早期下肢肌力訓練在AECOPD無創通氣患者中的療效觀察

陳 林 伍春花

1 南華大學附屬第二醫院胸心醫學中心呼吸與危重癥醫學科，湖南省衡陽市 421001； 2 衡陽市第二精神病醫院藥劑科

下肢肌力訓練是肺康復運動訓練的核心內容，肺康復是指基于患者評估后采用的綜合治療措施，包括健康教育、營養支持、運動訓練等多種方式[1]。無創通氣(Noninvasive positive pressure ventilation，NIPPV)是使用(鼻)面罩進行呼吸支持的方式，它利用氣道內周性正壓變化促使肺擴張改善通氣，降低心肺膈肌氧耗和呼吸肌疲勞，達到治療呼衰的目的[2]。內外研究發現下肢肌力訓練單獨或聯合應用NIPPV治療穩定期慢阻肺(Chronic obstructive pulmonary disease，COPD)并呼衰患者，都能改善心肺功能、增強藥物療效、緩解呼吸肌疲勞，是穩定期患者重要的治療手段[3]，但COPD急性發作(AECOPD)并呼吸衰竭患者NIPPV聯合下肢肌力訓練的應用國內外研究較少，且肌力訓練介入時期、無創通氣使用方法、不良反應等存在較大爭議[4]，本研究對普通病房AECOPD并呼吸衰竭進行無創通氣的患者行早期下肢肌力訓練的治療效果、對心肺功能的影響進行分析，以期為無創通氣患者的早期運動訓練提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年6月—2017年12月因AECOPD并Ⅱ型呼吸衰竭入我院呼吸與危重癥醫學科普通病房住院患者，共42例，年齡63～82歲，平均年齡(69.78±4.69)歲，隨機分為早期下肢肌力訓練組(早期組，22例)和對照組(20例)，兩組患者入院時一般情況差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。所有患者COPD的診斷符合《COPD診治全球防治創議2018版》(GOLD)[5]的診斷標準，無創通氣指征參考張海國等[6]。排除標準：(1)心力衰竭、心律失常、肺栓塞等其他嚴重疾病伴血流動力學不穩定者;(2)下肢骨折或影響下肢功能鍛煉的局部畸形者；(3)神經肌肉疾病，學習認知功能障礙等其他不宜運動訓練者。試驗經過南華附二醫院醫學倫理委員會的審批，所有患者簽署知情同意書。

表1 兩組患者入院時一般情況比較

注：1mmHg=0.133kPa。

1.2 方法

1.2.1 主要儀器和設備：荷蘭飛利浦V60無創呼吸機，國產麥邦MAS100床旁肺功能儀，丹麥雷度米特ABL800型血氣分析儀，美國索諾聲 S-ICU 超聲儀，國產永輝(YH)D25下肢腳踏車康復訓練器。

1.2.2 治療方法：所有患者依據病情給予藥物治療(如抗生素、霧化吸入支擴劑)，早期組予面罩無創通氣輔助，入院后第3天在醫護人員嚴密監護下即開始早期臥位踏車訓練直至出院，鍛煉期間持續心電監測和指脈氧監測。對照組予臥床和無創通氣，其他監護等情況與早期組一致。訓練內容、強度監測：運動訓練與無創通氣同時開始，無創通氣時間2～3次/d，2h/次，臥位踏車訓練2～3次/d，10～30min/次。臥位踏車訓練時，患者應主觀無明顯不適，監測指尖脈搏血氧飽和度≥90%，運動強度通過目標心率和Borg呼吸困難指數量表來監測，將最大心率的60%～75%作為目標心率，運動后Borg量表評分維持4分。

1.3 觀察指標 所有患者均在入院第1天和出院前1d檢查：(1)心肺聯合超聲監測患者心肺膈肌功能[7]：在無創通氣開始和結束1h后進行，患者體位與無創通氣一致。心肺功能監測方法：觀測左室射血分數(LVEF)、據三尖瓣反流估測肺動脈平均壓(mPAP)。膈肌功能監測方法：取第8～10肋右腋中線定位后選測量線，分別測量吸、呼氣末膈肌厚度，取3個呼吸周期測量的平均值，通過公式計算膈肌增厚=(吸-呼)/呼氣末膈肌厚度×100%。(2)床旁肺功能儀檢測治療前后肺通氣功能(FEV1、FEV1/FEV6%)；(3)血氣儀檢測治療前后動脈血氣指標(PaO2、PaCO2)；(4)呼吸困難程度使用 mMRC評分，0～4級共5個等級，級數越高說明呼吸困難越重； (5)住院天數，PaCO2較入院時下降20%的天數(Pa-20CO2)。

2 結果

2.1 兩組治療前、后血氣分析、mMRC評分比較 兩組患者治療后的血氣分析及mMRC評分均較入院時改善，差異有統計學意義(P<0.05)；且早期組治療后各指標較對照組改善更顯著，差異有統計學意義(P<0.05)。見表 2。

