腦卒中患者心肺功能及其影響因素研究

錢貞，阮秋香，何俊，張秋陽，陳偉

腦卒中是嚴(yán)重危害人類健康的常見病、多發(fā)?。?］，除可導(dǎo)致患者肢體、語言、吞咽功能障礙外，還會引起心肺功能下降［2］，進(jìn)而影響患者社會參與度、生活質(zhì)量［3］并增加卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)［4］。既往研究表明，提高心肺功能對腦卒中患者運(yùn)動功能恢復(fù)及生活能力提高具有積極作用［5］，因此心肺功能訓(xùn)練已用于腦卒中患者康復(fù)階段并引起人們重視［6］。最大攝氧量（VO2max）是機(jī)體在遞增負(fù)荷運(yùn)動過程中攝取及使用氧氣的最大能力，其是目前臨床上判定機(jī)體運(yùn)動能力和心肺功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”［2］，但腦卒中患者因伴有多功能障礙而導(dǎo)致VO2max獲取困難，因此臨床常采用峰值攝氧量（VO2peak）代替VO2max評估機(jī)體心肺功能。本研究旨在分析腦卒中患者心肺功能及其影響因素，以期為腦卒中患者制定個(gè)體化心肺功能干預(yù)方案及提高康復(fù)效果提供參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) （1）年齡40～80歲；（2）有坐、站體位轉(zhuǎn)換能力者；（3）能獨(dú)立步行3 min（可使用助行器、拐杖等）且無明顯疼痛限制者［7］；（4）簡易精神狀態(tài)檢查量表（Mini-mental State Examination，MMSE）評分≥24分且有一定理解能力者［4］。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn) （1）有美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)學(xué)會運(yùn)動測試禁忌證者［8］；（2）合并重度高血壓及未控制的代謝性疾病如糖尿病等者［9］；（3）伴有影響心肺運(yùn)動試驗(yàn)的其他肌肉、骨骼問題，如肌肉拉傷、骨折等；（4）偏癱側(cè)肢簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分＜50分者；（5）偏癱側(cè)下肢改良Ashworth分級≥3級者。

1.2 研究對象 選取2016年12月—2018年9月徐州市中心醫(yī)院康復(fù)科收治的腦卒中患者80例，均經(jīng)顱腦CT或磁共振成像（MRI）等檢查確診，且病情穩(wěn)定。其中4例患者因不能佩戴收集氣體的面罩而剔除研究，根據(jù)VO2peak將76例患者 分 為 A 組（VO2peak為 16～19 ml·kg-1·min-1，n=18）、B 組（VO2peak為 12～15 ml·kg-1·min-1，n=26） 和 C 組（VO2peak為7～11 ml·kg-1·min-1，n=32）。本研究經(jīng)徐州市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有患者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.3 方法

1.3.1 一般資料收集 自行設(shè)計(jì)患者一般資料調(diào)查表，由醫(yī)務(wù)人員一對一詢問并填寫患者一般資料調(diào)查表，內(nèi)容包括年齡、性別、文化程度、婚姻狀況、卒中類型、偏癱部位、病程、有無基礎(chǔ)疾病、有無不良生活習(xí)慣、日常運(yùn)動習(xí)慣情況及是否使用β-受體阻滯劑。

1.3.2 相關(guān)量表評定 由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的醫(yī)務(wù)人員評定所有患者簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表、MMSE、日常生活活動能力量表（activities of daily living，ADL）及Berg平衡量表，其中簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表包括上肢功能33項(xiàng)66分和下肢功能17項(xiàng)34分，滿分100分，評分越高提示患者運(yùn)動功能越好［10］；MMSE包括時(shí)間定向力、地點(diǎn)定向力、即刻記憶、注意力和計(jì)算力、延遲記憶、語言及視空間7項(xiàng)內(nèi)容共30道題，滿分30分，評分越高提示患者認(rèn)知功能越好［11］；ADL包括進(jìn)食、洗澡、修飾、穿衣、大便、小便、如廁、床椅轉(zhuǎn)移、平地走45 m及上下樓梯共10項(xiàng)內(nèi)容，滿分100分，評分越高提示患者日常生活能力越好［12］；Berg平衡量表包括坐到站、無支撐站立、無支撐坐位、站到坐、轉(zhuǎn)移、閉眼站、雙腳站（并腳站立）、張開雙臂向前伸、向后看、從地板上取物、轉(zhuǎn)360°（原地轉(zhuǎn)圈）、把腳交替放在凳子（雙腳交替蹋凳）、用一只腳站在面前（前后腳直線站立）及單腳站立共14項(xiàng)內(nèi)容，每項(xiàng)評分0～4分，滿分56分，評分越高提示患者平衡能力越好［13］。

