腦卒中患者的呼吸功能障礙及其康復

黃岳，崔利華，劉麗旭，何靜杰，山磊

腦卒中患者的呼吸功能障礙及其康復

黃岳，崔利華，劉麗旭，何靜杰，山磊

[摘要]呼吸功能障礙是腦卒中相關功能障礙的重要組成部分。腦卒中后呼吸中樞或相關運動通路損傷可直接引起呼吸模式的改變、呼吸肌肌力的下降；腦卒中繼發肺炎、腦卒中伴睡眠呼吸暫停是其他常見且影響腦卒中患者預后的呼吸功能異常。臨床常規體格檢查是呼吸功能評價的基礎。腦卒中患者尤其應注意呼吸模式、呼吸肌肌容積、肌張力的變化。指夾式脈搏血氧飽和度的監測可用于篩查中重度呼吸功能障礙；還可采用動脈血氣分析、睡眠呼吸監測、力學、影像學和電生理手段對呼吸功能進行定量評價。呼吸功能康復的主要目的是增加吸氣肌的肌力和耐力，提高咳嗽能力，改善睡眠呼吸暫停低通氣現象，進而增強心肺適應能力，改善生活質量。

[關鍵詞]腦卒中；呼吸；功能障礙；呼吸肌；綜述

[本文著錄格式]黃岳，崔利華，劉麗旭，等.腦卒中患者的呼吸功能障礙及其康復[J].中國康復理論與實踐, 2015, 21(9): 1055-1057.

CITED AS: Huang Y, Cui LH, Liu LX, et al. Respiratory dysfunction and rehabilitation in stroke (review) [J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian, 2015, 21(9): 1055-1057.

隨著腦卒中發病率的增加、急性期救治效果的提高，腦卒中患者的康復過程逐漸受到重視。以往人們對腦卒中的運動功能、語言功能、認知功能障礙關注較多。近年來，越來越多的臨床醫生開始注意到腦卒中患者的呼吸功能障礙。呼吸功能障礙一般是指肺通氣和/或肺換氣功能障礙，以致動脈血氧分壓(PaO2)低于正常范圍，伴或不伴二氧化碳分壓(PaCO2)升高。嚴重者伴有一系列臨床表現，稱為呼吸衰竭。目前，腦卒中患者呼吸功能障礙的發病率尚無精確報道。2000年，Sulter等對49例急性腦卒中患者的觀察發現，63.3%的腦卒中患者至少發生過1次動脈血氧飽和度持續低于96%，并持續5 min以上的低氧現象[1]。由于氧合曲線的S形變化趨勢，只有PaO2明顯下降時，才會引起氧飽和度的持續明顯降低。因此，呼吸功能障礙在腦卒中患者中并不少見。呼吸功能障礙增加急性期患者死亡率，延長住院時間，導致患者心肺適應性、活動耐力下降，久坐時間延長，不僅影響神經功能的恢復，還會增加再發腦卒中風險[2-3]。本文總結腦卒中后呼吸功能障礙的特點與評價方法，回顧相關康復治療的進展，以便提高對腦卒中患者呼吸功能障礙的重視程度，促進呼吸功能康復的研究。

1　腦卒中相關呼吸功能障礙及其危害

1.1腦損傷所致的呼吸功能障礙

腦干呼吸中樞或額葉運動中樞對呼吸運動的支配須有運動通路參與。腦卒中可直接累及呼吸中樞，也可因累及運動通路，從而引起呼吸功能障礙。腦梗死患者中樞呼吸驅動及呼吸驅動儲備能力較健康人下降，對呼吸相關感覺輸入的整合、調控能力受損，進而出現呼吸模式的改變；且呼吸中樞的應激反應能力下降，在感染等應激狀態下更易出現呼吸衰竭[3-4]。

一項系統回顧顯示，與健康對照組相比，腦卒中患者的最大吸氣壓力與最大呼氣壓力均明顯降低，提示腦卒中患者的吸氣肌肌力與呼氣肌肌力均有所下降[5]。Pinheiro等關于吸氣肌肌力與步行速度的研究發現，無社區步行能力組患者的吸氣肌肌力明顯低于具有社區步行能力的腦卒中患者[6]。這些結果提示，運動通路受損可影響呼吸肌的肌力。另一方面，在呼吸過程中，吸氣階段以膈肌、肋間外肌等肌肉收縮為主，呼氣可通過上述肌肉的放松、胸壁彈性回縮實現。部分腦卒中恢復期患者出現胸廓攣縮，胸壁彈性下降，進一步造成呼氣功能障礙，降低心肺適應性[3]。

