體外膈肌起搏聯合肺康復訓練對腦卒中亞急性期患者肺功能和膈肌功能的影響

張會慧 楊 婷 俞長君 蔣慶新 朱 磊 高 政

南京醫科大學附屬南京醫院（南京市第一醫院），江蘇 南京 210000

腦卒中是臨床常見的腦神經功能障礙性疾病，發病急、進展快，且具有較高致殘率和病死率的特點。腦卒中急性期過后，大部分患者會出現肢體運動功能障礙、言語功能障礙、認知知覺障礙等，需要長時間康復鍛煉［1］。目前，對于腦卒中亞急性期患者康復治療的研究熱點，在運動、言語及認知功能障礙等方面關注較多。但有研究發現，腦卒中的損害不僅局限于運動、言語、認知障礙，還可導致呼吸肌力量下降、咳嗽效力減弱，嚴重影響患者的肺功能［2］。這不僅會增加患者肺部感染、肺不張的風險，還有可能導致卒中再發［3］。現階段臨床中運用較為廣泛的肺康復訓練方式為呼吸訓練，但需要患者有較高的主觀配合意識，因影響因素較多，肺功能改善的效果并不理想。體外膈肌起搏治療是通過刺激體表膈神經促進膈肌運動，從而提高腦卒中患者的呼吸肌力，增強咳嗽效力，促進呼吸中樞神經功能恢復，進而改善肺通氣［4］。然而，體外膈肌起搏治療聯合肺康復訓練對改善亞急性腦卒中患者肺功能的療效報道較少。鑒于此，本研究探索體外膈肌起搏聯合肺康復訓練對腦卒中亞急性期患者肺功能和膈肌功能的影響，以期為腦卒中患者的早期康復提供新思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象納入2021-08—2022-10 在南京醫科大學附屬南京醫院治療的80例腦卒中急性期患者為研究對象，采用隨機數字表法分為實驗組（40 例）和對照組（40例）。入組標準：（1）經詢問病史及頭顱CT檢查確診，符合腦卒中急性期的診斷標準［5］，且皆為首次發作；（2）年齡18～80 歲；（3）發病后均在醫院診治10 d 以上，且生命體征平穩；（4）接受呼吸康復訓練時距起始發病時間有10～20 d；（5）對本研究知情同意，并簽署知情同意書，并能且自愿配合康復評估和治療；（6）生命體征平穩。排除標準：（1）氣胸、肺結核、佩戴心臟起搏器及其他電生理刺激裝置；（2）嚴重的心、肝、腎功能障礙；（3）嚴重的認知障礙、精神障礙；（4）惡性腫瘤；（5）肺原發性功能障礙。2 組患者的一般資料比較差異均無統計學意義（P＞0.05），見表1。所有入選患者均簽署知情同意書，本研究已獲得我院倫理委員會批準。

表1 2組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general clinical data of the two groups of patients

1.2 方法

1.2.1干預措施：所有患者均接受常規康復鍛煉包括肢體良肢位擺放、關節活動訓練、偏癱肢體綜合訓練、平衡訓練、日常生活能力訓練、物理因子治療等。（1）對照組給予肺康復訓練：患者坐位時，口唇緊閉，鼻子吸氣至最大極限后，將口唇縮攏一次性呼出氣體；臥位時，上腹部放置沙袋（患者承受范圍之內），經鼻緩慢吸氣至上腹部最大隆起，后將口唇縮攏一次性呼出氣體使腹部下陷并收縮腹肌；有氧運動：以踩踏功率自行車的方式，患者充分熱身后，按不同患者測試所得無氧閾值所對應的運動負荷進行有氧運動康復訓練20 min，結束后繼續緩慢塌車5 min，2 次/d，持續3 周。（2）本研究所使用的體外膈肌起搏器購于廣州雪利昂生物科技有限公司。刺激位點包括兩側胸鎖乳突肌外緣下1/3 處以及兩側鎖骨中線與第二肋間隙交點處。根據裝置說明書和患者實際情況調整相關參數。患者取仰臥位，床頭抬高30°～60°，刺激電流強度起始強度為1 mA，實際刺激強度根據患者治療時主觀感受進行調節，直至患者不耐受終止。起搏次數根據患者實際呼吸頻率的一半進行設置，刺激頻率為40 Hz，1 次/d，治療時間20 min/次，持續3周。

1.2.2 血清學指標檢測：于治療前和治療3 周后，采集入組患者入院24 h 內空腹動脈血5 mL，使用動脈血氣分析儀（北京博雅數碼科技公司）檢測患者動脈血氧分壓（arterial partial oxygen pressure，PaO2）。

