兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器設(shè)計

唐珊 李玉紅

摘? 要：隨著空氣污染問題越發(fā)嚴(yán)重，再加上兒童呼吸道生理特點，患有呼吸系統(tǒng)病癥患兒比例逐年上升，對兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器研發(fā)設(shè)計愈加重視。文章以兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器為研究對象，將游戲治療與呼吸訓(xùn)練器相結(jié)合，拼接組合不同模塊創(chuàng)造新的游戲方式，且設(shè)立配套APP監(jiān)測呼吸康復(fù)程度。從生理和心理上對兒童進(jìn)行康復(fù)治療，養(yǎng)成良好的呼吸習(xí)慣和培養(yǎng)積極的心態(tài)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計;呼吸訓(xùn)練;游戲治療

中圖分類號：R473 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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

呼吸被定義為氣體在機體與外界環(huán)境之間進(jìn)行交換作用，呼吸運動是人類維持生命的重要功能[1]。近幾年隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，空氣污染的問題也越發(fā)嚴(yán)重，患有呼吸衰竭、急性呼吸窘迫綜合征、肺炎、重度哮喘的患兒比例逐年上升[2]。在生理特點上，幼兒胸腔、氣管和支氣管管腔較為狹小，胸部呼吸肌不發(fā)達(dá)，因而限制了肺的擴張而不能充分地進(jìn)行氣體交換，小兒的呼吸經(jīng)常處于較弱的地位。根據(jù)我國衛(wèi)生部的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，僅患這類病癥的兒童就占據(jù)了全部患兒的60%[3]。

目前市場上的呼吸康復(fù)訓(xùn)練器大部分結(jié)構(gòu)固定，難以拆卸，主要針對人群為中老年人，產(chǎn)品氣容量較大，不適于兒童胸部擴張范圍，再加上兒童因患病情緒不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生焦躁、自卑、消極的負(fù)面情緒，呼吸訓(xùn)練過程更是枯燥，患兒難以乖乖配合醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。因此文章將游戲治療與訓(xùn)練因素相結(jié)合，以游戲激發(fā)兒童的興趣，幫助改善患兒生理和心理的問題，進(jìn)行兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計探討。

1 設(shè)計調(diào)研

國內(nèi)外呼吸康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀：

在國外呼吸康復(fù)推廣較早，而且呼吸康復(fù)被認(rèn)作是穩(wěn)定期慢阻肺綜合照護(hù)的核心，目前已被美國胸科學(xué)會（American Thoracic Society）、歐洲呼吸學(xué)（European Respiratory Society）、英國國家衛(wèi)生與臨床優(yōu)化研究所（National Institute for Health and Clinical Excellence）、澳大利亞和新西蘭等多家權(quán)威專業(yè)機構(gòu)作為強推薦寫入慢阻肺管理指南[4]。美國專利中的呼吸康復(fù)訓(xùn)練器的通氣方式大部分是以吸氣來設(shè)計的，相比于呼氣，吸氣方式基本不產(chǎn)生唾液飛沫，較為衛(wèi)生安全。設(shè)計原理是測量氣流速度，患者進(jìn)行吸氣，訓(xùn)練器氣腔內(nèi)產(chǎn)生向上的氣流。1979年美國專利設(shè)計的產(chǎn)品三球式呼吸訓(xùn)練器依然是現(xiàn)在使用最廣泛的呼吸康復(fù)訓(xùn)練器。

國內(nèi)也進(jìn)行過呼吸康復(fù)訓(xùn)練器的研究設(shè)計，中國醫(yī)護(hù)學(xué)者利用威鼎成人呼吸訓(xùn)練器對老年人進(jìn)行呼吸訓(xùn)練的實驗，研究指明老年人通過使用這款呼吸訓(xùn)練器能夠有效改善肺功能，降低肺部并發(fā)癥的發(fā)生率，同時幫助患者樹立信心、積極參與呼吸訓(xùn)練而早日康復(fù)。盡管如此，呼吸康復(fù)訓(xùn)練在國內(nèi)依舊處于起步階段，目前來說，我國呼吸康復(fù)臨床主要應(yīng)用在慢性呼吸系統(tǒng)疾患，所接觸的人群也大多為老年人。國內(nèi)呼吸訓(xùn)練器也大多采用國外訓(xùn)練器的外觀和設(shè)計原理，創(chuàng)新不足，差距異常明顯。此外，由于每個人的體質(zhì)不同，病因復(fù)雜，訓(xùn)練指導(dǎo)計劃應(yīng)量身定制，提出有針對性地訓(xùn)練指導(dǎo)，優(yōu)化護(hù)理程序[5]。

