冠狀動脈旁路移植術后患者吸氣肌訓練效果的系統評價

李琳 劉亞平 劉丹丹 高慧

（泰達國際心血管病醫院，天津 300457）

目前，我國約有3 億人患心血管疾病，約占死亡構成比的40%。 冠狀動脈旁路移植術（Coronary Artery Bypass Grafting，CABG）可有效降低該類患者心絞痛癥狀和病死率，每年需要CABG 的約有5 萬例患者[1]。然而，CABG 術前高風險患者功能儲備低，受手術應激、疼痛、胸管放置等多因素影響，降低術后肺功能，且最大吸氣壓力（MIP）和最大呼氣壓力（MEP）與術前相比降低約50%，增加術后肺部并發癥風險和住院時間[2]。 對CABG 患者術后機能恢復起決定作用的是吸氣肌肌力[3]，吸氣肌訓練（Inspiratory Muscle Training，IMT）主要鍛煉膈肌，使具有吸氣功能的肌肉力量和耐力逐漸恢復或增強， 改善心肺功能，加速康復[4]。 此外，心臟康復專家建議CABG 患者II 期康復中應加入IMT[5]，且已有眾多研究顯示術后IMT 提高CABG 患者運動耐力，使生活質量得到較大的改善[6-8]。 然而，也有研究表明，CABG 術后IMT 對提高運動耐力、呼吸肌肌力，減少術后肺部并發癥發生率或住院時間沒有顯著益處， 對術后IMT的應用還有待探索[9-10]。故CABG 術后IMT 的效果尚不一致，且研究病例相對分散，結論缺乏足夠的說服力。 因此，本文通過Meta 分析，對CABG 患者術后IMT 效果進行系統評價， 以期為今后臨床開展術后IMT 提供循證依據。

1 資料與方法

1.1 文獻納入和排除標準

1.1.1 納入標準 ①研究類型：隨機對照試驗（RCT）。②研究對象：年齡≥18 歲的CABG 術后患者，排除伴有心血管疾病以外的嚴重疾病， 先天胸廓畸形或胸膜相關疾病者。 ③干預措施： 試驗組干預為術后IMT，其時間、頻率、強度和周期均不限制；對照組為虛假IMT 或常規心臟康復、胸部理療。 ④結局指標：納入全部結局指標， 如呼吸肌訓練后MIP、MEP、峰值攝氧量（VO2）、6 分鐘步行距離（6MWD）、第1 s 用力呼氣容積(FEV1)、動脈氧分壓（PaO2）、機械通氣時間以及住院時間。 若相同結局指標同時出現在2 篇及以上的文獻中，則該指標進入Meta 分析。

1.1.2 排除標準 ①文獻重復發表， 僅參考其中1篇；②不能獲取原文，且摘要信息不全；③統計方法錯誤；④文獻的干預措施表述模糊，或除IMT 之外，還聯合額外的干預措施；⑤非中英文文獻；⑥綜述類或系統評價。

1.2 文獻檢索策略 檢索Web of Science、Cochrane Library、EMBASE、PubMed、CINAHL、中國知網、中國生物醫學文獻數據庫、 萬方和維普國內外數據庫自建庫至2022 年2 月15 日期間有關CABG 患者術后IMT 的RCT, 英文檢索詞有 “Coronary artery bypass grafting / Coronary Artery Bypass”“Inspiratory Muscle Training / Breathing Exercises / Respiratory Muscles /Respiratory Muscle Training / Inspiratory training /Muscle training / physiotherapy”，中文檢索詞有“冠狀動脈旁路移植術/冠狀動脈搭橋術”“吸氣肌訓練/吸氣肌肉鍛煉/呼吸訓練/呼吸功能鍛煉/呼吸肌訓練”。 采取主題詞與自由詞結合的檢索方式，納入符合以上要求的RCT。

1.3 文獻篩選與數據提取 由2 名研究者進行文獻篩選，期間若有不同意見，應與第3 名研究者商討得出合理的結論。首先根據納入排除標準初步閱讀文獻題目、摘要，去除明顯不符的文獻，之后詳細閱讀全文，確定最終是否納入分析。 納入分析的文獻需提取相關的內容：①題目、作者、發表年限等；②研究對象的樣本量、年齡、性別等資料；③干預措施的時間、頻率、周期等具體內容；④相關結局指標；⑤與偏倚風險評價有關的因素。

