摘要
目前,计算机动画程序经常用于指导和刺激幼儿进行最大呼气流量/容积(MEFV)曲线。使用和不使用两个计算机动画程序(“蜡烛”和“气球”程序)评估MEFV操作的重现性和最大性能。
88名4-8岁的儿童被随机分配到两个动画项目中的一个。所有的孩子都随机地表演了至少三组技术上可接受的曲线,一组有激励,另一组没有。
通过使用电脑动画程序,较低比例的儿童能够达到国际强制肺活量(FVC)和一秒强制呼气量(FEV)的标准1)再现性。激励的使用提高了峰值呼气流量(PEF)的重现性和表现。使用动画程序的6-8岁儿童FVC表现明显下降。
在正式的肺功能测试之前进行短时间的训练可能是有价值的。然而,根据结果,在有经验的肺功能技术员的指导下在测试中使用这些程序不能被常规推荐,因为可能会对强迫呼气操作的再现性和性能产生恶化的影响。
最大呼气流量/容积(MEFV)曲线是儿童最常用的肺功能测试。它们在诊断阻塞性肺疾病和监测治疗反应方面非常有用。然而,MEFV操作依赖于努力,需要理解、注意、协调和合作等技能。特别是在7岁以下的儿童中,只有在某些情况下才能获得最大的和可重复的测试1- - - - - -4.
近年来,为了指导和刺激幼儿进行MEFV动作,开发了计算机动画程序。孩子们被要求吹灭蜡烛,让飞机飞起来,或者在电脑屏幕上吹气球。这些程序可以帮助孩子们专注于任务,并提供一个视觉动机来完成一个最佳的动作。现在有很多这样的程序5,6但是它们的功效几乎没有被研究过。
根据国际可复制性标准,电脑动画程序的使用被认为可以增加能够执行可复制MEFV曲线的幼儿数量7,8.此外,这些激励措施应该增加每个孩子的努力,从而导致更高的MEFV参数。本研究的目的是评估在学前和学龄儿童中使用和不使用两个电脑动画程序(“蜡烛”和“气球”程序)的MEFV动作的重现性和最大性能。
患者和方法
对88名4-8岁的儿童进行MEFV操作并进行评估,这些儿童因咳嗽或喘息症状转介到作者的儿科肺科(乌得勒支大学医学中心)。正如以前所指出的,呼吸短促和喘息与一秒钟用力呼气量(FEV)差有关1)再现性9,只有临床无症状的儿童参与了这项研究。
MEFV操作使用一个带有加热礼来头部的气速计系统(MasterScreen Pneumo和Jaeger Masterlab;Erich Jaeger, Hoechberg,德国)。所有测量值均根据体温、压力和饱和(BTPS)条件进行校正。采用MEFV操作,患儿以直立姿势坐着,颈部保持固定中立姿势,并佩戴鼻夹。提供适当大小的口。
一名有经验的肺功能技术员,对每个孩子进行强制呼气动作的吹气技巧和所有的测量;我花了一些时间练习这项技术。在技术员的信号下,孩子们必须完全吸气(“深呼吸”),然后呼气(“快速用力地吹出所有的空气”),尽可能长时间地延长呼气时间。没有进行吸气动作。
技术人员评估MEFV曲线的技术可接受性,考虑流量从峰值上升到峰值,到期时间逐渐下降。曲线必须显示出一个清晰和快速上升到峰值流量和延长呼气曲线与逐渐减少的流量。如果深吸气不高于潮气量呼吸,强制呼气被认为是技术上不可接受的,执行一个钝峰,呼气突然终止,流量急剧下降,或者在呼气过程中出现中断(如咳嗽)7,8.技术上可以接受的MEFV演习至少重复了三次。强迫肺活量(FVC), FEV1以各流量/体积曲线的呼气峰流量(PEF)为参数。不能进行可接受的动作的儿童被排除在研究之外。
以下欧洲呼吸学会(ERS)标188bet官网地址准用于评价FVC和FEV1重现性:FVC和FEV值最高1“不应比下一个最高的高出5%或0.1 L以上,两者以较大者为准”7.当两个最高值之间的差值不超过最高值的5%时,PEF被认为是可重复的。由于5%标准可能过于严格,特别是对于幼儿,因此我们也按照7%和10%标准进行了重复性研究。对于最大性能的评价,使用了重复测量的最高值。
本研究使用了两个不同的动画程序,分别是MasterScreen Pneumo系统的软件应用。在第一个节目(蜡烛)中,孩子必须吹灭一系列的五根燃烧的蜡烛。这个程序由峰值流量触发。在第二个项目(气球)中,孩子被要求将气球吹得尽可能高(由峰值流触发),并让气球在空中停留尽可能长的时间(由FVC触发)。当孩子的PEF和/或FVC预测值达到120%时,动画目标就实现了6.
