反饋式呼吸電刺激訓練對中重度穩定期慢性阻塞性肺疾病患者康復的影響

俞 丹, 劉 茗, 方曉明, 史彩雯

(南京醫科大學附屬常州第二人民醫院 呼吸與危重癥醫學科, 江蘇 常州, 213000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系統常見疾病之一，主要臨床特征為持續性氣流受限且不可逆，具有高發病率、高致殘率和高致死率特點，嚴重威脅患者的身心健康與生命安全[1]。穩定期COPD患者的臨床管理目標非常重要，一是盡量緩解臨床癥狀和減輕痛苦(主要為減輕呼吸系統癥狀，改善運動耐量，優化整體健康狀況)，二是盡量降低未來風險(主要為避免疾病進展和加重，降低病死率)。呼吸康復可緩解患者呼吸困難癥狀，提高其運動耐力，改善患者心理狀態和生活質量，并降低二次住院風險，尤其適用于有呼吸困難癥狀的COPD患者，慢性阻塞性肺疾病防治全球倡議(GOLD)亦提出將呼吸康復作為穩定期COPD患者非藥物治療的重要手段[2]。在呼吸康復措施中，膈神經電刺激技術是通過給予一定電刺激使機體膈神經或膈肌產生收縮反射，從而鍛煉膈肌，改善通氣功能。本研究觀察反饋式呼吸電刺激訓練(RESTB)在中重度穩定期 COPD 患者呼吸康復訓練中的應用效果，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年5月—2021年5月常州市第二人民醫院呼吸與危重癥醫學科門診收治的120例中重度穩定期COPD患者作為研究對象。納入標準: ① 符合COPD診斷標準[3]且接受肺功能等相關檢查者; ② 4周前無明顯急性發作病史者; ③ 戒煙時間超過4周或無長期吸煙史者; ④ 給予支氣管擴張劑后滿足第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEVl/FVC)<70%且第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEVl%pred)>30%～<80%者; ⑤ 年齡50～80歲者; ⑥ 根據肺功能GOLD分級及綜合評估[改良版英國醫學研究委員會呼吸問卷(mMRC)評分、慢性阻塞性肺疾病評估測試(CAT)評分、上一年急性加重次數]結果分組為B組或D組者。排除標準: ① 合并肺栓塞、哮喘或其他可對呼吸系統造成影響的疾病者; ② 腎臟功能或心臟功能存在異常，不能耐受輕微運動者; ③ 合并惡性腫瘤者; ④ 需行有創或無創機械通氣治療者; ⑤ 合并外傷、關節病者; ⑥ 合并神經精神系統疾病等無法配合完成康復訓練者; ⑦ 近期參與過其他研究或接受過呼吸康復相關訓練者。本研究經醫院倫理委員會審核批準，將120例患者隨機分為對照組和觀察組，每組60例。參照GOLD分級法綜合評估結果，對照組中B組、D組患者各30例，觀察組中B組、D組患者各30例。2組患者性別、年齡、病程等一般資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05), 具有可比性，見表1。

表1 2組COPD患者一般資料比較

1.2 方法

對照組給予吸氧、支氣管擴張劑等常規治療，其中B組患者采用長效抗膽堿能藥物(LAMA)或長效β2受體激動劑(LABA)方案, D組患者采用LAMA或LAMA+LABA或吸入性糖皮質激素(ICS)+LABA方案[2]。觀察組在此基礎上進行為期12周的RESTB, 呼吸頻率設置為12次/min, 吸呼氣時間比為1∶1.5～1∶2, 電刺激頻率為10～30 Hz, 20 min/次, 2次/周。囑患者取舒適坐位，將腹帶綁在臍位水平處，通過電腦和附帶連接感應器更加直觀地觀察患者腹部收縮情況。吸氣相時，使用雙側體外膈神經處電極直接對膈神經產生刺激，并使用吸氣指令使膈肌收縮力提升，進而促進患者吸氣; 呼氣相時，使用兩側腹直肌外緣電極對腹肌產生直接刺激，并通過吸氣指令使腹肌收縮力提升，進而促進患者呼氣。患者根據聲光反饋進行調整，干預過程中醫護人員給予指導和輔助，并監測患者心率、血壓等相關指標。患者若出現以下情況，需立即終止治療: ①自我感覺不適，無法繼續參加訓練; ② 血氧飽和度明顯降低，低于85%; ③ 血壓無法維持穩定; ④ 呼吸頻率>30次/min; ⑤ 治療訓練過程中出現呼吸困難、頭暈、心悸等癥狀。

