基于移动互联网技术儿童哮喘自我管理工具的构建与应用研究

喜 雷，皇惠杰，倪 鑫，向 莉*

1.100045北京市，首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科 2.101101北京市通州区妇幼保健院儿科 3.100045北京市，首都医科大学附属北京儿童医院耳鼻咽喉头颈外科

·慢病管理·

基于移动互联网技术儿童哮喘自我管理工具的构建与应用研究

喜 雷1,2，皇惠杰1，倪 鑫3，向 莉1*

1.100045北京市，首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科 2.101101北京市通州区妇幼保健院儿科 3.100045北京市，首都医科大学附属北京儿童医院耳鼻咽喉头颈外科

目的研发基于移动互联网技术的儿童哮喘自我管理工具并予以临床应用实践，初步探索移动互联网技术应用于儿童哮喘自我管理的临床价值。方法根据儿童哮喘管理的基本要素，研发基于Android手机操作系统的儿童轻松呼吸远程管理APP，测试并优化APP的使用功能。选取2016年2—6月在首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科就诊并确诊的64例支气管哮喘患儿，根据患儿监护人的意愿，分为APP管理组28例和传统日记卡管理组36例。APP管理组采用智能手机下载APP，远程管理哮喘患儿；传统日记卡管理组采用传统纸质版日记卡记录哮喘患儿症状、用药等情况。比较管理前和随访1个月后两组患儿的哮喘控制率、儿童哮喘控制测试(C-ACT)得分，随访1个月后两组患儿用药依从性、自我管理执行情况〔记录症状天数和记录峰值呼气流速(PEFR)天数〕，并评估患儿监护人对APP管理的满意度和认可度。结果完成1个月随访的APP管理组患儿18例，传统日记卡管理组患儿33例。管理前和管理1个月后，两组患者支气管哮喘控制率、C-ACT得分比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；管理后，两组患儿支气管哮喘控制率、C-ACT得分均高于管理前，差异有统计学意义(P<0.05)。管理1个月后，两组患儿用药依从性、记录PEFR天数比较，差异无统计学意义(P>0.05)；记录症状天数比较，差异有统计学意义(P<0.05)。APP管理组16例哮喘患儿监护人中，对APP管理的满意度为93.7%(15/16)，认可度为81.3%(13/16)。结论儿童哮喘自我管理工具有较高的接受度和满意度，但在提高哮喘控制率、C-ACT得分及用药依从性方面没有显著优势，未来需进一步优化APP功能，并开展大样本随机对照研究。

哮喘；疾病管理；因特网；软件；儿童

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支气管哮喘是一种以慢性气道炎性病变和气道高反应性为特征的异质性疾病，治疗目标是遵循长期、持续、规范、个体化治疗原则，达到并维持症状控制和降低未来风险。哮喘教育、管理、建立并维系良好的医患关系，是实现哮喘临床控制的重要组成部分[1]。当前哮喘管理主要以随诊教育、个人记录症状日记及监测峰值呼气流速(PEFR)等形式进行，但实践中往往存在患者无症状期用药意识淡化、忘记服药、记录不及时、缺乏个体化教育和有效的医患互动等实际问题[2]。为解决上述儿童哮喘管理中的不足，首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科尝试设计研发一项基于移动互联网技术的哮喘自我管理工具——儿童轻松呼吸远程管理APP(child easy breath mobile management application，CEBMM APP)，利用儿童哮喘管理APP的个体化功能、生动的多媒体展示方式、不受时间地域限制及实时有效的监测评价等特点提供易于日常运行的疾病自我管理模式，并通过与传统的症状日记管理模式比较，分析这种管理工具的可行性、患者依从性、接受度及满意度等，初步探索移动互联网技术用于儿童哮喘自我管理的临床价值，以期为优化儿童哮喘自我管理方案和改善患儿预后提供依据。

