肺癌手術患者呼吸肌訓練效果的系統評價

吳白女 米元元 杜世正 智曉旭 邾萍 趙雪 李科瑾 李建囡 董高悅

(1.江蘇省腫瘤醫院胸外科110區,江蘇 南京 210009；2.南京中醫藥大學護理學院,江蘇 南京 210023；3.華中科技大學附屬協和醫院重癥醫學科，湖北 武漢 430000)

肺癌是世界范圍內與癌癥相關死亡的主要原因[1]，5年生存率只有19%[2]。在我國，近年來肺癌的發病率和死亡率呈明顯上升趨勢。國家癌癥中心2019年發布的數據顯示，2015年中國新發肺癌病例約為78.7萬例，發病率為57.26/10萬，位于惡性腫瘤發病率第一位[3]。手術是肺癌最主要的治療方法，尤其是早期肺癌患者[4]。但肺癌手術術后肺部并發癥(Pulmonary complications,PPCs)的發生率較高，術后肺部并發癥的預防直接影響了手術風險，術后并發癥的發病率和死亡率的增加與生活質量的下降也密切相關[5]。雖然引起肺部并發癥的原因是多因素的，但呼吸肌功能障礙被認為是肺部并發癥發生的一個促進因素，其原因是手術引起呼吸肌力學和功能的改變[6]。研究[7]表明，阻力式呼吸肌訓練可增加吸氣肌的力量和耐力，改善患者休息時的呼吸困難和運動耐受力。但也有研究[6]顯示，術后2周呼吸肌訓練與單純呼吸練習和早期活動相比，對呼吸肌力無明顯影響。呼吸肌訓練主要包括以下訓練內容：腹式呼吸訓練:該訓練的目的是增強膈肌。患者取仰臥位，通過鼻子慢慢地吸氣，使他們的肺活量達到最大，然后，患者短暫地屏住呼吸，通過嘴唇緩慢呼氣，腹部肌肉收緊[8]；吸氣肌訓練:此項訓練是為了加強肋間肌肉，通過使用呼吸訓練設備,在吸氣時產生一定阻力，使患者吸氣時達到一定程度的自覺用力，并維持這種用力，吸氣阻力可逐漸增加[6，8-10]；另外還包括部分的傳統阻力訓練，阻力訓練可使用專業的訓練儀器或橡皮筋等[8,11]。

隨著加速康復外科(Enhanced recovery after surgery，ERAS)理念的普及，圍手術期肺康復訓練對于提高患者手術耐受度、術后幫助患者快速恢復、縮短患者住院時間均有很大意義[12]。然而，國內肺康復護理發展仍處于初級階段，作為肺康復訓練重要組成部分的呼吸肌功能訓練[13]，大部分研究中對其描述的訓練方法存在差異，且研究間有關獲益的程度不一致[14]。如劉菁菁[15]、孫彩玲等[16]研究均顯示術前呼吸肌訓練能顯著降低患者在術后出現各種并發癥，改善患者的呼吸功能和肺功能，提高患者的呼吸指數。而Brocki等[6]研究顯示，呼吸肌訓練除改善術后第3天及第4天的氧和情況，在任何時間點，最大吸氣壓(Maximal inspiratory pressure，MIP)、最大呼氣壓(Maximal expiratory pressure，MEP)、肺容積或功能表現的影響及肺炎發病率均無明顯改善。Pehlivan 等[7]研究也顯示，呼吸肌訓練能提高外周血氧飽和度及縮短住院時間，但肺功能及肺部并發癥等方面均無明顯獲益。Huang等[8]研究顯示，單純呼吸肌鍛煉對肺癌患者術后6MWT、肺通氣功能及肺部并發癥均無明顯改善。從研究組檢索結果來看，盡管呼吸肌訓練廣泛應用于各類疾病，但國內關于肺癌手術患者的呼吸肌訓練效果系統評價尚且較少，類似研究中，宋艷蕾等[18]系統評價中僅納入2項研究，樣本量少；Wang Y等[7]也曾做了類似系統評價，但其納入研究對象主要為肺癌手術患者及合并COPD患者，納入研究對象與本研究存在差異。因此，本研究欲通過開展呼吸肌訓練對肺癌患者術后影響的系統評價，探究呼吸肌訓練對肺癌手術患者的具體影響。