1.4 文獻質量評價 RCT 根據Cochrane 5.1.0 系統評價手冊[11]進行質量評定。 若完全滿足評價手冊標準的文獻，發生結果偏倚的可能性最小，即為A；若部分符合的文獻， 發生偏倚的可能性為中度， 即為B；若完全不符合其評價標準，則發生偏倚的可能性最高，即為C。 由于C 級文獻質量較差，本文排除C級文獻。

1.5 統計學方法 應用RevMan 5.3 進行Meta 分析，通過卡方檢驗判斷各研究間是否存在異質性，若P>0.10，I2<50%，則認為無異質性，采用固定效應模型進行分析；反之，先分析可能存在的異質性來源，若臨床和方法學無明顯異質性，采用隨機效應模型。數值型變量資料的合并效應量通過加權均數差值（WMD）或標準化均數差值（SMD）描述，二分類變量資料通過相對危險度 （relative risk, RR） 或比值比（OR）描述，并計算95%置信區間（CI）。 P＜0.05 時差異有統計學意義。

2 結果

2.1 文獻檢索結果 初步檢索到2 712 篇文獻，其中2 271 篇英文文獻，441 篇中文文獻， 經EndNote X9和人工去重后剩余1 740 篇文獻， 經閱讀標題和摘要，排除研究對象不符、非隨機對照試驗、干預措施不符等文獻1 715 篇。通過查找全文復篩剩余25 篇文獻，進一步排除15 篇，最終納入10 篇文獻，包括7 篇英文，3 篇中文[2,6-10,12-15]。

2.2 納入研究的基本特征及方法學質量評價 10 篇文獻的基本特征見表1。 所有研究的干預措施均詳細描述，試驗組和對照組的基線特征具有可比性，且結局指標明確。 按照手冊評價標準對納入的文獻進行評價和質量等級評定，評價顯示，9 篇文獻質量等級為B[2,6,8-10,12-15]，1 篇為A 級[7]。 其方法學質量評價見表2。

表1 納入文獻的基本特征

表2 納入研究的方法學質量評價

2.3 Meta 分析結果

2.3.1 呼吸肌肌力 6 項研究[2,6-7,9-10,12]評估了術后吸氣肌訓練對CABG 患者MIP 的影響，但2 項研究[7,10]數據報告不完整，無法合并分析，僅描述性分析其結果。 DOS SANTOS 等[7]開展了3 個月的術后IMT，結果表明，與干預前相比，干預后IMT 組的MIP 顯著改善（P＜0.001），且干預后，試驗組的MIP 高于對照組（P＜0.001）。 MIOZZO 等[10]開展了為期3 個月的研究，與對照組相比，干預后試驗組的MIP 沒有明顯改善（P=0.243）。其他4 項研究[2,6,9,12]存在異質性（I2=82%，P=0.0007），采用敏感性分析顯示，異質性來源可能與不同的干預時間有關。 4 項研究[2,6,9,12]中，其中3 項[2,6,12]干預時間均大于3 天，1 項研究[9]的干預時間僅3 天。因此，僅對干預時間相似的3 項研究進行Meta 分析，對另外1 項采用描述性分析。 Meta 分析結果顯示，3 項研究[2,6,12]間無明顯異質性（I2=47%，P=0.15）， 固定效應模型分析發現，IMT 可有效改善術后MIP， 合并效應量具有統計學意義 （WMD=19.36, 95% CI：11.77 ~26.95, Z =5.00, P <0.001）。MATHEUS 等[9]開展了3 天吸氣肌訓練，結果顯示，與對照組相比，干預3 天后吸氣肌訓練組的MIP 沒有顯著改善（P=0.168），而在干預前后兩組的MIP 變化均表現出顯著差異（P<0.001），可能原因是干預時間太短，吸氣肌訓練組未有明顯的臨床療效。

4 項研究[2,9-10,12]評估了CABG 術后IMT 對MEP的影響，但其中1 項[10]數據報告不完整，無法合并分析，僅描述其結果。 MIOZZO 等[10]研究發現，術后3個月IMT 的干預組MEP 與對照組之間沒有明顯變化（P=0.268）。 另外3 項研究[2,9,12]存在異質性（I2=80%，P=0.006），隨機效應模型分析顯示，術后IMT可改善患者MEP，差異有統計學意義（WMD=24.14,95%CI：4.13~44.16, Z=2.36,P=0.02）。此外，其異質性采用敏感性分析，去除1 項異質源[2]，分析剩余2項[9,12]，結果顯示，研究間無明顯異質性（I2=0,P=0.38），繼續固定效應模型分析， 結果與剔除前結論基本一致（WMD=15.66,95%CI：5.93~25.38,Z=3.15,P=0.002）。

