盧金梅 ，李玉柱 ，王 琳 ，蘇 鑫 ，林錦繡 ，張建慧

（1）解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科;2）護(hù)理部，海南 三亞 572000）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是臨床最常見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病[1]，WHO2017 年統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示，全球約有COPD 患者3.84 億例，每年317 萬例患者死于COPD。全球慢阻肺患者死亡人數(shù)中中國占1/3[2]。據(jù)世界衛(wèi)生組織[3-5]預(yù)測，到 2030 年，將成為世界上第三大常見死因并帶來極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。肺康復(fù)（pulmonary rehabilitation，PR）已成為COPD患者非藥物治療的基本組成部分，被公認(rèn)為是改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和健康相關(guān)生活質(zhì)量狀態(tài)的最可靠方法[6-7]。數(shù)字化可穿戴設(shè)備是肺病學(xué)PR 的未來[8]，可穿戴設(shè)備系統(tǒng)[9-10]能為心肺疾病患者提供心肺功能評(píng)測、康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)和康復(fù)效果定量評(píng)估的實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)。通過感知設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)辨識(shí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者心肺康復(fù)訓(xùn)練過程中的關(guān)鍵心肺生理參數(shù)指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、效果評(píng)價(jià)、個(gè)體化縱向?qū)Ρ鹊裙δ?，為心肺康?fù)訓(xùn)練提供量化分析工具和客觀指標(biāo)。鑒于可穿戴設(shè)備目前沒有統(tǒng)一的用法。本研究建立了基于可穿戴設(shè)備的PR 研究模式，并應(yīng)用于COPD 患者中，旨在為COPD 患者的PR 提供更多依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究采用前瞻性研究，以連續(xù)入組的方法，分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，先入組34 例為對(duì)照組，后入組34 例試驗(yàn)組，共68 例。本研究經(jīng)海南醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)及患者與家屬書面知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢阻肺學(xué)組、中國醫(yī)師協(xié)會(huì)呼吸醫(yī)師分會(huì)慢阻肺工作委員會(huì)制訂的《慢性阻塞性肺疾病診治指南》（2021 年修訂版）診斷標(biāo)準(zhǔn)[11]，肺功能檢查證實(shí)為COPD；（2）具備康復(fù)條件。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）拒絕參與登記調(diào)查者；（2）有哮喘、肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張等其他合并肺部疾病患者。

1.2 研究方法

所有患者均在接受抗感染、平喘治療基礎(chǔ)上，由科室康復(fù)治療師或?qū)？谱o(hù)士依據(jù)《慢性呼吸疾病肺康復(fù)護(hù)理專家共識(shí)》進(jìn)行治療護(hù)理[12]，給予常規(guī)PR 訓(xùn)練，主要包括戒煙指導(dǎo)、用藥指導(dǎo)、飲食指導(dǎo)、癥狀護(hù)理、心理護(hù)理、康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)及自我監(jiān)測指導(dǎo)等。

