“水封式”閾值負荷鍛煉器對穩定期慢性阻塞性肺疾病患者肺功能和呼吸肌功能的影響

徐向前，郭曉燕，畢蓉蓉

上海中醫藥大學附屬龍華醫院呼吸內科，上海200032

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種常見的、可以防治的呼吸系統慢性病。該病具有病程長、病情易反復發作等特點。當患者出現進行性加重的活動后氣促時，提示患者肺功能嚴重受損，并有可能合并慢性肺源性心臟病。中國地區最新流行病學調結果顯示，40 歲以上人群每8個人中就有1 人是COPD 患者，患病率高達13.7%，總患者人數接近1 億。COPD 已成為我國最常見的重大慢性病之一，也是健康中國2030 行動計劃中重點防治的疾病[1]。目前治療該病的主要方式是藥物治療，能夠緩解患者咳、痰、喘的臨床癥狀，減少或延緩并發癥的產生[2]，但較難完全治愈，而合理有效地進行肺康復鍛煉能夠緩解肺功能的惡化，延緩病情進展。COPD 診治指南（2021年修訂版）也更加明確肯定了肺康復治療的重要地位并呼吁進一步開展COPD肺康復干預策略研究。本文探討水壓負荷式呼吸肌康復訓練器對穩定期COPD患者肺功能和呼吸肌功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取80 例2016年2月—2017年3月上海中醫藥大學附屬龍華醫院肺病科門診就診的穩定期COPD 患者進行研究，其中男性63 例，女性17 例，年齡50～80 歲，平均年齡（65.9±9.6）。按數字表法隨機分為對照組和觀察組，每組40 例。對照組男29例，女性11 例，平均年齡（66.4±9.9）歲，肺功能GOLD 分級為Ⅱ-Ⅲ級，其中2 例急性發作出組；觀察組男34 例，女性6 例，平均年齡（65.4±9.2）歲，肺功能GOLD 分級為Ⅱ-Ⅲ級，其中2 例無法堅持呼吸鍛煉出組。2 組一般資料比較，差異無統計學意義（>0.05），有可比性。

1.2 納入和排除標準 （1）納入標準：符合COPD 的診斷標準，肺功能GOLD 分級為Ⅱ-Ⅲ級的穩定期患者，年齡50～80 歲，性別不限；自愿參加本項研究，簽署知情同意書，依從性好，愿意接受隨訪。（2）排除標準：已知病因或具有特征病理表現的氣流受限患者，如支氣管擴張癥、彌漫性泛細支氣管炎、肺結核等；合并嚴重的心血管疾病，或腫瘤等；年齡不在50～80 歲的患者；未按規定進行呼吸鍛煉者。

1.3 治療方法 對照組采用西醫常規治療，選用葛蘭素史克生產的沙美特羅替卡松吸入粉霧劑（規格50 g/250 g，批號H20150324），早晚各1 次吸入。根據2013 版COPD 診療指南[3]，可適當給予化痰藥，防止其急性加重。觀察組在上述西醫常規治療基礎上同時采用“水封式”閾值負荷鍛煉器進行呼吸肌鍛煉。每日早晚各鍛煉1 次，每次20～30 min，持續12 周。鍛煉時避免過饑過飽，情緒平穩，環境適宜。使用“水封式”閾值負荷鍛煉器（此鍛煉器系龍華醫院呼吸內科醫師自主研發的專利產品，專利號：ZL96227971.4）（見圖1）進行呼吸肌鍛煉，吸氣閾值負荷起始設定為1 cm 水柱高度，可根據患者自身情況調整水柱高度。呼氣閾值負荷起始也可以設定為1 cm 水柱高度，根據患者自身情況調整水柱高度。采用腹式呼吸方法：囑患者吸氣時，盡其所能地向外擴張腹部。呼氣時，盡其最大能力地向內收縮腹部。吸氣時要深且快，呼氣時要緩且慢，完成1 次呼吸動作保持在6～8 s。在能力許可的情況下，囑患者盡可能長時間的屏氣，自身條件不允許的，可以不做屏氣動作，但盡量保證吸氣充分，然后做深慢呼氣。

