吸氣肌訓(xùn)練對支氣管哮喘患者肺功能影響的Meta分析

游煌俊,劉沖沖,孫偉銘,陳招君,帥浪

支氣管哮喘(哮喘)是一種以可變的氣流受限和氣道高反應(yīng)性為特征的慢性氣道炎癥性疾病,其癥狀包括喘息、氣急,伴或不伴胸悶或咳嗽[1]。2015年全球疾病負擔(dān)研究顯示,全球哮喘患者達3.58億,且呈上升趨勢[2]。雖然哮喘癥狀可通過藥物治療來控制,但藥物的嚴重不良反應(yīng)可能會限制長期使用[3]。因此,對哮喘進行非藥物干預(yù)具有重要意義。據(jù)研究報道,哮喘引起氣道阻力增加,空氣滯留,呼氣末肺容積增加(即肺過度充氣)[4],吸氣肌縱向張力關(guān)系改變出現(xiàn)功能減弱,且胸腔擴張受到機械限制,吸氣儲備容量減少[5]。而吸氣肌訓(xùn)練(inspiratory muscle training, IMT)作為肺康復(fù)的一種重要的非藥物干預(yù)手段,用于增強膈肌和吸氣輔助肌肌力或耐力的技術(shù),包括壓力閾值負荷型、氣流阻抗負荷型和自主過度通氣法三種方式,其中自主過度通氣法針對呼吸肌耐力提升,壓力閾值負荷型和氣流阻抗負荷型針對吸氣肌肌力提升[6]。IMT可促進膈肌和肋間外肌的肌纖維增粗,逆轉(zhuǎn)或延緩吸氣肌功能惡化[7]。另一方面,由 IMT引起的最大吸氣壓力(maximal inspiratory pressure, PImax)的增加可能會顯著降低吸氣運動驅(qū)動[8],這可能是由于呼吸期間募集的運動單位數(shù)量減少,從而使呼吸困難癥狀減輕。然而,IMT的療效可能受患者疾病嚴重程度以及訓(xùn)練的運動處方影響[9]。Silva等[10]2013年發(fā)表的系統(tǒng)性綜述由于文獻數(shù)量較少無法提供IMT對哮喘患者肺功能影響的充足證據(jù)。目前,IMT對哮喘患者肺功能改善的臨床研究逐年增多,報告的療效結(jié)論不一致,故本研究擬通過 meta分析探討常規(guī)治療基礎(chǔ)上進行IMT對哮喘患者肺功能的療效,旨在為相關(guān)臨床治療和科學(xué)研究提供循證依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準 研究類型 IMT對哮喘患者有效性的隨機對照試驗(randomised controlled trials, RCT)。研究對象由醫(yī)生診斷并/或根據(jù)國際標準診斷為哮喘。干預(yù)措施:試驗組為IMT;對照組為安慰訓(xùn)練或哮喘宣教。結(jié)局指標:第一秒用力呼氣容積占預(yù)計值百分比(forced expiratory volume in 1s of predicted value, FEV1%)、用力肺活量占預(yù)計值百分比(forced vital capacity of predicted value, FVC%)、一秒率(FEV1/FVC)、呼氣峰流速(peak expiratory flow, PEF)、最大吸氣壓(PImax)、最大呼氣壓(maximal expiratory pressure, PEmax)為主要結(jié)局指標,其余為次要結(jié)局指標。排除標準:重復(fù)發(fā)表的文獻;無法獲取全文的文獻;數(shù)據(jù)不全且無法向原作者獲取的文獻;文獻非中英文。

1.2 文獻檢索策略 計算機檢索PubMed、Cochrane Library、EMBASE、中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺(Wanfang Data)、維普網(wǎng)(VIP)等數(shù)據(jù)庫,查找自建庫至2023年7月關(guān)于吸氣肌訓(xùn)練對哮喘患者肺功能影響的隨機對照試驗。同時追溯納入文獻的參考文獻,以獲取更多相關(guān)研究。中文檢索詞包括:支氣管哮喘、哮喘、喘息、吸氣肌訓(xùn)練、呼吸肌訓(xùn)練、呼吸訓(xùn)練等;英文檢索訶包括:asthma、wheeze、respiratory muscle training、inspiratory muscle training、breathing exercises、clinical trial、randomized controlled trial等。