1 資料與方法

1.1檢索策略 檢索PubMed、OVID、Cochrane Library、CINAHL、 Web of science、中國知網(CNKI)、中國生物醫學數據庫(CBM)數據庫。檢索時間自建庫至2020-05-15。檢索語言為中文和英文。檢索采取主題詞與自由詞相結合的方式進行。中文檢索詞包括：肺癌；呼吸肌訓煉/呼吸訓練/呼吸功能訓練/呼吸肌運動；手術/術后/圍術期。英文檢索詞包括：lung/pulmonary；Cancer*/carcinoma*/ tumor*/neoplasm*/ malignanc*；Breathing Exercises/Muscle Training,Respiratory/Respiratory Muscle Training/Exercise,Breathing/Training,Respiratory Muscle/inspiratory muscle training/chest physical therapy/pulmonary physiotherapy/physiotherapy/expiratory muscle training；Surger*/*operat*/Postoperative/perioperative period/perioperative/perioperation/Round operation period/After operation/post operation/Period,Perioperative/Perioperative Periods/Periods,Perioperative。

1.2文獻納入和排除標準 納入標準:(1)納入研究對象為肺癌手術患者。(2)干預措施為術前呼吸肌訓練：主要包括腹式呼吸訓練[7]、吸氣肌訓練[6,8-10]、阻力訓練等[8,11]。(3)對照措施為常規術前護理。(4)結局指標為肺通氣功能、6MWT、PPC、住院時間等。(5)研究類型為RCT。排除標準：數據不全的研究。

1.3資料提取與質量評價 由2名評價員獨立對文獻進行納入和評價，文獻納入和質量評價如有分歧，則共同討論或由第3位評價者協商解決。2評價員均為胸外科護理人員，研究生學歷，均接受過專業循證課程培訓，掌握文獻質量的評分標準。第3位評價員為循證護理學專業副教授。提取的文獻有效數據包括：研究者、發表年份、樣本量、干預措施、對照措施、隨訪時間、結局指標等。本研究中RCT 評價標準采用Cochrane協作網關于干預性研究系統評價手冊5.1.0版(Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions Version 5.1.0,2011)。

1.4統計學方法 采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析，二分類變量采用比值比(OR)及其95%可信區間(95%CI)表示，連續變量采用標準均數差(SMD) 及其95%CI表示，依據I2值評價研究間的異質性，當P>0.1、I2≤50% 時,采用固定效應模型;當P<0.1、I2>50% 時，說明研究間統計學異質性較高，采用隨機效應模型；若異質性過大且無法判斷來源或結局指標的評價只有單篇研究時，采用描述性分析。

2 結果

2.1文獻檢索 文獻檢索流程，見圖1。初步檢索出757篇,其中英文文獻570篇，查重114篇，通過閱讀題目及摘要篩選獲得51篇,進一步閱讀全文，根據納入和排除標準,最終納入12篇文獻，其中英文9篇,中文3篇，共693例患者。納入研究的一般資料，見表1。

圖1 文獻檢索流程圖

表1 納入研究的一般資料

續表1 納入研究的一般資料

2.2納入研究的方法學質量評價結果 本研究納入的12篇研究中，6項研究[6,，8，11，15-16，22]描述了隨機序列的產生方法，4項研究[6-9,11]實施了隨機分配的分配隱藏，所有研究均未對研究對象及干預者實施盲法，5項研究[6，8-11]對結果評估者實施盲法，10項研究[6-9,15-17，19-22]將失訪情況控制良好，6項研究[6,8,10-11，17，20]在研究開始前進行了注冊，并提供了注冊號，3項研究[15-16，22]存在其他偏倚風險高的情況，主要原因為這3項研究干預措施存在基線不平等，且未提及任何隨訪相關內容。見圖2和圖3。