1.2腦卒中繼發肺炎

一方面，腦卒中可誘導免疫抑制，增加患者繼發感染的風險；另一方面，患者活動受限、吞咽功能障礙較常見，部分伴有意識障礙，咳嗽反射減弱甚至消失。因此，腦卒中患者易發生卒中相關性肺炎[7-8]。在重癥監護病房，腦卒中患者肺炎的發生率為4.1%～56.6%；在卒中單元，腦卒中患者肺炎發生率為3.9%～44%；在恢復期腦卒中患者中，仍有3.2%～11%并發肺炎[8]。肺炎不僅影響換氣功能，還可累及通氣功能，均加重腦卒中患者呼吸功能障礙。急性卒中患者的胃腸道出血、深靜脈血栓、泌尿系感染等多種并發癥均與繼發肺炎呈明顯相關性[9]。并發肺炎導致腦卒中患者死亡風險增加2～6倍，是腦卒中后死亡的獨立危險因素[10-11]。繼發肺炎的腦卒中患者在急性期平均住院時間延長，醫療費用急劇增加，且恢復期康復評定中神經功能受損更為嚴重[8]。

1.3腦卒中伴睡眠呼吸暫停

睡眠呼吸暫停與腦卒中的關系已受到越來越多的重視。一項系統分析顯示，在2343例缺血性腦卒中、出血性腦卒中及短暫性腦缺血發作患者中，睡眠呼吸暫停低通氣指數(apnea hypopnea index, AHI)>5次/h的患者占72%，AHI>20次/h的患者占38%[12]。AHI>10%的患者所占比例在不同腦卒中的類型間相似[12]。可見，在腦卒中幸存者中，睡眠呼吸暫停綜合征的患病率較高。當然，由于阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea, OSA)是腦卒中的獨立危險因素，部分上述患者可能在腦卒中發生前即存在睡眠呼吸暫停。Martínez-García等對首次缺血性腦卒中患者的觀察顯示，患者在恢復期平均AHI較急性期明顯降低，伴有吞咽障礙者阻塞性睡眠呼吸暫停指數明顯高于無吞咽障礙組；進一步分析發現，是否伴有吞咽障礙是AHI在恢復期降低50%以上的獨立預測因素，推測卒中后咽部肌張力異常可能促發或加重OSA[13]。

腦卒中并發睡眠呼吸暫停有其特點。首先，體位性OSA所占比例高。Dziewas等報導，伴有OSA的急性腦梗死患者，65%為體位性OSA，這與腦卒中后運動功能障礙、體位受限，整個睡眠期中仰臥位所占時間比例增高，而仰臥位會使OSA加重有關[2,14]。其次，急性期后睡眠呼吸障礙的程度可減輕。腦卒中后6周，AHI均數即可較急性期下降20%，可能與腦損傷減輕、肺功能改善、仰臥位睡眠減少、卒中并發癥好轉有關。再次，睡眠呼吸暫停的發生與患者是否伴有打鼾癥狀并不完全一致，超過25%睡眠呼吸暫停患者無打鼾癥狀，而在AHI<5次/h的腦卒中患者中，50%以上伴有打鼾癥狀[12]。更為重要的是，未干預的OSA患者多預后不良，且死亡風險與OSA的嚴重程度有關。多項臨床觀察顯示，并發OSA的腦卒中患者較不并發OSA者死亡率增高，且伴有中重度OSA的患者較輕度OSA者死亡率進一步增加，AHI每增加1個單位，死亡風險增加5%[15-16]。腦卒中并發OSA不僅影響生存率，亦加重神經功能缺損，延長住院及康復時間，增加卒中再發風險[2]。

2　腦卒中患者呼吸功能的評價

臨床常規體格檢查是呼吸功能評價的基礎。腦卒中患者尤其應注意呼吸模式、呼吸肌肌容積、肌張力的變化。指夾式脈搏血氧飽和度監測可用于篩查中重度呼吸功能障礙。此外，還可以采用動脈血氣分析、睡眠呼吸監測、力學、影像學和電生理手段對呼吸功能進行定量評價[17]。

