體外膈肌起搏用于慢性呼吸衰竭治療對患者肺功能和運(yùn)動耐力的影響

丁艷艷 張永祥 李瑞敏 薛磊 房宏燕

首都醫(yī)科大學(xué)大興教學(xué)醫(yī)院呼吸內(nèi)科,北京102600

COPD是一種以氣流受限為特征的疾病,能夠發(fā)展為肺心病、呼吸衰竭等常見的慢性疾病,具有較高的致殘率和病死率[1]。據(jù)相關(guān)資料顯示該疾病罹患人群多為40歲以上人群,且發(fā)病率高達(dá)9%～10%[2]。該疾病發(fā)病后會影響患者肺功能及運(yùn)動耐力,若無法得到有效的治療則可能引發(fā)慢性呼吸衰竭,對患者的健康及生命產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。目前臨床治療該疾病多使用藥物行平喘、止咳等對癥治療,可從病理生理上控制疾病的進(jìn)展及急性發(fā)作,但呼吸肌疲勞也是導(dǎo)致患者肺功能下降的一個原因,因此有效的減輕或恢復(fù)膈肌的疲勞對改善患者肺功能具有重要意義[3]。而體外膈肌起搏技術(shù)能夠通過電脈沖刺激膈神經(jīng),促進(jìn)膈肌收縮,增加膈肌活動幅度[4],本研究以體外膈肌起搏技術(shù)對COPD患者進(jìn)行治療,臨床效果滿意,現(xiàn)報道如下。

1 對象與方法

1.1 一般資料 選取首都醫(yī)科大學(xué)大興教學(xué)醫(yī)院2017年5月至2018年5月收治的120例COPD患者為研究對象,以隨機(jī)數(shù)表法分為觀察組與對照組,每組60例。觀察組中男34例,女26例；年齡(52.43±5.27)歲,年齡范圍為45～65歲；病程(45.66±10.38)個月,病程范圍為35～56個月；肺功能分級:Ⅱ級44例,Ⅲ級16例。對照組中男33例,女27例；年齡(52.51±5.33)歲,年齡范圍為45～65歲；病程(45.51±10.40)個月,病程范圍為35～56個月；肺功能分級:Ⅱ級43例,Ⅲ級17例。2組基礎(chǔ)資料在性別、年齡、病程方面比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05),具有可比性。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)大興醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)后實(shí)施(2017 20號)。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)符合《慢性阻塞性肺疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)》[5]中COPD相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)年齡范圍為35～75歲；(3)患者及家屬知曉本次研究目的、方法后自愿參與,并簽署知情同意書。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) (1)COPD急性加重、心力衰竭、嚴(yán)重呼吸衰竭,須立即行插管治療者；(2)存在體外膈肌起搏治療禁忌證者；(3)合并其它肺部疾病者,如肺癌、肺結(jié)核等；(4)受其它疾病影響行動不便者。

1.4 方法 (1)對照組患者給予常規(guī)治療,包括抗感染、止咳、祛痰、平喘、吸氧等措施。(2)觀察組在對照組基礎(chǔ)上加用體外膈肌起搏治療。選用EDP-Ⅱ型體外膈肌起搏器進(jìn)行治療,患者取坐位或平臥位,消毒敷貼電極片部位的局部皮膚,將負(fù)極分別連接至兩側(cè)胸鎖乳突肌外下1/3處,將正極分別連接至兩側(cè)鎖骨中線與第二肋相交的位置,使用膠布固定后啟動體外膈肌起搏器,脈沖頻率40 Hz,脈寬0.3 mm,脈沖幅度80 V,起搏次數(shù)8～12次/min,每次治療持續(xù)30 min,1 d治療1次,持續(xù)治療10 d后觀察治療效果。