1 CEBMM APP的构建

CEBMM APP以儿童哮喘管理要素为基本原则开发，目的是为哮喘患儿及其监护人提供自我管理电子工具。其基本功能包括：(1)哮喘用药及复诊时间提醒；(2)哮喘症状日记/变应性鼻炎症状日记；(3)PEFR监测记录；(4)哮喘控制水平评估；(5)量化的症状和PEFR数据变化趋势图表；(6)哮喘和变应性鼻炎知识教育。以上6个方面内容涵盖病情监测、随访提醒、治疗用药以及患者教育等内容，可达到提高患者对医嘱的依从性及强化健康教育的目的。APP工具的优势是患儿监护人在医疗机构以外的其他地方可以实时、连续监测和记录患儿症状和用药情况，随时主动学习哮喘和过敏相关教育知识，并通过互联网(Web服务)将连续监测数据上传到“数据管理端”进行计算、可视化处理。一方面可提供自我管理的效果评价，另一方面在复诊时为接诊医生提供参考，用于指导调整治疗方案。其构建过程包含逻辑结构设计、界面设计、软件编程、工具测试共4个阶段。

1.1 CEBMM APP的逻辑结构设计 CEBMM APP的逻辑结构由3个端口构成，即手机移动终端、数据管理端、随诊医嘱强化执行端。端口之间的信息对接通过Web服务予以联系(见图1)。

1.1.1 手机移动终端 基于Android系统研发的手机应用软件，患儿监护人用于记录自我管理数据。在手机端装载APP之后，基于数据管理端的病例信息建立，手机端的使用者可以依照APP的每日用药提醒、PEFR早晚提醒、症状日记记录提醒(如哮喘日记)、每月控制评估提醒来实时记录各类数据，例如查看病史信息、疾病知识教育(如按需使用缓解类药物的)、数据图表等方面的内容(见图2)。

1.1.2 数据管理端 主要功能包括：(1)信息的建立和录入：完成初诊和随诊病例信息录入；(2)数据监测和发送：通过Web服务进行数据交互，收集手机移动终端的上传数据，反馈数据至强化执行端，并执行强化执行端的指令(如用药提醒、复诊提醒)，发送到手机移动终端；(3)数据整理与维护：对收集数据进行存储、整理(如对PEFR监测数据进行可视化处理)，软件工程师对软件进行维护和管理，保障数据的及时传输、系统的稳定(见图3)。

注：CEBMM=儿童轻松呼吸远程管理

图1 CEBMM结构

Figure1 Structure of CEBMM

注：PEFR=峰值呼气流速

图2 手机移动终端的功能结构

Figure2 Functional structure of APP on smart phones

图3 数据管理端的功能结构

1.1.3 随诊医嘱强化执行端 随诊时，在Web服务系统上传整理并分析的数据可为哮喘评估提供系列数据，结合门诊问诊、复查结果等调整下一步治疗方案，相关医嘱在数据管理端更新后同时变更手机终端的提示信息。

1.2 CEBMM APP的界面设计 手机移动终端的界面设计以患者需求为中心[3]，力求达到视觉信息的主导作用[4]，根据实际情况采用最合适的方式将视觉信息展现给使用者，主要呈现医嘱执行提醒、患者日常行为记录、病情查看等。CEBMM APP强化执行端界面以医护人员为中心，主要呈现病历审核功能、患者信息症状查看功能、药品管理功能、填报项目管理功能、知识库(用来教育患者的知识库)管理功能等。

1.3 编程和测试 CEBMM APP软件系统是基于Android系统架构的应用层开发的移动应用软件。根据前期的需求分析、逻辑和界面设计，在相关信息技术支持下进行软件编程和测试。在测试阶段主要对CEBMM APP进行了功能测试、界面测试、稳定性测试及易用性测试，分析其结构是否合理，功能是否完备，布局是否清晰，系统是否稳定，数据是否准确，操作是否方便。在优化过程中主要解决界面设计中数据呈现条理不清、手机移动终端软件闪退、过期填报时上传数据受限、强化执行端数据呈现不完整、公式计算错误等问题，改进了界面的实用性，确保了登录的稳定性和数据传输的准确性。