1.3 觀察指標

干預前后，觀察并比較2組患者肺功能指標、呼吸肌功能指標、運動耐力、睡眠狀況、心理狀況和生活質量等。肺功能指標主要包括第1秒用力呼氣容積(FEVl)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC, 呼吸肌功能指標包括最大吸氣壓(MIP)、最大呼氣壓(MEP), 測量平靜呼吸膈肌活動度(QDM)、用力呼吸膈肌活動度(FDM), 并計算膈肌厚度分數(DTF), DTF=(深吸氣末膈肌厚度-平靜吸氣末膈肌厚度)/平靜吸氣末膈肌厚度×100%，反復測量3次取均值。通過6 min步行距離(6MWD)評估患者的運動耐力; 采用匹茲堡睡眠質量指數量表(PSQI)評估患者的睡眠狀況; 采用漢密爾頓焦慮量表(HAMA)和漢密爾頓抑郁量表(HAMD)分別評估患者的心理狀況; 采用圣喬治呼吸問卷(SGRQ)評估患者的生活質量; 采用呼吸困難量表(MRC)評估患者的呼吸困難癥狀。

1.4 統計學分析

2 結 果

2.1 干預前后肺功能指標比較

干預前、干預后, 2組患者FVC、FEV1、FEV1/FVC比較，差異無統計學意義(P>0.05); 干預后, 2組患者FVC、FEV1、FEV1/FVC與干預前比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 2組患者干預前后肺功能指標比較

2.2 干預前后6MWD比較

干預后，觀察組6MWD長于干預前，且長于對照組，差異有統計學意義(P<0.05); 對照組干預前后6MWD比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 2組患者干預前后6MWD比較 m

2.3 干預前后MIP、MEP比較

干預后，觀察組MIP、MEP高于干預前，且高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05); 對照組干預后MIP、MEP與干預前比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 2組患者干預前后MIP、MEP水平比較 cmH2O

2.4 干預前后膈肌活動度和DTF比較

干預后，觀察組QDM、FDM、DTF高于干預前，且高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05); 對照組干預后QDM、FDM、DTF與干預前比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表5。

表5 2組患者干預前后QDM、FDM、DTF水平比較

2.5 干預前后MRC、SGRQ評分比較

干預后，觀察組MRC、SGRQ評分低于干預前，且低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05); 對照組干預后MRC、SGRQ評分與干預前比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表6。

表6 2組患者干預前后MRC、SGRQ評分比較 分

2.6 觀察組患者6MWD差值與FDM差值、MIP差值、MEP差值的相關性分析

Pearson相關分析法顯示，觀察組患者RESTB干預前后的6MWD差值與FDM差值、MIP差值、MEP差值均呈正相關(r=0.562、0.807、0.879,P<0.05或P<0.01)。

2.7 觀察組患者SGRQ評分差值與QDM差值的相關性分析

Pearson相關分析法顯示，觀察組患者RESTB干預前后SGRQ評分差值與QDM差值呈負相關(r=-0.642,P<0.05)。

2.8 干預前后PSQI評分比較

干預前, 2組PSQI評分差異無統計學意義(P>0.05); 干預后, 2組PSQI評分均低于干預前，且觀察組低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表7。

表7 2組患者干預前后PSQI評分比較 分

2.9 干預前后HAMA評分、HAMD評分比較

干預前, 2組HAMA評分、HAMD評分差異無統計學意義(P>0.05); 干預后, 2組HAMA評分、HAMD評分均低于干預前，且觀察組低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表8。