圖2 納入研究的方法學質量評價總體概況二維碼

2.3呼吸機訓練對肺癌患者術后結局指標影響的Meta分析

2.3.16MWT 5項研究[6-9,11,16]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者6MWT的影響，各研究采用連續型變量表示干預后與干預前6MWT的差值，采用MD模式進行分析，各研究間統計異質性大(P=0.04，I2=61%)，進行敏感性分析發現，當去除孫彩玲等[16]的研究時，異質性顯著降低(P=0.4，I2=0%)，表明孫彩玲等[16]研究是異質性的主要來源，因此采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示：呼吸肌訓練對肺癌患者6MWT無明顯影響[MD=4.88，95%CI(-19.58,29.35)，P=0.70]。見圖4。

2.3.2肺通氣功能——FEV1% 5項研究[6,9,16,19-20]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者肺通氣功能(FEV1%)的影響，各研究間統計異質性小(P=0.81，I2=0%)，差異有統計學意義[MD=3.77，95%CI(1.6,5.94)，P=0.000 7]，見圖5。進行敏感性分析發現，當去除孫彩玲等[16]的研究時，結果發生顯著性改變[MD=3.19，95%CI(-1.98,8.35)，P=0.23]，說明該項Meta分析穩定性較差，原因可能是孫彩玲等[16]的研究干預措施較其他研究存在較大的異質性，采用隨機效應模型，因此結果不能說明試驗組和對照組在FEV1%上差異有統計學意義。

圖5 呼吸肌訓練與常規護理對肺癌患者術后FEV1%的影響

2.3.3肺通氣功能——FVC% 3項研究[6,8,11]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者肺通氣功能(FVC%)的影響，各研究間異質性小(P=0.82，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示，試驗組和對照組在FVC%上差異無統計學意義[MD=4.33，95%CI(-2.19,10.85)，P=0.19]。見圖6。

圖6 呼吸肌訓練與常規護理對肺癌患者術后FVC%的影響

2.3.4肺部并發癥——肺炎 9項研究[6-10,15-16,20-22]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者肺炎的影響，各研究間統計異質性小(P=0.71，I2=0%)，但國內外研究間干預措施異質性較大，因此采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示試驗組與對照組肺炎的發生風險差異具有統計學意義[OR=0.46，95%CI(0.26,0.82)，P=0.008]。見圖7。

圖7 呼吸肌訓練與常規護理肺癌術后肺炎發生率的影響

2.3.5肺部并發癥——肺不張 7項研究[6-9,10，15-17]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者肺不張的影響，各研究間統計異質性小(P=0.34，I2=12%)[OR=0.41，95%CI(0.18，0.95)，P=0.04]，見圖8。進行敏感性分析發現，當去除孫彩玲等[16]的研究時，結果發生顯著性改變[OR=0.60，95%CI(0.27,1.31)，P=0.20]，說明該項Meta分析穩定性較差，可能是國內外研究間干預措施異質性較大，因此采用隨機效應模型進行Meta分析，但結果不能說明試驗組與對照組術后肺不張發生風險差異有統計學意義。

圖8 呼吸肌訓練與常規護理肺癌術后肺不張發生率的影響

2.3.6肺部并發癥——呼吸衰竭 6項研究[8,10,16-17，20，22]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者肺不張的影響，各研究間統計異質性小(P=1.00，I2=0%)[OR=0.26，95%CI(0.08,0.84)，P=0.02]，見圖9。進行敏感性分析發現，當去除孫彩玲等[16]的研究時，結果發生顯著性改變[OR=0.32，95%CI(0.08,1.29)，P=0.11]，P=0.20]，說明該項Meta分析穩定性較差，可能是國內外研究間干預措施異質性較大，因此采用隨機效應模型進行Meta分析，但結果不能說明試驗組與對照組術后呼吸衰竭發生風險差異有統計學意義。

圖9 呼吸肌訓練與常規護理對肺癌患者術后呼吸衰竭發生率的影響

2.3.7機械通氣時間>48 h 3項研究[6，8-9]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者機械通氣時間延長發生率的影響，各研究間異質性較小(P=0.17，I2=47%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示呼吸肌訓練能對肺癌患者機械通氣時間>48 h發生風險無明顯影響[OR=1.63，95%CI(0.35,7.63)，P=0.54]。見圖10。