2 CEBMM APP的临床应用

2.1 研究对象 选取2016年2—6月在首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科就诊并确诊的64例支气管哮喘患儿。纳入标准：(1)符合儿童支气管哮喘的诊断标准[1]；(2)年龄3～16岁；(3)手机为Android操作系统。排除标准：(1)患儿监护人无能力应用智能手机系统管理患儿用药及症状记录等情况；(2)患儿监护人无法完成后期随访。本研究经首都医科大学附属北京儿童医院伦理委员会批准，所有纳入患儿/监护人均知情同意。

2.2 研究方法

2.2.1 分组方法 病例录入人员在纳入病例登记时，根据患儿监护人意愿，将纳入患儿分为APP管理组28例和传统日记卡管理组36例。APP管理组采用智能手机下载CEBMM APP，远程管理哮喘患儿；传统日记卡管理组采用传统纸质版日记卡记录哮喘患儿症状、用药等情况。

2.2.2 管理方法 根据临床确诊儿童支气管哮喘后的治疗方案、随访计划，指导两组患儿日常管理执行要点包括：(1)确认控制类药物和缓解类药物的类型、剂量、使用方法的准确性。(2)记录哮喘、鼻炎症状及可能诱因。(3)对年龄>6岁的患儿进行PEFR监测。使用吉纳呼吸峰值记录仪(型号232-6000)测量PEFR，分别于每日晨起和晚睡前进行，重复测量3次，取最大值。

2.2.3 效果评价方法 两组患儿均进行1个月的随访观察。管理前和管理1个月后，按照《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》[1]中评估标准进行哮喘控制评估：(1)对于年龄≥6岁的患儿，评估项目包括：①日间哮喘症状>2次/周；②夜间因哮喘憋醒；③应急缓解药使用>2次/周；④因哮喘而出现活动受限。(2)对于年龄<6岁的患儿，评估项目包括：①持续至少数分钟的日间症状1次/周；②夜间因哮喘憋醒或咳嗽；③应急缓解药使用>1次/周；④因哮喘而出现活动受限(较其他儿童跑步/玩耍减少，步行/玩耍时容易疲劳)。若近4周无上述任何1项出现，则提示控制良好；出现1～2项，提示部分控制；出现3～4项，提示未控制。控制率=控制良好的患儿例数/患儿总例数×100.0%。

管理前和管理1个月后，对于年龄>4岁的患儿，采用儿童哮喘控制测试(children asthma control test，C-ACT)[5]来了解患儿和监护人对哮喘控制程度的自评情况。C-ACT中关于过去1个月中儿童哮喘控制评估的问题，分别由患儿和监护人完成[6-8]。问题包括：①今天你的哮喘怎么样？②当你在跑步、锻炼或进行其他运动时，哮喘是个多大的问题？③你会因哮喘而咳嗽吗？④你会因为哮喘而在夜间醒来吗？⑤在过去的4周里，您的孩子有多少天有日间哮喘症状？⑥在过去的4周里，您的孩子有多少天因为哮喘在白天出现喘息声？⑦在过去的4周里，您的孩子有多少天因为哮喘而在夜间醒来？其中1～4题每个问题得分0～3分；5～7题每个问题得分0～5分，总分为0～27分。C-ACT得分≤19分提示哮喘未控制，20～22分为部分控制，≥23分为完全控制。随访1个月时评估两组患儿的用药依从性和自我管理执行情况(每周记录症状天数和记录PEFR天数)。用药依从性是指严格遵照医嘱服药的程度，以依从性指数(CI)(已服药量/处方所开药量×100%)，作为判断依从性的参数，CI>85%为依从性好，60%～85%为依从性一般，<60%为依从性差[9-10]。在数据采集过程中，APP管理组主要通过手机APP记录、随时上传的方式进行。因APP尚未能实现服药登记记录功能，故其用药依从性的数据采集通过电话随访的方式进行。传统日记卡管理组通过记录哮喘日记，随诊回收的方式进行。

