呼吸訓練器對慢性阻塞性肺疾病患者肺康復Meta分析的研究進展

姜 麗，劉星星

(1.延安職業技術學院，陜西 延安 716000； 2.空軍軍醫大學唐都醫院，西安 710038)

以持續氣流受限為特征的慢性阻塞性肺疾病(COPD)是常見的呼吸內科疾病，與有害氣體顆粒對氣道及肺組織侵襲所導致的慢性炎癥有關[1]。COPD給全球人類健康造成了巨大的負擔[2]，嚴重地影響COPD患者的生活質量，增加了患者家庭的經濟負擔，且致死率較高，因此對COPD的治療和疾病管理刻不容緩。處于穩定期和急性加重期的患者應積極進行肺康復訓練[3]。以運動訓練為基礎的肺康復綜合訓練方案是目前治療COPD的重要方法之一，其中又以呼吸肌訓練為主要的呼吸康復手段，然而肺康復在我國的開展并不樂觀。COPD患者的肺功能較差，傳統的呼吸操、縮唇腹式呼吸和肢體訓練因患者的呼吸困難而很難開展，造成依從性差。價格昂貴的大型肺康復器材往往因治療費用高、易脫落等缺點而使很多患者望而卻步。以呼吸肌鍛煉為基礎的呼吸訓練器是一種新型的肺康復輔助器[4]，目前國內外以呼吸訓練器為干預措施治療COPD的研究較少，已公開發表的相關研究存在樣本量較少、各研究結果及干預效果也不盡一致，尚無呼吸訓練器干預COPD的Meta分析。本研究基于有限數量呼吸訓練器干預COPD的研究，運用循證醫學方法學對其進行系統評價，旨在為臨床非藥物干預COPD提供科學參考。

1 資料和方法

1.1 納入和排除標準

納入標準：(1)研究對象：符合臨床診斷并被確診為COPD的患者，年齡>18歲，性別不限；(2)研究類型：關于呼吸訓練器干預COPD患者肺功能的隨機對照試驗；(3)干預措施：試驗組為呼吸訓練器，對照組為縮唇腹式呼吸或常規護理；(4)結局指標：①肺功能：FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、FEV1Pred；②運動耐力：6 MWT；③呼吸困難評分：mMRC。

排除標準：(1)數據不完整、無法獲取原始數據的文獻；(2)結局指標不符；(3)試驗組和對照組干預措施都為呼吸訓練器。

1.2 文獻檢索網站及詞條

在各數據庫進行相關文章題目、關鍵詞及摘要的分析和預檢索后進行正式檢索。中文和英文數據庫包括：中國知網、維普引文數據庫、萬方數據庫、中國生物醫學數據庫；PubMed、Cochrane圖書館、Web of Science等。檢索時間為數據庫建立至2021年1月。具體檢索策略。中國知網：呼吸訓練器/吸氣肌訓練/慢性阻塞性肺疾病/COPD/肺康復/肺功能。PubMed：Breath Trainer/Respiratory muscle training/Chronic obstructive pulmonary disease/COPD/Pulmonary rehabilitation/Lung function。

1.3 文獻篩選和資料提取

由兩位研究者獨立篩選文獻，作交叉核對并納入研究結果，若有資料缺失，即通過電話或郵件方式和作者取得聯系，然后予以補充。提取內容包括：(1)研究的一般情況：納入研究的第一作者、發表時間；(2)納入文獻的基本特征：國家、研究類型、樣本量、干預措施、資料收集時間；(3)結局指標。資料提取時如有異議，可通過討論或由第3名研究者裁定。

1.4 質量評價

兩名研究者依據偏倚風險評估工具[5]來獨立對納入文獻的方法學進行質量評價。評價條目為隨機分組產生、分配隱藏方法、盲法、數據完整性、結局選擇性報告及其他偏倚。各條目可分為三個評價內容：低風險、高風險及不清楚。若納入的文獻條目均滿足低風險為A級，部分條目滿足低風險為B級，各項目均不滿足低風險為C級，并將其排除。

1.5 統計學方法

采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析，用標準化均數差SMD(95%CI)或加權均數WMD(95%CI)表示。結合I2檢驗和P值來檢驗各研究結果的異質性，若P>0.1而I2<50%，應采取固定效應模型；若P≤0.1或I2≥50%，應采用隨機效應模型；若存在臨床異質性，應進行亞組分析、敏感性分析，尋找異質性來源，否則不進行Meta分析的定量合成，采取描述性分析。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

初檢時獲得文獻1 236篇，去重后獲得1 112篇，閱讀題目及摘要后獲得183篇，再次閱讀全文后，最終獲得17篇[6-22]，文獻篩選流程和結果見圖1。

圖1 文獻篩選流程及結果Fig.1 Literature screening process and results

2.2 納入文獻的基本特征和方法學質量評價

本研究共納入文獻17篇[6-22]，其中英文3篇[20-22]，中文14篇[6-19]。納入研究對象共1 367例，觀察組659例，對照組708例。文獻的基本特征見表1。

