹部扩张，呼气时腹部内收）、缩唇呼吸训练（如吹蜡烛、吹哨子、吹乒乓球等），1次/d，15 min/次，5 d/周，共持续8周。

2.1.2观察组 在对照组基础上将腹式呼吸和缩唇呼吸训练方式调整为应用自主研发的“情景互动呼吸训练系统”（国家计算机软件著作权号：2020SR 0771918）进行呼吸训练。该系统主要包括呼吸功能评估和情景互动呼吸训练2个部分。

2.1.2.1呼吸功能评估 呼吸功能评估模块可通过测定用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one sec⁃ond，FEV1）、最大呼气流量（peak expiratory flow，PEF）、呼气时长、脉博氧饱和度（pulse oxygen saturation，SpO2）等指标，自动生成患者呼吸功能评估报告，为制定康复训练计划提供依据。

2.1.2.2情景互动呼吸训练 情景互动呼吸训练模块可通过吹泡泡、吹金蛋、压力喷泉、小树浇水长出苹果、吹气击保龄球和呼吸趋势图等游戏方式实现趣味性呼吸训练（见图1），呼气量越大，积分越高。具体训练方法如下：

图1 呼吸功能评测与情景互动训练系统Figure 1 Respiratory function evaluation and situational interactive training system

（1）训练前准备 选择安静、空气质量良好的训练环境。首次治疗时由康复治疗师向患者讲解训练系统的使用方法，以取得患者的积极配合。

（2）训练操作 患者面向屏幕，将口对准训练系统的压力传感器进行缩唇呼吸，通过压力传感器的采集和传输功能，完成吹泡泡、吹金蛋、压力喷泉、小树浇水长出苹果、吹气击保龄球以及呼吸趋势图等趣味性、可视化呼吸训练。如吹泡泡游戏训练时，呼气量越多吹出的泡泡数量越多，并获得相应的加分奖励，同时配有音效，为患者创造视、听觉反馈模式下的呼吸训练场景。每次训练根据患者兴趣选择2～3个游戏，每个游戏50～60 s，中间休息10 s，每个游戏训练3～5 次，共计12 min；然后进行呼吸趋势图训练，以便测评和强化训练正确的呼吸模式，每训练50 s，休息10 s，共训练3 min。1 次/d，5 d/周，持续训练8周。

（3）注意事项 训练过程中嘱患者不可过度屏气，如出现头晕不适，适当延长中间休息时间，密切观察患者反应，监测血氧饱和度，必要时给予吸氧处理。

2.2 观察指标

分别于干预前、干预4 周后、干预8 周后由专业治疗师评估患者的呼吸功能、吞咽功能和日常生活活动能力。评估对评估人员设盲，由没有参与研究的治疗师完成。

2.2.1呼吸功能评定 评估训练前后的FVC、FEVl、PEF、呼气时长、呼吸频率（respiration rate，RR）、SpO2等指标［7-8］，监测患者在干预前后的呼吸功能变化，评估患者的肺功能状态。

2.2.2吞咽功能评定 采用洼田饮水试验和标准吞咽功能评定量表（standardized swallowing assess⁃ment，SSA）评估患者的吞咽功能。

2.2.2.1洼田饮水试验 嘱患者取端坐位，喝下30 mL温开水，记录患者饮水所需时间和引起呛咳情况，将吞咽功能障碍程度由轻到重分为Ⅰ～Ⅴ级［9］。

2.2.2.2SSA 量表评估 ①初步评价：包括意识、头与躯干的控制、喉功能、咽反射和自主咳嗽等，共8～23 分；②饮1 匙水后吞咽功能：吞咽1 匙（约15 mL）水，重复3 次，观察重复吞咽和喉功能情况，共5～11 分；③饮1 杯水后吞咽功能：吞咽1 杯（约60 mL）水，观察吞咽时间、有无咳嗽等，共5～12分。SSA 总分18～46 分，评分越低，代表吞咽功能越好［10］。

2.2.3日常生活活动能力评定 采用Barthel 指数（Barthel index，BI）评价日常生活活动能力［11］。共10个项目，总分100 分，评价标准如下：①＞60 分：生活基本可以自理；②40～60分：生活需要帮助；③20～40 分：生活需要很大帮助；④＜20 分：生活完全需要帮助。得分越高，表示独立性越强，依赖性越小。

2.3 统计学方法

应用SPSS 22.0软件进行统计分析，计量资料符合正态分布，采用（）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用重复测量方差分析；计数资料采用χ2检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 2组干预前后呼吸功能比较

与干预前比较，2 组干预4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼气时长均明显提高（P＜0.05）；与干预4周后比较，2 组干预8 周后FVC、FEVl、PEF 均明显提高（P＜0.05）；与对照组同一时间点比较，观察组干预4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼气时长均明显更高，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 2组干预前后呼吸功能比较（）Table 2 Comparison of respiratory function between two groups before and after intervention（）

表2 2组干预前后呼吸功能比较（）Table 2 Comparison of respiratory function between two groups before and after intervention（）

注：与干预前比较，1）P＜0.05；与干预4周后比较，2）P＜0.05；与对照组同一时间点比较，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组干预前后吞咽功能、BI评分比较