1.3 文獻篩選與資料提取 2名研究者按納排標準獨立篩選文獻、提取研究特征及結(jié)果數(shù)據(jù),如有分歧,討論解決。提取內(nèi)容包括:研究題目、作者、發(fā)表時間、發(fā)表雜志等;研究設(shè)計方法和研究對象特征;干預(yù)手段;結(jié)局指標等。

1.4 偏倚風(fēng)險評估 由2名研究者獨立采用Cochrane系統(tǒng)評價員手冊推薦的針對RCT的偏倚風(fēng)險評價工具進行偏倚風(fēng)險評價,如有分歧,則討論解決或征求第三方意見。評估內(nèi)容包括:隨機序列生成、分配隱藏、是否施盲、結(jié)局數(shù)據(jù)完整性、選擇性報告及其他偏倚。高偏倚風(fēng)險標記為紅色,低偏倚風(fēng)險標記為綠色,信息不足無法判斷則標記為黃色。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用RevMan 5.3軟件,提取均數(shù)差(mean difference, MD)及其95%CI進行統(tǒng)計分析。各納入研究間異質(zhì)性采用 χ2檢驗,若P≤0.1,I2≥ 50%,存在顯著異質(zhì)性,采用隨機效應(yīng)模型,反之則采用固定效應(yīng)模型。

2 結(jié)果

2.1 文獻篩選流程及結(jié)果 檢索出文獻 986 篇,經(jīng)題目、摘要和全文篩查最終納入7個 RCT[11-17],共 229 名受試者。文獻檢索流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程及結(jié)果

2.2 納入文獻基本特征 納入文獻基本特征見表1。

表1 納入研究的基本特征

2.3 偏倚風(fēng)險評估結(jié)果 納入的3個RCT詳細介紹了隨機序列產(chǎn)生和分配隱藏[11-13]。2個RCT采用了雙盲[16-17]。5個RCT對缺失結(jié)果數(shù)據(jù)或缺失原因進行了描述[11-13, 15-16]。4個RCT數(shù)據(jù)報告完整[11-13, 15]。具體評估結(jié)果見圖2～3。本研究各結(jié)局指標對應(yīng)的研究數(shù)量較少,故未作漏斗圖分析。

圖2 偏倚風(fēng)險比例圖

圖3 偏倚風(fēng)險匯總圖

2.4 Meta分析結(jié)果

2.4.1 FEV1%預(yù)計值 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善FEV1%預(yù)計值方面,共納入3個 RCT[11-13],包括101例受試者。采用固定效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義 [MD=4.51,95%CI(-3.55,12.56),P=0.27]。見圖4。

圖4 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者FEV1%預(yù)計值比較的Meta分析

2.4.2 FVC%預(yù)計值 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善FVC%預(yù)計值方面,共納入3個RCT[11-13],包括101例受試者。固定效應(yīng)模型meta分析結(jié)果顯示,IMT訓(xùn)練組FVC%預(yù)計值高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=10.86,95%CI(4.34,17.38),P=0.001]。見圖5。

圖5 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者FVC%預(yù)計值比較的Meta分析

2.4.3 FEV1/FVC 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善FEV1/FVC方面,共納入2個RCT[11,12],包括69例受試者。各研究間存在異質(zhì)性(I2=71%,P=0.06),采用隨機效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義[MD=-2.70,95%CI(-18.71,13.30),P=0.74]。見圖6。

圖6 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者FEV1/FVC比較的Meta分析

2.4.4 PEF 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善PEF方面,共納入2個RCT[14,15],包括68例受試者。采用固定效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明IMT訓(xùn)練組PEF顯著高于對照組[MD=98.47,95%CI(71.76,125.19),P<0.00001]。見圖7。

圖7 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者PEF比較的Meta分析

2.4.5 PImax 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善PImax方面,共納入6個RCT[11,12,14-17],包括183例受試者。各研究間存在異質(zhì)性(I2=94%,P<0.00001),采用隨機效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明IMT訓(xùn)練組PImax顯著高于對照組[MD=26.21,95%CI(1.71,50.72),P=0.04]。按干預(yù)時長是否大于8周進行亞組分析。①干預(yù)時長大于8周組:采用隨機效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明IMT訓(xùn)練組PImax顯著高于對照組[MD=16.25,95%CI(5.62,26.88),P=0.003];②干預(yù)時長小于8周組:采用隨機效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義[MD=36.51,95%CI(-0.62,73.64),P=0.05]。見圖8。

