早期下肢肌力訓練在AECOPD無創(chuàng)通氣患者中的療效觀察

陳 林 伍春花

1 南華大學附屬第二醫(yī)院胸心醫(yī)學中心呼吸與危重癥醫(yī)學科，湖南省衡陽市 421001； 2 衡陽市第二精神病醫(yī)院藥劑科

下肢肌力訓練是肺康復運動訓練的核心內容，肺康復是指基于患者評估后采用的綜合治療措施，包括健康教育、營養(yǎng)支持、運動訓練等多種方式[1]。無創(chuàng)通氣(Noninvasive positive pressure ventilation，NIPPV)是使用(鼻)面罩進行呼吸支持的方式，它利用氣道內周性正壓變化促使肺擴張改善通氣，降低心肺膈肌氧耗和呼吸肌疲勞，達到治療呼衰的目的[2]。內外研究發(fā)現(xiàn)下肢肌力訓練單獨或聯(lián)合應用NIPPV治療穩(wěn)定期慢阻肺(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)并呼衰患者，都能改善心肺功能、增強藥物療效、緩解呼吸肌疲勞，是穩(wěn)定期患者重要的治療手段[3]，但COPD急性發(fā)作(AECOPD)并呼吸衰竭患者NIPPV聯(lián)合下肢肌力訓練的應用國內外研究較少，且肌力訓練介入時期、無創(chuàng)通氣使用方法、不良反應等存在較大爭議[4]，本研究對普通病房AECOPD并呼吸衰竭進行無創(chuàng)通氣的患者行早期下肢肌力訓練的治療效果、對心肺功能的影響進行分析，以期為無創(chuàng)通氣患者的早期運動訓練提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年6月—2017年12月因AECOPD并Ⅱ型呼吸衰竭入我院呼吸與危重癥醫(yī)學科普通病房住院患者，共42例，年齡63～82歲，平均年齡(69.78±4.69)歲，隨機分為早期下肢肌力訓練組(早期組，22例)和對照組(20例)，兩組患者入院時一般情況差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。所有患者COPD的診斷符合《COPD診治全球防治創(chuàng)議2018版》(GOLD)[5]的診斷標準，無創(chuàng)通氣指征參考張海國等[6]。排除標準：(1)心力衰竭、心律失常、肺栓塞等其他嚴重疾病伴血流動力學不穩(wěn)定者;(2)下肢骨折或影響下肢功能鍛煉的局部畸形者；(3)神經肌肉疾病，學習認知功能障礙等其他不宜運動訓練者。試驗經過南華附二醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的審批，所有患者簽署知情同意書。

表1 兩組患者入院時一般情況比較

注：1mmHg=0.133kPa。

1.2 方法

1.2.1 主要儀器和設備：荷蘭飛利浦V60無創(chuàng)呼吸機，國產麥邦MAS100床旁肺功能儀，丹麥雷度米特ABL800型血氣分析儀，美國索諾聲 S-ICU 超聲儀，國產永輝(YH)D25下肢腳踏車康復訓練器。

1.2.2 治療方法：所有患者依據(jù)病情給予藥物治療(如抗生素、霧化吸入支擴劑)，早期組予面罩無創(chuàng)通氣輔助，入院后第3天在醫(yī)護人員嚴密監(jiān)護下即開始早期臥位踏車訓練直至出院，鍛煉期間持續(xù)心電監(jiān)測和指脈氧監(jiān)測。對照組予臥床和無創(chuàng)通氣，其他監(jiān)護等情況與早期組一致。訓練內容、強度監(jiān)測：運動訓練與無創(chuàng)通氣同時開始，無創(chuàng)通氣時間2～3次/d，2h/次，臥位踏車訓練2～3次/d，10～30min/次。臥位踏車訓練時，患者應主觀無明顯不適，監(jiān)測指尖脈搏血氧飽和度≥90%，運動強度通過目標心率和Borg呼吸困難指數(shù)量表來監(jiān)測，將最大心率的60%～75%作為目標心率，運動后Borg量表評分維持4分。

1.3 觀察指標 所有患者均在入院第1天和出院前1d檢查：(1)心肺聯(lián)合超聲監(jiān)測患者心肺膈肌功能[7]：在無創(chuàng)通氣開始和結束1h后進行，患者體位與無創(chuàng)通氣一致。心肺功能監(jiān)測方法：觀測左室射血分數(shù)(LVEF)、據(jù)三尖瓣反流估測肺動脈平均壓(mPAP)。膈肌功能監(jiān)測方法：取第8～10肋右腋中線定位后選測量線，分別測量吸、呼氣末膈肌厚度，取3個呼吸周期測量的平均值，通過公式計算膈肌增厚=(吸-呼)/呼氣末膈肌厚度×100%。(2)床旁肺功能儀檢測治療前后肺通氣功能(FEV1、FEV1/FEV6%)；(3)血氣儀檢測治療前后動脈血氣指標(PaO2、PaCO2)；(4)呼吸困難程度使用 mMRC評分，0～4級共5個等級，級數(shù)越高說明呼吸困難越重； (5)住院天數(shù)，PaCO2較入院時下降20%的天數(shù)(Pa-20CO2)。

2 結果

2.1 兩組治療前、后血氣分析、mMRC評分比較 兩組患者治療后的血氣分析及mMRC評分均較入院時改善，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；且早期組治療后各指標較對照組改善更顯著，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表 2。