1.5 觀察指標(biāo) (1)對比2組治療前后肺功能改善情況,分別在患者入院及治療后10 d使用德國JAEGER公司生產(chǎn)的MS-IOS型肺功能儀檢測第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in the first second,FEV1)、FEV1/FVC、FVC。(2)比較2組治療前后血?dú)夥治鲋笜?biāo)變化,分別在患者入院及治療后10 d采用羅氏Cobas b 123血?dú)夥治鰞x檢測PaO2、SaO2、PaCO2。(3)比較2組治療前后實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果,分別在患者入院及治療后10 d抽取空腹靜脈血5 ml,經(jīng)3 000 r/min離心3 min后送檢。采用美國貝克曼庫爾特公司AU5800型全自動生化分析系統(tǒng)及配套試劑檢測肌酸磷酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)。采用美國美艾利爾公司Alere Triage MeterPro熒光免疫分析儀以電化學(xué)發(fā)光法檢測肌紅蛋白(myoglobin,Mb),試劑盒使用瑞士Roche公司提供的配套試劑,檢測過程嚴(yán)格遵守試劑盒操作說明操作。(4)比較2組治療前后慢性阻塞性肺疾病評估測試(chronic obstructive pulmonary disease assessment test,CAT)評分,分別在2組患者入院及治療后10 d參照CAT評分表[6]對患者臨床癥狀進(jìn)行評估。該量表包含咳嗽、咳痰、胸悶、爬坡、家務(wù)活動、戶外運(yùn)動、信心8個項(xiàng)目進(jìn)行評估,每項(xiàng)給予1～5分,總分0～40分,評分越高患者疾病控制情況越差,預(yù)后越差。(5)比較2組治療前后改良版英國醫(yī)學(xué)研究會呼吸問卷(modified British medical research council,m MRC)分級,分別在2組患者入院及治療后10 d參照m MRC評分表[7]評估患者運(yùn)動耐力情況。該量表分0～4級,其中0級:不進(jìn)行劇烈運(yùn)動時無呼吸困難現(xiàn)象；1級:平地快步行走或爬坡時會出現(xiàn)呼吸困難；2級:平地行走速度慢于同齡人；3級:行走100 m或數(shù)分鐘需停下來短暫休息；4級:輕微活動即會出現(xiàn)呼吸困難,如穿衣、脫衣等。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)量資料以±s表示,組間比較行t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),等級資料采用軼和檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組治療前后肺功能改善情況對比 觀察組治療后FEV1、FEV1/FVC、FVC水平均顯著高于治療前及對照組治療后,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。見表1。

2.2 2組治療前后血?dú)夥治鲋笜?biāo)變化對比 觀察組治療后PaO2、SaO2水平均顯著高于治療前及對照組治療后,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。觀察組治療后PaCO2顯著低于治療前及對照組治療后,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。見表2。

2.3 2組治療前后實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果對比 觀察組治療后Mb、CK、LDH水平均顯著低于治療前及對照組治療后,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。見表3。

表1 2組治療前后肺功能改善情況對比(±s)

表1 2組治療前后肺功能改善情況對比(±s)

注:FEV1為第一秒用力呼氣容積；與治療前比較,a P＜0.05

組別 例數(shù) FEV1(L)FEV1/FVC(%)MVV(L/min)治療前 治療后治療前 治療后治療前 治療后觀察組 60 0.72±0.16 1.54±0.52a 53.18±10.22 64.42±15.33a 1.78±0.35 2.25±0.94a對照組 60 0.73±0.15 1.22±0.37a 53.15±10.18 58.42±12.19a 1.77±0.33 2.01±0.76a t值 0.353 3.884 0.016 2.373 0.161 1.538 P值 0.725 0.002 0.987 0.019 0.872 0.127

表2 2組治療前后血?dú)夥治鲋笜?biāo)變化對比(±s)

表2 2組治療前后血?dú)夥治鲋笜?biāo)變化對比(±s)

