115 年 國立臺灣大學物理治療系碩士班《呼吸循環物理治療學》

心肌梗塞後病情的嚴重程度取決於多重因素，主要可歸納為以下幾點：

一、 心臟結構與功能變化：

1. 梗塞範圍與心肌壞死程度： 這是最直接影響心臟功能的因素。梗塞範圍越大，壞死的心肌越多，左心室的收縮功能（射血分數, Ejection Fraction, EF）就越差，進而影響全身血液供應。
2. 左心室重塑 (Left Ventricular Remodeling)： 心肌梗塞後，受損的心室壁會發生結構和功能的改變，包括心室擴大、壁變薄、纖維化等。不良的重塑會進一步削弱心臟功能，增加心臟衰竭和猝死的風險。
3. 心臟瓣膜功能： 嚴重的梗塞可能影響乳頭肌的功能，導致二尖瓣或三尖瓣的逆流，增加心臟的負荷。
4. 心室壁破裂或穿孔： 這是心肌梗塞最嚴重的併發症之一，可能導致急性心包填塞或血行動力學不穩定。
5. 心臟傳導系統異常： 梗塞可能影響心臟的傳導系統，導致心律不整，如心室頻脈、心室顫動，甚至心跳停止。

二、 臨床症狀與併發症：

1. 胸痛的嚴重程度與持續時間： 雖然胸痛是診斷依據，但其持續時間和嚴重程度可間接反映梗塞的範圍。
2. 心臟衰竭的徵兆： 如呼吸困難、端坐呼吸、肺水腫、周邊水腫、疲倦等，這些都表示心臟泵血功能嚴重不足。
3. 休克： 包括心因性休克，是心肌梗塞最嚴重的血行動力學表現，表示心臟無法有效輸出足夠的血液維持器官灌流。
4. 心律不整： 嚴重或持續性的心律不整會影響心臟的輸出量，增加猝死風險。
5. 機械性併發症： 如心室游離壁破裂、乳頭肌斷裂、室間隔穿孔等。

三、 危險因子與病史：

1. 年齡、性別： 年齡越大，風險越高；男性風險較女性高（停經前）。
2. 共存疾病： 如高血壓、糖尿病、高血脂、慢性腎臟病、肥胖、慢性阻塞性肺病（COPD）等，都會增加心臟負擔並影響預後。
3. 吸煙史： 長期吸煙是重要的危險因子，也影響復原。
4. 前次心肌梗塞病史： 曾有心肌梗塞病史者，再次發生或預後較差。

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選擇最關鍵的因素及其臨床意義與對心臟復健介入的影響：

這題主要探討人工智慧（AI）如何利用可穿戴裝置數據，來改善心肺患者的運動處方與風險監測。文章中提到了AI在心臟復健（CR）中的應用，特別是數據的詮釋、風險分層、決策輔助、個人化以及行為支持。

AI如何利用可穿戴裝置數據改善運動處方與風險監測：

1. 數據合成與詮釋 (Data Synthesis and Interpretation)： 可穿戴裝置能收集大量且精確的生理數據（如心率、心率變異性、活動量、睡眠模式、血氧飽和度等）。AI可以自動化地處理、整合和分析這些龐雜的數據，將其轉化為有意義的資訊。
2. 運動處方優化 (Exercise Prescription Optimization)： AI可以根據個人化的生理數據和活動狀況，動態地調整運動處方的強度、持續時間和頻率。例如，根據前一天的活動量、睡眠品質和生理指標，AI可以建議當天的運動目標，確保運動的有效性與安全性。
3. 風險分層與監測 (Risk Stratification and Monitoring)： AI能識別數據中的異常模式，預測潛在的健康風險，如心律不整、心臟事件發生機率的增加，或是運動過量/不足的風險。這有助於及早發現問題，進行風險分層，並及時介入。
4. 個人化支持 (Personalization and Behavioral Support)： AI可以提供個人化的運動建議、目標設定、回饋和行為支持，以提高病人的參與度和依從性。結合對話式AI，更能促進行為改變，例如幫助病人設定並達成戒煙、服藥或飲食目標。
5. 即時監測與安全保障 (Real-time Monitoring and Safety Assurance)： 對於在家進行遠距復健的病人，AI可以進行即時的心律監測，偵測心律不整，並在必要時發出警報，確保運動過程的安全。