圖8 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者PImax比較的Meta分析

2.4.6 PEmax 比較IMT訓(xùn)練組與對照組在改善PEmax方面,共納入4個RCT[11-12,14-15],包括137例受試者。各研究間存在異質(zhì)性(I2=60%,P=0.06),采用隨機效應(yīng)模型分析,結(jié)果表明IMT訓(xùn)練組PEmax顯著高于對照組[MD=21.67,95%CI(5.50,37.85),P=0.0009]。見圖9。

圖9 IMT訓(xùn)練組與對照組對哮喘患者PEmax比較的Meta分析

3 討論

哮喘是全球范圍內(nèi)非常多見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病,在工業(yè)化國家更甚,并且造成了嚴重的健康及經(jīng)濟負擔(dān)[18]。據(jù)研究報道,哮喘可引起膈肌生物力學(xué)改變從而導(dǎo)致吸氣肌功能下降;因此,保持足夠的吸氣肌力量對哮喘患者是至關(guān)重要的[19]。而吸氣肌訓(xùn)練具備成本低、易于應(yīng)用及安全的特點,被認為是哮喘治療的重要非藥物治療手段[3]。且越來越多研究表明[3,20-21],吸氣肌訓(xùn)練可通過提高包括膈肌在內(nèi)的吸氣肌肌力和耐力,從而提升患者肺功能和生存質(zhì)量。本研究納入7個RCT,覆蓋229例受試者,結(jié)果表明,IMT在提高哮喘患者FVC%預(yù)計值、PEF、PImax和PEmax方面明顯優(yōu)于對照組。與Silva等[10]研究相比,本研究納入了2013年后新發(fā)表的研究,同時增加了對FEV1%預(yù)計值、FVC%預(yù)計值、FEV1/FVC、PEF和PEmax影響的定量分析,結(jié)果更具時效性和全面性。

Weiner等[16-17]探索了吸氣肌肌力和呼吸困難癥狀、β2-受體激動劑吸入量的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)患者吸氣肌肌力越強,呼吸困難癥狀越輕微,β2-受體激動劑吸入量越少,因此吸氣肌肌力對哮喘患者有重要意義。本研究結(jié)果表明,IMT可提升哮喘患者吸氣肌肌力26.21cmH2O,但置信區(qū)間分布較寬。由于PImax的最小臨床意義變化值未知,這個提升是否會轉(zhuǎn)化為臨床益處仍不確定。Silva等[10]的系統(tǒng)性綜述顯示IMT顯著提升PImax,置信區(qū)間同樣分布較寬。本研究組通過觀察發(fā)現(xiàn)納入研究干預(yù)時間差異較大,猜測其可能為干擾因素,故進行亞組分析。分析結(jié)果顯示干預(yù)時長大于8周的IMT組PImax顯著提升,異質(zhì)性明顯降低且置信區(qū)間縮窄;干預(yù)時長小于8周的IMT組干預(yù)時長差異較大,3至7周不等,PImax改變無統(tǒng)計學(xué)意義,且異質(zhì)性較高。

納入研究的受試者主要為患有輕度或中度哮喘的成年人,因此本研究結(jié)果可能無法推廣到兒童或重度哮喘患者。此外,所有納入的研究均使用閾值壓力負荷型IMT(Powerbreathe IMT、Respironics IMT、Threshold IMT),因而該結(jié)果無法推廣到阻抗負荷型IMT。盡管試圖在每一環(huán)節(jié)盡量做到系統(tǒng)性,本研究仍存在以下局限性:①部分研究未采用真正的隨機和分配隱藏,無法排除選擇性偏倚。②檢索詞僅限于中、英文,且未檢索未發(fā)表的灰色文獻,無法排除發(fā)表偏倚。③盡管已進行亞組分析,部分研究異質(zhì)性仍具影響。④現(xiàn)有研究主要以肺功能為結(jié)局指標,對患者癥狀、急性加重再入院頻率和生存質(zhì)量等較少報道。

綜上所述,當(dāng)前證據(jù)顯示IMT可有效改善哮喘患者呼吸肌肌力及肺通氣功能部分指標。建議今后的研究納入更多癥狀、急性加重再入院頻率和生存質(zhì)量相關(guān)的結(jié)局指標,開展對重度哮喘以及兒童哮喘的相關(guān)研究,并觀察其長期效應(yīng),以便為臨床治療提供更為可靠的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。