注:與治療前比較,a P＜0.05；1 mm Hg=0.133 k Pa

組別 例數(shù) PaO2(mm Hg)SaO2(%)PaCO2(mm Hg)治療前 治療后治療前 治療后治療前 治療后觀察組 60 44.25±11.50 55.57±16.43a 85.12±3.21 92.17±5.64a 65.74±10.87 42.85±5.40a對照組 60 44.28±11.59 49.73±14.24a 85.13±3.24 88.16±4.54a 65.76±10.89 50.55±7.87a t值 0.014 2.081 0.017 4.290 0.010 6.249 P值 0.989 0.040 0.987 0.000 0.992 ＜0.001

2.4 2組治療前后CAT評分對比 觀察組治療后咳嗽、咳痰、胸悶、爬坡、家務(wù)活動、戶外活動信心、睡眠、精神CAT評分均顯著低于治療前及對照組治療后,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＜0.05)。見表4。

2.5 2組治療前后m MRC分級對比 2組治療前m MRC分級比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=0.283,P=0.963)。觀察組治療后m MRC分級與對照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=9.318,P=0.025)。見表5。

3 討論

COPD以持續(xù)性、進(jìn)行性的氣流受限為特征,是呼吸內(nèi)科常見的一種疾病[8]。該疾病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,其發(fā)病原因尚未明確,但發(fā)病后常見有呼吸困難、咳痰、喘息等癥狀,大大降低了患者的生活質(zhì)量[9]。目前對該疾病的治療以改善患者肺功能、提高運(yùn)動耐力為原則,臨床治療時多給予藥物行對癥治療,已取得了滿意的治療效果。而體外膈肌起搏技術(shù)通過電脈沖刺激促進(jìn)膈肌收縮,具有改善肺功能的效果。本次研究對COPD患者行常規(guī)治療的同時加用體外膈肌起搏器進(jìn)行治療,并觀察對患者肺功能及運(yùn)動耐力的影響,為COPD的治療提供臨床依據(jù)。

本次研究結(jié)果顯示,觀察組治療后FEV1、FEV1/FVC、FVC水平顯著高于治療前及對照組治療后,提示體外膈肌起搏用于COPD的治療可改善患者肺功能。既往已有較多研究報道,對COPD患者行常規(guī)對癥治療可從病理生理上控制疾病的進(jìn)展及急性發(fā)作,改善患者肺功能,而COPD患者膈肌處于低平、萎縮狀態(tài),此時膈肌肌力、耐力不足,存在膈肌疲勞,會降低患者肺功能,本研究中觀察組實(shí)施體外膈肌起搏治療,通過電脈沖刺激膈神經(jīng),促進(jìn)膈肌收縮,緩解膈肌疲勞,從而改善患者肺功能[10-11]。李磊等[12]研究體外膈肌起搏對膈肌功能的影響時指出體外膈肌起搏能夠增強(qiáng)膈肌的收縮力,對肺功能具有一定改善效果,與本次研究結(jié)果基本相符。

表3 2組治療前后實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果對比(±s)

表3 2組治療前后實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果對比(±s)

注:與治療前比較,a P＜0.05

組別 例數(shù) 肌紅蛋白(μg/L)磷酸肌酸激酶(U/L)乳酸脫氫酶(U/L)治療前 治療后治療前 治療后治療前 治療后觀察組 60 82.43±2.11 54.27±1.50a 26.61±5.16 17.53±4.56a 287.53±12.53 195.53±10.58a對照組 60 82.40±2.06 67.52±1.88a 27.30±5.22 24.58±5.03a 285.63±13.44 215.88±11.15a t值 0.079 42.674 0.443 8.043 0.801 10.255 P值 0.937 ＜0.001 0.658 ＜0.001 0.425 ＜0.001

表4 2組治療前后慢性阻塞性肺疾病評估測試評分對比(分,±s)

表4 2組治療前后慢性阻塞性肺疾病評估測試評分對比(分,±s)