2 用戶需求調(diào)研分析

2.1 病癥患兒生理和心理分析

幼兒鼻腔過短，鼻道狹小，感染疾病時鼻腔粘膜脹起，極易堵塞鼻腔，胸腔、氣管狹窄，胸部呼吸肌不發(fā)達(dá)，感染疾病后肺部不能進(jìn)行充分?jǐn)U張，患兒很容易出現(xiàn)呼吸困難或用嘴進(jìn)行呼吸。呼吸系統(tǒng)疾病具有持續(xù)性和復(fù)發(fā)性的特點，患兒經(jīng)?；蜷L期出現(xiàn)咳嗽、喘息、流鼻涕等癥狀。現(xiàn)有的呼吸訓(xùn)練器主要針對人群為老年人，訓(xùn)練器氣容量不適用于兒童肺部擴張范圍。且需要到指定地點進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，訓(xùn)練過程略顯枯燥，患兒因病患情緒不穩(wěn)定，不能完全配合醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行訓(xùn)練。

呼吸系統(tǒng)病癥是一種慢性炎癥，患兒肺部易受到外界影響，看護(hù)者害怕疾病反復(fù)發(fā)作往往會限制患兒社交活動，病癥患兒和正常孩子一起學(xué)習(xí)活動的機會有所減少，再加上患兒呼吸道感染用藥而出現(xiàn)咳嗽、流鼻涕、打噴嚏等癥狀，極有可能被同齡的兒童嘲笑和孤立。多種因素交叉在一起，久而久之患兒會覺得自己與其他同齡孩子不一樣而產(chǎn)生自卑感以及對社交活動的抵觸感，極大地影響患兒的正常生活。除此以外患兒更加渴望得到他人的保護(hù)和幫助，常?？浯蟛“Y或假裝病癥反復(fù)發(fā)作來引起父母的注意來得到父母更多的愛護(hù)，這導(dǎo)致患兒在病情發(fā)作時，產(chǎn)生過分依賴、任性、易激惹的情緒。

通過分析病癥患兒的生理和心理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的呼吸康復(fù)訓(xùn)練器難以滿足病癥患兒的需求，不僅要考慮到呼吸訓(xùn)練器的適用范圍，方便兒童手持和拆卸，還要考慮到呼吸康復(fù)訓(xùn)練器帶給患兒的心理疏導(dǎo)和治療，增加訓(xùn)練過程中使用的樂趣，能培養(yǎng)兒童養(yǎng)成緩慢深長的呼吸方式。

2.2 患兒看護(hù)者心理行為問題分析

在呼吸系統(tǒng)病癥患兒家中，看護(hù)者往往呈現(xiàn)出一種過分保護(hù)性角色。一方面對患兒病癥的擔(dān)心憂慮，以及病情反復(fù)發(fā)作、治療療效不甚顯著，經(jīng)濟壓力較大，看護(hù)者心理在很大程度上容易產(chǎn)生焦慮、抑郁情緒。另一方面為了避免劇烈活動和灰塵環(huán)境等誘發(fā)呼吸道感染發(fā)作的因素，限制患兒的社交活動而在家中過分遷就，順從孩子不過分管教，導(dǎo)致孩子產(chǎn)生更多的行為和心理問題?？醋o(hù)者心理行為方式與兒童行為問題互相影響，惡性循環(huán)，同樣也對疾病的治療和兒童身心健康成長產(chǎn)生了重要影響。

對于患兒看護(hù)者，兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器應(yīng)滿足培養(yǎng)患兒情緒管理能力和自信心的要素，減輕看護(hù)者的心理負(fù)擔(dān)，改善患兒呼吸方式和能力，能夠記錄和監(jiān)測康復(fù)程度，并將數(shù)據(jù)及時反饋到醫(yī)院，提高看護(hù)者對病情的了解程度。

3 兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品設(shè)計方案

基于前期市場調(diào)研、用戶生理和心理需求調(diào)研分析，從游戲治療和訓(xùn)練因素相結(jié)合入手，充分考慮病癥患兒和看護(hù)者的生理和心理特點，激發(fā)兒童的使用興趣，重在培養(yǎng)患兒形成良好的呼吸方式和提高情緒管理能力的設(shè)計需求，并在訓(xùn)練器外觀、色彩、材質(zhì)等要素上進(jìn)行探索和創(chuàng)新。

