臥式功率車踏車訓練在極重度慢性阻塞性肺疾病急性加重住院患者呼吸康復中的應用

魏威，付玉華，屠春林

上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院呼吸與危重癥醫學科，上海 201800

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種嚴重危害人類健康的常見慢性呼吸系統疾病，以漸進性呼吸困難、活動能力減退及生活質量下降為主要特征。按照COPD患者氣流受限嚴重程度的肺功能分級，可分為輕、中、重和極重度四個等級；病程分為穩定期和急性加重；治療方法包括藥物治療和非藥物治療。康復治療作為COPD穩定期的一線非藥物治療方法已得到廣泛認同[1-2]，但慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)患者進行康復的臨床試驗相對較少，尤其是極重度的AECOPD住院患者，能否進行康復訓練、采用何種運動方式尚無定論[3-4]，是研究熱點。本研究采用臥式功率車對極重度AECOPD住院患者進行踏車訓練，以探索該訓練方法在呼吸康復中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年8月至2021年7月在上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院住院治療且符合納入和排除標準的極重度AECOPD患者共80例。納入標準：(1)年齡50～80歲，其入院前1年內穩定期第1 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second，FEV1)占預計值%均＜30%；(2)雙下肢無活動障礙，能進行踏車訓練。排除標準：(1)近1個月內發生過不穩定型心絞痛、心肌梗死、心力衰竭等嚴重的心血管系統疾病；(2)存在影響肌力的神經系統疾病；(3)有智力障礙、精神系統疾病；(4)存在中度及以下的貧血(血紅蛋白＜90 g/L)。采用隨機數表法將患者分為研究組與對照組，每組40例。兩組患者的基線資料比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性，見表1。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有患者均已簽署知情同意書。

表1 兩組患者的基線資料比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general information between the two groups[±s,n(%)]

表1 兩組患者的基線資料比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general information between the two groups[±s,n(%)]

注：BMI，體質量指數；PaO2，動脈血氧分壓；PaCO2，動脈血二氧化碳分壓；FEV 1，第1秒用力呼氣容積；FVC，用力肺活量；FEV1/Pre%，第1秒用力呼氣容積占預計值%；mMRC評分，改良版英國醫學研究委員會呼吸困難問卷；CAT評分，慢性阻塞性肺疾病患者自我評估測試評分；CRP，C反應蛋白；WBC，白細胞。1 mmHg=0.133 kPa。Note:BMI:body mass index;PaO2:arterial partial pressure of oxygen PaCO2:arterial partial pressure of carbon dioxide;FEV 1:forced expiratory volume in 1 second;FVC:forced vital capacity;FEV 1/Pre%:Forced expiratory volume in 1 second%of predicted value;mMRC score:modified British medical research council dyspnea Score;CAT score:chronic obstructive pulmonary disease self-assessment test score;CRP:C-reactive protein,WBC:white blood cells.1 mmHg=0.133 kPa.

項目年齡(歲)男/女性康復治療天數(d)BMI(kg/m2)病程(年)有吸煙史吸煙指數(支年)mMRC評分(分)CAT評分(分)FEV1(L)FVC(L)FEV1/Pre%(%)PaO2(mmHg)PaCO2(mmHg)WBC(109/L)CRP(mg/L)高血壓骨質疏松癥糖尿病焦慮和抑郁肺源性心臟病χ2/t值0.63 0.26-0.46 0.19-0.93 0.00-0.35 0.08 0.77 0.13 0.22 0.34-0.38 0.23 0.93 0.46 0.24 0.95 0.29 0.39 0.35 P值0.53 0.60 0.65 0.85 0.37 1.00 0.74 0.94 0.45 0.89 0.78 0.75 0.70 0.82 0.37 0.65 0.63 0.33 0.59 0.53 0.56對照組(n=40)70.71±10.35 37(92.50)/3(7.50)10.70±2.81 21.69±4.29 12.90±6.83 37(92.5%)830.00±199.49 3.58±0.50 22.46±3.97 0.74±0.16 1.54±0.58 27.3±5.18 60.12±15.37 57.75±14.33 13.08±5.80 8.61±6.75 11(27.50)14(35.00)8(20.00)5(12.50)8(20.00)研究組(n=40)72.57±10.37 39(97.50)/1(2.50)11.09±2.67 22.08±5.39 15.26±2.40 38(95.0%)892.20±348.73 3.57±0.51 21.52±4.18 0.72±0.48 1.49±0.67 26.7±8.69 61.25±23.57 56.25±20.40 10.77±4.93 6.29±5.30 13(32.50)10(25.00)10(25.00)7(17.50)6(15.00)