注:與治療前比較,a P＜0.05

組別 例數(shù) 咳嗽咳痰胸悶爬坡治療前 治療后治療前 治療后治療前 治療后治療前 治療后觀察組 60 3.21±0.66 0.54±0.05a 3.15±0.57 0.62±0.09a 3.51±0.52 0.59±0.08a 3.00±0.52 0.52±0.04a對照組 60 3.22±0.67 1.22±0.18a 3.18±0.58 1.40±0.20a 3.49±0.50 1.37±0.19a 3.01±0.53 1.22±0.19a t值 0.083 28.195 0.286 27.548 0.215 29.307 0.104 27.927 P值 0.935 ＜0.001 0.776 ＜0.001 0.830 ＜0.001 0.917 ＜0.001組別 例數(shù) 家務(wù)活動治療前 治療后戶外活動信心治療前 治療后睡眠治療前 治療后精神治療前 治療后觀察組 60 2.88±0.37 0.53±0.05a 2.87±0.36 0.55±0.06a 1.52±0.41 0.40±0.03a 2.42±0.51 0.52±0.05a對照組 60 2.87±0.36 1.40±0.10a 2.86±0.35 1.22±0.12a 1.53±0.42 0.88±0.06a 2.41±0.50 0.83±0.09a t值 0.150 60.275 0.154 38.682 0.132 55.426 0.108 23.323 P值 0.881 ＜0.001 0.878 ＜0.001 0.895 ＜0.001 0.914 ＜0.001

表5 2組治療前后改良版英國醫(yī)學(xué)研究會呼吸問卷分級對比[例(%)]

觀察組治療后較治療前PaO2、SaO2水平顯著提高,PaCO2水平顯著降低,與對照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示體外膈肌起搏有助于提高PaO2、SaO2,降低PaCO2?？赡苁侵委熀蠡颊叻喂δ艿玫礁纳?增加了通氣量,為患者提供充足的氧供,有利于體內(nèi)CO2排除,故與治療前對比PaO2、SaO2顯著提高,PaCO2顯著降低。而觀察組指標(biāo)優(yōu)于對照組,可能是加用體外膈肌起搏治療后更好地改善了患者肺功能,導(dǎo)致2組血?dú)夥治鲋笜?biāo)存在差異。另外,觀察組治療后Mb、CK、LDH水平顯著低于治療前及對照組治療后,表明體外膈肌起搏用于COPD的治療可降低Mb、CK、LDH水平。CK是參與體內(nèi)能量代謝的一種酶,普遍存在于心肌、腦組織中,當(dāng)血清中CK水平上升,則提示組織中出現(xiàn)了細(xì)胞壞死現(xiàn)象[13]；而LDH廣泛存在于人體組織中,在機(jī)體出現(xiàn)病癥時血清中LDH含量上升[14]?；颊叱霈F(xiàn)COPD后肺功能受到影響,體內(nèi)氧供不足,呼吸肌處于高度緊張狀態(tài),此時Mb、CK、LDH水平上升,經(jīng)治療后體外膈肌起搏增強(qiáng),膈肌收縮,可促進(jìn)肺功能恢復(fù),確保氧供需求,消除呼吸肌的緊張狀態(tài),故Mb、CK、LDH水平顯著降低。

觀察組治療后咳嗽、咳痰、胸悶、爬坡、家務(wù)活動、戶外活動信心、睡眠、精神評分顯著低于治療前及對照組治療后；觀察組治療后m MRC分級顯著降低,與對照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,表明體外膈肌起搏用于COPD的治療可緩解患者臨床癥狀,提高運(yùn)動耐力。體外膈肌起搏刺激膈神經(jīng),恢復(fù)膈肌肌力及耐力,利于呼吸肌疲勞的恢復(fù),改善患者肺功能,緩解患者臨床癥狀,同時為患者提供充足的氧供和運(yùn)動氧耗,故提高了患者的運(yùn)動耐力。該結(jié)果與邢曉莉和黃少祥[15]的研究結(jié)果基本相符。

綜上,體外膈肌起搏用于COPD的治療可改善患者肺功能及PaO2、SaO2、PaCO2、Mb、CK、LDH,并緩解患者臨床癥狀,提高運(yùn)動耐力,是治療COPD的一種有效方式。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突