具體例子：

此題要求根據文章內容，設計一個AI輔助心臟復健（CR）的小型研究計畫，需包含研究目標、介入方式和成效評估。

研究計畫設計：

研究名稱： AI輔助遠距心臟復健計畫對提升患者運動依從性及生活品質之成效評估。

研究背景：
根據Hamilton等人的研究，AI在心臟復健（CR）中，特別是在數據詮釋、風險分層、個人化處方與行為支持方面展現潛力。結合可穿戴裝置與對話式AI，有望克服傳統CR中病人依從性不足、參與度低以及居家復健安全性的挑戰。

研究目標 (Research Objectives)：

1. 主要目標： 評估AI輔助遠距心臟復健計畫，相較於標準遠距心臟復健計畫，能否顯著提升病人的運動依從性（例如，每週運動目標達成率）與生活品質（以標準量表評估）。
2. 次要目標：
   • 評估AI輔助計畫對改善病人心肺功能（如運動耐力）的影響。
   • 評估AI輔助計畫在提升病人對復健過程的滿意度及自我效能感方面的表現。
   • 初步評估AI輔助計畫在運動過程中的安全性（如心律異常事件的發生率）。

介入方式 (Intervention Methods)：
本研究將採隨機對照試驗（Randomized Controlled Trial, RCT）設計，將符合條件的心臟復健患者隨機分配至兩組：

1. 實驗組 (AI-Assisted Remote CR Group)：

   • 基礎遠距復健： 包含標準的遠距運動指導、健康教育講座、以及定期的醫療團隊線上追蹤。
   • AI輔助介入：
     • 個人化運動處方與回饋： 患者佩戴可穿戴裝置（記錄心率、活動量等），AI系統根據數據每日或每週動態調整運動建議，並透過手機App提供即時運動表現回饋。
     • 對話式AI行為支持： 透過App內的對話式AI（chatbot），提供個人化的目標設定協助、運動動機支持、解答常見問題，並於必要時發送提醒。

2. 對照組 (Standard Remote CR Group)：

   • 接受標準的遠距心臟復健計畫，包含運動指導、健康教育和定期追蹤，但不包含AI系統的個人化運動建議和對話式AI支持。

此題考的是術前物理治療（prehabilitation）在肺部手術中的應用。Prehabilitation 旨在手術前透過介入措施，改善患者的身體功能，以減少術後併發症，縮短恢復時間。

兩項術前物理治療 (Prehabilitation) 內容及其預期效益：

1. 呼吸肌訓練 (Respiratory Muscle Training, RMT)：

   • 內容： 透過使用特定器材（如阻力呼吸訓練器）或進行有阻力的呼吸練習，強化包括橫膈膜和肋間肌在內的呼吸肌力量與耐力。訓練方式可能包括吸氣肌訓練（inspiratory muscle training, IMT）和/或吐氣肌訓練（expiratory muscle training, EMT）。患者需依據專業指導，以一定的強度和頻率進行訓練。
   • 預期效益：
     • 增強呼吸肌力量與耐力： 使得患者在術後能更有效率地呼吸，特別是在需要用力吐氣或維持深呼吸時。
     • 改善肺活量與通氣功能： 增強的呼吸肌有助於擴張胸廓，提高潮氣量，改善換氣效率。
     • 降低術後呼吸衰竭風險： 術後肺部可能因手術創傷、疼痛、肺塌陷等原因導致通氣不足，呼吸肌訓練能提供更好的儲備，幫助患者度過此階段，減少對呼吸器的依賴。
     • 減輕術後呼吸困難感： 增強的呼吸能力可讓患者在術後感覺更舒適，有助於早期活動。

