體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC對慢阻肺急性加重期機(jī)械通氣患者動脈血氣和肺功能的影響

王雨

(鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院 呼吸與危重癥科，河南 鄭州 450000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種以持續(xù)氣流受限為特征的慢性支氣管炎和(或)肺氣腫，是臨床常見的呼吸系統(tǒng)疾病，其具有高致殘率及病死率，近年來發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]。COPD急性加重期(AECOPD)是指COPD患者出現(xiàn)超越日常狀況癥狀持續(xù)惡化，且原有常規(guī)治療改變[2]，患者各類癥狀及肺功能進(jìn)一步受損，部分患者引發(fā)呼吸衰竭[3]，然而目前尚無確切病因，一般認(rèn)為吸煙、粉塵及化學(xué)物質(zhì)吸入等環(huán)境因素及呼吸道感染等因素均具有較高風(fēng)險[4]。目前臨床以藥物治療、霧化吸入、氧療等治療方式為主，其中體外膈肌起搏是通過功能性電刺激膈神經(jīng)，引起患者膈肌收縮，以達(dá)到改善通氣目的的治療方式[5]。經(jīng)鼻高流量氧療(HFNC)是指通過無需密封的鼻塞導(dǎo)管將一定濃度的氧混合高流量氣體輸送給患者的一種氧療方式[6]，該法可迅速改善患者氧合，改善其呼吸功能，基于此，本研究應(yīng)用體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC，探究其對AECOPD患者動脈血氣和肺功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年1月至2022年1月鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院收入的83例AECOPD患者，按照隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組(N=42)與對照組(N=41)。其中觀察組男30例，女12例；年齡50～80歲，平均(67.54±3.25)歲；平均病程(9.58±1.37)年；吸煙史38例。對照組男31例，女10例；年齡50～80歲，平均(66.34±3.61)歲；平均病程(9.86±1.52)年；吸煙史36例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性?；颊呒凹覍倬炇鹬橥鈺狙芯拷?jīng)本院倫理委員會審批通過。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合臨床中AECOPD相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；(2)年齡50～80歲；(3)無嗜酒或濫用藥物者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在心臟、腎臟、肝臟等器官功能嚴(yán)重不全者；(2)認(rèn)知或精神障礙者；(3)胸廓畸形及肺癌、肺間質(zhì)纖維化等嚴(yán)重肺部疾病者。

1.2 方法

兩組患者均提供基礎(chǔ)治療，包括營養(yǎng)支持、控制感染、維持酸堿平衡、緩解氣道痙攣等，在此基礎(chǔ)上，對照組給予HFNC治療(Fisher-Paykel Optiflow system)，吸入氧濃度為30%～50%，氧流量為30～40 L/min，溫度維持在37℃，濕度維持在100%，持續(xù)治療24 h，治療過程中密切關(guān)注患者鼻塞佩戴嚴(yán)密程度及臨床表現(xiàn)，參數(shù)根據(jù)患者病情變化及時調(diào)整。觀察組在對照組基礎(chǔ)上給予體外膈肌起搏，患者取坐位或臥位，電極置于患者雙側(cè)胸鎖乳突肌下端外緣1/3處，輔助電極置于雙側(cè)鎖骨中線下第2肋間，起搏次數(shù)為9～15次/min，脈沖頻率為40 Hz，脈沖幅度80 V，脈寬0.3 cm，刺激強(qiáng)度為15～30單位，遵循由弱至強(qiáng)原則，調(diào)整參數(shù)刺激強(qiáng)度逐步升高，治療時間30 min/次，1次/d，治療過程中密切關(guān)注患者臨床表現(xiàn)、耐受程度等。

1.3 觀察指標(biāo)

治療前及治療結(jié)束后，采集兩組患者橈動脈血，利用血氣分析儀進(jìn)行檢測，比較兩組患者治療前后血氣指標(biāo)[氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧飽和度(SaO2)]變化；應(yīng)用肺功能儀，檢測并對比兩組患者治療前后肺功能指標(biāo)[第1 s用力呼氣量與所有呼氣量比值(FEV1/FVC)、最大通氣量(MVV)、用力肺活量(FVC)]變化；應(yīng)用呼吸力學(xué)檢測系統(tǒng)對兩組患者進(jìn)行檢測，比較患者治療前后呼吸力學(xué)指標(biāo)[氣道阻力(Raw)、氣道峰壓(PIP)、動態(tài)順應(yīng)性(Cdyn)]變化；采用超聲測量，比較兩組患者治療前后膈肌活動幅度變化；按照6 min步行指南[8]，測試兩組患者6MWD，測試2次后，以中間最佳值為最終結(jié)果，比較患者治療前后6MWD變化，若出現(xiàn)顏面蒼白、呼吸困難等不良反應(yīng)時，則立刻終止測試。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料采用±s表示，以獨立樣本t進(jìn)行檢驗，計數(shù)資料以%表示，以χ2進(jìn)行檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者治療前后血氣指標(biāo)變化比較