圖1 "水封式"閾值負荷鍛煉器示意圖

1.4 觀察指標 比較2 組前后肺通氣和容積指標：第一秒用力吸氣容積(FIV1)、肺活量50%時用力吸氣流量(FIF50%)、吸氣峰流速(PIF)、深吸氣量（IC）、最大自主通氣量（MVV)。比較2 組呼吸肌肌力指標：起始吸氣0.1 s 時的吸氣壓(P0.1)、最大吸氣口腔壓(MIP)、最大呼氣口腔壓(MEP)。以及運動耐量測定：6 min 步行試驗（6MWD）、COPD 評估測試（CAT）、呼吸困難問卷（mMRC 問卷）、BODE 指數、圣喬治評分（SGRQ）。

1.5 統計學方法 使用SPSS22.0 統計軟件。組間比較，如數據符合正態分布、方差齊性，則采用多個樣本的方差分析；如數據不符合正態分布，則采用卡方檢驗。組內比較，如數據符合正態分布、方差齊性，則采用兩個獨立樣本重復測量數據的方差分析；如數據不符合正態分布，則采用兩相關樣本卡方檢驗。計量資料用均數±標準差（±s）表示，組間、組內比較采用t 檢驗；計數資料以例和百分率表示，比較采用2檢驗。以<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肺通氣和肺容積指標比較 肺通氣和肺容積指標比較見表1。

表1 2 組患者治療前后肺通氣功能的比較（±s）

表1 2 組患者治療前后肺通氣功能的比較（±s）

注：與本組治療前比較，*<0.05；與對照組比較，**<0.05。PIF 為吸氣峰流速，FIF50%為肺活量50%時用力吸氣流量，FIV1 為第一秒用力吸氣容積，IC 為深吸氣量，MVV 最大自主通氣量

組別時間PIF（L/s）FIF50%（L/s）FIV1（L）IC（L）MVV（L）對照組(n=38）觀察組(n=38）治療前治療后治療前后差值治療前治療后治療前后差值2.21±0.85 2.16±0.87-0.05±0.43 2.40±0.87 2.70±1.00*0.30±0.38**2.07±0.90 2.03±0.87-0.04±0.50 2.23±0.80 2.44±0.96*0.21±0.40**1.71±0.57 1.68±0.63-0.03±0.36 1.86±0.48 2.06±0.59*0.20±0.25**1.68±0.63 1.66±0.59-0.02±0.17 1.84±0.50 2.02±0.54*0.18±0.16**35.80±10.40 35.73±12.05-0.07±5.20 35.07±9.34 40.25±10.12*5.18±3.19**

2.2 呼吸肌力比較 呼吸肌力比較見表2。

表2 2 組患者治療前后呼吸肌力的比較（±s）

表2 2 組患者治療前后呼吸肌力的比較（±s）

注：與本組治療前比較，*<0.05；與對照組比較，**<0.05。P0.1 為起始吸氣0.1 s 時的吸氣壓、MIP 為最大吸氣口腔壓、MEP 為最大呼氣口腔壓

組別時間P0.1（kpa）MIP（kpa）MEP（kpa)對照組(n=38）觀察組(n=38）治療前治療后治療前后差值治療前治療后治療前后差值0.37±0.09 0.36±0.09*-0.01±0.31 0.39±0.14 0.27±0.10*-0.11±0.07**5.86±1.12 5.70±1.11*-0.16±0.22 6.44±1.53 8.25±1.16*1.82±0.75**5.64±1.71 5.57±1.58-0.07±0.51 6.71±1.54 8.28±1.54*1.56±1.02**