3.1 游戲治療

游戲治療是以游戲為主要溝通媒介來解決患者心理或行為上的問題，以達(dá)到促進(jìn)其個人人格發(fā)展為目的的實踐性助人活動。兒童的語言表達(dá)和認(rèn)知水平較不成熟，對于他們來說，游戲是他們最主要的溝通和活動方式，可以說也算是他們的語言。游戲治療正是符合兒童的心理特點，通過游戲促使患兒在安全、信任的氛圍中表現(xiàn)出真實的自我，通過游戲表達(dá)內(nèi)心感受和情緒，在一定程度上游戲治療能夠幫助開發(fā)腦力和動手能力。積極的心理能讓兒童擁有無限的心里力量和勇氣，充分發(fā)掘個人潛能[6]。

該產(chǎn)品將模塊玩具和呼吸訓(xùn)練器相結(jié)合，使用呼吸訓(xùn)練器過程中自由拼接模塊，創(chuàng)造新的游戲方式呈現(xiàn)在屏幕上。模塊組合成不同的玩具外觀能夠讓患兒手持訓(xùn)練器上下左右移動，在訓(xùn)練過程中增加游戲體感，激發(fā)兒童更大的興趣（如圖1）?；純阂ё∫ё爝M(jìn)行呼氣，屏幕逐漸亮起，停止呼氣，屏幕亮度熄滅。將呼氣動作轉(zhuǎn)變?yōu)橛螒蛲嫠砀淖兒魵饬?xí)慣，在潛移默化中達(dá)到最佳的治療效果。游戲治療法將治療因素與游戲相融合，避免和矯治兒童的多種心理障礙和行為異常的問題，有效幫助提高患兒心理應(yīng)對能力，促使他們能有效應(yīng)對情緒控制和管理，從而更好地適應(yīng)環(huán)境，促進(jìn)身心健康全面發(fā)展。

圖1 模塊組合

3.2 記錄和檢測

該訓(xùn)練器屏幕亮度時長隨呼氣時間而變化，訓(xùn)練器主機內(nèi)置霍爾傳感器，通過呼氣導(dǎo)向和程序，改變呼氣方式和習(xí)慣。訓(xùn)練器主機采集呼氣時長、氣流強度等信息，對數(shù)據(jù)分析處理后通過遠(yuǎn)程模塊傳輸?shù)绞謾C上，患兒看護(hù)者可以查看手機配套的APP來監(jiān)督患兒訓(xùn)練強度和康復(fù)程度（如圖2）。訓(xùn)練過程無需醫(yī)務(wù)人員在旁指導(dǎo)，可自主訓(xùn)練，無需再到醫(yī)院等指定地點訓(xùn)練，在家就可以進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，極大地方便患兒，降低看護(hù)者的壓力和負(fù)擔(dān)，數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)结t(yī)院，也降低醫(yī)務(wù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)的工作量。

3.3 兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計呈現(xiàn)

在產(chǎn)品形態(tài)上，要在保證呼吸訓(xùn)練功能的前提下滿足兒童對訓(xùn)練器的認(rèn)知，盡量避免呼吸康復(fù)產(chǎn)品的冰冷感。訓(xùn)練器外觀上采取簡單的模塊形體，可自由組合成火箭、滑板、汽車等外形，開發(fā)兒童想象力和動手能力。在色彩上，采用紅白兩種顏色，紅色活潑有朝氣，白色純凈簡潔，營造干凈雅致的視覺感受。在材質(zhì)上，整體采用PP塑料材質(zhì)，安全衛(wèi)生，適用于3-6歲兒童。

4 結(jié)束語

兒童呼吸康復(fù)訓(xùn)練器是適應(yīng)實際市場需求的產(chǎn)品，目前市場上的呼吸訓(xùn)練器主要為老年人設(shè)計，產(chǎn)品的氣容量不適合兒童使用范圍，針對兒童這一人群的訓(xùn)練器較少，但也在逐漸發(fā)展和創(chuàng)新中。本設(shè)計將呼吸康復(fù)訓(xùn)練器與兒童模塊玩具相結(jié)合，以游戲的方式對患兒進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，增加呼吸訓(xùn)練器使用的樂趣，幫助提高患兒心理應(yīng)對能力，有效應(yīng)對情緒控制和管理。設(shè)立配套APP，兒童看護(hù)者通過手機APP可以查看兒童呼吸訓(xùn)練的強度和康復(fù)程度，減輕心理負(fù)擔(dān)。

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