基于k-means聚類方法的分類肺康復對腎移植患者肺功能及呼吸肌疲勞的影響研究

周麗君，劉 靜，楊荊艷

(華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院泌尿外科，湖北 武漢 430022)

腎移植患者由于術前長期的血液透析以及術后免疫抑制藥物作用，可能會出現免疫功能低下、肌力下降、代謝減弱等癥狀，由此導致患者術后肺功能出現不同程度的損害，主要表現在肺通氣功能及彌散功能破壞、小氣道阻塞及輕度肺氣腫等，患者呼吸功能紊亂、運動耐量下降，影響其術后康復[1]。肺康復是以循證醫學為基礎，結合多學科的內容，為肺部疾病患者設計的綜合性方案，包括治療方案及患者管理(運動、飲食等行為管理)等，其依據行為學的原理和技術來改變疾病相關行為和反應，可以有效地促使患者肺功能的改善和社會適應及自主性的提高[2-3]，若對于所有腎移植患者均使用相同的肺康復訓練，具有盲目性。k-means聚類分析是聚類分析中最常用的一種典型劃分算法，根據物以類聚的道理，將數據根據某種相似性度量方法進行劃分，對樣本數據進行歸類的一種多元統計分析方法，k-means聚類方法的分類肺康復基于患者身體機能與心理狀態等進行分類。本研究探討其對腎移植患者肺功能及呼吸肌疲勞的影響，旨在為改善患者預后提供依據，現報告如下。

1資料與方法

1.1一般資料：選擇2017年4月～2019年4月于本院行腎移植術的患者84例，按照隨機數字表法分為兩組，每組42例。納入標準：①首次接受同種異體腎移植手術；②年齡18～75歲；③病情穩定，意識清楚，可配合治療；③自愿參加本試驗，并簽署協議書。排除標準：①既往肺間質纖維化、慢性纖維空洞型肺結核、支氣管哮喘、支氣管擴張、典型肺動脈高壓等肺部疾病患者；②合并感染或排斥反應等并發癥；③意識不清，不能配合康復治療；④心、肝等器官嚴重功能障礙；⑤合并惡性腫瘤或精神系統疾病。本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

1.2方法：對照組給予傳統的肺康復護理模式，具體操作：①肺功能管理：責任護士負責對患者信息及肺功能相關檢查結果建檔；②健康教育：以微信公眾號為載體，利用視頻、動畫等多媒體形式，結合通俗易懂的語言，對肺康復課程(藥物服用、呼吸鍛煉、飲食控制、情緒調節等)進行講解；③呼吸訓練：包括平靜呼吸、立位吸氣、前傾呼氣、腹式縮唇呼吸、壓腹呼吸等。每次持續10 min，2次/d。腹式縮唇呼吸時患者取舒適體位，指導患者兩手分別放于前胸部和上腹部，閉嘴經鼻吸氣，吸氣時腹肌放松，胸部提起直至最大肺活量，胸部手在原位不動，抑制胸廓運動，放在腹部的手因吸氣而緩慢抬起，然后經口緩慢呼氣，呼氣時腹肌收縮；④術后指導：告知翻身拍背及有效咯痰目的，取得患者配合，翻身拍背前評估患者心功能狀況、年齡、體重、病情、肢體活動能力等，根據病情選擇三人翻身法或一人翻身法，翻身時，根據病情需要，給予患者拍背，促進排痰。3次/d，15 min/次。