随访1个月后，对APP管理组患儿家人/监护人推送“应用反馈调查问卷表”，了解其对APP管理的满意度和认可度，满意度分为“非常满意”“一般满意”“不满意”，以“非常满意”“一般满意”为满意。满意的原因包括：APP新颖/令人耳目一新，操作使用方便可靠，可及时提醒监护人给患儿喂药的时间并及时记录，减少纸张浪费等。不满意的原因包括：操作麻烦且占用时间长，不可信赖、常发送错误的时间提醒，健康教育知识不够通俗易懂等。认可度分为“认可”和“不认可”。不认可的原因和需要改进的方面包括：软件异常、系统不够稳定，界面仍需优化，操作不方便且费时，上传数据的时间受限，感觉应用APP前后患儿病情没有发生明显改变等。如有其他需改进的方面以留言的方式给出。

2.4 结果

2.4.1 两组患儿的基本情况比较 64例支气管哮喘患儿中，男48例，女16例；年龄3～11岁，平均年龄(6.4±2.5)岁。研究过程中，APP管理组由于人为或系统原因未能在强化执行端接收到患者上传数据的共10例，传统日记卡管理组由于交通不便未能在1个月随访期按时就诊者3例。因此，随访1个月后，APP管理组患儿18例，传统日记卡管理组患儿33例。APP管理组18例患儿中，男13例，女5例；年龄3～11岁，平均年龄(6.5±2.4)岁；传统日记卡管理组33例患儿中，男22例，女11例；年龄3～11岁，平均年龄(6.1±2.3)岁。两组患儿性别(χ2=0.167，P=0.683)、年龄(t=0.560，P=0.578)比较，差异均无统计学意义。

2.4.2 两组患儿管理前后支气管哮喘控制率和C-ACT得分比较 管理前和管理1个月后，两组患者支气管哮喘控制率、C-ACT得分比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；管理后，两组患儿支气管哮喘控制率、C-ACT得分与管理前比较，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

表1 两组患儿管理前后支气管哮喘控制率和C-ACT得分比较

Table1 Comparison of asthma control rate and C-ACT scores between two groups before and after the management

组别例数a控制率〔n(%)〕管理前 管理后C-ACT得分(x±s,分)管理前 管理后传统日记卡管理组338(24.2)18(54.5)b19.55±4.4722.14±3.80bAPP管理组184(22.2)11(61.1)b21.18±3.8023.65±2.15bχ2(t)值0.0330.2051.259c1.721cP值0.8550.6510.2150.099

注：C-ACT=儿童哮喘控制测试；a年龄>4岁的患儿采用C-ACT，其中传统日记卡管理组29例，APP管理组17例；与管理前比较，bP<0.05;c为t值

2.4.3 两组患儿管理1个月后用药依从性和自我管理执行情况比较 管理1个月后，两组患儿用药依从性比较，差异无统计学意义(P>0.05)；两组患儿记录症状天数比较，差异有统计学意义(P<0.05)；两组患儿记录PEFR天数比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

表2 两组患儿管理1个月后用药依从性和自我管理执行情况的比较

Table2 Comparison of medication compliance and self-management situation between two groups after one-month management

组别例数a用药依从性(例)好 一般 差自我管理执行情况(x±s,d/周)记录症状天数 记录PEFR天数传统日记卡管理组3329316.83±0.716.84±0.32APP管理组1817106.22±0.816.30±0.82u(t)值-0.7652.279b2.004bP值 0.4450.0080.075

注：PERF=峰值呼气流速；a年龄>6岁的患儿采用PEFR检测，其中传统日记卡管理组19例，APP管理组10例；b为t值

2.4.4 APP管理组对APP应用的满意度和认可度 管理1个月后，使用CEBMM APP进行自我管理的18例哮喘患儿的监护人中，有16例对问卷进行了反馈(2例因工作原因未能及时反馈)。CEBMM APP远程管理的满意度为93.7%(15/16)，15例监护人选择满意或非常满意，1例监护人选择不满意，原因是健康教育知识不够通俗易懂；认可度为81.3%(13/16)，3例监护人选择不认可，原因是监护人感觉应用APP前后患儿病情没有发生明显改变；在需改进的内容方面：2例(2/16)监护人反馈软件异常、系统不稳定，5(5/16)例监护人提出增加“症状留言”模块。

