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儿童呼吸康复训练器设计

范文

唐珊李玉红

摘? 要：随着空气污染问题越发严重，再加上儿童呼吸道生理特点，患有呼吸系统病症患儿比例逐年上升，对儿童呼吸康复训练器研发设计愈加重视。文章以儿童呼吸康复训练器为研究对象，将游戏治疗与呼吸训练器相结合，拼接组合不同模块创造新的游戏方式，且设立配套APP监测呼吸康复程度。从生理和心理上对儿童进行康复治疗，养成良好的呼吸习惯和培养积极的心态。

关键词：工业设计;呼吸训练;游戏治疗

中图分类号：R473 文献标志码：A? ? ? ? ?文章编号：2095-2945（2020）36-0028-03

Abstract： With the increasingly serious air pollution problem， as well as the physiological characteristics of children's respiratory tract， the proportion of children with respiratory diseases is increasing year by year， and more attention is paid to the development and design of children's respiratory rehabilitation training device. In this paper， with children's respiratory rehabilitation training device as the research object， the combination of play therapy and respiratory training device， splicing different modules to create a new way of play， and set up a supporting app to monitor the degree of respiratory rehabilitation. Children should be rehabilitated physiologically and psychologically to form a good habit of breathing and a positive attitude.

Keywords： industrial design; breathing training; play therapy

呼吸被定義为气体在机体与外界环境之间进行交换作用，呼吸运动是人类维持生命的重要功能[1]。近几年随着经济的高速发展，空气污染的问题也越发严重，患有呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征、肺炎、重度哮喘的患儿比例逐年上升[2]。在生理特点上，幼儿胸腔、气管和支气管管腔较为狭小，胸部呼吸肌不发达，因而限制了肺的扩张而不能充分地进行气体交换，小儿的呼吸经常处于较弱的地位。根据我国卫生部的调查数据显示，仅患这类病症的儿童就占据了全部患儿的60%[3]。

目前市场上的呼吸康复训练器大部分结构固定，难以拆卸，主要针对人群为中老年人，产品气容量较大，不适于儿童胸部扩张范围，再加上儿童因患病情绪不稳定，容易产生焦躁、自卑、消极的负面情绪，呼吸训练过程更是枯燥，患儿难以乖乖配合医护人员进行康复训练。因此文章将游戏治疗与训练因素相结合，以游戏激发儿童的兴趣，帮助改善患儿生理和心理的问题，进行儿童呼吸康复训练器的设计探讨。

1 设计调研

国内外呼吸康复训练产品发展现状：

在国外呼吸康复推广较早，而且呼吸康复被认作是稳定期慢阻肺综合照护的核心，目前已被美国胸科学会（American Thoracic Society）、欧洲呼吸学（European Respiratory Society）、英国国家卫生与临床优化研究所（National Institute for Health and Clinical Excellence）、澳大利亚和新西兰等多家权威专业机构作为强推荐写入慢阻肺管理指南[4]。美国专利中的呼吸康复训练器的通气方式大部分是以吸气来设计的，相比于呼气，吸气方式基本不产生唾液飞沫，较为卫生安全。设计原理是测量气流速度，患者进行吸气，训练器气腔内产生向上的气流。1979年美国专利设计的产品三球式呼吸训练器依然是现在使用最广泛的呼吸康复训练器。

国内也进行过呼吸康复训练器的研究设计，中国医护学者利用威鼎成人呼吸训练器对老年人进行呼吸训练的实验，研究指明老年人通过使用这款呼吸训练器能够有效改善肺功能，降低肺部并发症的发生率，同时帮助患者树立信心、积极参与呼吸训练而早日康复。尽管如此，呼吸康复训练在国内依旧处于起步阶段，目前来说，我国呼吸康复临床主要应用在慢性呼吸系统疾患，所接触的人群也大多为老年人。国内呼吸训练器也大多采用国外训练器的外观和设计原理，创新不足，差距异常明显。此外，由于每个人的体质不同，病因复杂，训练指导计划应量身定制，提出有针对性地训练指导，优化护理程序[5]。

2 用户需求调研分析

2.1 病症患儿生理和心理分析

幼儿鼻腔过短，鼻道狭小，感染疾病时鼻腔粘膜胀起，极易堵塞鼻腔，胸腔、气管狭窄，胸部呼吸肌不发达，感染疾病后肺部不能进行充分扩张，患儿很容易出现呼吸困难或用嘴进行呼吸。呼吸系统疾病具有持续性和复发性的特点，患儿经常或长期出现咳嗽、喘息、流鼻涕等症状。现有的呼吸训练器主要针对人群为老年人，训练器气容量不适用于儿童肺部扩张范围。且需要到指定地点进行呼吸训练，训练过程略显枯燥，患儿因病患情绪不稳定，不能完全配合医护人员进行训练。

呼吸系统病症是一种慢性炎症，患儿肺部易受到外界影响，看护者害怕疾病反复发作往往会限制患儿社交活动，病症患儿和正常孩子一起学习活动的机会有所减少，再加上患儿呼吸道感染用药而出现咳嗽、流鼻涕、打喷嚏等症状，极有可能被同龄的儿童嘲笑和孤立。多种因素交叉在一起，久而久之患儿会觉得自己与其他同龄孩子不一样而产生自卑感以及对社交活动的抵触感，极大地影响患儿的正常生活。除此以外患儿更加渴望得到他人的保护和帮助，常常夸大病症或假装病症反复发作来引起父母的注意来得到父母更多的爱护，这导致患儿在病情发作时，产生过分依赖、任性、易激惹的情绪。