2.3 生活質量評分比較 生活質量評分比較見表3。

表3 2 組患者治療前后運動耐力及癥狀評估的比較（±s）

表3 2 組患者治療前后運動耐力及癥狀評估的比較（±s）

注：與本組治療前比較，*<0.05；與對照組比較，**<0.05

組別時間6MWD（M）mMRCCATBODESGRQ對照組(n=38）觀察組(n=38）治療前治療后治療前后差值治療前治療后治療前后差值470.47±35.60 482.55±23.95*12.08±35.25 478.7±25.97 495.31±16.56*16.61±23.42 2.97±0.68 1.37±0.49*-1.61±0.89 2.53±0.51 1.45±0.50*-1.08±0.77**23.87±4.02 10.74±2.34*-13.13±4.60 24.79±3.24 14.89±2.53*-9.89±4.05**4.08±1.19 2.55±1.11*-1.53±0.92 3.82±1.01 2.63±1.02*-1.18±0.65**58.32±8.74 36.51±8.07*-21.81±12.02 60.53±10.45 34.13±5.56*-26.40±10.18

3 討論

近年來，COPD 已成為我國最常見的慢性疾病之一。COPD 患者因氣道阻塞、肺組織彈性回縮力減弱，導致肺泡過度充氣，使得膈肌等呼吸肌做功增加，負荷也增加。隨著功能殘氣量的增多，患者通常會表現出呼吸困難和運動耐力受限。COPD 診治指南（2021年修訂版）指出[1]：慢性非藥物干預是穩定期COPD治療的重要組成部分，與藥物治療起到協同作用。對于存在活動后氣促的COPD 患者，肺康復訓練應作為常規推薦。肺康復一個重要的核心內容就是規律的運動訓練。本項研究通過12 周“水封式”閾值負荷鍛煉器進行針對呼吸肌規律的鍛練，觀察期結束時，觀察組的肺通氣指標PIF、FIF50%、FIV1，以及肺容積指標IC 和MVV 得到改善，與對照組相比差異有統計學意義（<0.05）。2 組呼吸肌肌力的比較中，觀察組的呼吸肌力得到提升，2 組之間差異有統計學意義（<0.05）。在評價生活質量的指標中，2 組患者的mMRC、CAT、BODE、SGRQ 評分，均得到改善，其中在mMRC、CAT、BODE 指標中，組間差異有統計學意義（<0.05）。

COPD 患者由于病程長，癥狀反復，氣流受限呈進行性加重。隨著殘氣量增加，呼吸肌做功增加，呼吸肌容易疲勞導致功能下降，加重患者通氣不足，患者動則氣促更甚。與此同時，COPD 患者的呼吸中樞驅動比健康人明顯增加，長期處于淺快的呼吸模式。呼吸頻率增加，必然引起呼吸肌收縮頻率的增加，這個過程消耗了大量的氧氣及能量[4]。肺康復中的阻抗訓練又稱力量訓練，通過給予患者一定量的負荷來訓練吸氣肌和呼氣肌群，從而增加呼吸肌的肌力和耐力，提高患者肺通氣功能，減輕患者呼吸困難[5]。通過一段時間的肺康復訓練，可以改善患者肺通氣功能，減輕慢性缺氧癥狀和二氧化碳潴留，減少并發癥的產生。通過肺康復訓練，可以預防COPD 患者急性發作，增加日常活動能力，提高生活質量。由此可見，在COPD慢病管理之肺康復計劃中，科學的并且規律的呼吸肌肉運動訓練是重要的一項內容。在2020 版GOLD 指南中，推薦中重度COPD 患者在穩定期或急性加重出院后即可開始肺康復。越早進行規律的肺康復訓練越能降低COPD 患者死亡風險和再入院率，即使是短期的肺康復訓練，患者也能從中獲益[6-8]。肺康復訓練在改善COPD 患者呼吸困難、運動耐力不足以及生活質量方面的作用已被證明超過單純的藥物治療[9-10]。

上海中醫藥大學附屬龍華醫院呼吸內科自主研發的“水封式”閾值負荷鍛煉器，可以增強COPD 患者吸氣肌和呼氣肌群的肌力和耐力，增加患者肺容積和通氣功能，改善患者日常生活質量。對抗阻力呼吸訓練是一種有效的呼吸氣肌鍛煉技術，同時具有一定的治療和肺康復的作用，在提高COPD 患者預后具有重要的現實意義。