1.2.1 試驗(yàn)組干預(yù)方法（1）成立肺康復(fù)小組并培訓(xùn)：按照多學(xué)科的模式構(gòu)建基于可穿戴設(shè)備的PR 訓(xùn)練小組，該小組由護(hù)士長任組長兼心理指導(dǎo)，成員包括科室主任負(fù)責(zé)康復(fù)方案設(shè)計(jì)；1 名呼吸內(nèi)科主治醫(yī)生，負(fù)責(zé)患者的治療；1 名康復(fù)治療師和3 名護(hù)士負(fù)責(zé)實(shí)施康復(fù)計(jì)劃?？祻?fù)小組在實(shí)施研究前統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，制定實(shí)施細(xì)則、規(guī)范，經(jīng)考核合格后開展工作。（2）制定基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練方案：住院期間患者穿上可穿戴設(shè)備，在康復(fù)治療師或?qū)？谱o(hù)士指導(dǎo)下，利用可穿戴設(shè)備進(jìn)行呼吸模式訓(xùn)練2 次，每次15 min，李氏輔助呼吸操訓(xùn)練2 次，每次10 min，同時(shí)指導(dǎo)患者在利用可穿戴設(shè)備的條件下根據(jù)個(gè)人喜好進(jìn)行其他的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練如功率自行車、背肌訓(xùn)練器、擴(kuò)胸訓(xùn)練、踏階器等運(yùn)動(dòng)，每天2 次，每次20 min，交代出院后繼續(xù)進(jìn)行呼吸功能訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)康復(fù)，每周3～5 次，每次20～60 min 有氧訓(xùn)練；抗阻力訓(xùn)練每周2～3 次，每次2～3 組，每組重復(fù)8～12 次；出院后持續(xù)鍛煉 8 周，于出院后第1、4 周電話隨訪，第8 周門診復(fù)查。將心率儲(chǔ)備（heart rate reserve，HRR）用于計(jì)算肺康復(fù)患者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練方案具體操作如下：采用由北京海思瑞格科技有限公司研制的心肺康復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能為心肺疾病患者提供心肺功能評(píng)測、康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)和康復(fù)效果定量評(píng)估。其中運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練內(nèi)容包括呼吸模式訓(xùn)練、李式輔助呼吸操訓(xùn)練、功率自行車、背肌訓(xùn)練器、擴(kuò)胸訓(xùn)練、踏階器等。呼吸模式訓(xùn)練：分腹式呼吸和縮唇呼吸訓(xùn)練，可采用可穿戴設(shè)備的呼吸模式重建功能。首先讓患者以平時(shí)的呼吸節(jié)律平靜呼吸2 次，可穿戴設(shè)備的平板端會(huì)顯示患者的呼氣吸氣時(shí)間、吸呼比、呼吸頻率等，隨后康復(fù)治療師會(huì)根據(jù)患者呼吸動(dòng)作及呼吸顯示數(shù)值設(shè)定患者的呼吸目標(biāo)值即設(shè)定專家模式，進(jìn)而指導(dǎo)患者掌握腹式呼吸縮唇呼吸要點(diǎn)、練習(xí)呼吸模式、延長呼氣時(shí)間、提高呼吸效率，見圖1。李式輔助呼吸操訓(xùn)練，該視頻已申請(qǐng)著作權(quán)，這套動(dòng)作共12 節(jié)，每節(jié)都有各自不同的目的和獨(dú)特作用，內(nèi)容分別為預(yù)備動(dòng)作、打哈欠松喉嚨、頭頸熱身伸展肩部熱身伸展、平靜呼吸，沉肩曲臂、左右拉肘壓肩、胸部震蕩拉伸、胸部擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)、單腿交替抬高、背手原地走步、放松收勢，總時(shí)長約10 min。目的是放松胸廓，強(qiáng)化肌肉，體察呼吸。呼吸操視頻可在體感儀上播放，同時(shí)可以感應(yīng)患者動(dòng)作，提示并糾正不到位動(dòng)作，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化練習(xí)的效果，見圖2。

圖1 交互式呼吸模式重建Fig.1 Interactive respiration pattern reconstruction

圖2 呼吸操Fig.2 Breathing exercises

其他運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練包括由科室提供的功率自行車、背肌訓(xùn)練器、擴(kuò)胸訓(xùn)練、踏階器的使用。可穿戴設(shè)備能監(jiān)測患者運(yùn)動(dòng)過程中的生命體征并進(jìn)行預(yù)警，留下訓(xùn)練數(shù)據(jù)，達(dá)到安全訓(xùn)練的目的。（3）隨訪：研究者于患者出院后1、4 周進(jìn)行電話隨訪，主要對(duì)患者的居家用藥、訓(xùn)練方案進(jìn)行指導(dǎo)，糾正其錯(cuò)誤觀念，并根據(jù)患者軀體功能逐漸增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；詢問患者執(zhí)行過程中的困難并解答其疑慮，增強(qiáng)患者的依從性。