2篇文獻質量評價為A，整體質量處于中等，方法學質量評價見表2。

表1 納入文獻的基本特征和方法學質量評價Tab.1 Basic characteristics of the included literature and methodological quality evaluation

續表1

表2 納入文獻的方法學質量評價Tab.2 Methodology quality evaluation of the included literature

2.3 Meta分析結果

2.3.1 FVC

FVC為用力肺活量，正常值為4.13 L。共7篇[6-7，9，11-12，15，21]研究比較了FVC可定量合成，各研究間異質性(P=0.02，I2=56%)應用隨機效應模型分析，結果顯示：呼吸訓練器組FVC高于常規護理組[SMD=0.88，95%CI(0.60，1.16)]，P<0.01。依據單位不同，分為FVC(L)和FVC(%)兩個亞組，結果顯示：FVC(L)[SMD=0.90，95%CI(0.61，1.19)]，P<0.01，FVC(%)[SMD=0.90，95%CI(0.07，1.73)]，P<0.01，見圖2。

圖2 FVC比較的森林圖Fig.2 FVC comparison forest map

2.3.2 FEV1

FEV1為1秒用力呼氣容積，正常值為3.65 L。共13篇[6-13，15，17-19，21]研究比較了FEV1可定量合成，各研究間異質性(P<0.01，I2=72%)應用隨機效應模型分析，結果顯示：呼吸訓練器組FEV1高于常規護理組[SMD=1.02，95%CI(0.77，1.28)]，P<0.01。依據單位不同分為FEV1(L)和FEV1(%)兩個亞組，結果顯示：FEV1(L)[SMD=0.92，95%CI(0.59，1.26)]，P<0.01，FEV1(%)[SMD=1.19，95%CI(0.76，1.62)]，P<0.01，見圖3。

圖3 FEV1比較的森林圖Fig.3 FEV1 comparison forestry map

2.3.3 FEV1/FVC

FEV1/FVC為FEV1與FVC的比值，其正常值為大于70%。共13篇[6-9，11-15，17-19，21]研究比較了FEV1/FVC可定量合成，各研究間異質性(P<0.01，I2=91%)應用隨機效應模型分析。結果顯示：呼吸訓練器組FEV1/FVC高于常規護理組[MD=5.05，95%CI(2.64，7.46)]，P<0.01。依據資料收集時間不同分為未報道、<2、2、3、6個月，共5個亞組，結果顯示：未報道[MD=10.59，95%CI(7.19，13.99)]，P<0.01，<2個月[MD=1.47，95%CI(-2.33，5.28)]，P=0.45；2個月[MD=2.47，95%CI(-1.39，6.33)]，P=0.21；3個月[MD=5.08，95%CI(0.38，9.77)]，P=0.03；6個月[MD=9.38，95%CI(7.92，10.85)]，P<0.01，見圖4。

圖4 FEV1/FVC比較的森林圖Fig.4 FEV1/FVC comparison forestry map

2.3.4 MVV

MVV為每分鐘最大通氣量。共3篇[8，13，17]研究比較了MVV可定量合成，各研究間異質性(P<0.01，I2=89%)應用隨機效應模型分析，結果顯示：呼吸訓練器組MVV高于常規護理組[MD=9.08，95%CI(4.32，13.85)]，P<0.01，見圖5。

2.3.5 FEV1Pred

FEV1Pred為FEV1占預計值的百分比，正常值為>80%。共5篇[9，12，14，16，19]研究比較了FEV1Pred可定量合成，各研究間異質性(P=0.02,I2=62%)應用隨機效應模型分析，結果顯示：呼吸訓練器組FEV1Pred高于常規護理組[MD=5.41，95%CI(3.00，7.81)，P<0.01。依據資料收集時間不同分為≤2、6個月，共2個亞組，結果顯示：≤2個月[MD=4.02，95%CI(-0.42，8.46)]，P=0.08；6個月[MD=6.68，95%CI(5.21，8.15)，P<0.01，見圖6。

2.3.6 6 MWT

6 MWT為6 min步行距離。共11篇[10，12，14，16-22]研究比較了6MWT可定量合成，各研究間異質性(P<0.01，I2=92%)應用隨機效應模型分析。結果顯示：呼吸訓練器組6MWT高于常規護理組[MD=22.24，95%CI(13.62，30.86)]，P<0.01。依據資料收集時間不同分為<1、1～2、3～4、6個月，共4個亞組，結果顯示：<1個月[MD=-7.43，95%CI(-39.11，24.25)]，P=0.65；1～2個月[MD=20.73，95%CI(11.45，30.01)]，P<0.01；3～4個月[MD=35.73，95%CI(31.73，39.72)]，P<0.01；6個月[MD=32.38，95%CI(19.05，45.71)]，P<0.01，見圖7。

