綜合性呼吸訓練對頸髓損傷患者呼吸功能的效果

徐東紅，何雅琳，朱云霞，丁 怡，夏松成，王惠芳

上海市養志康復醫院(上海市陽光康復中心)，上海市201619

由于醫學的進步，高位脊髓損傷存活的患者明顯增多，這些患者絕大多數存在不同程度的肺功能障礙。Anke等[1]報道，這類患者由于部分或完全失神經支配，參與呼吸的肌肉部分或完全癱瘓，胸廓運動減弱或消失，由胸式呼吸模式改為腹式呼吸運動模式，常存在限制性通氣功能障礙，一些術后早期患者因為臥床、咳嗽無力等原因往往并發肺部感染，存在阻塞性通氣功能障礙或混合性通氣功能障礙[2-3]。此后Spungen等[4-5]報道，高位脊髓損傷患者即使無明顯肺部感染，也存在氣道阻塞，其原因可能與高位脊髓損傷患者的肺失去交感神經支配，副交感神經占優勢有關。

臨床發現，來本院進行康復治療的脊髓損傷患者雖以病情平穩的恢復期患者為主，一般肺部感染已經得到控制，生命體征比較平穩，但大多數仍然并發明顯的肺功能異常，特別是頸部脊髓損傷患者，絕大多數存在明顯的限制性肺通氣功能障礙，少數并發阻塞性通氣功能障礙。

國外已報道較多關于給予脊髓損傷患者各種不同形式的呼吸訓練對這類患者呼吸功能的影響，如Postma等[6]報道一項單盲隨機對照臨床研究(共40例脊髓損傷患者)，發現經吸氣肌抗阻訓練，患者最大吸氣壓及心理狀態有短期的改善，但是肺活量、氣道流速、生活質量、肺部并發癥與對照組比較無明顯改善。Roth等[7]將29例T1以上脊髓損傷住院康復患者隨機分為對照組和治療組，給予治療組呼氣肌抗阻訓練，兩組肺活量(forced vital capacity,FVC)、第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in 1 second,FEV1)、補呼氣量(expiratory reserve volume,ERV)均較入組時改善(隨機對照臨床研究)，最大呼氣壓與入組時比較也有改善，但只在治療組有顯著性差異，且多變量分析不能提示治療組與對照組比較，肺功能有明顯改善。這些研究的設計、患者脊髓損傷平面、嚴重程度都不一致，不能進行Meta分析，故有學者認為，頸部脊髓損傷患者經過各種物理治療后，呼吸功能的好轉不能完全排除肺功能的自然恢復[8]。

目前高位脊髓損傷患者數量眾多，肺功能明顯受損，且沒有有效的治療方法提升呼吸功能。本研究將各種呼吸訓練相結合，即進行綜合性呼吸訓練，觀察其對高位脊髓損傷恢復期患者肺功能的作用以及安全性如何，為康復訓練提供臨床依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2011年11月至2016年12月在本院住院康復治療的頸髓損傷患者(C3～C6，ASIAA～D級)，病情進入穩定階段，有自主呼吸，氣管切開套管已經拔除或已經堵管。該臨床研究獲得本院倫理委員會的同意。

診斷標準：根據患者的外傷史及影像學檢查，脊髓損傷診斷明確，病變部位在頸段。

嚴重程度評估標準：美國脊柱損傷協會脊髓損傷神經學的分類ASIA2000。

納入標準：意識清楚，無智力障礙，無精神疾病，能進行交流，患者知情同意，自愿參加。

排除標準：①存在腦損傷、肺部挫裂傷、肋骨骨折等，病情偏重，不能進行肺功能測試；②氣管切開切口尚未封堵；③臨床試驗前存在肺部感染或嚴重心肺腎疾病；④認知差、依從性差，不配合治療。

將入組的100例患者根據區位隨機法分為對照組(n=50)和觀察組(n=50)。兩組性別、年齡、體質量指數(body mass index,BMI)、病程、年吸煙量、損傷平面、ASIA分級均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

對照組采用常規康復訓練，包括電動起立床、下肢機器人減重步行訓練等，加強殘存肌力、全身耐力、生活技巧等訓練；每天總訓練時間8 h，每周6 d，持續2個月。

觀察組在常規康復訓練基礎上增加綜合性呼吸訓練，包括吸氣肌訓練、呼氣肌訓練、圓唇呼吸、咳嗽訓練等；每天進行常規康復訓練6 h，綜合性呼吸訓練2 h，總訓練時間8 h，每周6 d，持續2個月。