3 讨论

国际、区域性哮喘防治指南及研究均提示，控制儿童哮喘的要素之一是提高患儿监护人对哮喘的认知水平，改善患儿治疗依从性，从而达到并维持哮喘的良好控制[11-14]。因此，儿童哮喘治疗是需要由医生-患儿-监护人共同参与的慢性病长期管理过程，通过对哮喘进行定期评估-治疗调整-监测的循环式管理模式达到治疗目标。但在具体运行中，仍存在随访就医不及时、哮喘认知教育方法单一、覆盖面不广等问题。在互联网时代，依托移动互联网技术设计慢性病管理软件，或将成为不受时间和空间限制的一种信息平台，提高患儿及监护人的主动知行实践和自我管理能力，从而提高疾病管理的高效性、及时性及连续性。

本课题组既往临床实践研究结果显示，运用纸质日记卡和PEFR仪监测的方法，有助于患儿及其监护人建立哮喘自我管理意识和具体行动，通过医生主动管理、预约随访就医、建立伙伴式的管理方式，显著改善了儿童哮喘控制率[15-16]。但传统日记卡管理仍存在强化教育不足、受众局限、PEFR计算繁琐等缺点，广泛推广受限。在此基础上课题组预探索设计了基于移动互联网技术的儿童哮喘管理体系APP，对原有传统纸质版本的哮喘教育和日记卡管理进行优化，包括提醒用药、提醒定期随访就医、定期自评控制、应用APP素材丰富哮喘认知教育等。

本研究结果显示，经过1个月的管理，APP管理组和传统日记卡管理组患儿哮喘控制率分别为61.1%和54.5%，高于我国其他文献报道的儿童哮喘控制率6.1%～26.4%[17-19]。虽然两组患儿哮喘控制率均得到显著提高，但两组间哮喘控制率无差异，这与RYAN等[20]的研究结果一致，但与台湾地区[21-22]及美国学者[23-24]的研究结果不同。另外，两组患儿在服药依从性方面也没有差异，且传统日记卡管理组患儿症状记录天数多于APP管理组。分析其原因如下：(1)本研究APP管理组患儿为学龄和学龄前儿童，需要监护人携带手机并操作记录，监护人未能亲自陪伴患儿时则无法完成实时记录，延时记录操作被APP系统视为数据上传缺失；(2)国外应用哮喘管理APP有一定的经验积累，系统经过优化稳定，医患交互反馈功能和体系相对完善，使用者以青少年及成年人多见，可实时解决实际医疗需求的服务有一定优势；(3)一些APP已具备花粉浓度播报、气象条件预警等功能[25]，在启动预防哮喘发作和预警预案上体现了整合关联的效能，使得患者在应用体验上更加获益。本研究预探索的哮喘管理APP应用实践为进一步优化功能奠定了基础，未来可通过设计研发“症状留言”模块辅助实现医患互动，在环境预报、提供触发因素预警仍待技术上进一步更新。还可将电子峰流速仪应用于APP[26-27]，其数据可自动上传手机APP并发送至医生端，可突显移动互联网的优势。

本研究结果显示，患儿监护人对APP管理有较高的满意度(93.7%)和接受度(81.3%)。但实际操作过程中，仍存在一些登录失败、数据传输缺失等系统问题，需要进一步优化。在此之前我国学者也有相关研究。金荣皓[28]设计了基于患者体验的慢性哮喘病日常监控移动应用系统，研发了相关APP并对成年人哮喘患者进行试用，对APP的使用情况、哮喘发病记录、哮喘控制评估、服药提醒、就诊管理进行评估，结果显示具有较高的可行性和满意度。马伟光等[29]对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者进行基于网络的自我管理，结果显示基于网络的自我管理模式可以显著改善COPD患者认知症状的识别和管理。但以上研究对象均为成年人，而本研究的研究对象为儿童哮喘患者，依托移动互联网技术对哮喘患儿进行管理时需要解决的问题更多，如进一步优化APP功能等。

