膈肌鍛煉促進肺癌病人肺康復(fù)的研究進展

黃 渝，王增旭，龔雨葉，王 甜，房 博，唐雪鴻，林 英

據(jù)2020年中國國家癌癥統(tǒng)計中心顯示，肺癌居男性癌癥發(fā)病率第一位(24.17%)，居女性癌癥發(fā)病率第二位(15.02%)，且呈明顯上升趨勢[1]。肺癌診治指南中指出，利大于弊時建議外科手術(shù)治療，尤其是Ⅰ期、Ⅱ期的非小細(xì)胞肺癌，并強調(diào)盡可能地保留病人肺功能[2]。雖然手術(shù)技術(shù)不斷進步，但術(shù)后肺功能下降不可避免，因此呼吸功能鍛煉是肺癌術(shù)后肺康復(fù)的重要組成部分之一。膈肌是人體最重要的呼吸肌，其對于呼吸的貢獻占60%～80%，膈肌每移動1 cm，通氣量增加約350 mL[3]。研究顯示，肺切除術(shù)后多出現(xiàn)膈肌厚度變薄，運動幅度減弱等情況，肺功能明顯下降[4]，常引發(fā)病人肺部感染、肺不張等并發(fā)癥，造成胸部引流時間、住院時間延長，甚至死亡[5]，由此可見，膈肌鍛煉在肺癌手術(shù)病人肺康復(fù)中的地位舉足輕重。膈肌鍛煉是通過增加膈肌的肌力和耐力，以促進肺功能康復(fù)。目前，膈肌鍛煉的方式有自主膈肌鍛煉、儀器輔助膈肌鍛煉、康復(fù)師協(xié)助膈肌鍛煉等。膈肌鍛煉方法雖由來已久，但受經(jīng)濟、文化等影響，膈肌鍛煉的開展存有一些問題。為了促進病人更好康復(fù)，現(xiàn)從膈肌的概述、鍛煉的方法、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、評價方法等進行綜述，以期為肺癌手術(shù)病人膈肌鍛煉的研究提供參考。

1 膈肌概述

膈肌位于胸腹腔之間，向上隆起呈穹隆形的扁薄闊肌，膈肌構(gòu)成胸腔的底和腹腔的頂，由膈肌肋間部、膈肌中心腱和膈肌腳部組成，受頸3～頸5神經(jīng)支配。膈肌是胚胎第3周時由中胚層開始發(fā)育，第8周～第9周時發(fā)育完成，早期的醫(yī)學(xué)研究并不認(rèn)為膈肌參與呼吸，亞里士多德認(rèn)為膈肌僅是隔開身體的胸腔和腹腔的一塊肌肉，直到1867年，Duchenne才闡明了膈肌對呼吸的重要作用[6]。膈肌收縮時可擴大胸腔，促進吸氣，舒張時輔助呼氣。健康人平靜呼吸時膈肌的移動幅度為1.7～1.8 cm，深吸氣后可達7.5 cm，促進最大吸氣壓增加[7]，膈肌作為機體的呼吸泵，生命不息，膈肌運動不止。在歐洲肺康復(fù)指南中強調(diào)運動鍛煉是肺康復(fù)的基石，但并沒有將膈肌鍛煉放在凸顯地位[8]。

2 膈肌鍛煉的方法

2.1 自主膈肌鍛煉

2.1.1 膈肌鍛煉 又稱腹式呼吸，練習(xí)時閉口經(jīng)鼻吸氣，吸氣時膈肌下降，同時腹部向外凸起，呼氣時膈肌上升，同時腹部內(nèi)凹，呼吸深長緩慢，可采取站、坐、臥任何姿勢進行鍛煉，不受時間、場地、經(jīng)濟等限制。

2.1.2 膈肌阻力訓(xùn)練 病人取仰臥位，護士在病人上腹部放置0.5～1.0 kg沙袋作為阻力，以后逐漸增加沙袋重量，讓病人集中精力于加壓部位，用鼻吸氣使腹部緩緩隆起，保持2～3 s，然后用口呼氣，自然放松，通過逐漸延長呼吸時間、增加阻力大小來調(diào)節(jié)難度，從而改善膈肌肌力。訓(xùn)練中避免任何形式的吸氣肌長時間阻力訓(xùn)練，如果出現(xiàn)頸部肌肉參與吸氣動作，則表明膈肌疲勞，立即停止訓(xùn)練[9]。

2.1.3 單側(cè)膈肌鍛煉 不同手術(shù)部位應(yīng)采用不同的局部呼吸功能訓(xùn)練，為加強一側(cè)肺下部通氣和膈肌鍛煉，鍛煉時身體屈向?qū)?cè)做深呼吸，吸氣期盡量高舉同側(cè)上肢，呼氣期還原[10]。