圖5 MVV比較的森林圖Fig.5 MVV comparison forestry map

圖6 FEV1Pred比較的森林圖Fig.6 FEV1Pred comparison forestry map

圖7 6MWT比較的森林圖Fig.7 6MWT comparison forestry map

2.3.7 mMRC評分

mMRC評分為改良后的呼吸困難量表，用來評價COPD患者的呼吸困難程度。共3篇[10，16-17]研究比較了mMRC評分可定量合成，各研究間異質性(P<0.01，I2=90%)應用隨機效應模型分析，結果顯示：呼吸訓練器組mMRC評分低于常規護理組[MD=-0.66，95%CI(-0.98，-0.34)]，P<0.01。依據資料收集時間不同分為2、4、6個月，共3個亞組，結果顯示：2個月[MD=-0.55，95%CI(-1.23，0.12)]，P=0.11；4個月[MD=-0.69，95%CI(-1.04，-0.34)]，P<0.01；6個月[MD=-0.85，95%CI(-1.34，-0.36)]，P<0.01，見圖8。

圖8 mMRC評分比較的森林圖Fig.8 mMRC scoring comparison forestry map

3 討論

3.1 納入本研究的方法學評價

本研究納入的17篇文獻均為中高等質量，研究中有10篇提及隨機分組方法，其中5篇為隨機數字表法，1篇為計算機隨機序列，大部分文獻未報道研究所使用的分組隱蔽方案及患者、干預者盲法，可能存在一定的測量偏倚。建議后面的相關研究能在分組隱蔽方案及盲法方面進一步完善，使研究設計更加科學嚴謹。本研究中，雖然Meta大部分質量等級為B級，但各研究結果均一致表明呼吸訓練器可改善COPD患者的肺功能。在文獻檢索方面全面檢索了中英文各大數據庫，保證了Meta分析結果的全面性。

3.2 呼吸訓練器改善了COPD患者的肺功能

本研究結果顯示，呼吸訓練器可改善COPD患者的肺活量、1 s用力呼氣容積、FEV1/FVC、每 min最大通氣量及FEV1占預計值的百分比。呼吸訓練器是可進行呼氣和吸氣訓練的主動訓練裝置，其原理為通過吸入氣體使膈肌和肋間外肌收縮，增大胸廓，增加肺容量，最終使肺功能恢復正常[15]。呼吸訓練器聯合縮唇腹式呼吸的優勢巨大[9]：應用呼吸訓練器協助呼吸訓練可使老年COPD患者逐漸掌握呼吸訓練的要領；可設定容量目標，增強訓練的有效性；操作簡單，經濟實用，易被COPD患者所接受；患者能直觀地看到呼吸訓練的有效性，增加其依從性和信心。COPD患者使用呼吸訓練器，可以使呼吸方式更加有效。呼吸氣訓練可循序漸進地進行，亦可減緩呼吸頻率，延長呼吸氣的使用時間，進而增加二氧化碳，糾正缺氧情況，增強機體膈肌和呼吸肌的能力，改善其肺功能[16]。本研究結果與陳妙芳等[15]研究結果一致，說明呼吸訓練器輔助呼吸可以極大地改善COPD患者的肺功能。

3.3 呼吸訓練器提升了COPD患者的運動耐力

本次Meta結果表明，呼吸訓練器可提升COPD患者的運動耐力，原因有以下兩方面：(1)呼吸肌無力在COPD患者中普遍存在，呼吸肌無力會介導交感神經控制血管活動，減少流向肢體的血氧量，減短患者的行動路程[23]。Geddes等[24]的Meta分析結果表明：與對照組相比，呼吸訓練器組的呼吸肌耐力肌力均有顯著改善。對肌肉進行活檢顯示：I型纖維成分增多，提高了COPD患者的肌肉抗疲勞性；(2)肺部過度充氣也是COPD患者的一個特征，主要是因氣流受限及肺部損傷導致。相關研究顯示[25]，增加呼氣時長，減緩呼吸頻率為呼吸訓練的主要手段，使COPD患者的呼吸模式轉變為深慢，減緩肺充氣，減少運動受限。堅持對COPD患者的正常訓練可以促進COPD患者肺功能的康復，提升其運動耐力。

3.4 呼吸訓練器降低COPD患者的呼吸困難程度

作為輔助工具的呼吸功能訓練可延緩患者肺功能下降的速度，一方面，可降低再入院率，另一方面，結合縮唇腹式呼吸可增加患者的潮氣量，降低氣道塌陷，減輕氣道阻力和呼吸困難的程度，姜艷等[10]、馮霞等[17]研究也支持Meta分析的結果。應保持呼吸器咬嘴和管內衛生，定期清洗痰液等異物，防止院內感染；訓練時應循序漸進，從可耐受的最小負荷開始逐漸增加負荷量；醫護人員多與患者溝通交流，指導其持續訓練，防止中途停止。

4 小結

呼吸訓練器可改善COPD患者的肺功能，提高其運動耐力，降低呼吸困難程度，效果優于常規縮唇腹式呼吸。在對COPD患者的肺康復訓練中，應將呼吸訓練器與縮唇腹式呼吸相結合，使其逐漸掌握正確的呼吸訓練方法。