1.2.2 對(duì)照組干預(yù)方法對(duì)照組給予常規(guī)的肺康復(fù)訓(xùn)練方案，并于出院后第1、4 周進(jìn)行隨訪，詢問患者近況并給予解答。

1.3 評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)

（1）肺功能檢查：采用簡易肺功能測試設(shè)備采集第一秒呼出的氣量的容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1），一秒率（FEV1/FVC）和FEV1%預(yù)計(jì)值，以FEV1%預(yù)計(jì)值確定患者肺功能分級(jí)[13]，即：I 級(jí)，≥ 80%；II 級(jí)，50%～70%；III 級(jí)，30%～50%；IV 級(jí)，＜ 30%。（2）6 min 步行試驗(yàn)（6-minute walk test，6WMT）[14]：采集患者六分鐘步行試驗(yàn)步行距離，試驗(yàn)前后血氧飽和度（SpO2）、血壓（BP）、心率（HP）、呼吸頻率（RR）、呼吸困難程度（modified medical research council，mMRC）、不良事件情況。（3）日常生活活動(dòng)能力（activities of daily living，ADL）量表[15]：該量表由Florence Mahoney 和Dorothy Barthel 設(shè)計(jì)并應(yīng)用于臨床，是國際康復(fù)醫(yī)學(xué)界常用評(píng)定方法，包括10項(xiàng)內(nèi)容，每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)是否需要幫助及其幫助程度分為0、5、10、15 四個(gè)等級(jí)，總分100 分，60 分以上生活基本自理；60～40 分生活需要幫助；40～20 分者生活依賴明顯；20 分以下生活完全依賴。（4）改良英國醫(yī)學(xué)研究學(xué)會(huì)呼吸困難指數(shù)（mMRC）[16]：分5 個(gè)級(jí)別評(píng)估呼吸困難嚴(yán)重程度，依次為無感覺、輕度、中度、重度、極重度呼吸困難。

1.4 資料收集

本研究由不參與干預(yù)研究的2 名護(hù)士進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。研究開始前，先對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)并進(jìn)行考核。培訓(xùn)內(nèi)容包括量表測評(píng)、資料收集以及指導(dǎo)術(shù)語。收集患者的一般資料、出院后8 周ADL 評(píng)分、mMRC 評(píng)分、6WMT 步行距離及生命體征情況，所有數(shù)據(jù)當(dāng)時(shí)收回。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用EpiData 軟件進(jìn)行雙人數(shù)據(jù)錄入，SPSS 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)性分布的計(jì)量資料用表示，組內(nèi)比較用配對(duì)t檢驗(yàn)，組間比較用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)性分布的計(jì)量資料用中位數(shù)四分位間距表示，用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用例表示，用卡方檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺康復(fù)干預(yù)前兩組患者基線資料情況

對(duì)全程參與康復(fù)干預(yù)的68 名患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試驗(yàn)組與對(duì)照組之間在性別、年齡、學(xué)歷、醫(yī)保支付方式、身體質(zhì)量指數(shù)、基礎(chǔ)生命體征、肺功能分級(jí)、吸煙史方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 干預(yù)前2 組患者基線資料比較[n（%）/ ]Tab.1 Comparison of patients’ basic data before the intervention [n（%）/ ]

表1 干預(yù)前2 組患者基線資料比較[n（%）/ ]Tab.1 Comparison of patients’ basic data before the intervention [n（%）/ ]

2.2 2 組患者肺康復(fù)干預(yù)前后相關(guān)指標(biāo)比較

2.2.1 干預(yù)前后2 組患者肺功能比較干預(yù)前后FEV1 和FEV1/FVC 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 干預(yù)前后2 組患者肺功能比較（）Tab.2 Comparison of the lung function before and after the intervention（）

表2 干預(yù)前后2 組患者肺功能比較（）Tab.2 Comparison of the lung function before and after the intervention（）

2.2.2 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者6MWT 數(shù)據(jù)比較干預(yù)后試驗(yàn)組和對(duì)照組在6MWT 距離、RR、HR方面比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）；干預(yù)前后試驗(yàn)組自身比較，發(fā)現(xiàn)6MWT 距離、RR、HR、SpO2比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）；干預(yù)前后對(duì)照組自身比較發(fā)現(xiàn)，6MWT 距離、SpO2比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05），見表3。