通过分析病症患儿的生理和心理发现，现有的呼吸康复训练器难以满足病症患儿的需求，不仅要考虑到呼吸训练器的适用范围，方便儿童手持和拆卸，还要考虑到呼吸康复训练器带给患儿的心理疏导和治疗，增加训练过程中使用的乐趣，能培养儿童养成缓慢深长的呼吸方式。

2.2 患儿看护者心理行为问题分析

在呼吸系统病症患儿家中，看护者往往呈现出一种过分保护性角色。一方面对患兒病症的担心忧虑，以及病情反复发作、治疗疗效不甚显著，经济压力较大，看护者心理在很大程度上容易产生焦虑、抑郁情绪。另一方面为了避免剧烈活动和灰尘环境等诱发呼吸道感染发作的因素，限制患儿的社交活动而在家中过分迁就，顺从孩子不过分管教，导致孩子产生更多的行为和心理问题。看护者心理行为方式与儿童行为问题互相影响，恶性循环，同样也对疾病的治疗和儿童身心健康成长产生了重要影响。

对于患儿看护者，儿童呼吸康复训练器应满足培养患儿情绪管理能力和自信心的要素，减轻看护者的心理负担，改善患儿呼吸方式和能力，能够记录和监测康复程度，并将数据及时反馈到医院，提高看护者对病情的了解程度。

3 儿童呼吸康复训练产品设计方案

基于前期市场调研、用户生理和心理需求调研分析，从游戏治疗和训练因素相结合入手，充分考虑病症患儿和看护者的生理和心理特点，激发儿童的使用兴趣，重在培养患儿形成良好的呼吸方式和提高情绪管理能力的设计需求，并在训练器外观、色彩、材质等要素上进行探索和创新。

3.1 游戏治疗

游戏治疗是以游戏为主要沟通媒介来解决患者心理或行为上的问题，以达到促进其个人人格发展为目的的实践性助人活动。儿童的语言表达和认知水平较不成熟，对于他们来说，游戏是他们最主要的沟通和活动方式，可以说也算是他们的语言。游戏治疗正是符合儿童的心理特点，通过游戏促使患儿在安全、信任的氛围中表现出真实的自我，通过游戏表达内心感受和情绪，在一定程度上游戏治疗能够帮助开发脑力和动手能力。积极的心理能让儿童拥有无限的心里力量和勇气，充分发掘个人潜能[6]。

该产品将模块玩具和呼吸训练器相结合，使用呼吸训练器过程中自由拼接模块，创造新的游戏方式呈现在屏幕上。模块组合成不同的玩具外观能够让患儿手持训练器上下左右移动，在训练过程中增加游戏体感，激发儿童更大的兴趣（如图1）。患儿咬住咬嘴进行呼气，屏幕逐渐亮起，停止呼气，屏幕亮度熄灭。将呼气动作转变为游戏玩耍来改变呼气习惯，在潜移默化中达到最佳的治疗效果。游戏治疗法将治疗因素与游戏相融合，避免和矫治儿童的多种心理障碍和行为异常的问题，有效帮助提高患儿心理应对能力，促使他们能有效应对情绪控制和管理，从而更好地适应环境，促进身心健康全面发展。

图1 模块组合

3.2 记录和检测

该训练器屏幕亮度时长随呼气时间而变化，训练器主机内置霍尔传感器，通过呼气导向和程序，改变呼气方式和习惯。训练器主机采集呼气时长、气流强度等信息，对数据分析处理后通过远程模块传输到手机上，患儿看护者可以查看手机配套的APP来监督患儿训练强度和康复程度（如图2）。训练过程无需医务人员在旁指导，可自主训练，无需再到医院等指定地点训练，在家就可以进行呼吸训练，极大地方便患儿，降低看护者的压力和负担，数据同步传输到医院，也降低医务人员现场指导的工作量。

3.3 儿童呼吸康复训练器的设计呈现

在产品形态上，要在保证呼吸训练功能的前提下满足儿童对训练器的认知，尽量避免呼吸康复产品的冰冷感。训练器外观上采取简单的模块形体，可自由组合成火箭、滑板、汽车等外形，开发儿童想象力和动手能力。在色彩上，采用红白两种颜色，红色活泼有朝气，白色纯净简洁，营造干净雅致的视觉感受。在材质上，整体采用PP塑料材质，安全卫生，适用于3-6岁儿童。

4 结束语

儿童呼吸康复训练器是适应实际市场需求的产品，目前市场上的呼吸训练器主要为老年人设计，产品的气容量不适合儿童使用范围，针对儿童这一人群的训练器较少，但也在逐渐发展和创新中。本设计将呼吸康复训练器与儿童模块玩具相结合，以游戏的方式对患儿进行康复训练，增加呼吸训练器使用的乐趣，帮助提高患儿心理应对能力，有效应对情绪控制和管理。设立配套APP，儿童看护者通过手机APP可以查看儿童呼吸训练的强度和康复程度，减轻心理负担。

参考文献：

[1]缪文静，吕智海.肌内效贴提高脑性瘫痪患儿呼吸功能的应用研究[J].中国中西医结合儿科学，2018，10（03）：207-209.

[2]刁海燕，赵雪琴.无创机械通气患儿不同卧位干预的效果[J].护理学杂志，2015，30（19）：32-34.

[3]鞠俊杰.家庭雾化治疗在儿童呼吸系统疾病治疗中的临床效果分析[J].世界最新医学信息文摘，2018，18（42）：68.

[4]赵红梅，王辰.急/危重症早期呼吸康复研究进展[J].华西医学，2019，34（01）：1-6.

[5]盛琍，王敏，刘春容.胸部手术患者使用呼吸训练器的健康指导[J].中国实用医药，2015，10（35）：248-249.

[6]蔡伟林.基于积极心理学理念的特殊儿童积极心理健康教育模式的构建[J].广西教育学院学报，2019（06）：208-211.

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