兩組患者PaO2、SaO2治療后均高于同組治療前，且觀察組高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；PaCO2治療后低于同組治療前，且觀察組低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組患者治療前后血氣指標(biāo)變化比較(± s )

表1 兩組患者治療前后血氣指標(biāo)變化比較(± s )

組別 例數(shù) PaO2/mmHg t P PaCO2/mmHg t P SaO2/% t P治療前 治療后 治療前 治療后 治療前 治療后觀察組 42 52.62±3.14 65.27±4.78 15.346＜0.00167.25±2.13 49.51±3.02 33.515＜0.00155.92±10.5378.24±10.66 10.766＜0.001對照組 41 53.18±3.86 63.39±4.35 12.542＜0.00167.34±2.15 51.08±3.36 28.217＜0.00155.84±10.2373.39±9.43 9.213＜0.001 t 0.725 2.128 0.191 2.486 0.035 2.500 P 0.470 0.036 0.848 0.014 0.972 0.014

2.2 兩組患者治療前后肺功能指標(biāo)變化比較

兩組患者FEV1/FVC、MVV、FVC治療后均高于治療前，且觀察組高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組患者治療前后肺功能指標(biāo)變化比較(± s )

表2 兩組患者治療前后肺功能指標(biāo)變化比較(± s )

組別 例數(shù) FEV1/FVC/(%) t P MVV/L t P FVC/L t P治療前 治療后 治療前 治療后 治療前 治療后觀察組 42 52.38±8.76 75.89±10.67 12.067＜0.00150.65±10.5963.72±9.48 6.738 ＜0.001 2.03±0.46 3.01±0.69 8.209 ＜0.001對照組 41 52.17±8.35 71.42±9.45 10.900＜0.00150.28±10.6358.26±11.57 3.642 ＜0.001 2.05±0.32 2.73±0.52 7.685 ＜0.001 t 0.111 2.301 0.158 2.586 0.229 2.421 P 0.911 0.023 0.874 0.011 0.819 0.017

2.3 兩組患者治療前后呼吸力學(xué)指標(biāo)變化比較

兩組患者Raw、PIP治療后均低于同組治療前，且觀察組低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；Cdyn治療后均高于同組治療前，且觀察組高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表3。

表3 兩組患者治療前后呼吸力學(xué)指標(biāo)變化比較(± s )

表3 兩組患者治療前后呼吸力學(xué)指標(biāo)變化比較(± s )

組別 例數(shù) Raw/[cmH2O/(L·S)] t P PIP/cmH2O t P Cdyn/(mL·cmH2O-1) t P治療前 治療后 治療前 治療后 治療前 治療后觀察組 42 15.21±2.19 9.84±1.73 14.299＜0.00132.88±3.09 25.51±2.46 13.855＜0.00120.58±2.79 31.21±3.34 17.339 ＜0.001對照組 41 15.01±2.23 10.54±1.18 13.708＜0.00132.17±3.26 26.71±2.14 10.613＜0.00120.62±2.96 29.87±3.15 15.382 ＜0.001 t 0.412 2.524 1.018 2.706 0.063 2.126 P 0.681 0.013 0.311 0.010 0.949 0.036

2.4 兩組患者治療前后膈肌活動幅度、6MWD變化比較

兩組患者膈肌活動幅度、6MWD治療后均高于治療前，且觀察組高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表4。

表4 兩組患者治療前后膈肌活動幅度、6MWD變化比較(± s )

表4 兩組患者治療前后膈肌活動幅度、6MWD變化比較(± s )

組別 例數(shù) 膈肌活動幅度/cm t P 6MWD/m t P治療前 治療后 治療前 治療后觀察組 42 3.76±0.53 4.22±0.78 3.394 0.001 257.65±49.63 477.59±52.48 21.903 ＜0.001對照組 41 3.71±0.49 3.97±0.33 3.327 0.001 260.73±48.85 446.74±55.35 17.989 ＜0.001 t 0.445 2.324 0.284 2.910 P 0.656 0.022 0.776 0.010