1.3.3 心肺運(yùn)動試驗(yàn) 所有患者采用功率自行車（型號：D-72475，意大利COSMED公司生產(chǎn)）、COSMED運(yùn)動心肺功能測試及代謝分析系統(tǒng)（型號：K4b2，意大利COSMED公司生產(chǎn)）進(jìn)行心肺運(yùn)動試驗(yàn)，具體如下。

1.3.3.1 心肺運(yùn)動試驗(yàn)前 試驗(yàn)前需對儀器容量、流量、氣體進(jìn)行定標(biāo)，要求患者試驗(yàn)前24 h內(nèi)避免劇烈活動、試驗(yàn)前6 h內(nèi)禁喝咖啡及飲酒、試驗(yàn)前2 h內(nèi)禁食；此外，試驗(yàn)房間需備有氧氣瓶、除顫儀、急救藥物等。首先將受試者安全轉(zhuǎn)移到功率自行車上，再佩戴收集氣體的面罩及檢測血壓的袖套，連接12導(dǎo)聯(lián)心電圖，根據(jù)患者身高、體質(zhì)量、性別、年齡、肢體功能、日常運(yùn)動習(xí)慣等選擇5～15 W/min的功率遞增方案（斜坡式遞增方案）進(jìn)行癥狀限制性最大遞增心肺運(yùn)動試驗(yàn)。如患者足內(nèi)翻嚴(yán)重而不能將偏癱足穩(wěn)定地保持在自行車腳蹬上，則需要使用彈力繃帶將偏癱足安全地固定在自行車腳蹬上。

1.3.3.2 心肺運(yùn)動試驗(yàn)過程 （1）靜息期：觀察并記錄患者靜息心電圖、心率和血壓，持續(xù)1 min；（2）熱身期：無負(fù)荷運(yùn)動，踏車速度50 r/min［14］，持續(xù)3 min；（3）功率負(fù)荷期：按預(yù)先選擇的方案逐漸增加功率，直到達(dá)到最大運(yùn)動負(fù)荷或出現(xiàn)試驗(yàn)終止標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)8～12 min，此階段每2 min記錄1次心電圖和血壓，密切觀察受試者面部表情和手勢，如踏車速度＜45 r/min則進(jìn)行口頭鼓勵；（4）恢復(fù)期：心肺運(yùn)動試驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)作無負(fù)荷緩慢踏車3 min，靜息3 min，觀察患者臨床癥狀、血壓、心率恢復(fù)情況?；颊邼M足以下至少一項(xiàng)即為達(dá)到最大運(yùn)動負(fù)荷：（1）攝氧量達(dá)到平臺期且不再增加（VO2增加＜150 ml/min）；（2）心率＞年齡預(yù)測最大心率（APMHR）的90%［15］，針對服用β-受體阻滯劑的患者該指標(biāo)調(diào)整為85%［16］；（3）峰值呼吸交換率（peak respiratory exchange ratio，RERpeak）＞1.0［17］；（4）Borg 自主感覺勞累分級表 ＞17 級［18］。

1.3.3.3 心肺運(yùn)動試驗(yàn)終止標(biāo)準(zhǔn) 出現(xiàn)以下標(biāo)準(zhǔn)中的任意一項(xiàng)應(yīng)立即終止試驗(yàn)：（1）達(dá)到最大運(yùn)動負(fù)荷；（2）患者意志疲勞要求終止試驗(yàn)；（3）患者不能保持規(guī)定的踏車速度［19］；（4）出現(xiàn)美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)學(xué)會規(guī)定的絕對和相對運(yùn)動終止指征［8］。