2.3.2 肺功能 有3 項研究[8,14-15]對CABG 患者術后IMT 的FEV1 進行評估，因研究間存在異質性（I2=82%, P=0.004），隨機效應模型分析顯示，術后IMT組的FEV1 較高（WMD=0.31, 95%CI：0.19~0.44, Z=4.94, P＜0.001）。 之后進行敏感性分析，去除1 項異質源[15]后，分析剩余2 項[8,14]，研究間無明顯異質性(I2=0, P=0.88)，繼續固定效應模型分析，結果顯示，IMT 組的FEV1 仍較高（WMD=0.38, 95%CI：0.32~0.44, Z=12.12, P＜0.001），與剔除前結論基本一致。

2.3.3 PaO23 項研究[13-15]評價患者氧合狀態時采用PaO2描述， 因存在異質性 （I2=83%，P=0.003），隨機效應模型分析顯示， 術后IMT 可有效改善PaO2（WMD=6.75, 95%CI：2.37~11.12, Z=3.02, P=0.003）。隨之進行敏感性分析，剔除1 項異質源[13]后，分析剩余2 項[14-15]，異質性較低（I2=0%，P=0.51），固定效應模型分析結果與剔除前結論基本一致（WMD=9.49,95%CI：8.09~10.88, Z=13.36, P＜0.001）。

2.3.4 運動耐力 3 項研究[7,10,12]評估了術后IMT 對CABG 患者VO2的影響，但1 項[12]數據報告不完整，無法合并分析，故描述研究結果。HERMES 等[12]開展了CABG 術后3 個月的IMT， 與對照組相比， 術后IMT 組VO2明顯改善（P＜0.001）。其他2 項研究間無明顯異質性（I2=40%，P=0.19），固定效應模型分析顯示，術后IMT 可有效改善VO2（WMD=-3.31, 95%CI：-4.67~-1.95, Z=4.75, P＜0.001）。

3 項研究[6-7,10]評估了術后IMT 對CABG 患者6MWD 的影響，但1 項[10]數據報告不完整，無法合并分析，故描述研究結果。 MIOZZO 等[10]研究發現，CABG 術后3 個月IMT 患者的6MWD 與未進行IMT 組沒有統計學差異（P=0.935），而在干預前后兩組的6MWD 改善均表現出顯著差異（P＜0.001）。 其他2 項[6-7]無明顯異質性（I2=0，P=0.98），固定效應模型分析顯示， 術后IMT 促使患者6MWD 明顯改善（WMD=79.14,95%CI：41.97~116.31,Z=4.17,P＜0.001）。

2.3.5 機械通氣時間和住院時間 2 項研究[14-15]評估了CABG 患者術后IMT 對機械通氣時間的影響，研究無異質性（I2=0，P=0.88），固定效應模型分析顯示，術后IMT 組機械通氣時間明顯縮短（WMD=-5.54,95%CI：-7.47~-3.62, Z=5.64, P<0.001）。

5 項研究[2,6,9,14-15]評估了CABG 患者術后IMT對住院時間的影響，研究間異質性較小（I2=18%, P=0.30），固定效應模型分析顯示，術后IMT 組患者住院時間縮短（WMD=-1.26, 95%CI：-1.85~-0.66, Z=4.13, P<0.001）。

3 討論

3.1 納入文獻的方法學質量評價 本研究納入了10篇隨機對照試驗， 共410 例患者，A 級文獻1 篇，B級文獻9 篇。其中3 項研究描述了隨機化分組方法，2 項描述了分配隱藏，3 項對研究對象或干預實施者實施盲法，4 項對結果測評者實施盲法，2 項實施雙盲。 10 項研究都比較了兩組的年齡、性別等基線資料，結果表明兩組基線具有可比性（P>0.05），并且均描述了失訪情況。故納入的文獻質量偏高，結果較為可靠。