本研究未能发现儿童哮喘自我管理APP较传统日记卡管理在提高哮喘控制率、C-ACT得分及用药依从性方面的优势，这可能与样本量较小、没有随机分组、研究时间较短等有关，为本研究的局限性。将来可通过开展随机对照研究、增加样本量、延长研究时间等来提高研究设计的严谨性和质量，进一步论证其在改善哮喘控制水平和患儿预后方面的优势。

作者贡献：喜雷负责论文主要内容撰写、中英文修订，研究项目的随访；皇慧杰负责本文部分内容撰写，研究项目的运行；倪鑫为基金项目总负责人，负责课题的总审核；向莉负责文章整体构思设计，并对文章整体负责、审校。

本文无利益冲突。

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DevelopmentandApplicationofaSelf-managementToolforChildhoodAsthmaBasedonMobileInternetTechnology

XILei1,2,HUANGHui-Jie1,NIXin3,XIANGLi1*

1.AllergyDepartment,BeijingChildren′sHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100045,China2.DepartmentofPaediatrics,TongzhouMaternal&ChildHealthHospitalofBeijing,Beijing101101,China3.DepartmentofOtorhinolaryngology,BeijingChildren′sHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100045,China

ObjectiveTo develop a self-management application(APP) for childhood asthma based on mobile Internet technology and apply it to clinical practice,which explores the clinical value of mobile Internet technology preliminarily in the self-management of childhood asthma.MethodsAccording to the basic elements of childhood asthma management,a self-management APP for childhood asthma was developed,tested and optimized based on the Android mobile phone operating system.A total of 64 children with bronchial asthma who were visited the Allergy Department of Beijing Children′s Hospital,Capital Medical University,were selected from February to June of the year 2016.According to the wishes of guardians,these patients were divided into APP management group(n=28) and traditional diary card management group(n=36).Using the self-management APP for childhood asthma downloaded on smart phones,patients in APP management group were managed remotely,while patients in traditional diary card management group were managed with traditional diary cards in paper version to record their symptoms,medication and so on.The asthma control rate and the childhood asthma control test(C-ACT) scores were compared between two groups before and after the management.The medication compliance and self-management situation of childhood asthma〔the number of days of symptom recording and the number of days of(peak expiratory flow rate)〕 during the one-month management were compared between two groups.And guardians′ satisfaction and acceptance of the self-management APP were evaluated with questionnaire.ResultsEighteen patients from APP management group and 33 patients from traditional diary card management group completed the one-month management.There was no significant difference in asthma control rate and C-ACT scores between two groups before and after one-month management(P>0.05),while the asthma control rate and C-ACT scores after one-month management were both higher than that before the management in each group(P<0.05).After one-month management,there was no significant difference in medication compliance and the number of days of PEFR between two groups(P>0.05),while there was significant difference in the number of days of symptom recording(P<0.05).The satisfaction rate of the APP management group was 93.7%(15/16) and the acceptance rate was 81.3%(13/16).ConclusionThe self-management APP for childhood asthma is highly accepted and satisfied among users,but it has no significant advantage in improving asthma control rate,C-ACT scores and medication compliance,which needs further optimization of APP function and a large sample of randomized controlled study to support it.

Athma;Disease management;Internet;Software;Child

北京市科技计划课题(Z131100006813044)

*通信作者：向莉，主任医师，副教授，硕士生导师；E-mail：drxiangli@163.com

R 562.25

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.28.018

*Correspondingauthor:XIANGLi,Chiefphysician,Associateprofessor,Mastersupervisor;E-mail:drxiangli@163.com

2017-03-10；

2017-08-30)

(本文编辑：石敏杰)