1.2 訓練方法兩組患者入院后使用德國耶格公司生產的Master Screen肺功能儀檢測肺功能指標，使用雷度(丹麥)ABL80型血氣分析儀檢測血氣分析指標，采用希森美康醫用電子(上海)公司生產的全自動血液分析儀檢測外周血白細胞和C反應蛋白，采用醫院用焦慮抑郁量表(hospital anxiety and depression scale，HADs)評價焦慮與抑郁嚴重程度。兩組患者入院后均給予支氣管舒張劑、抗感染、糖皮質激素等常規藥物治療；指導患者進行腹式呼吸和縮唇呼氣；積極戒煙的健康宣教。研究組患者在此基礎上于入院第3天開始，采用南京瀚雅健康科技有限公司生產的Emax58M型移動電磁阻力恒定功率車進行踏車訓練。訓練前告知患者訓練目的、方法及注意事項。患者取半臥位或臥位，先零負荷踏車5 min，待患者適應后設定起始負荷功率為20 W，不限定轉速。訓練過程中根據患者Borg呼吸困難評分調整運動負荷，以Borg評分不超過5分(即明顯的呼吸困難，但尚能堅持)為限，訓練最大功率不超過60 W。有負荷踏車訓練每次20 min，1次/d，直至出院。如果患者運動前吸氧，運動過程中繼續吸氧。對患者全程進行心電監護，密切觀察脈搏氧飽和度(oxygen saturation，SPO2)、血壓、心率、呼吸頻率的變化。訓練過程中出現下列現象判斷為不良事件：(1)氣促、疲勞或無力超出正常程度且不能通過休息改善；(2)SPO2＜85%；(3)胸痛或胸悶；(4)心率＞最大心率85%(最大心率=220-年齡)；(5)眩暈感；(6)下肢疼痛、無力或痙攣。如果出現上述任一情況時，立即暫停訓練，研究者根據患者意愿、癥狀和體征，決定是否繼續或終止訓練。

1.3 觀察指標與評價方法(1)股四頭肌肌力：采用美國生產的Hoggan MicroFet3便攜式肌力測定儀測定兩組患者治療前后的股四頭肌肌力。患者端坐位，背部無依靠，雙手交叉于胸部，雙下肢騰空。將測力計置于下肢踝關節上方5 cm處，阻力施加于小腿下端。患者用力做伸膝動作，使股四頭肌等長收縮。每次測量間隔5 min，收集到3次有意義的測量值(有意義的3次測定值誤差不應超過7%)，取3次測定的最大值為股四頭肌肌力，單位為牛頓(Newton，N)。出院時由同一工作人員再次測定。(2)1 min坐立試驗(1-min STST)：于兩組患者治療前后進行，受試者端坐于座椅上，座椅距水平面46 cm，雙腳平放于地面，上肢交叉于胸前，重復“站起-坐下”的動作。計數受試者在1 min內完成的坐-立次數。出院時由同一工作人員再次測定。(3)生活質量：采用COPD患者自我評估測試(CAT)評分、改良版英國醫學研究委員會(mMRC)呼吸困難問卷。CAT評分包括8個項目共40分，mMRC評分包括0～4個等級，兩個量表均是分值越高，表示患者健康狀況越差，也提示生活質量越差。

1.4 統計學方法應用SPSS25.0統計軟件進行數據分析。計量資料呈正態分布，以均數±標準差(±s)表示，組內比較采用配對t檢驗，組間采用獨立樣本t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者運動訓練的不良事件比較康復訓練過程中，研究組患者中2例出現SPO2下降，最低為85%(患者訓練初始狀態未吸氧)，2例出現心率＞最大心率的85%，分別為129次/min、125次/min，無嚴重不良事件發生，無中途退組。

2.2 兩組患者的股四頭肌肌力、1-minSTST比較入院第3天，兩組患者的股四頭肌肌力、1-minSTST次數比較差異均無統計學意(P＞0.05)。與入院第3天比較，出院時對照組患者的1-minSTST次數顯著減少，差異具有統計學意義(P＜0.05)，而股四頭肌肌力無變化，差異無統計學意(P＞0.05)。與入院第3天比較，出院時研究組患者的股四頭肌肌力、1-minSTST次數均顯著增加，差異均有統計學意義(P＜0.05)。出院時，研究組患者的股四頭肌肌力、1-minSTST次數均比對照組患者顯著增加，差異均具有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 兩組患者股四頭肌肌力、1-minSTST比較(±s)Table 2 Comparison of quadriceps muscle strength and 1-minSTST between the two groups(±s)

表2 兩組患者股四頭肌肌力、1-minSTST比較(±s)Table 2 Comparison of quadriceps muscle strength and 1-minSTST between the two groups(±s)

注：與本組入院第3天比較，a P＞0.05；與本組入院第3天比較，b P＜0.05。Note:Compared with that on the third day of hospitalization in the same group,a P＞0.05.Compared with that on the third day of hospitalization in the same group,b P＜0.05.