1.2.3 肺功能檢測：于治療前和治療3周后，采用X1便攜式肺功能檢測儀（北京麥邦）測定患者的第1 秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in the first second，FEV1）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、FEV1/FVC、峰值呼氣流量（peak expiratory flow，PEF）、最大自主通氣量（maximum autonomous ventilation，MVV）。測量時使用鼻夾，咬住吹嘴，進行吸氣和呼氣檢測。重復3次，取平均值。

1.2.4 膈肌功能檢測：于治療前和治療3 周后，使用超聲診斷儀（深圳顯融醫療科技有限公司）檢測患者膈肌功能相關指標。檢查時，患者處于仰臥自主呼吸姿勢。在腋前線（或鎖骨中線）和肋緣的交界處放置線性高頻探頭。探頭向外和向下探測，以顯示膈肌對合區的超聲圖像。在超聲圖像中分別測量患者的呼氣末膈肌厚度、吸氣末膈肌厚度。低頻探頭放置在腋前線（或鎖骨中線）和肋緣的交界處。將探頭移到冠狀位，取膈肌頭尾垂直軸移動，使測量線盡可能垂直于膈肌。患者在測量前呼吸穩定，當膈肌運動完全穩定且圖像清晰時，測量數據。所有測量值均進行3次呼吸循并取其平均值。

1.3 統計學方法使用SPSS 23.0 統計軟件進行數據分析。計量資料符合正態分布時，使用均數±標準差（±s）描述，并通過獨立樣本t 檢驗或配對t檢驗分析各組之間的差異；計數資料使用例（%）表示，組間比較使用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 治療前后2 組患者肺功能指標的變化治療3周后，實驗組和對照組肺功能指標FEV1、FVC、FEV1/FVC、PEF、MVV、PaO2較治療前均明顯提高，且實驗組高于對照組（均P＜0.05），見表2。

表2 2組患者治療前后肺功能指標變化比較 （±s）Table 2 Comparison of changes of lung function indexes before and after treatment in the two groups （±s）

表2 2組患者治療前后肺功能指標變化比較 （±s）Table 2 Comparison of changes of lung function indexes before and after treatment in the two groups （±s）

參數FEV1/L治療前治療后t/P值FVC/L治療前治療后t/P值FEV1/FVC/%治療前治療后t/P值PEF/（L/s）治療前治療后t/P值MVV/（L/min）治療前治療后t/P值PaO2/mmHg治療前治療后t/P值實驗組（n=40）對照組（n=40）t值P值2.07±0.45 2.63±0.41 5.818，＜0.001 2.11±0.47 2.42±0.33 3.414，0.001 0.389 2.524 0.698 0.014 2.31±0.46 2.77±0.38 4.876，＜0.001 2.35±0.39 2.56±0.31 2.666，0.009 0.419 2.708 0.676 0.008 81.41±7.55 89.25±6.43 5.000，＜0.001 81.29±6.87 85.12±5.32 2.540，0.013 0.074 3.130 0.941 0.002 1.81±0.23 3.15±0.57 13.788，＜0.001 1.78±0.44 2.54±0.41 7.992，＜0.001 0.382 5.495 0.703＜0.001 61.78±7.49 78.69±5.69 11.370，＜0.001 60.25±6.59 69.43±6.31 5.928，＜0.001 0.970 6.226 0.335＜0.001 65.47±7.23 94.47±6.53 18.826，＜0.001 66.33±6.01 85.29±5.77 14.393，＜0.001 0.579 6.663 0.565＜0.001

2.2 治療前后2組患者膈肌功能指標的變化治療3 周后，實驗組和對照組膈肌功能指標膈肌厚度、平靜呼吸膈肌厚度、深呼吸膈肌厚度較治療前均明顯提升，且實驗組高于對照組（均P＜0.05），見表3。

表3 治療前后2組患者膈肌功能指標變化比較 （±s）Table 3 Comparison of diaphragmatic function indexes in the two groups before and after treatment （±s）

表3 治療前后2組患者膈肌功能指標變化比較 （±s）Table 3 Comparison of diaphragmatic function indexes in the two groups before and after treatment （±s）

參數膈肌厚度/cm治療前治療后t/P值平靜呼吸膈肌活動度/cm治療前治療后t/P值深呼吸膈肌活動度/cm治療前治療后t/P值實驗組（n=40）對照組（n=40）t值P值0.19±0.05 0.25±0.03 6.508，＜0.001 0.20±0.02 0.22±0.01 5.657，＜0.001 1.174 6 0.244＜0.001 1.25±0.17 1.46±0.26 4.275，＜0.001 1.27±0.22 1.36±0.14 2.183，0.032 0.455 2.142 0.65 0.035 2.85±0.36 3.56±0.44 7.899，＜0.001 2.91±0.34 3.25±0.31 4.674，＜0.001 0.766 3.643 0.446＜0.001