動脈血氣分析中反映呼吸功能的主要指標為PaO2、PaCO2和碳酸氫根濃度。急性呼吸功能障礙，如肺炎、肺不張時，PaO2可明顯下降；而慢性的呼吸功能障礙僅表現為PaO2輕度下降。PaCO2在輕度呼吸功能障礙時降低，提示過度通氣；而在重度通氣功能障礙時，PaCO2增高，伴隨碳酸氫根的代償性增高[17-18]。

評價睡眠呼吸障礙的金標準為多導睡眠圖。該檢查可計算AHI，記錄最低氧飽和度，從而評價睡眠呼吸暫停的嚴重程度；還能夠通過胸、腹式呼吸努力的改變方式，鑒別OSA與中樞性睡眠呼吸暫停。但多導睡眠圖對監測條件和儀器設備要求較高。有研究表明，采用不含腦電圖的睡眠監測裝置、自動調定壓力的持續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure, CPAP)設備評價腦卒中患者的睡眠呼吸情況，結果睡眠呼吸暫停綜合征的發生率與多導睡眠圖監測組無顯著性差異，因此認為三者均可用于腦卒中患者睡眠呼吸暫停的評價[12]。

呼吸肌收縮的效應主要通過呼吸道壓力的變化和肺容積變化體現。對于能夠配合檢查的患者，最大吸氣壓力和最大呼氣壓力能反映呼吸肌隨意運動時的肌力。該檢查裝置相對簡便，操作簡單，易于耐受，相關研究多采用最大吸/呼氣壓力作為呼吸肌肌力評價的方法[4-5,12]。對于口部壓力測量困難的患者，可選擇咳嗽試驗，測量咳嗽壓力，從而間接評價呼氣功能。

動態肺容積即肺功能檢查中的通氣功能指標，如肺活量曲線中呼氣流量的變化、第1秒用力呼氣量、最大自主通氣量等。動態肺容積不僅由呼吸肌肌力決定，還受上氣道阻力、胸廓彈性等多種因素影響，因而在評價呼吸肌肌力方面具有一定的局限性。結合靜態肺容積和支氣管舒張試驗，可用于診斷支氣管哮喘等呼吸系統原發疾病，全面評價患者的呼吸功能。

皮質下呼吸中樞對呼吸運動的控制可在非意識水平完成。口腔阻斷壓(P0.1)等參數是反映該環路呼吸控制能力的指標[4,17]。P0.1是在呼氣末阻斷氣道，最初100 ms吸氣努力而產生的口腔內壓力[17]。P0.1與最大通氣時的口腔阻斷壓(P0.1max)的比值P0.1/P0.1max可反映中樞呼吸驅動的儲備能力。因P0.1測量結果受呼吸肌肌力影響，故可采用P0.1與最大吸氣壓力(PImax)的比值P0.1/PImax對中樞呼吸驅動進行校正。

呼吸控制的相關指標目前在臨床工作中并不常規監測，多在研究中應用。然而，呼吸控制包括感覺輸入、中樞環路和運動輸出3個部分，即使采用P0.1/PImax校正，仍難以鑒別感覺輸入與中樞環路的具體受損部位。另外，上述壓力、氣體流量的檢測需患者配合，不適用于意識障礙、嚴重認知功能障礙或理解能力明顯下降的患者；顱神經損害等患者因口顏面部運動障礙可能導致漏氣，也可影響結果的準確性。

超聲檢查是呼吸功能評價中主要的影像學手段。應用不同形狀、不同分辨率的超聲波探頭，可觀察平靜呼吸和深呼吸時膈肌、輔助呼吸肌的形態和收縮情況，包括膈肌的位置、形態、運動幅度、運動時間和加速度，輔助呼吸肌收縮前后厚度的變化等[17]。與傳統、直觀的胸部X線透視對照，仰臥位膈肌運動幅度的M型超聲測量與之具有良好的一致性，且幾乎不受患者意識水平的影響[19]。當然，超聲檢查依賴于操作者的水平，且探頭放置于肋弓下，存在探查盲區，對左側膈肌的觀察可能受胃腸內或深吸氣時左肺氣體回聲的影響，存在一定的局限性[19]。但對于聲窗良好者，因超聲檢查具有實時、動態、無創的優點，規范的檢查過程仍可用于隨訪評價，觀察康復訓練的效果。