1.3 肺功能測試

所有患者訓練前及2個月后均用肺功能儀(意大利COSMED)檢查患者肺通氣功能。每天測試前進行機器定標，減少機器造成的試驗誤差，指定一個專門治療師對患者進行肺功能測試。測試前仔細解釋并示范具體測試方法。

輸入患者身體狀況數據(如性別、年齡、身高、體質量等)，機器自動測出其預計值，用鼻夾夾住患者鼻孔，牙齒咬住且口唇包裹住咬嘴，盡量做到口角不漏氣，采用坐姿連續測試3次，取最佳值。機器自動將其肺功能各項指標實際測量值與其預計值進行比較，肺功能各項指標均以實測值占預計值的百分比表示。

觀察指標包括FVC、FEV1、25%肺活量時的最大呼氣流量(maximum expiratory flow rate with remaining 25%vital capacity,MEF25%)和每分鐘最大通氣量(maximum ventilation volume,MVV)，同時比較兩組之間肺功能各項指標的變化程度，觀察肺部感染發生率及是否出現骨折、體位性低血壓、心絞痛等不良事件。

肺部感染診斷標準：①咳嗽、咳痰、呼吸加深加快；②存在肺部啰音；③發熱，體溫超過37.5℃；④肺部影像學檢查有炎性浸潤改變；⑤痰液細菌培養呈陽性。出現以上各項中的3項可以診斷為肺部感染。

1.4 統計學分析

采用SPSS 19.0軟件進行統計分析，計量資料用表示，計數資料用百分比表示，描述性統計用于總結患者一般資料。肺功能指標經正態檢驗，符合正態分布，方差齊性檢驗，方差齊。治療前后肺功能比較采用配對樣本t檢驗，兩組間肺功能各參數值變化的比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料如肺部感染率經連續性修正后采用χ2檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

對照組訓練后FVC、FEV1均增加(P＜0.05)，但訓練前后差值分別為(2.7±7.7)%、(3.8±8.1)%小于臨床最小重要差異(5%)，故認為對照組患者肺通氣功能無明顯改善。觀察組訓練后FVC、FEV1、MEF25%和MVV均顯著增加(P＜0.001)，且訓練前后差值均大于臨床最小重要差異。觀察組訓練前后FVC、FEV1、MEF25%和MVV差值均顯著大于對照組(P＜0.001)。見表2。

納入試驗時兩組患者均無肺部感染，訓練過程中對照組8例發生肺部感染(8/50，16%)，觀察組發生4例(4/50，8%)，兩組間無顯著性差異(P＞0.05)。見表3。

兩組患者均未出現骨折、低血糖、心絞痛等不良事件。兩組患者中各有2例C3ASIA/A～B級男性患者數次出現體位性低血壓(出現頭暈，意識始終清楚，血壓70～90/45～60 mmHg)，予以放低輪椅靠背，穿彈力襪、腹部戴彈力腹圍后好轉。

3 討論

對于脊髓損傷患者，尤其是高位脊髓損傷患者，其心肺功能直接關系到患者的生命。Jackson等[9]及Berlowitz等[10]均報道，頸部脊髓損傷患者呼吸功能明顯降低。C2以上平面完全性脊髓損傷患者死亡率極高，而且難以脫離呼吸機[11-12]。Postma等[6]報道，脊髓損傷患者哪怕進入恢復期(或慢性期)，由于缺乏運動等原因引起肥胖、吸氣肌力量減弱、體能下降等，導致相當一部分患者肺功能下降，下降的幅度明顯超過年齡增長所致的肺功能下降。

脊髓損傷患者由于參與呼吸的肌肉失去神經支配、膈肌運動失常、反射性胸腹部肌肉肌張力升高、咳嗽無力等原因引起肺功能明顯降低，主要是限制性通氣功能障礙，少數存在氣道阻塞[3,13-14]。腹式呼吸訓練(膈肌呼吸)、吸氣肌訓練、圓唇呼吸、咳嗽訓練等常被用于改善脊髓損傷患者的肺功能，但是具體療效各家報道均不一致，總體而言效果不夠明顯[6-7,10,15-17]。將這些呼吸訓練方式相結合，即綜合性呼吸訓練是否對改善這類患者的呼吸功能更加有效，目前尚未見文獻報道。本研究以常規康復訓練作為對照，觀察在常規康復訓練基礎上給予綜合性呼吸訓練對這類患者肺功能的療效及安全性，包括對FVC、FEV1、MEF25%、MVV及肺部感染率的影響。

結果發現，來本院康復訓練的頸部脊髓損傷患者肺通氣功能明顯降低，其肺活量為預計值的44%～46%，而這類患者的肺彌散功能基本正常(總彌散量降低，其降低的百分比與FVC降低的百分比一致，彌散率正常)，這與Forner[18]的報道一致。