2.3 兩組患者入院和出院時的mMRC評分、CAT評分比較入院第3天，兩組患者的mMRC評分、CAT評分比較差異均無統計學意(P＞0.05)。與入院第3天比較，出院時對照組患者的mMRC評分無變化，差異無統計學意(P＞0.05)，CAT評分顯著降低，差異有統計學意義(P＜0.05)。與入院第3天比較，出院時研究組患者的mMRC評分、CAT評分均顯著降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)。出院時，研究組患者的mMRC評分比對照組患者的顯著降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)，而兩組患者的CAT評分比較差異無統計學意義(P＞0.05)，見表3。

表3 兩組患者入院和出院時的mMRC評分、CAT評分比較(±s)Table 3 Comparison of mMRC score and CAT score between the two groups(±s)

表3 兩組患者入院和出院時的mMRC評分、CAT評分比較(±s)Table 3 Comparison of mMRC score and CAT score between the two groups(±s)

注：與本組入院第3天比較，a P＞0.05；與本組入院第3天比較，b P＜0.05。Note:Compared with that on the third day of hospitalization in the same group,a P＞0.05.Compared with that on the third day of hospitalization in the same group,b P＜0.05.

3 討論

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患者常合并有營養不良、骨質疏松、焦慮與抑郁癥和代謝綜合征等疾病。骨骼肌功能障礙是其重要的合并癥之一，呼吸肌和外周骨骼肌功能下降將導致呼吸困難、運動耐力減退[5]。在極重度患者急性加重時，氣促癥狀和活動受限更為明顯，從而導致此類患者進行呼吸康復的客觀基礎缺乏和主觀意愿降低，而缺乏運動又使骨骼肌進一步萎縮、運動能力持續下降，形成惡性循環。有研究表明長期臥床的住院患者股四頭肌肌力平均下降8%，且出院后90 d仍未達到住院前的水平[6]。本研究中對照組患者的股四頭肌肌力變化也呈下降趨勢，至于差異無統計學意義，筆者分析其原因可能：(1)樣本量較少；(2)研究觀察時間不長。所以應盡早對此類患者進行康復干預，打破惡性循環。目前，對于AECOPD住院患者進行呼吸康復的運動訓練方式、強度、有效性結論不統一[7-8]，本研究使用臥式功率車對極重度的AECOPD住院患者進行踏車訓練，根據耐受程度，以Borg評分動態增減運動負荷。研究結果表明：出院時研究組患者的股四頭肌肌力顯著增加。股四頭肌是下肢最大的肌群，其力量的增加，能擴大患者的社交活動半徑，改善不良心理傾向，提高生活質量。

在臨床實踐中，評估COPD患者運動耐力的方法有很多。其中6 min步行試驗(6 minute walking test，6MWT)應用最為廣泛，但容易受測試環境、受試者情緒、股四頭肌肌力、運動性低氧(exercise induced desaturation，EID)等諸多因素影響[9]。對于極重度的AECOPD患者而言，完成6MWT難度較大。與之相比，1-minSTST運動量小、試驗時間短、重復性好。并且1-minSTST與6MWT、股四頭肌肌力呈顯著正相關性[10]，可替代6MWT用于評估極重度AECOPD住院患者運動耐力。在本研究中，出院時研究組患者的1-minSTST次數比入院第3天明顯增加，且增加較對照組患者更顯著。證明使用臥式功率車進行踏車訓練可以提高極重度AECOPD住院患者的運動耐力；而出院時對照組患者的1-minSTST次數較入院第3天下降，證明對此類患者進行康復干預非常必要。

AECOPD患者生活質量評價量表常用的有圣喬治呼吸問卷(St George's Respiratory Questionnaire，SGRQ)、改良版英國醫學研究委員會(mMRC)呼吸困難問卷、慢性阻塞性肺疾病患者自我評估測試(CAT)評分。與SGRQ評分比較而言，后兩個評價系統相對簡單、實用性強，為慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)全球創議(global initiative for chronic obstructive lung disease，GOLD)所推薦。對于兩者在評價COPD患者的癥狀嚴重程度及生活質量上的差異性，國內學者趙沖認為[11]在高風險患者評估上無差別。另有文獻報道認為[12]兩者存在差異。本研究結果顯示：出院時，研究組患者的mMRC評分與對照組相比有改善，而CAT評分無改善。分析兩個生活質量評價量表變化不一致的原因是：CAT評分從多維度來綜合評估、內容更全面；而mMRC評分更突出體現步行活動后的癥狀嚴重程度，對下肢骨骼肌功能要求更高。這與本研究中兩組患者的股四頭肌肌力及1-minSTST的訓練前后變化規律相符。所以，應從不同側重點去評判兩個評分系統對極重度AECOPD住院患者的評估價值。同時在本研究中還發現：出院時，研究組患者的mMRC評分、CAT評分較入院第3天均有顯著改善，而對照組患者的mMRC評分無變化。證明該訓練方法可以更好地改善極重度AECOPD住院患者的mMRC評分，提高生活質量。

綜上所述，以臥式功率車對極重度AECOPD住院患者進行踏車訓練，可增加患者股四頭肌肌力，改善mMRC評分，從而增加患者的下肢活動能力，提高生活質量。但由于本研究樣本量較少，療程較短；且沒有出院后90 d、1年內的住院率、死亡率的對照分析，結論具有一定局限性。后續將為患者制定了個體化的康復方案，并隨訪相關資料以判斷極重度AECOPD患者康復的安全性和長期效果。