2.2 儀器輔助膈肌鍛煉

2.2.1 呼吸訓(xùn)練器

2.2.1.1 負(fù)荷呼吸訓(xùn)練器 負(fù)荷呼吸訓(xùn)練器采用抗阻力訓(xùn)練原理，使用者吸氣時需抵抗訓(xùn)練器設(shè)定的阻力，以增加吸氣肌力，從而增加膈肌強度與耐受度[11],吸氣時病人需要使勁，胸鎖乳突肌、肋間肌等同時參與。

2.2.1.2 腹式呼吸訓(xùn)練器 腹式呼吸訓(xùn)練器通過充氣泵和壓力傳感器，周而復(fù)始地向壓力腹帶中充放氣，促進膈肌運動，改善肺通氣[12]。

2.2.1.3 多功能呼吸訓(xùn)練器 多功能呼吸訓(xùn)練器吸氣時同負(fù)荷呼吸訓(xùn)練器，促進膈肌的鍛煉；呼氣時靠物理性震蕩原理，通過震蕩松脫黏著、積聚于氣道壁上的痰液，將痰液導(dǎo)引到咽喉再借由咳嗽將痰液吐出[13]。

2.2.2 膈肌起搏器

2.2.2.1 植入式膈肌起搏器 由植入材料和外部部件組成，內(nèi)部組件包括電極、射頻接收器和連接線，外部組件包括外部電源、射頻發(fā)射機和天線導(dǎo)線，需保證每條膈神經(jīng)均能接受刺激。需要通過開胸手術(shù)或電視胸腔鏡手術(shù)將電極連接到雙側(cè)膈神經(jīng)，然后通過低頻電脈沖刺激膈神經(jīng)引起膈肌持續(xù)而有節(jié)律地收縮[14]。

2.2.2.2 體外膈肌起搏器 是將電極固定在皮膚表面，間接刺激膈神經(jīng)，2個小電極片分別置于膈神經(jīng)解剖走行最表淺處，即雙側(cè)胸鎖乳突肌外緣下1/3處，兩大電極片置于左右鎖骨中線第2肋間，與之形成回路，通過電極刺激皮膚下面的膈神經(jīng)引起膈肌收縮，并模擬生理節(jié)律呼吸[15]。

2.3 康復(fù)師協(xié)助膈肌鍛煉 康復(fù)師協(xié)助膈肌鍛煉主要為膈肌松解技術(shù)，又叫徒手呼吸訓(xùn)練。病人仰臥，康復(fù)師站在病人腰旁，將一只手或兩只手放在對側(cè)胸廓底部，用拇指、輔助拇指或指尖對準(zhǔn)最下面的肋骨，囑病人深吸氣，然后慢呼氣，當(dāng)病人呼氣時按下拇指、輔助拇指或指尖向深部按壓胸廓下部的下方并向上和遠(yuǎn)離自己的方向上抬。在對側(cè)重復(fù)此過程[16]。該方法可增加膈肌活動度，減少輔助呼吸肌運動，緩解病人疲勞，促進肺功能恢復(fù)。