3.2 CABG 術后IMT 對呼吸肌和運動耐力的影響 本研究結果顯示，CABG 術后IMT 提高患者呼吸肌肌力、肺功能，VO2以及6MWD，與相關研究結果[16-18]一致。 CABG 術后呼吸肌強度持續下降，交感神經活動增加，在靜息四肢產生血管收縮反應，被稱為“吸氣肌代謝亢進”[19]，減少靜息和運動肢體血流量，即吸氣肌“竊取”運動肌血流，導致運動肌的能量供應不足，降低運動耐力[4]。 術后IMT 可在短期內使全身血管舒張，改善心臟調節和周圍肌肉灌注，增加四肢血流， 并刺激肺副交感神經， 降低交感神經活動，增加靜息和運動肢體外周血流量[20]，改善氣體交換能力和組織氧合，提高運動耐力，降低呼吸或代謝紊亂[2]以及心律失常與死亡事件的風險[21]。 然而，吸氣肌力量增強需要長期的訓練，約有50%的患者出院后繼續康復訓練， 其中繼續康復訓練的患者中有30%未完成該項目，可能由于交通不便，距離遠和時程長導致參與率和完成率降低[22]。 而呼吸功能鍛煉器可在家中使用，易操作，具有可視化效果，可直觀看到吸氣量的增加，產生心理激勵作用，對患者堅持訓練依從性更好[23]。 因此，護理人員應在住院期間指導患者學會使用呼吸功能鍛煉器， 鼓勵在家中繼續康復訓練，根據病情制定訓練持續時間、頻率和負荷，在此過程中跟蹤隨訪患者實施情況，并規范和監督，及時評價訓練效果，加速患者康復。

3.3 CABG 術后IMT 對機械通氣和住院時間的影響 本研究結果顯示，CABG 術后IMT 可縮短機械通氣和住院時間，與以往研究結果[17,20]一致。 長時間的機械通氣，導致膈肌厚度降低、膈肌萎縮和代謝產物積累[24]，IMT 可增加膈肌厚度，降低代謝產物的積累，使呼吸肌力量增加72%，膈肌抗疲勞能力增加約30%，維持良好的膈肌功能[20]，進而減少患者插管時間。 另外， 患者住院時間延長的預測因素為低于75%的MIP[25]，而術后IMT 可增加MIP，防止肺組織過早塌陷，有利于早期肺復張，降低痰液堵塞的可能性，改善肺部血液循環，促進引流液的引流和吸收，減少肺炎和胸腔積液的發生[26]，縮短住院時間，并且可改善患者術后6 周的社會心理狀態， 降低術后焦慮、抑郁癥狀[17]，提高生活質量。 然而，術后患者因肋間神經受損產生神經性疼痛，對疼痛的敏感性增加，害怕呼吸訓練引起傷口裂開加劇疼痛， 導致其不愿意參加訓練[27-28]。 因此，護理人員要重視術后疼痛問題，講解IMT 的必要性和重要性，教授規范的訓練方法，增加胸廓活動度，糾正對術后IMT 的錯誤認知，并且還可通過“聚焦解決模式”調動患者的積極性和能動性，提高自我管理能力和依從性，緩解負面情緒，強化積極健康行為，以增加患者訓練時疼痛耐受性，間接減輕疼痛[27]。 另外，由于僅有2 篇文獻報告了CABG 術后IMT 對機械通氣時間的影響，且樣本量小。 因此，建議今后開展更多高質量原始研究，進一步追蹤分析。

3.4 局限性 本研究只納入了可檢索到全文的中、英文文獻；其次，文獻大多質量為B，部分研究的干預實施和測評期間沒有采用盲法， 可能導致結果存在偏倚；此外，本次分析僅納入410 例CABG 患者，仍需進一步擴大樣本量來評價其結果的可靠性；最后，納入的研究試驗組術后IMT 強度和周期等存在差異，導致研究結果存在臨床異質性。 因此，今后應開展更多高質量、大樣本的RCT，進一步分析CABG 患者術后IMT 的效益，以期提供更可靠的循證依據。

4 結論

CABG 術后IMT 可明顯恢復患者術后呼吸肌肌力和肺功能水平，且運動耐力逐漸增加，縮短機械通氣時間及住院時間，減輕患者醫療負擔。 因此，今后臨床工作中醫護人員對CABG 患者應盡早進行術后IMT， 并根據不同情況制定適合患者的訓練強度與周期，密切觀察訓練時的反應，保證其安全，以使術后IMT 達到最佳效果。