2. 運動訓練 (Exercise Training)：

   • 內容： 包括有氧運動（如快走、腳踏車）和肌力訓練（針對上肢和下肢主要肌群）

此題考查全肺切除術(pneumonectomy)與肺葉切除術(lobectomy)後，患者在姿位擺位(positioning)上的差異及其解剖學與生理學依據。

全肺切除術 (Pneumonectomy) 後的姿位擺位：
全肺切除術是指移除一側的整個肺葉。這種手術對身體的影響最大，因為失去了一整葉肺的換氣功能。

• 差異：

  • 無特定患側朝上或朝下的偏好： 與肺葉切除術不同，全肺切除後，通常沒有絕對的患側（移除肺葉的那一側）朝上或朝下的偏好。這是因為剩餘的肺組織（另一側的整個肺）需要承擔全部的氣體交換功能。
  • 避免過度壓迫剩餘肺組織： 擺位時應盡量避免讓剩餘的肺組織受到過度壓迫，特別是如果對側肺部本身也有潛在問題（如纖維化、肺炎等）。
  • 維持良好的循環與通氣： 著重於維持良好的體循環和肺循環，避免血栓形成，並確保剩餘肺葉有足夠的空間進行擴張。
  • 常見擺位： 通常採仰臥位 (supine) 或患側（移除肺葉側）朝上（側臥位, lateral decubitus with operative side up）。讓移除肺葉側朝上，可以利用重力讓剩餘的肺組織有更好的擴張空間，減少對側肺葉的壓迫。有時也會讓對側肺葉朝上（患側朝下），以利用重力促進剩餘肺葉的擴張，但需注意避免壓迫。臨床上會根據患者的具體情況（如是否有痰、血壓、血氧等）進行調整。
  • 注意胸腔內壓力平衡： 移除一側肺後，胸腔內壓力會發生改變。擺位應避免加劇這種改變，特別是防止對側肺過度擴張或塌陷。

• 解剖學與生理學依據：

  • 解剖學： 移除一整葉肺後，同側胸腔空間會減少，縱膈可能會向對側移位。剩餘的肺組織（另一側的整個肺）需要代償性擴張。
  • 生理學：
    • 氣體交換： 剩餘的肺需要承擔全身的氣體交換。擺位應最大化剩餘肺葉的通氣/灌流（V/Q）比例，提高氧合效率。
    • 循環： 避免過度壓迫肺血管，影響肺循環。仰臥位或患側朝上，有助於維持較好的循環。
    • 分泌物引流： 雖然沒有特定朝向，但仍需注意引流，避免分泌物積聚在剩餘肺葉。

肺葉切除術 (Lobectomy) 後的姿位擺位：
肺葉切除術是指移除一個肺葉。相較於全肺切除，對身體的影響較小，因為還有其他肺葉保留。

• 差異：
  • 患側（移除肺葉側）朝上 (operative side up) 是常見且常被推薦的擺位方式： 讓移除肺葉的那一側朝上，可以利用重力，幫助剩餘的肺葉（同側的其他葉）有更好的擴張空間，並有助於引流手術區域的分泌物。
  • 避免患側朝下 (operative side down)： 避免讓移除肺葉的那一側朝下，因為這會增加剩餘肺葉的壓迫，不利於擴張，且可能影響分泌物引流，增加感染或肺塌陷的風險。

好的，這題主要在評估考生對於肺擴張技術的臨床應用能力，特別是針對特定術後患者，需要能提出適當的技術，並理解其在術前訓練與術後介入的執行差異與目標。

第 6 題詳解

本題要求說明兩種適合該患者的肺擴張技術，並比較這些技術在「術前訓練」與「術後介入」時，執行方式或目標上的差異。

核心觀念：
肺擴張技術的目的是增加肺部通氣量，預防或處理肺部塌陷（atelectasis），進而改善氧合並促進痰液排除。在術前與術後，患者的生理狀態、目標以及執行方式會有所不同。