表8 2組患者干預前后HAMA評分、HAMD評分比較 分

3 討 論

本研究結果顯示, COPD患者干預后肺功能指標雖無顯著改善，但SGRQ評分顯著降低，提示患者的生活質量得到有效改善。吸氣肌訓練已被證實有助于改善患者的呼吸困難癥狀、運動耐力和生活質量[4-5], 本研究發現，改善QDM、FDM可改善中重度穩定期COPD患者的呼吸困難程度。膈肌每移動1 cm, 可貢獻通氣量約350 mL, 占靜息呼吸的75%～80%, 而肋間外肌等其他呼吸肌在正常呼吸中僅貢獻20%～25%[6]。輕中度COPD患者膈肌肌球蛋白減少30%, 重度COPD患者膈肌肌纖維橫截面積減少40%～60%, 電鏡下顯示膈肌肌節斷裂、纖維中膠原蛋白沉積增多、線粒體異常等[7]。本研究發現，觀察組經RESTB干預后的DTF較對照組顯著改善，提示RESTB訓練有助于改善膈肌功能。RESTB作為一種被動訓練可直接刺激膈肌，無需患者配合，更為高效，且對心血管循環需求較少，安全性高，可明顯改善COPD患者的呼吸肌功能和膈肌活動度，提高運動耐力，降低呼吸困難程度，改善咳嗽能力，從而降低肺部感染風險，減少住院次數，減輕患者的經濟負擔。此外, RESTB設定相對簡單，患者呼吸訓練時可自主設定，一定程度上提升了配合依從性，并適當減輕了醫務人員的工作量。短期肺康復的益處已被證實[8], 然而完成最初的肺康復計劃后，若患者不能保持耐力和力量訓練，這些益處會在6～12個月開始下降[9]。研究[10-11]指出，若患者完成肺康復訓練后能繼續進行相關訓練，則仍可延續肺康復的效應，提高運動耐力和生活質量。鑒于此，簡單易行的RESTB或可用作長期肺康復的手段之一。

本研究顯示, RESTB對COPD患者肺功能無明顯改善作用，但RESTB可改善肺過度充氣狀態，誘導深慢呼吸，減少呼吸做功，加快呼氣流速，延長呼氣時間，促進肺氣體排空，適度提高呼吸肌肌力，提升通氣水平，改善氣體滯留情況，從而減輕患者呼吸困難程度[12]。6MWD是國內外評估患者運動耐力的主要指標，本研究發現，觀察組患者RESTB干預前后的6MWD差值與FDM差值、MIP差值、MEP差值均呈正相關，SGRQ評分差值與QDM差值呈負相關，且RESTB干預后患者的6MWT顯著延長，考慮是因為RESTB增加了膈肌運動，進而增加了運動耐量，與BHATT S P等[13]研究結果一致。RESTB是通過神經肌肉電刺激方式刺激膈肌與腹肌，在患者深慢呼吸過程中輔助膈肌與腹肌收縮，可減少呼吸肌做功，減輕呼吸困難癥狀，調整患者日常活動的呼吸模式，增加其活動耐量，從而改善患者的生活質量。

相關研究[14]顯示, COPD患者的焦慮發生率為49.1%, 抑郁發生率為52.8%, 焦慮與抑郁合并發生率為38.9%。不良情緒可引發患者睡眠結構紊亂，睡眠質量不佳又可加重患者焦慮、抑郁等不良情緒，嚴重影響患者的生活質量，從而形成惡性循環。本研究結果顯示，RESTB可緩解COPD患者的焦慮、抑郁狀態，緩解肺通氣功能障礙，并改善患者的睡眠質量。

綜上所述，將RESTB應用于中重度穩定期COPD患者的呼吸康復訓練中，可增強呼吸肌肌力，改善呼吸肌功能，提升患者運動耐力，減輕呼吸困難癥狀和不良情緒，提升睡眠質量和生活質量。此外，RESTB簡單易行，成本低，安全性好，便于在臨床推廣應用。但RESTB的電刺激頻率及強度目前尚無統一標準，且超聲測量膈肌厚度的準確性受患者體位、配合情況、超聲醫師經驗等的影響，DTF可否作為COPD患者呼吸康復的有效觀察指標亦不明確，未來還需擴大樣本量進一步深入研究加以驗證。