与干预前比较，2组干预4、8周后洼田饮水试验评分、SSA 评分均明显降低，BI 评分明显提高（P＜0.05）；与干预4 周后比较，2 组干预8 周后洼田饮水试验评分、SSA 评分均明显降低，BI 评分明显提高（P＜0.05）；与对照组同一时间点比较，观察组干预4、8 周后洼田饮水试验评分、SSA 评分均明显更低，BI 评分明显更高，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 2组干预前后洼田饮水试验、SSA评分比较（） 分Table 3 Comparison of Watian drinking water test and SSA between two groups before and after intervention（） Scores

表3 2组干预前后洼田饮水试验、SSA评分比较（） 分Table 3 Comparison of Watian drinking water test and SSA between two groups before and after intervention（） Scores

注：与干预前比较，1）P＜0.05；与干预4周后比较，2）P＜0.05；与对照组同一时间点比较，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 讨论

随着老龄社会发展以及饮食生活习惯的影响，脑卒中的高发病率、高致残率已受到社会高度关注，约75%的脑卒中患者可遗留不同程度的运动、言语、吞咽、认知等多种功能障碍，而中枢神经损伤累及呼吸中枢及运动通路，导致呼吸相关感觉输入的整合与调控能力受损，进而出现呼吸模式的改变，引起呼吸功能障碍，降低心肺适应性和活动耐力［12］。此外，脑卒中后患者因活动受限、吞咽功能障碍、咳嗽反射减弱甚至消失，极易发生卒中相关性肺炎，严重影响脑卒中患者的生活质量，甚至威胁患者生命。因此，脑卒中后患者的呼吸功能康复训练越来越受到康复界重视。

4.1 情景互动呼吸训练系统可提高脑卒中患者的呼吸及吞咽功能

本研究结果显示，与干预前比较，2 组干预4、8周后FVC、FEVl、PEF、呼吸时长均明显提高，洼田饮水试验评分、SSA 评分均明显降低；与干预4 周后比较，2 组干预8 周后FVC、FEVl、PEF 均明显提高，洼田饮水试验评分、SSA评分均明显降低；与对照组同一时间点比较，观察组干预4、8 周后FVC、FEVl、PEF、呼吸时长均明显更高，洼田饮水试验评分、SSA评分均明显更低。这表明情景互动呼吸训练系统可有效改善脑卒中患者呼吸功能、吞咽功能。这与LIAW 等［13-14］研究报道呼吸功能训练可促进脑卒中后吞咽功能恢复的结论一致。这可能与以下因素有关：①情景互动呼吸训练系统通过压力传感器进行信息采集，实现对脑卒中患者呼吸功能的量化评估与动态指导，呼吸功能康复训练更有针对性。②该系统基于人机交互情境模拟设计将视、听觉反馈与呼吸训练相融合，具有趣味性、交互性等优点，不仅可以弥补传统的呼吸训练方式枯燥乏味、无法量化等不足，还可以提升脑卒中患者的视、听觉反馈训练依从性。③在视、听觉信息反馈下，患者执行特定动作时可兴奋镜像神经元，增加动作理解、动作模仿及运动学习等重要的神经生理功能，患者参与呼吸康复训练的主观能动性更强，其理解力、注意力和认知力也逐步提高，这有助于患者观察自我运动轨迹并进行运动控制，提高执行相应任务的准确性［15-17］。④脑卒中患者吞咽功能与呼吸功能密切相关，当脑卒中患者因吞咽肌力量下降或吞咽运动不协调，可出现吞咽时吸气，引起呛咳，甚至误吸，不能正常完成进食，将严重影响患者的营养摄取、疾病康复及生存质量［18-19］。该系统采用口含嘴式人机连接，有利于诱发患者的缩唇功能，通过视、听觉反馈呼吸训练，在改善肺通气情况的同时，有助于提升患者吞咽肌群与呼吸肌群的协调性，提高脑卒中后呼吸功能障碍患者的吞咽功能。

4.2 情景互动呼吸训练系统可提升脑卒中患者的日常生活活动能力

本研究结果显示，与干预前比较，2组干预4、8周后BI 评分均明显改善；与对照组比较，观察组BI 评分明显更高。这表明情景互动呼吸训练系统可提升脑卒中患者的日常生活活动能力。这可能与以下因素有关：①呼吸肌训练可增强对呼吸肌的运动控制，调节腹压，增强躯干的稳定性、平衡能力和活动耐力，从而提高患者日常生活活动能力。这与KELES 等［20］研究结果一致。②基于情景互动呼吸训练可提高脑卒中患者呼吸康复训练的积极性，增强呼吸运动控制水平，提高患者吞咽功能，减少因呼吸肌力量下降、吞咽运动不协调所导致的呛咳、误吸等问题，明显提高患者日常生活活动能力。

5 小 结

情景互动呼吸训练系统可有效改善脑卒中患者的呼吸功能、吞咽功能和日常生活活动能力，值得临床推广。但本研究仍存在一些不足之处，如样本量较少、缺乏随访等，下一步研究将进一步完善系统软件设计，提高训练系统内容的丰富性和个性化，并开展大样本随机对照研究，为脑卒中患者视、听觉反馈呼吸训练的临床应用提供更可靠的循证依据。