1.3.3.4 心肺運(yùn)動試驗(yàn)指標(biāo) 記錄所有患者心肺運(yùn)動試驗(yàn)過程中VO2peak和峰值攝氧量占預(yù)計(jì)值的百分比（VO2peak%pred）；采用V-斜率法（V-slope）評估患者心肺運(yùn)動試驗(yàn)過程中無氧閾（anaerobic threshold，AT），并測量達(dá)到AT時(shí)攝氧量（VO2AT）；采用Borg自主感覺勞累分級表評估患者最大運(yùn)動負(fù)荷時(shí)呼吸困難和腿部疲勞程度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以（x ±s）表示；計(jì)數(shù)資料分析采用χ2檢驗(yàn)；腦卒中患者心肺功能影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 心肺運(yùn)動試驗(yàn)結(jié)果 76例患者均順利完成心肺運(yùn)動試驗(yàn)，且未發(fā)生任何不良事件。其中68例（占89%）患者達(dá)到最大運(yùn)動負(fù)荷，48例（占63%）患者可確定AT。VO2peak為（12.89±3.42）ml·kg-1·min-1，VO2peak%pred 為（46.0±6.1）%，最大運(yùn)動負(fù)荷時(shí)呼吸困難、腿部疲勞評分分別為（14.84±0.97）分、（15.55±0.86）分。試驗(yàn)終止原因：腿部疲勞38例，全身疲勞14例，不能保持規(guī)定的踏車速度10例，胸悶、呼吸困難10例，要求終止試驗(yàn)4例。

2.2 腦卒中患者心肺功能影響因素的單因素分析 三組患者文化程度、婚姻狀況、卒中類型、偏癱部位、病程、有無基礎(chǔ)疾病、是否使用β-受體阻滯劑及Berg平衡量表評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；三組患者年齡、性別、有無不良生活習(xí)慣、日常運(yùn)動習(xí)慣、簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分、MMSE評分及ADL評分比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，見表1）。

2.3 腦卒中患者心肺功能影響因素的多因素Logistic回歸分析 將VO2peak作為因變量，將單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的指標(biāo)作為自變量（變量賦值見表2）進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，年齡、性別、不良生活習(xí)慣、規(guī)律的日常運(yùn)動習(xí)慣、簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分85～95分、簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分96～99分、MMSE評分27～28分及MMSE評分29～30分是腦卒中患者心肺功能的獨(dú)立影響因素（P＜0.05，見表3）。

表2 變量賦值Table 2 Variable assignment

表3 腦卒中患者心肺功能影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of cardio-pulmonary function in patients with stroke

表1 腦卒中患者心肺功能影響因素的單因素分析〔n（%）〕Table 1 Univariate analysis on influencing factors of cardio-pulmonary function in patients with stroke

3 討論

3.1 腦卒中患者心肺功能特點(diǎn) 既往研究表明，VO2peak＜15 ml·kg-1·min-1預(yù)示著患者失去獨(dú)立生活能力［20］，而本組患者VO2peak為（12.89±3.42）ml·kg-1·min-1， 與 BAERT 等［21］研究結(jié)果顯示腦卒中患者 VO2peak介于 11.4～17.3 ml·kg-1·min-1相一致，此外本組患者VO2peak%pred為（46.0±6.1）%，提示腦卒中患者心肺功能降低并影響到患者的日常生活能力。因此，建議臨床根據(jù)心肺運(yùn)動試驗(yàn)結(jié)果制定個(gè)性化運(yùn)動處方以提高腦卒中患者心肺功能及生活能力，進(jìn)而減輕患者家庭及社會負(fù)擔(dān)。

3.2 腦卒中患者心肺功能的影響因素

3.2.1 年齡、性別 本研究結(jié)果顯示，年齡是腦卒中患者心肺功能的獨(dú)立影響因素，分析其原因主要為隨著年齡增長機(jī)體最大心率下降、心臟變時(shí)性功能不全，進(jìn)而影響患者心肺功能［22］。BILLINGER等［23］研究結(jié)果顯示，女性腦卒中患者VO2peak約是男性患者的70%，提示女性腦卒中患者心肺功能明顯低于男性患者。本研究結(jié)果顯示，女性是腦卒中患者心肺功能的危險(xiǎn)因素，因此女性腦卒中患者更應(yīng)積極進(jìn)行有氧訓(xùn)練以提高心肺功能，進(jìn)而預(yù)防機(jī)體長期缺乏運(yùn)動引起的心血管功能障礙、代謝失調(diào)及肌肉萎縮無力等。