觀察組給予基于k-means聚類方法的分類肺康復，具體操作：由責任醫生、護士長、責任護士、康復科醫生、營養師、心理咨詢師組成分類肺康復小組，根據年齡、性別、肺功能檢查結果、咳嗽喘息等癥狀和心理狀態，評估患者是否存在影響肺功能的因素的聚類分析指標，進行k-means聚類分析，根據K值最終確定最佳分類為3類：①第一類患者基礎條件好(通過平均輪廓系數確定k-means聚類分析K值>40)，主要目的為增強肺功能，預防呼吸功能紊亂、運動耐量下降，給予常規肺康復訓練，操作同對照組；②第二類患者合并基礎疾病，肺功能與心理狀態尚可(通過平均輪廓系數確定k-means聚類分析K值在30～40之間)，目的在于改善肺功能，在傳統肺康復訓練基礎上，以護士為主導，醫師、康復師協作，對小組成員進行培訓，及時調整治療方案，培養患者按時、堅持服藥以及用氧的遵醫行為，告知患者機械通氣在治療中的重要性及可能存在的問題，教會患者正確使用、清洗和儲存霧化器，告知患者當出現呼吸困難、氣悶等癥狀時主動使用處置措施或求助他人協助處理呼吸困難、咳嗽、咯痰的行為,如通過氧療、及時服用藥物或家屬協助進行正確的胸部叩擊改善癥狀，不盲目使用鎮咳藥；③第三類患者肺功能、營養狀態及心理狀態均不佳(通過平均輪廓系數確定k-means聚類分析K值<30)，目的在于改善患者營養狀態及不良情緒，重點講解營養支持的重要性。當患者長期處于不良營養狀態時，肺功能會出現持續功能降低，造成呼吸困難等癥狀的反復發作。以護士為主導，醫師、營養師、心理咨詢師和康復師協作，制定科學的飲食及個體化遞增功率的康復運動方案，合理膳食，在鍛煉中改變行為模式，逐步建立良性的生活方式，有規律地進行肺康復運動治療；了解小組成員情緒變化，講解負面情緒與肺功能的關系，幫助小組成員改變不合理、片面的思維方式以緩解負面情緒，學習調整負面情緒及壓力的心理學方法。

1.3觀察指標

1.3.1肺功能指標：兩組患者用力肺活量(FVC)，第1秒用力呼氣量(FEV1)，第1秒用力呼氣量占肺活量比率(FEV1/FVC)。采用日本生產的Mninato便攜式肺功能儀進行檢測。

1.3.2呼吸力學指標與血氣指標分析：兩組患者氣道峰壓(PIP)、平均氣道壓(MPaw)、氣道平臺壓(Pplat)PaO2、PaCO2、氧合指數(OI)(OI=PaO2/FiO2，FiO2為吸入氧濃度)。

1.3.3呼吸肌力量及耐力評價指標：兩組患者最大吸氣壓(MIP)、6分鐘步行距離、呼吸困難評分。

1.3.4生活質量評估：兩組患者SCL-90量表評分。該量表共有90個項目，測驗的九個因子分別為：軀體化、強迫癥狀、人際關系敏感、抑郁、焦慮、敵對、恐怖、偏執及精神病性。

2 結果

2.1兩組基線資料比較：兩組基礎資料差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2兩組干預前后肺功能指標比較：干預前，兩組患者FEV1、FVC、FEV1/FVC指標比較，差異無統計學意義(P>0.05)。干預后，觀察組患者FEV1、FVC、FEV1/FVC指標顯著優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組干預前后肺功能指標比較

2.3兩組干預前后呼吸力學指標與血氣指標比較：干預前，兩組患者呼吸力學指標與血氣指標比較，差異無統計學意義(P>0.05)。干預后，觀察組患者呼吸力學指標與血氣指標顯著優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組干預前后呼吸力學指標與血氣指標比較

2.4兩組干預前后呼吸肌力量、耐力評價指標及生活質量比較：干預前，兩組患者呼吸肌力量、耐力評價指標及生活質量評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)。干預后，觀察組患者呼吸肌力量、耐力評價指標及生活質量評分顯著優于對照組，差異無統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 兩組干預前后呼吸肌力量、耐力評價指標及生活質量評分比較