表3 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者6MWT 數(shù)據(jù)比較（）Tab.3 Comparison of the 6MWT distance before and after the intervention（）

表3 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者6MWT 數(shù)據(jù)比較（）Tab.3 Comparison of the 6MWT distance before and after the intervention（）

*P＜0.05。

2.2.3 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者ADL 評(píng)分和呼吸困難評(píng)估數(shù)據(jù)比較干預(yù)后試驗(yàn)組和對(duì)照組在ADL得分、mMRC 方面比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；干預(yù)前后試驗(yàn)組自身比較，發(fā)現(xiàn)ADL 得分、mMRC 評(píng)估比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05），見表4。

表4 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者ADL 評(píng)分和呼吸困難評(píng)估數(shù)據(jù)比較[n（%）/ ]Tab.4 Comparison of the ADL score and mMRC grading before and after the intervention [n（%）/ ]

表4 康復(fù)干預(yù)前后2 組患者ADL 評(píng)分和呼吸困難評(píng)估數(shù)據(jù)比較[n（%）/ ]Tab.4 Comparison of the ADL score and mMRC grading before and after the intervention [n（%）/ ]

*P＜0.05。

3 討論

3.1 基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練能改善COPD患者呼吸困難程度及日常生活活動(dòng)能力

COPD 患者的主要的特征是不完全可逆氣流受限，該病有較高的死亡率，已成為危害公共健康的重要疾病。對(duì)于穩(wěn)定期的患者來說，該疾病康復(fù)治療與藥物治療同等重要。國外研究認(rèn)為肺康復(fù)的目標(biāo)是通過穩(wěn)定或減輕COPD 患者的癥狀，優(yōu)化其功能狀態(tài)[17]。在臨床實(shí)踐中，6MWT 常用于評(píng)估COPD 患者肺康復(fù)后肺功能的變化。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于采取基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)患者，其出院后8 周的6WMT 步行距離、ADL 評(píng)分明顯高于對(duì)照組，與Elias F 等[18]的研究結(jié)果相似。而2 組患者干預(yù)前后對(duì)FEV1、FEV1/FVC 的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與涉及 2 397 名 COPD 患者參與的薈萃分析[19]結(jié)果相似。另外，在 COPD中，呼吸困難是主要的呼吸道癥狀之一。目前，有幾種量表可用于對(duì)呼吸困難進(jìn)行分類和表征：臨床量表（如 mMRC）和心理物理量表（如 Borg 量表）是日常臨床實(shí)踐中最常用的量表[20]，本研究采用mMRC 評(píng)分進(jìn)行基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)組的自身前后比較，發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)下患者的HR、RR 及mMRC 評(píng)分之間的顯著差異，這與王歡環(huán)等[21]的研究結(jié)果相似。慢阻肺患者由于長期淺快的呼吸模式，呼吸肌收縮頻率增加，消耗大量的氧氣及能量，并產(chǎn)生大量乳酸及二氧化碳潴留，易導(dǎo)致呼吸肌疲勞，呼吸肌疲勞是導(dǎo)致患者呼吸困難的最主要原因[22]，從而對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)耐量造成影響。本研究中試驗(yàn)組患者干預(yù)前后6WMT 步行距離、呼吸困難程度、日常生活活動(dòng)能力改善幅度明顯高于對(duì)照組（P＜0.05），可見，基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)研究能提升患者的運(yùn)動(dòng)能力，改善患者的生活質(zhì)量。