對照組經過常規康復訓練2個月，肺功能也有好轉的趨勢，這與Terson de Paleville等[19]及Soyupek等[20]研究發現，在帶有輔助裝置的跑臺上進行減重步行訓練可能通過神經重塑改善患者肺功能結果一致，本研究中常規康復訓練包括減重跑臺步行訓練。對照組經常規康復訓練2個月后，FVC及FEV1較訓練前有好轉，但試驗前后差異均未超過臨床最小重要差異(5%)[21-22]，無明顯臨床意義；另外代表小氣道通暢程度的MEF25%及反映呼吸耐力的MVV變化無統計學意義，故對照組實驗前后的差異不能排除抽樣誤差或實驗誤差所造成的假象，即對照組訓練前后肺通氣功能無明顯改善。該結果說明對照組患者肺功能無明顯降低，常規康復訓練對于維持這類患者的肺功能有一定程度的幫助，其可能機制考慮與常規康復訓練提高患者體能，降低呼吸肌肉的肌張力等有關[19-20]。

本研究觀察組各項肺功能指標均有不同程度的好轉，試驗前后差值均大于臨床最小重要差異，說明觀察組訓練后肺功能明顯改善。

吸煙明顯影響通氣功能，而且最先影響小氣道的功能。本研究觀察組與對照組比較吸煙年支數差異雖然無顯著性差異，但可以看出觀察組吸煙年支數有高于對照組的趨勢。即便如此，觀察組患者肺通氣功能的改善仍明顯好于對照組，表明在常規康復訓練基礎上進行綜合性呼吸訓練，對于頸髓損傷恢復期患者的肺通氣功能有更大的獲益，長期吸煙者更有必要在戒煙的基礎上進行綜合性呼吸訓練。

脊髓損傷患者肺功能初期的恢復主要依靠呼吸肌功能的恢復，同時與脊髓損傷平面以上炎癥和水腫消退有關[23]；肺功能后期的恢復主要是由于膈肌功能的恢復、輔助呼吸肌的參與和胸廓穩定性的增加[16]。本實驗觀察組在常規康復訓練基礎上進行綜合性呼吸訓練，吸氣肌、呼氣肌、膈肌、腹肌都得到鍛煉，核心肌群力量也受到鍛煉，胸廓穩定性增加，膈肌運動的協調性改善，故呼吸功能明顯改善。

本研究樣本量小，不能做到雙盲，不能進行不同頸髓平面、不同嚴重程度的研究，兩組間頸部脊髓平面、嚴重程度均不能做到完全一致，增加了統計學一類錯誤的風險。脊髓損傷急性期、病情較重、并發意識障礙、部分不能享受工傷待遇或無醫療保險的患者均未包括在內，故該研究納入的患者人群存在局限性，綜合性呼吸訓練的療效不能外推至所有脊髓損傷患者。另外兩組患者存在吸煙年支數的差異，雖然無統計學意義，但加上患者體能及運動障礙的程度不一致，同一組內不同個體干預措施也不可能完全一致，均影響試驗結果的可靠性。

另外，Carter等[24]報道，脊髓損傷平面越高，肺部感染發生率越高。綜合性呼吸訓練包括吸氣肌及呼氣肌的力量訓練，呼氣肌力量提高后可以明顯提升咳嗽力量，能有效地進行氣道廓清練習，理論上可以降低肺部感染發生率。本研究對照組肺部感染率16%(8/50)，觀察組肺部感染率8%(4/50)，雖然觀察組肺部感染發生率只是對照組的一半，但由于兩組均為脊髓損傷恢復期患者，病情比較穩定，肺部感染發生率都比較低，樣本量也不夠大，兩組患者的肺部感染率經連續性修正后進行χ2檢驗，無顯著性差異。要明確綜合性呼吸訓練對這類患者肺部感染是否存在明顯的預防控制作用，需要我們進一步擴大樣本量，進行多中心雙盲臨床研究。另外，兩組在整個臨床試驗過程中均未出現嚴重不良事件，說明不管是常規康復訓練還是綜合性呼吸訓練，只要對運動強度、頻率、每次運動持續時間進行監控，可以保證患者的安全。

綜上所述，在常規康復訓練基礎上進行綜合性呼吸訓練，對頸部脊髓損傷恢復期患者的肺功能有更好的短期療效，并且有降低肺部感染的趨勢，只要對訓練的強度、頻次、每次訓練持續時間進行監控，可保證患者的安全。

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