3 膈肌鍛煉的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀

國外對膈肌鍛煉應(yīng)用于臨床的研究較早，1938年Soley等[17]指導(dǎo)慢性阻塞性肺疾病(COPD)病人行膈肌鍛煉，促使病人肺功能明顯提升，在20世紀(jì)末，國內(nèi)才將其引入臨床康復(fù)。隨后研究者進一步研究，將膈肌鍛煉廣泛開展于肺癌手術(shù)病人肺康復(fù)鍛煉[18-19]。COPD與肺癌手術(shù)后的病人有所不同，應(yīng)用膈肌鍛煉在肺癌術(shù)后病人康復(fù)是否安全可靠值得思考，有研究通過對88例肺癌病人手術(shù)后不良事件的自我報告證實其安全性[20]。L?hteenm?ki等[21]研究結(jié)果與其一致。有研究對26例非小細(xì)胞肺癌病人開展為期3周的吸氣肌訓(xùn)練，一共12次，每次30 min，結(jié)果顯示呼吸肌肌力得到顯著提高，且術(shù)后并發(fā)癥明顯下降[22]。研究結(jié)果顯示，呼吸器訓(xùn)練組與膈肌鍛煉組在6 min步行距離和最大吸氣壓的改變沒有明顯差異，僅在縮短住院時間上優(yōu)于膈肌訓(xùn)練組[23]。因此有研究者認(rèn)為，如果在病人無法下床活動，不考慮經(jīng)濟的情況下，是建議使用呼吸訓(xùn)練器的[24]。但是通過近5年的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，國外的研究中多傾向于采用呼吸訓(xùn)練器進行吸氣肌的鍛煉[25-27]，使用呼吸訓(xùn)練器時不僅需要膈肌的參與，還需要胸鎖乳突肌、斜角肌、肋間肌等輔助吸氣肌參與，往往增加病人的疲勞感。肺癌病人手術(shù)后常因身體虛弱、疼痛等原因不能或不敢使用呼吸訓(xùn)練器進行呼吸鍛煉，且目前國內(nèi)呼吸訓(xùn)練器市場管理有待規(guī)范，呼吸訓(xùn)練器價格從幾十元到幾千元不等，價格低的效果沒有保障，價格高的增加病人經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。自主膈肌鍛煉因為不受時間、地點、經(jīng)濟的影響，恰好彌補了這一缺陷。尤其是肺部手術(shù)后病人呼吸淺快，通過自主膈肌鍛煉可以糾正這種錯誤的呼吸模式，重建正確的呼吸模式，提高肺泡通氣量，減少呼吸過程中的能量消耗以及緩解肺癌病人的呼吸急促[28]。自主膈肌鍛煉具有明顯優(yōu)勢，但其不足之處也不容忽視，有研究顯示，縮唇膈肌鍛煉可提高病人的潮氣量和氧飽和度，降低呼吸頻率，改善通氣和血液循環(huán)，無需借助輔助儀器，但會增加胸壁的異步和反?；顒?，在病人鍛煉的過程中應(yīng)加強觀察[29]。近年來，膈肌鍛煉在肺癌圍術(shù)期肺康復(fù)中的地位日益凸顯，但自主膈肌鍛煉的方法并未受到追崇，國內(nèi)外研究者多傾向于呼吸訓(xùn)練器的使用，這可能與自主膈肌鍛煉缺乏客觀的量化標(biāo)準(zhǔn)，臨床醫(yī)生或護士不能正確指導(dǎo)病人，缺乏職業(yè)康復(fù)治療師，醫(yī)務(wù)人員儀器設(shè)備依賴性、病人是女性等因素有關(guān)。

國外呼吸鍛煉均在專業(yè)康復(fù)師的指導(dǎo)、協(xié)助下完成。Goldsmith等[30]研究中強調(diào)，膈肌鍛煉是在訓(xùn)練有素的心胸康復(fù)治療師指導(dǎo)下完成的。Nair等[31]由專業(yè)康復(fù)治療師對20例COPD病人施行膈肌拉伸技術(shù)和膈肌松解技術(shù)，增強了膈肌的移動幅度和胸廓擴張度，改善了病人的吸氣肌力量和肺功能。但膈肌松解技術(shù)目前僅用于COPD病人的治療，以促進肺康復(fù)，國內(nèi)有研究者將其用于改善腦卒中病人的吞咽困難[32]，目前并沒有運用于肺癌手術(shù)病人膈肌功能鍛煉，這可能與肌肉群復(fù)雜，技術(shù)開展時間不長，研究較少等因素有關(guān)，還需進一步研究探索。在國內(nèi)，呼吸功能鍛煉多由護士指導(dǎo)，且護士沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，同時也缺乏呼吸康復(fù)的職業(yè)康復(fù)治療師，需培養(yǎng)更多專業(yè)的呼吸康復(fù)治療師才能更好、更科學(xué)、更專業(yè)地指導(dǎo)病人進行膈肌鍛煉，促進肺癌手術(shù)病人優(yōu)質(zhì)肺康復(fù)。

植入式膈肌起搏器是1965年美國的格林教授研發(fā)，用于膈肌功能嚴(yán)重障礙或椎體損傷等病人使用，2017年有研究者為4例肺移植病人安置了植入式膈肌起搏器，病人膈肌肌力明顯增加，且能輔助病人脫離呼吸機[33]，但當(dāng)前國內(nèi)外均沒有在肺癌手術(shù)后植入膈肌起搏器的相關(guān)研究，可能與其具有侵入性、易損傷膈神經(jīng)、易感染、高費用等因素有關(guān)。體外膈肌起搏器是1987年中山大學(xué)謝秉煦等教授研發(fā)用于COPD呼吸衰竭病人的康復(fù)治療。王浩等[34]研究者采用體外膈肌起搏器對肺癌手術(shù)病人進行膈肌鍛煉，病人術(shù)后訓(xùn)練每周3次，每次20 min，共訓(xùn)練4周，病人肺功能、6 min步行距離明顯提高。體外膈肌起搏器對于肺康復(fù)具有積極作用，但也存在許多問題，包括電極精確定位難、療效個體差異大、操作不到位可能引起膈肌疲勞、局部疼痛不適感等[35]。目前國內(nèi)外將膈肌起搏器運用在肺癌手術(shù)膈肌鍛煉的研究較少，且都是小樣本研究，需要多中心、大樣本研究證實其安全性和有效性。