3.2 基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練具有一定的科學(xué)性和可行性

Rutkowski 等[23]研究發(fā)現(xiàn)在慢性阻塞性肺疾病患者中使用身體可穿戴設(shè)備是有益的，因?yàn)榭蓽y量的參數(shù)提供的反饋會(huì)增加患者主動(dòng)性和積極性，是實(shí)現(xiàn)健康益處的動(dòng)力。本研究通過查閱大量中英文文獻(xiàn)結(jié)合專家意見及臨床工作實(shí)踐制訂了基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練方案。據(jù)了解目前國內(nèi)外肺康復(fù)內(nèi)容主要包括:（1）自我管理；（2）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練；（3）新型肺康復(fù)項(xiàng)目。其中良好的自我管理能更好地使患者早期認(rèn)識(shí)癥狀和正確處理，延緩疾病進(jìn)展和減輕負(fù)擔(dān)[24]。針對(duì)患者自我管理，筆者結(jié)合慢性肺疾病康復(fù)護(hù)理專家共識(shí)制定了合適的健康教育資料、錄制宣教視頻，通過改變患者的認(rèn)知、信念，進(jìn)而改變患者的行為。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是肺康復(fù)的重要組成部分，主要包括呼吸肌功能鍛煉以及上肢訓(xùn)練、下肢訓(xùn)練、全身振動(dòng)訓(xùn)練等輔助呼吸肌群的鍛煉[25-26]。本研究主要納入呼吸肌力訓(xùn)練、呼吸模式訓(xùn)練、氣道廓清訓(xùn)練及肢體功能訓(xùn)練，訓(xùn)練內(nèi)容充實(shí)、時(shí)間安排合理、訓(xùn)練形式多樣。同時(shí)在訓(xùn)練過程中筆者使用到北京海思瑞格科技有限公司研發(fā)了心肺康復(fù)系統(tǒng)，通過可穿戴設(shè)備，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)為患者提供康復(fù)訓(xùn)練過程中的心肺功能評(píng)測、康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)和康復(fù)效果定量評(píng)估，為心肺康復(fù)訓(xùn)練提供量化分析工具和客觀指標(biāo)。這種個(gè)性化、精準(zhǔn)化、可視化、實(shí)時(shí)反饋的訓(xùn)練模式能極大程度的調(diào)動(dòng)患者自我效能，使其最大程度掌握訓(xùn)練技巧，從而達(dá)到最佳的訓(xùn)練效果。

雖然可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練能提高患者自我管理效能，但本研究仍存在一些不足，由于干預(yù)的重點(diǎn)在住院期間，受限于可穿戴設(shè)備的數(shù)量，未在出院患者中遠(yuǎn)程實(shí)施，其次，本研究未進(jìn)一步探討吸煙對(duì)可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練水平的影響。因此，在今后的工作中，尤其是在后疫情時(shí)代，筆者將重點(diǎn)探索以家庭為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程“肺康復(fù)”管理方案，持續(xù)提升肺康復(fù)質(zhì)量內(nèi)涵；同時(shí)將在此基礎(chǔ)上，對(duì)吸煙影響可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)行深入研究。

綜上所述，由于身體活動(dòng)水平與運(yùn)動(dòng)耐量、疾病癥狀、殘疾發(fā)生率和死亡率之間存在密切關(guān)系，COPD 患者對(duì)身體活動(dòng)的客觀測量興趣持續(xù)上升。因此，在 COPD 患者身體上佩戴可穿戴設(shè)備用于身體活動(dòng)測量是有益的，因?yàn)榭纱┐髟O(shè)備提供的反饋可能會(huì)增加患者的活動(dòng)積極性以獲得健康益處的動(dòng)力。安裝在手臂或軀體上的便攜式、輕便的皮膚傳感器可以提供足夠的舒適度和有意義的測量值，以監(jiān)測和修改患者行為，從而增強(qiáng)對(duì)促進(jìn)健康的患者行為的依從性，并提高日常生活中的活動(dòng)水平。因此，針對(duì)慢阻肺患者實(shí)施基于可穿戴設(shè)備的肺康復(fù)訓(xùn)練能提高患者自我管理效能，增強(qiáng)患者的康復(fù)依從性，從而改善患者的呼吸困難癥狀，進(jìn)一步提升運(yùn)動(dòng)耐量和日常生活活動(dòng)能力，延緩疾病進(jìn)展。