3 討論

肺臟作為人體的呼吸器官，是慢性腎功能衰竭患者常見的受累器官之一，研究[4]表明，腎移植患者免疫功能受到免疫抑制藥物的影響，存在排斥或感染的風險，最大攝氧量和運動能力下降、代謝相關危險因素增加，易受體內外致病因素的影響而發生肺部病變，主要表現為輕度、中度下降的阻塞性通氣功能障礙。患者出現呼吸困難等癥狀，而長時間呼吸困難會造成呼吸道上皮細胞和肺泡細胞損傷，且患者長期臥床、痰液引流不暢及術前存在的病原菌隱性感染等，導致患者易發生術后肺部感染，發生率近40.0%，所致術后10年病死率達27.7%[5-6]。此外，相關研究[7-9]表明，呼吸困難癥狀、心理情緒等相互作用共同影響著腎移植患者的生存質量，部分患者因肺功能下降，出現不良情緒，且疾病對于患者是一種應激源，患者對疾病相關知識認識不足，所引起的負性情緒和癥狀，如不能進行及時、有效的干預，可能導致抑郁癥等嚴重病情的發生，使患者出現失眠、軀體不適和植物神經功能紊亂等癥狀，影響患者生活質量。因此，改善腎移植患者肺功能成為臨床亟待解決的問題。

本研究結果顯示，給予k-means聚類方法的分類肺康復的觀察組患者肺功能、呼吸力學指標與血氣指標、呼吸肌力量、耐力評價指標顯著優于對照組(P<0.05)，提示給予腎移植患者基于k-means聚類方法的分類肺康復，能夠有效改善患者肺功能及呼吸肌疲勞癥狀，提高患者運動耐力。本研究中觀察組生活質量評分顯著優于對照組(P<0.05)，提示給予腎移植患者k-means聚類方法的分類肺康復，能夠有效改善患者生活質量。進一步分析取得較好效果的原因：①肺康復這一理念雖然被我國醫護人員接受，并認識到其在肺功能管理中的重要性，將其逐漸用于肺部疾病治療及病情控制中，應用效果已得到臨床證實[10-11]，但是對于所有腎移植患者均使用相同的肺康復訓練，給予健康教育及一般指導，遵醫囑用藥，列出日常行為管理要求，并逐一進行示范、講解，過于關注病情而忽略了患者個體差異及主觀感受，缺乏針對性，影響了其干預效果[12]。相關研究[13]顯示，鼓勵家屬參與在提高腎移植術后患者用藥依從性上發揮著重要作用。②k-means 聚類分析是應用比較廣泛的一種基于劃分的聚類算法，根據研究對象之間的相似程度進行分類，k-means聚類方法的分類肺康復基于患者身體機能(肺功能)、營養狀態、心理狀態等將腎移植患者進行分類，針對不同類別患者給予干預措施，如年齡偏大，肺功能、營養狀態及心理狀態均不佳的第3類患者，給予心理疏導、肺康復訓練以及營養支持[14]。③基于k-means聚類方法的分類肺康復根據患者疾病狀態及嚴重程度、既往生活方式及飲食習慣、心理狀態等給予生理、精神心理等綜合層面的干預措施，使肺康復工作更具靈活性、有效性，從而避免肺功能下降對生存質量的影響。基于以上研究結果，建議對于腎移植患者，根據疾病狀態及嚴重程度、既往生活方式及飲食習慣、心理狀態等給予生理、精神心理等綜合層面評估結果，給予科學的飲食指導及個體化遞增功率的康復運動方案，合理膳食，在鍛煉中改變行為模式，逐步建立良性的生活方式，有規律地進行肺康復運動治療，同時了解小組成員情緒變化，講解負面情緒與肺功能的關系，幫助小組成員改變不合理、片面的思維方式以緩解負面情緒，學習調整負面情緒及壓力的心理學方法。

本研究存在一定的局限性，病例樣本來源地較單一，樣本量尚可進一步擴大，基于k-means聚類方法的分類肺康復在腎移植患者的應用尚未能形成一套標準的護理方案，下一步研究可相應地擴大樣本量及樣本來源，延長管理和觀察時間，以更準確地驗證效果。

綜上所述，給予腎移植患者基于k-means聚類方法的分類肺康復，能夠有效改善患者肺功能及呼吸肌疲勞癥狀，提高患者運動耐力及生活質量。