表2 兩組治療前、后血氣分析、mMRC評分比較

注：a與同組治療前比較，P<0.05；b與對照組對應變化值比較，P<0.05。

2.2 兩組治療前、后床旁心肺功能檢查比較 對照組患者有2例因呼吸機依賴、重度呼吸困難不能完成床旁肺功能，余治療后的床旁彩超、肺功能兩組均較入院時改善，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；除外mPAP、呼氣末膈肌厚度，早期組治療后各指標較對照組改善更顯著，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

2.3 兩組Pa-20CO2和住院天數(shù)比較 早期組Pa-20CO2時間和住院時間均較對照組縮短，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表 4。

2.4 不良反應和隨訪結果 早期組有2例出現(xiàn)一過性心動過速，經休息后患者繼續(xù)訓練，對照組2例患者不能脫離無創(chuàng)呼吸機，最終帶呼吸機出院。

3 討論

早期運動訓練和肺康復對AECOPD合并呼衰患者的療效目前尚存爭論[8]，本研究發(fā)現(xiàn)早期運動訓練組患者呼吸困難評分、無創(chuàng)通氣時間、住院時間較對照組縮短，所有患者均能脫離無創(chuàng)呼吸機，說明本研究結果顯示，早期組患者PaCO2下降、PaO2上升更明顯，PaCO2下降天數(shù)縮短，結果中同樣有統(tǒng)計學意義的還有床旁肺功能指標，患者FEV1和FEV1/FEV6也增加，F(xiàn)EV1、FEV6是反映氣流阻塞的良好指標，F(xiàn)EV6可以用來替代FVC，說明早期運動訓練能夠更好地改善AECOPD并呼衰患者的氣道阻力和肺順應性，增加肺通氣和氧合，原因可能與下述因素相關：(1)運動訓練增加下肢和呼吸肌肉斷面，減少Ⅱx型肌纖維，提高細胞氧代謝[10]；(2)運動訓練刺激肺內氣體交換和血液循環(huán)，通氣血流比值更加合理[11-12]。膈肌是產生肺通氣動力的主要呼吸肌，呼吸機治療呼衰的同時可能導致膈肌功能障礙，即機械通氣相關膈肌功能障礙(VIDD)，進而產生呼吸機依賴，床旁超聲能夠動態(tài)監(jiān)測患者膈肌功能，膈肌厚度指標及其動態(tài)改變是主要的評估指標。本研究發(fā)現(xiàn)早期運動訓練患者未出現(xiàn)吸、呼氣末膈肌厚度、膈肌增厚分數(shù)的顯著下降，表明早期運動鍛煉確實能夠改善膈肌功能，避免患者發(fā)生VIDD，所有患者均能脫機可能與此有關，從而改善了患者的臨床癥狀和生活質量[13]。早期運動訓練相對于臥床休息畢竟是耗氧運動，雖然改善了通氣及二氧化碳潴留，但對于心血管系統(tǒng)是否有負面影響呢？本研究發(fā)現(xiàn)兩組患者均有EF值增加，肺動脈壓變化不大，心率下降，血氣分析改善更快更穩(wěn)定，無明顯不能耐受的心律失常發(fā)生，說明運動訓練能夠增加心輸出量，并不增加體肺循環(huán)阻力和全身氧耗量。早期運動訓練改善心肺功能的機制可能為：吸氣時，下肢下移牽拉腹部下移, 拉動膈肌向足側移動, 形成胸部和肺內負壓輔助吸氣；呼氣時，下肢向上復位，推動腹部向上回位, 膈肌向頭側上抬, 胸部和肺內負壓減少甚至形成正壓輔助呼氣。這種胸腹內壓節(jié)律性高低變化方式部分抵消了胸腹活動受限和運動氧耗增加，保持了膈肌協(xié)同運動，使心臟搏動受限以及體循環(huán)阻力增高得到代償，心臟負荷減輕，靜脈回心血增多，心輸出量增高，最終使血氣得到改善。國外的研究也發(fā)現(xiàn)，腹式呼吸訓練確實可以改善COPD患者血氣、回心血量、減輕氣促等癥狀[14]。

表3 兩組治療前、后心肺功能情況比較

注：a與同組治療前比較，P<0.05；b與對照組相應變化值比較，P<0.05。

表4 兩組Pa-20CO2和住院時間比較

盡早下肢肌力訓練，有助于緩解癥狀，改善生活質量和運動能力，在AECOPD也是有益的[9]。但國內下肢肌力訓練遠未普及，重要原因是早期肺康復起步較晚，適宜的訓練方式尚未達成共識，其對缺氧患者心肺、膈肌功能的影響及作用機制尚未完全闡明，本研究正是基于此目的，采用隨機對照、前瞻的方法，通過監(jiān)測無創(chuàng)通氣的患者行早期下肢肌力訓練的治療效果、對呼吸力學及血流動力學的影響，探索可能有效的下肢肌力訓練方式及作用機制，以期為無創(chuàng)通氣患者的早期運動訓練提供新的思路和方式。

本研究發(fā)現(xiàn)早期臥位踏車可能是NIPPV患者優(yōu)先選擇的運動訓練方式，理由如下：(1)高強度、持續(xù)性運動可能使AECOPD患者獲益最大化，而臥位踏車不需要特殊的設備和場地容易達此目標。(2)臥位踏車容易監(jiān)測，不像步行、登梯訓練需要轉運呼吸機，更容易在疾病急性期開展。(3)下肢肌力訓練更利于預防深靜脈血栓形成，減少抗凝藥物的使用。國外研究發(fā)現(xiàn)也可以日間進行運動訓練，夜間進行NIPPV，更有助于提高日間運動耐力、改善心肺功能，但人力成本無疑會明顯增加[15]。