4 膈肌鍛煉的效果評價

4.1 直接評估法 ①彩色多普勒超聲：包括B型超聲和M型超聲，B超主要用于測定膈肌的厚度，M型超聲主要測定膈肌的移動幅度[36]，由于超聲檢查的無創(chuàng)性、無輻射性和易操作性等優(yōu)點，受到臨床監(jiān)測的青睞。②X線：X線是評估膈肌形態(tài)最簡單的方法，雖然有大量輻射，但直觀膈肌的整體形態(tài)，且受人為誤差少，在評估膈肌時次于M型超聲，但優(yōu)于B型超聲[37]。③計算機斷層掃描(CT)：CT很少用于膈肌功能檢查，因為其輻射大，價格高，需要在特定的房間進行，在觀察膈肌功能上不容易被病人接受。④核磁共振成像(MRI)：費用高、費時費力，雖然可觀察膈肌形態(tài)及厚度，但不適用于常規(guī)膈肌功能監(jiān)測。

4.2 間接評估法 ①6 min步行距離試驗：測定病人以其步行速度在6 min內(nèi)所能行走的最大距離，該試驗常用于呼吸功能、心肺功能或機體綜合運動能力的評估，以及預(yù)后的評估和療效的判斷。②肺功能：肺功能測試簡易，是評價膈肌功能的常用指標(biāo)，包括第一秒用力容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、每分鐘最大通氣量(MVV)、一氧化碳彌散量(DLCO)等。③手動膈肌評估量表：是目前唯一對主要呼吸肌運動值評估量表，操作員通過對被檢者膈肌各部位的撫觸來評估膈肌的功能，該量表可適用于呼吸系統(tǒng)領(lǐng)域、運動領(lǐng)域及健康領(lǐng)域[38]，但對操作者的要求極高，不易在臨床廣泛開展。④肺部并發(fā)癥：胸腔手術(shù)中單肺通氣，與氧化應(yīng)激相關(guān)的損傷，肺泡塌陷等可造成術(shù)后肺部感染和肺不張的發(fā)生[39]。膈肌功能鍛煉可促進呼吸功能康復(fù)和痰液排出，因此術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生可間接反映膈肌的功能。⑤呼吸困難評分：病人主觀上感到空氣不足、呼吸費力的現(xiàn)象。客觀表現(xiàn)為呼吸運動用力，重者鼻翼扇動、張口聳肩，呼吸輔助肌也參與活動，或伴有呼吸頻率、深度與節(jié)律的異常。呼吸困難評分越高代表呼吸困難越嚴(yán)重，間接反映膈肌功能越差[40]。⑥最大吸氣壓(MIP)：最大吸氣壓反映吸氣肌的肌力，膈肌是主要的吸氣肌，是通過受檢者最大吸氣時產(chǎn)生的口腔壓來評估，目前臨床中較廣泛使用MIP來評價膈肌功能，但受一定的主觀性影響[41]。⑦跨膈壓：是胸內(nèi)壓與腹內(nèi)壓的差值，可直接反映膈肌功能，但具有有創(chuàng)性，不適用于膈肌功能檢查的常規(guī)開展[42]。

5 展望

目前國內(nèi)外在自主膈肌鍛煉和呼吸訓(xùn)練器的研究較為成熟，具有安全性和可行性，但也存有不足，如膈肌鍛煉的時間、鍛煉最佳頻率、膈肌阻力訓(xùn)練的最佳負(fù)荷并未統(tǒng)一，且缺乏重點化、個體化、病程化的鍛煉方案。膈肌起搏器臨床研究較少，在經(jīng)濟欠發(fā)達的國家或地區(qū)并不具備相關(guān)的儀器設(shè)備及康復(fù)治療師，限制了肺康復(fù)的發(fā)展。膈肌松解技術(shù)目前少有研究，需要臨床多學(xué)科協(xié)作研究。與國外比較，國內(nèi)雖然也有大量關(guān)于膈肌鍛煉的研究，但僅有發(fā)達地區(qū)、等級較高醫(yī)院擁有包括康復(fù)治療師的多學(xué)科協(xié)作團隊，今后需加強醫(yī)護人員培訓(xùn)或培養(yǎng)更多的康復(fù)治療師來促進呼吸康復(fù)的發(fā)展。筆者認(rèn)為應(yīng)根據(jù)病人的經(jīng)濟、病情等綜合評估，不能盲目地評判各種鍛煉方法的好壞，需制定出符合肺癌手術(shù)病人病程恢復(fù)曲線的個體化、循序漸進式膈肌鍛煉康復(fù)方案，促進病人肺康復(fù)。