另外，超聲檢查也可用于引導針極肌電圖操作對呼吸肌進行評價。呼吸肌的針極肌電圖檢查準確性較高，但存在氣胸風險；表面肌電圖安全性較好，可用于評價呼吸肌的疲勞情況[17]。

3　腦卒中呼吸功能障礙的康復

腦卒中患者呼吸功能康復的主要目的是增加吸氣肌肌力和耐力，提高咳嗽能力，改善睡眠呼吸暫停低通氣現象，進而增強心肺適應能力，改善生活質量。

Britto等采用隨機對照試驗，應用閾值裝置對11例腦卒中患者進行吸氣訓練，另10例患者接受假訓練作為對照組，8周后，訓練組最大吸氣壓力和吸氣肌肉耐力均明顯提高，而對照組相關指標的無明顯提高；但應用Nottingham健康狀況問卷評價干預前后的生活質量時，兩組患者的生活質量均無明顯提高[20]。Kulnik等設計了評價呼吸肌訓練能否提高咳嗽效力，降低中重度腦卒中患者肺炎發生率的隨機對照研究，其結果值得關注[21]。

對于并發睡眠呼吸暫停的腦卒中患者，體位干預及CPAP是目前指南推薦的一線治療方法[2]。體位干預治療依從性較好，可減輕睡眠呼吸障礙的程度，特別適合急性卒中后輕中度OSA患者的初期治療。Parra等對71例AHI≥20次/h的急性期腦卒中患者進行經鼻面罩CPAP治療，治療組90.9%患者Rankin量表分降低，明顯高于對照組(56.3%)；經過平均23.04個月的隨訪，治療組發生心血管事件的平均時間為14.9個月，明顯長于對照組(7.9個月)，治療組心血管事件死亡率為0，對照組為4.3%，因而認為對伴有中重度睡眠呼吸暫停的腦卒中患者，在卒中早期開始經鼻面罩CPAP治療可能減輕腦損傷，促進神經功能恢復，減少心血管事件及死亡風險[22]。

縱觀腦卒中患者呼吸功能障礙的康復治療，由于呼吸肌隨意運動與非隨意運動的生理特點不盡相同，其運動方式的特殊性使得現有的康復治療存在一定局限性。尤其是對于腦卒中患者，這種影響可能更為突出。相關的研究較少，研究方法有待進一步完善。從腦卒中患者呼吸功能康復治療的適應證，到如何選擇安全、有效的康復治療方案，都需進一步探索，開展高質量的研究來提供較為充分的證據。

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·臨床研究·

作者單位：1.首都醫科大學康復醫學院，北京市100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫院神經康復中心，北京市100068。作者簡介：黃岳(1986-)，女，漢族，北京市人，碩士，醫師，主要研究方向：腦血管病康復。通訊作者：崔利華，副主任醫師。E-mail: cuilh@sina.com。

Respiratory Dysfunction and Rehabilitation in Stroke (review)

HUANG Yue, CUI Li-hua, LIU Li-xu, HE Jing-jie, SHAN Lei
1. Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine, Beijing 100068, China; 2. Department of Neurorehabilitation, Beijing Bo'ai Hospital, China Rehabilitation Research Center, Beijing 100068, China

Abstract:Respiratory dysfunction is a significant part of disorders associated with stroke. Stroke could impair respiratory center or motor pathway, leading to alter breath pattern or reduced respiratory muscle strength. Pneumonia secondary to stroke and stroke-associated sleep apnea are common respiratory disorder, which are adverse to the prognosis of stroke. Clinical routine physical examination is basic evaluation of respiratory function. Attention should be paid especially in breath pattern, respiratory muscle volume and muscle tone. Multiple quantitative assessments include arterial blood gas analysis, sleep apnea monitoring, dynamical, imaging and electrophysiological tests. Rehabilitation can be used to improve the inspiratory muscle strength, endurance and cough effectiveness, reduce sleep apnea hypoventilation, enhance the cardiorespiratory fitness, finally improve the quality of life in stroke patients.

Key words:stroke; respiration; dysfunction; respiratory muscle; review

(收稿日期：2015-04-11修回日期：2015-07-06)

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2015.09.015

[中圖分類號]R743.3

[文獻標識碼]A

[文章編號]1006-9771(2015)09-1055-03