圖10 呼吸肌訓練與常規護理對肺癌患者術后機械通氣時間延長發生率的影響

2.3.8住院時間 8項研究[8-11,15,17，20，22]評價了呼吸肌訓練對肺癌患者住院時間的影響，各研究采用連續性變量表示住院天數，采用MD模式進行分析，各研究間統計異質性較大(P<0.000 01，I2=86%)，且無法判斷來源，但國內外研究間干預措施異質性較大，因此采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示呼吸肌訓練能減少肺癌手術患者住院時間，差異具有統計學意義 [MD=-2.54，95%CI(-4.12,-0.96)，P=0.002]。見圖11。

圖11 呼吸肌訓練與常規護理對肺癌患者術后住院時間的影響

2.4發表偏倚 為評估發表偏倚，對納入文獻數量最多的肺部并發癥——肺炎這一結局指標所納入的9項研究繪制漏斗圖，見圖12。漏斗圖未見明顯不對稱，分析顯示無明顯發表偏倚。

圖12 肺炎納入研究漏斗圖

3 討論

3.1呼吸肌訓練對肺癌患者術后影響 本次系統評價中共納入12篇文獻，包含693例患者，共對8個結局指標做了Meta分析，結果顯示呼吸肌訓練能夠減少肺癌患者術后肺部肺炎發生風險及住院時間，對肺癌患者術后6MWT、通氣功能(FEV1%、FVC%)及機械通氣時間延長無明顯影響。為評估發表偏倚，對肺炎這一結局指標所納入的9項研究繪制漏斗圖，分析顯示無明顯發表偏倚。

3.2呼吸肌訓練對肺癌患者術后6MWT的無明顯影響 6MWT已被證明是一個評估慢性呼吸性疾病肺功能訓練能力非常有用的工具，已被證明比其他步行測試更易于管理，耐受性更好，并能更好地反映日常生活活動[23]。本研究中共5項研究[6，8-9,11,16]報道了這一結局指標，但國內外研究干預措施異質性較大。結果顯示呼吸肌功能訓練對肺癌對肺癌術后患者6MWT無明顯影響。Wang Y等[7]曾做了類似的研究，結果顯示與本研究結論相同。

3.3呼吸肌訓練能夠降低肺癌患者術后肺炎發生率 肺部并發癥最常見的表現為肺炎、肺不張、支氣管痙攣、急性呼吸窘迫綜合征、長時間機械通氣引起的呼吸衰竭等[24]。術后肺容積減少、黏膜纖毛清除、呼吸肌功能下降、呼吸肌疼痛抑制、膈肌活動度下降、肺活量下降等都是引起術后肺部并發癥的常見原因[25-26]。肺部并發癥與胸部手術后較差的長期預后相關，并顯著增加醫療費用和住院時間[27]。本研究結果顯示：呼吸肌功能訓練能夠降低肺癌患者術后肺炎的發生風險，但肺不張及呼吸衰竭Meta分析穩定性較差，需更多隨機對照對照試驗加以驗證或駁斥，因此呼吸肌訓練對肺癌術后患者肺不張及呼吸衰竭發生率尚不能做出準確的論斷。類似研究中，Kendall等[5]做了呼吸肌訓練在胸腹部外科手術(包括肺、心臟手術)患者影響的系統評價，結果顯示呼吸肌訓練能有效降低胸腹部外科肺部并發癥。在肺部手術中，手術的方式對于呼吸肌具有直接侵入性的損傷，尤其是開胸手術，除了肺組織損失與肺實質的窄縮，還導致呼吸肌力量的巨大損失[28]。同時，肺切除術后由于胸膜粘連或胸壁形態的短暫扭曲，呼吸肌特別是膈肌的機械效率也可能受損[29]。呼吸肌訓練的基本原理是在較高水平的吸氣阻力訓練可促進術后肺擴張，幫助保持較小氣道的通暢，從而增強膈肌活動[30]。反過來，這可能有助于產生強有力的呼氣動作來清除分泌物，促進肺功能更快的恢復[31]。在呼吸肌訓練時長上，由于各研究間在干預時長存在較為明顯的差異，本研究無法確定是否存在一個準確閾值，因此術前1～3周的訓練均被認為是可行的。Kendall等[5]認為更長的訓練時間(>14 d)和更長的訓練時長(>15 min)導致肺部并發癥的相對風險更低，住院時間的平均差異更高，在該閾值之上呼吸肌訓練的肺部并發癥和/或評價住院時間會隨著呼吸肌訓練負荷的增加而降低。Huang等[8]認為，每周7次、每次20 min、至少持續2周是較為廣泛使用的方法，可在病房或家中，在繁忙或空閑時間均可進行。