表2 兩組治療前、后血氣分析、mMRC評分比較

注：a與同組治療前比較，P<0.05；b與對照組對應變化值比較，P<0.05。

2.2 兩組治療前、后床旁心肺功能檢查比較 對照組患者有2例因呼吸機依賴、重度呼吸困難不能完成床旁肺功能，余治療后的床旁彩超、肺功能兩組均較入院時改善，差異有統計學意義(P<0.05)；除外mPAP、呼氣末膈肌厚度，早期組治療后各指標較對照組改善更顯著，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

2.3 兩組Pa-20CO2和住院天數比較 早期組Pa-20CO2時間和住院時間均較對照組縮短，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表 4。

2.4 不良反應和隨訪結果 早期組有2例出現一過性心動過速，經休息后患者繼續訓練，對照組2例患者不能脫離無創呼吸機，最終帶呼吸機出院。

3 討論

早期運動訓練和肺康復對AECOPD合并呼衰患者的療效目前尚存爭論[8]，本研究發現早期運動訓練組患者呼吸困難評分、無創通氣時間、住院時間較對照組縮短，所有患者均能脫離無創呼吸機，說明本研究結果顯示，早期組患者PaCO2下降、PaO2上升更明顯，PaCO2下降天數縮短，結果中同樣有統計學意義的還有床旁肺功能指標，患者FEV1和FEV1/FEV6也增加，FEV1、FEV6是反映氣流阻塞的良好指標，FEV6可以用來替代FVC，說明早期運動訓練能夠更好地改善AECOPD并呼衰患者的氣道阻力和肺順應性，增加肺通氣和氧合，原因可能與下述因素相關：(1)運動訓練增加下肢和呼吸肌肉斷面，減少Ⅱx型肌纖維，提高細胞氧代謝[10]；(2)運動訓練刺激肺內氣體交換和血液循環，通氣血流比值更加合理[11-12]。膈肌是產生肺通氣動力的主要呼吸肌，呼吸機治療呼衰的同時可能導致膈肌功能障礙，即機械通氣相關膈肌功能障礙(VIDD)，進而產生呼吸機依賴，床旁超聲能夠動態監測患者膈肌功能，膈肌厚度指標及其動態改變是主要的評估指標。本研究發現早期運動訓練患者未出現吸、呼氣末膈肌厚度、膈肌增厚分數的顯著下降，表明早期運動鍛煉確實能夠改善膈肌功能，避免患者發生VIDD，所有患者均能脫機可能與此有關，從而改善了患者的臨床癥狀和生活質量[13]。早期運動訓練相對于臥床休息畢竟是耗氧運動，雖然改善了通氣及二氧化碳潴留，但對于心血管系統是否有負面影響呢？本研究發現兩組患者均有EF值增加，肺動脈壓變化不大，心率下降，血氣分析改善更快更穩定，無明顯不能耐受的心律失常發生，說明運動訓練能夠增加心輸出量，并不增加體肺循環阻力和全身氧耗量。早期運動訓練改善心肺功能的機制可能為：吸氣時，下肢下移牽拉腹部下移, 拉動膈肌向足側移動, 形成胸部和肺內負壓輔助吸氣；呼氣時，下肢向上復位，推動腹部向上回位, 膈肌向頭側上抬, 胸部和肺內負壓減少甚至形成正壓輔助呼氣。這種胸腹內壓節律性高低變化方式部分抵消了胸腹活動受限和運動氧耗增加，保持了膈肌協同運動，使心臟搏動受限以及體循環阻力增高得到代償，心臟負荷減輕，靜脈回心血增多，心輸出量增高，最終使血氣得到改善。國外的研究也發現，腹式呼吸訓練確實可以改善COPD患者血氣、回心血量、減輕氣促等癥狀[14]。

表3 兩組治療前、后心肺功能情況比較

注：a與同組治療前比較，P<0.05；b與對照組相應變化值比較，P<0.05。

表4 兩組Pa-20CO2和住院時間比較

盡早下肢肌力訓練，有助于緩解癥狀，改善生活質量和運動能力，在AECOPD也是有益的[9]。但國內下肢肌力訓練遠未普及，重要原因是早期肺康復起步較晚，適宜的訓練方式尚未達成共識，其對缺氧患者心肺、膈肌功能的影響及作用機制尚未完全闡明，本研究正是基于此目的，采用隨機對照、前瞻的方法，通過監測無創通氣的患者行早期下肢肌力訓練的治療效果、對呼吸力學及血流動力學的影響，探索可能有效的下肢肌力訓練方式及作用機制，以期為無創通氣患者的早期運動訓練提供新的思路和方式。

本研究發現早期臥位踏車可能是NIPPV患者優先選擇的運動訓練方式，理由如下：(1)高強度、持續性運動可能使AECOPD患者獲益最大化，而臥位踏車不需要特殊的設備和場地容易達此目標。(2)臥位踏車容易監測，不像步行、登梯訓練需要轉運呼吸機，更容易在疾病急性期開展。(3)下肢肌力訓練更利于預防深靜脈血栓形成，減少抗凝藥物的使用。國外研究發現也可以日間進行運動訓練，夜間進行NIPPV，更有助于提高日間運動耐力、改善心肺功能，但人力成本無疑會明顯增加[15]。