3.2.2 不良生活習(xí)慣、日常運(yùn)動習(xí)慣 本研究結(jié)果顯示，不良生活習(xí)慣是腦卒中患者心肺功能的危險(xiǎn)因素。SUTBEYAZ等［24］研究發(fā)現(xiàn)，偏癱患者在康復(fù)訓(xùn)練過程中多采取臥位、坐位，而用在改善心肺功能方面的時(shí)間＜3 min，提示傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練模式不能有效改善患者心肺功能，迫切需要縮短患者靜坐訓(xùn)練時(shí)間并延長主動運(yùn)動時(shí)間。此外，有研究表明，不吸煙的腦卒中患者有氧訓(xùn)練后心肺功能明顯優(yōu)于吸煙者［20］，因此臨床醫(yī)生應(yīng)積極勸導(dǎo)腦卒中患者戒煙。本研究結(jié)果還顯示，規(guī)律的日常運(yùn)動習(xí)慣是腦卒中患者心肺功能的保護(hù)因素，與BOSS等［4］研究發(fā)現(xiàn)體力活動與心肺功能的結(jié)論有關(guān)相一致。

3.2.3 肢體運(yùn)動功能 TSENG等［25］研究發(fā)現(xiàn)，腦卒中患者運(yùn)動控制能力與心肺功能呈正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分高是腦卒中患者心肺功能的保護(hù)因素，分析其原因主要如下：（1）肢體運(yùn)動功能較好的腦卒中患者日常康復(fù)訓(xùn)練參與度較高，自我照料及社會參與多，這均有助于改善患者心肺功能；（2）心肺運(yùn)動試驗(yàn)需雙手握住自行車把手、雙下肢交替協(xié)調(diào)屈伸配合完成，因此腦卒中患者偏癱側(cè)肢運(yùn)動功能越好則越易在試驗(yàn)過程中充分展現(xiàn)心肺功能。

3.2.4 認(rèn)知功能 心肺運(yùn)動試驗(yàn)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，而認(rèn)知功能偏低者在接近最大努力狀態(tài)時(shí)可能因不能準(zhǔn)確評估疲勞程度或過度擔(dān)心安全而提前終止測試，進(jìn)而影響試驗(yàn)結(jié)果，因此本研究僅納入MMSE評分≥24分且有一定理解能力的腦卒中患者。本研究結(jié)果顯示，MMSE評分高是腦卒中患者心肺功能的保護(hù)因素；RAND等［26］研究表明，運(yùn)動訓(xùn)練不僅能改善患者心肺功能，還能同步改善患者認(rèn)知功能，因此伴有認(rèn)知功能下降的腦卒中患者進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練十分必要。

3.2.5 其他 正常情況下，心肺功能主要依賴呼吸、心血管及肌肉骨骼完整的功能狀態(tài)［8］。BILLINGER等［23］研究結(jié)果表明，腦卒中患者并發(fā)心臟病是其體能下降的主要影響因素之一。但本研究納入的患者中合并心肺疾病者數(shù)量不多且病情不嚴(yán)重，尚不用限制體能活動，因此未單獨(dú)分析心肺疾病與腦卒中患者心肺功能的關(guān)系。單因素分析結(jié)果顯示，三組患者ADL評分間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；但多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，ADL評分并不是腦卒中患者心肺功能的獨(dú)立影響因素，分析其原因可能與ADL評分僅能間接反映患者肢體功能，因此其對心肺功能的影響不明顯。此外，本研究采用功率自行車進(jìn)行心肺運(yùn)動試驗(yàn)，對患者平衡能力要求較低，因此本研究未發(fā)現(xiàn)Berg平衡量表評分對腦卒中患者心肺功能產(chǎn)生重要影響。

綜上所述，腦卒中患者心肺功能明顯下降，其中規(guī)律的日常運(yùn)動習(xí)慣、簡化Fugl-Meyer運(yùn)動功能評分量表評分高及MMSE評分高是腦卒中患者心肺功能的保護(hù)因素，年齡大、女性、不良生活習(xí)慣是腦卒中患者心肺功能的危險(xiǎn)因素，臨床應(yīng)參考上述影響因素制定個(gè)性化運(yùn)動處方，以有效改善腦卒中患者心肺功能。但本研究仍存在以下局限：（1）因排除嚴(yán)重功能障礙患者而導(dǎo)致納入樣本量較小，因此可能高估腦卒中患者心肺功能，導(dǎo)致結(jié)論的推廣受限，下一步需尋找適合不同嚴(yán)重程度功能障礙腦卒中患者使用的測試設(shè)備；（2）本研究為單中心研究。因此本研究結(jié)果結(jié)論仍需擴(kuò)大樣本量、聯(lián)合多中心進(jìn)一步研究證實(shí)。