3 討 論

AECOPD患者由于呼吸功能受損嚴(yán)重，自主呼吸困難，多在ICU且通過機(jī)械通氣來代替自主呼吸[9].然而長時間機(jī)械通氣會致使患者膈肌等呼吸肌群肌力及耐力下降[10]，肺通氣功能下降，二氧化碳潴留、缺氧程度加重，AECOPD患者肺部氣體交換效率下降[11]，血氣指標(biāo)則出現(xiàn)PaO2下降、PaCO2升高的情況。在本研究中，兩組患者PaO2、SaO2及膈肌活動幅度治療后均高于同組治療前，且觀察組高于對照組；PaCO2治療后低于同組治療前，且觀察組低于對照組。該結(jié)果說明體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC與單用HFNC均可有效提升PaO2、SaO2及膈肌活動幅度，降低PaCO2，體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC改善效果較單用HFNC更為顯著。究其原因為，體外膈肌起搏通過對膈神經(jīng)電刺激，促使膈肌進(jìn)行反復(fù)收縮及舒張[12]，從而使患者膈肌肌力及耐力得到鍛煉與加強(qiáng)，膈肌活動幅度提升，入肺氣體量增加，進(jìn)而提高氣體交換效率，改善氧合，緩解慢性缺氧及二氧化碳潴留等問題。而HFNC可通過輸送高流量空氧混合氣體，減少患者呼吸過程中動力消耗[13]，膈肌疲勞得以緩解，從而改善肺通氣及換氣功能，促使患者血氧含量提升，血氣指標(biāo)得到改善。

在呼吸過程中，60%～80%的通氣支持功能由膈肌承擔(dān)[14]，然而由于AECOPD患者膈肌等呼吸肌群肌力及耐力下降等因素，呼氣壓力及吸氣壓力不足，造成二氧化碳潴留，以及氣道內(nèi)大量黏性分泌物、小氣道狹窄、動態(tài)肺過度充氣等因素[15]，患者肺部氣道阻力上升，動態(tài)順應(yīng)性下降，出現(xiàn)呼吸困難。在本研究中，兩組患者FEV1/FVC、MVV、FVC及Cdyn治療后均高于治療前，且觀察組高于對照組；Raw、PIP治療后均低于同組治療前，且觀察組低于對照組。該結(jié)果說明體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC與單用HFNC均可有效降低患者氣流受限的發(fā)生率，改善其通氣能力，增強(qiáng)肺功能，體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC較單用HFNC改善效果更為顯著。究其原因為，氣道壓力上升及動態(tài)順應(yīng)性下降等因素，進(jìn)一步增加患者膈肌的工作負(fù)荷[16]，從而使得膈肌活動幅度下降，致使呼吸驅(qū)動下降，肺部過度充氣，體外膈肌起搏通過增強(qiáng)膈肌肌力及耐力，改善患者呼氣壓力及吸氣壓力[17]。當(dāng)患者呼吸深度增加時，其通氣能力則得到恢復(fù)，呼吸驅(qū)動上升，最大通氣量及用力肺活量改善，氣道受阻得到改善，順應(yīng)性提高。HFNC可減少呼出氣體再吸入，提高有效通氣量[18]，提高呼吸效率，兩者聯(lián)合應(yīng)用可顯著改善患者氧合，緩解呼吸困難。

患者肺功能受損與其日常生活活動能力密切相關(guān)，而有研究[19]表明，6MWD與肺功能嚴(yán)重程度具有較好的相關(guān)性，是用于評估AECOPD患者肺功能嚴(yán)重程度及運(yùn)動能力的常用指標(biāo)之一，在本研究中，兩組患者6MWD治療后均大于治療前，且觀察組大于對照組，說明體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC與單用HFNC均有利于患者運(yùn)動能力改善。究其原因認(rèn)為，由于體外膈肌起搏可有效改善患者氧合，提高通氣能力，緩解缺氧及二氧化碳潴留等因素，且HFNC顯著改善呼吸效率，使得患者肺功能恢復(fù)進(jìn)度加快，運(yùn)動耐量迅速改善[20]，從而提高生活質(zhì)量。

此外，由于本文研究對象不足且觀測指標(biāo)不夠全面，研究尚存在不完善之處，有待擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步完善研究以取得更為確切的研究成果。

綜上所述，體外膈肌起搏聯(lián)合HFNC可有效提高氧合，促使肺功能顯著增強(qiáng)，改善呼氣壓力及吸氣壓力，降低患者氣流受限，增強(qiáng)膈肌肌力及耐力，提高膈肌活動幅度，緩解呼吸困難。