解題過程：

步驟一：分析患者狀況

• 手術類型： 左側肺葉切除術 (left pneumonectomy)。這表示患者失去了一整葉肺，肺部總容量減少，殘餘肺組織的擴張能力可能受限。
• 術後時間： 手術三天後，仍在加護病房 (ICU)。
• 呼吸模式： 淺而短的呼吸模式，胸廓擴張受限。
• 疼痛： 疼痛分數 6/10，影響呼吸深度。
• 氧療： 使用氧氣面罩，3 L/min，血氧飽和度 (SpO2) 94%。
• 過去病史： 40 包年吸菸史，術前肺功能顯示 FEV1 65% predicted, DLCO 60% predicted，表示有慢性肺部疾病的基礎。

綜合以上，該患者術後肺部塌陷的風險高，需要積極的肺擴張介入。

步驟二：選擇兩種適當的肺擴張技術

考量到患者的淺呼吸模式、胸廓擴張受限以及術後恢復期，以下兩種技術是較為適當的：

1. 深呼吸訓練 (Deep Breathing Exercises, DBE) / 腹式呼吸 (Diaphragmatic Breathing)
2. 正壓呼吸器 (Incentive Spirometer, IS)

步驟三：說明術前訓練與術後介入的執行方式與目標差異

1. 深呼吸訓練 (DBE) / 腹式呼吸

• 術前訓練 (Prehabilitation)：

  • 執行方式： 教導患者正確的腹式呼吸技巧，強調使用橫膈膜進行深而慢的呼吸，並配合噘唇呼吸 (pursed-lip breathing) 以延緩呼氣時間，幫助維持呼吸道開放。物理治療師會進行示範、引導和練習，確保患者能有效執行。
  • 目標：
    • 增強呼吸肌力量與耐力： 讓患者習慣並能有效運用呼吸肌，特別是橫膈膜。
    • 建立正確的呼吸模式： 培養深而慢的呼吸習慣，對抗術後淺快呼吸的趨勢。
    • 提升患者自我效能感： 讓患者熟悉呼吸技巧，減少術後對呼吸的恐懼。
    • 預防術後肺塌陷： 透過主動的深呼吸，增加肺泡通氣。

• 術後介入 (Post-operative Intervention)：

  • 執行方式： 在患者清醒且疼痛控制得當的情況下，引導其進行深呼吸與腹式呼吸。由於術後疼痛，可能需要配合止痛藥物使用，並在患者能忍受的範圍內進行。物理治療師會持續監測患者的呼吸模式、血氧飽和度，並給予鼓勵與修正。
  • 目標：
    • 促進肺部擴張： 克服術後疼痛、麻醉藥物影響及胸廓限制，增加肺泡通氣。
    • 預防肺塌陷與肺炎： 透過增加潮氣量，維持肺泡開放，減少分泌物堆積。
    • 改善氧合： 增加肺部氣體交換效率。
    • 緩解疼痛： 雖然疼痛是限制因素，但適當的深呼吸有助於放鬆，並可能在一定程度上緩解因呼吸淺而引起的胸悶。

2. 正壓呼吸器 (Incentive Spirometer, IS)

• 術前訓練 (Prehabilitation)：
  • 執行方式： 教導患者如何正確使用 IS。包括將吸嘴含住，深吸氣使活塞或指示器上升至目標範圍，並盡量維持吸氣時間，然後緩慢吐氣。強調目標是「吸氣」，而非「吹氣」。讓患者熟悉儀器操作與目標值。
  • 目標：
    • 建立視覺回饋機制： 讓患者了解每次呼吸的深度，並設定可達成的目標。
    • 訓練吸氣肌： 透過吸氣動作，強化吸氣肌群。
    • 提升患者參與度： 讓患者在術前就了解並練習此工具，增加術後使用的配合度。