每个孩子必须完成两组MEFV曲线:一组有视觉刺激,另一组没有。两组之间间隔10-15分钟。为了尽量减少训练偏差,患者被随机分配到有激励和无激励两组。
统计分析
为了研究MEFV曲线的重现性,计算满足重现性标准的儿童比例。受试者内变异系数(CV%=sd/mean×100%), FVC、FEV三次重复测量的CV%平均值±sem1并计算PEF。为了比较使用激励和不使用激励所获得的CV%和最大表现,使用配对t检验分析组间的差异。p≤0.05认为有统计学意义。
结果
88名儿童的平均年龄±sd为5.7±1.2岁。其中58名儿童是男性。共有47名儿童以前进行过肺功能测试,41名儿童此前没有任何经验。根据年龄和肺功能检查经验将患儿分为4组:37例(4.5±0.5岁;年龄<6岁的25例无经验者,12例有经验者,51例儿童(6.5±0.7岁;16例无经验,35例有经验)。在这些组之间没有发现显著的性别差异。总共54名儿童被随机分配到蜡烛项目,34名儿童被分配到气球项目。
性能
采用激励措施后,各组儿童的PEF值均显著提高。没有观察到这两种激励对其他MEFV参数的有益影响。在学龄儿童中,有经验的儿童使用动画程序显著降低了FVC的表现(表2)⇑).
讨论
在本研究中,我们观察到,无论是在学龄前儿童还是学龄儿童,使用电脑动画程序并没有改善MEFV曲线的再现性,在某些情况下,甚至可能恶化。虽然动画程序帮助儿童表现出更好的PEF值,但在有肺功能检测经验的学龄儿童中,使用动画程序导致FVC值较低。
MEFV曲线是诊断和随访许多肺部疾病的独特工具。大多数> - 6岁的儿童,即使没有任何经验,也可以进行可接受的FVC动作,但在年龄更小的儿童中,可能会遇到更多的问题,特别是在合作和动机方面1- - - - - -4.由于肺功能检测的重要性,儿科肺科的主要问题之一是增加其在早期生命中的临床适用性,主要是通过最小化受试者间和受试者内的差异,通过标准化设备和方法,并通过改进训练设施10.因此,可以理解的是,在过去的几年里,许多兴趣已经显示在视觉激励,作为指导儿童执行可接受的强迫呼气动作的可能帮助。电脑动画程序可以帮助没有经验的儿童解释如何吹MEFV曲线。然而,到目前为止,从曲线再现性和性能的角度来研究这些设施的有效性还没有得到太多的关注。
在本研究中,符合FVC和FEV重现性标准的儿童比例较低1当使用激励时,满足PEF重现性标准的比例较高。FEV的重现性略高1在年轻的时候,有经验的儿童使用这些程序可能表明在这个选定的组中使用这些程序可能有好处。然而,在同一组中,使用激励导致FVC重现性更差。因此,这一组的结果是矛盾的,可能是由于样本量小。
在MEFV曲线的第一部分,动画节目有助于刺激儿童的表现;采用激励措施后,所有患者的PEF值均显著升高。但FEV无明显改善1显示性能。特别重要的是,在缺乏经验的年轻儿童中,使用奖励办法所能改善的唯一参数是脉冲激励。此外,使用动画节目的学龄、有经验儿童的FVC值显著降低。这些结果可能是由于PEF是动画程序的主要目标,一旦目标实现,儿童就会停止MEFV动作。在有经验的年长儿童中,激励甚至可能会分散注意力,导致MEFV曲线更糟。虽然电脑屏幕有助于向孩子解释“如何吹”,但对孩子来说,玩游戏似乎更有吸引力,而不是进行最大限度的重复动作。
激励措施对PEF的再现性和性能的改善很难成为一种优势。PEF是衡量合作和努力的指标,但与FEV相比,其在评估周围气道阻塞或限制性疾病方面的重要性有限1和FVC11,12.因此,如果使用只提高PEF值的动画程序会导致更差的再现性或FVC性能,那么它就不合理了。
到目前为止,没有数据比较使用和不使用激励的MEFV操作的重现性和性能。最近,Vilozniet al。5说明使用电脑动画系统有助于3-6岁儿童肺量测定的成功。然而,这项研究的目的是比较两种不同的电脑动画程序(一种新的冰形激励程序和蜡烛程序),他们没有将数据与“无激励”值进行比较。作者证明,与使用孩子们熟悉的激励措施(如蜡烛计划)相比,新的激励措施导致了更多的可接受曲线。在目前的研究中,另一个问题是解决:是激励(蜡烛或气球)获得更好的曲线,非常有用的再现性和结果,比没有获得的视觉刺激,但只有经过培训合格的技术人员的支持?为了回答这个问题,我们比较了使用动画程序和不使用动画程序的儿童所表现的曲线。此外,只评估了可接受曲线的差异(所有儿童在充分指导下即使没有激励也能吹出可接受曲线)和Vilozni的主要结果等.5用来比较能够吹出可接受曲线的儿童的百分比。通过比较有激励和没有激励的MEFV曲线得到的结果并没有显示出与Vilozni的说法相符的元素等.5电脑动画程序过于有用。特别是没有经验的儿童使用动画程序吹出的MEFV曲线没有明显改善。
这项研究表明,使用动画程序并不总是一种优势,即使对年幼、缺乏经验的儿童也是如此。这些激励措施有助于指导幼儿如何吹气,在正式肺功能测试之前的短时间内提供这些项目的训练可能是有价值的。然而,根据目前的结果,这些程序在测试期间的常规使用是不推荐的。
致谢
作者要感谢I. Prins和Y. Tersmette进行了肺功能测试。
- 收到了2002年7月8日。
- 接受2003年1月13日。
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