3.4呼吸肌訓練對肺癌患者手術肺通氣功能無明顯改變 在肺葉切除術后的一段時間內，FEV1顯著下降，在術后的前6 d緩慢恢復，但依舊難以達到術后預估水平，FEV1的減少不僅因為肺實質被切除，而且因膈肌和胸壁運動受損，導致肺殘余容量增加[28]。本研究結果顯示，呼吸肌訓練對肺癌術后患者FVC%無明顯影響；在FEV1%中，由于該項 Meta分析穩定性較差，尚不能得出呼吸肌訓練對肺癌術后患者FEV1%的準確影響。 本次Meta分析中納入的5項研究中，Brocki等[6]的研究因樣本量太小，無法就此得出臨床相關結論;Maria等[9]研究只做了組間術前與術后的比較，未報道組間差異。Francesco等[19]、hélène等[20]研究顯示，呼吸肌訓練對肺癌術后患者通氣功能無明顯影響，孫彩玲等[16]研究顯示，呼吸肌訓練能夠改善肺癌患者術后各項肺通氣功能。類似研究中，Wang等[7]的研究顯示，呼吸肌訓練后肺通氣功能指標(FVC%、FVC、FEV1%和FEV1/FVC)均有改善，與本研究結論相反，原因可能是兩者檢索方法存在差異，導致其納入的文獻以國內研究居多，而本研究納入的文獻則以國外研究居多。

3.5呼吸肌訓練能夠減少肺癌患者術后住院時間 本研究結果顯示呼吸肌訓練能有效減少肺癌手術患者的住院時間，經敏感性分析該項Meta分析穩定性較好。然而該項Meta分析中各研究間統計異質性大，原因可能是各研究來自不同國家，干預措施中手術患者常規住院時間存在較大的差異。類似研究中，Kendall等[5]研究顯示，呼吸肌訓練能夠顯著降低肺癌術后患者的住院時間，且住院時間的降低可能與呼吸肌訓練后肺部并發癥風險的降低有關。同樣，在Wang等[7]的研究中呼吸肌訓練也被證明可降低肺癌手術患者住院時間并顯著降低肺部并發癥的發生率。

3.6本研究的局限性 研究中多項森林圖(圖7-10)所分析的指標95%CI跨度較大，原因可能是，首先納入的多項研究樣本量較小，其中6項研究每組患者不超過20例，因此森林圖精確度較低；其次，研究間干預措施異質性較大，呼吸肌訓練作為胸外科常見的肺功能鍛煉手段，包含多種訓練形式，如腹式呼吸、呼吸訓練設備輔助呼吸鍛煉、阻力訓練等，納入研究中干預措施多以其中2項或3項訓練方式組合構成，因此多項森林圖結果穩定性較差。

綜上所述，本研究Meta分析結果顯示：呼吸肌訓練能有效降低肺炎發生風險及減少住院時間，但對6MWT、FVC%及機械通氣時間延長無明顯影響。而對肺不張、呼吸衰竭、FEV1%等結局指標尚需更多大樣本的隨機對照試驗方能得出更加準確的結論。因此在臨床實踐中，肺癌手術患者可考慮在術前1～3周定期進行呼吸肌訓練，并以此作為一種呼吸康復方案。