3 討論

腦卒中是常見腦血管疾病之一，國內年新發病例約240萬，其中超過70%的患者因肢體、認知、器官功能障礙而生活不能自理，給個人、家庭及社會帶來嚴重的醫療及經濟負擔［6］。腦卒中患者病情危重，不僅會引發患者肢體運動障礙，也可引起膈肌和腹肌功能障礙，導致呼吸肌力量減弱，胸廓順應性下降［7］，進一步降低肺部有效通氣量，致使患者肺炎、呼吸衰竭等疾病的風險增大，嚴重影響患者康復進程，增加致死、致殘率［8］。原因如下：腦卒中患者的肌肉力量下降和肌肉張力異常，可能導致患者的體位和呼吸姿勢異常，從而導致患者的胸廓活動度減少［9］。此外，卒中患者膈肌活動明顯減少，尤其是左側偏癱患者。膈肌占呼吸肌功能的70%，肌力的明顯下降可導致患者出現顯著的限制性通氣功能障礙，以及患者運動能力的顯著下降，嚴重影響其康復過程［10］。因此，尋找有效的呼吸功能鍛煉、恢復膈肌肌力，仍是臨床工作的重心。

肺康復訓練是改善膈肌損傷的有效措施，其主要練習形式為負荷腹式呼吸和呼吸肌訓練。呼吸訓練改善肺功能的作用機制尚未完全闡明，可能原因包括：（1）呼吸訓練時可增強呼吸肌肌力、擴張胸廓，增加胸廓順應性的同時，還可有效抑制肺組織彈性降低，最終極大改善肺通氣功能［11］；（2）呼吸訓練的同時，可有效促進機體靜脈回心血流，增加肺組織通氣換氣，進而改善肺功能［12］。本研究顯示通過負荷腹式呼吸訓練、有氧運動形式的肺康復訓練后，患者肺功能及組織氧和程度較治療前均明顯改善，且膈肌舒縮功能較治療前明顯提升，提示肺康復訓練能有效改善患者的呼吸功能，并明顯加強患者的膈肌呼吸功能。然而，目前通過單純的肺康復訓練來完全改善患者呼吸功能的療效并不理想，主要原因肺康復訓練是患者的主動過程，其要求患者具有較高自主性。此外，訓練時間長，訓練強度過于依賴患者的主觀感受，在臨床實踐中難以準確控制［13］。因此，臨床中亟需簡單、易行且有效的措施來改善腦卒中患者呼吸功能。

體外膈肌起搏治療通過體外對膈神經和腹部肌群進行適當的電刺激，進而引起膈肌收縮，使膈肌運動單位重新聚集，增加各類肌纖維運動能力及維持肌纖維比例，進而增強膈肌肌力、耐力，并形成近似生理、規律的腹式呼吸運動，最終提高患者呼吸功能［14］。研究顯示［15］，體外膈肌起搏治療可顯著改善慢性阻塞性肺疾病患者的血氧飽和度以及長期的胸悶癥狀，并大大降低患者的肺部感染率。WIJKSTRA等［16］研究顯示，體外膈肌起搏治療可顯著提升頸髓損傷患者的呼吸功能及膈肌功能。一項動物實驗證實，膈神經被電生理刺激后，可顯著增加機體的膈肌血液灌注，改善肌肉血液循環，增加膈肌肌蛋白合成能力，并可進一步逆轉膈肌快肌纖維及慢肌纖維間的轉換［17］。數據提示體外膈肌起搏治療可顯著改善膈肌功能及肺功能，但具體量化數據并不清楚，且與腦卒中亞急性期患者的關系并不明確。本研究通過體外膈肌起搏治療聯合基礎肺康復訓練后，患者肺功能和膈肌功能較治療前均大幅度提升，且較單純的肺康復訓練，肺功能和膈肌改善更為顯著。體外膈肌起搏治療顯著改善患者呼吸功能的具體機制尚未完全明確，推測其治療可明顯改善膈肌疲勞，使膈肌有規律收縮，增強膈肌肌力，防止膈肌失用性萎縮。隨著患者膈肌活動度的不斷增強，胸肺組織的順應性進一步增強，最終提高患者肺通氣效率和肺功能［18］。此外，體外膈肌起搏治療是臨床中一種被動性治療措施，對患者的自主認知及肢體功能的要求較低，合格專業的治療師可根據患者反應，精準完成對其治療時間和強度的達標，同時其又是一種無創性治療手段，且臨床操作簡便、并發癥極少，患者極為容易接受，值得臨床在此類患者中推廣。

體外膈肌起搏治療是一種安全無創、操作簡單的呼吸肌訓練方式，其聯合肺康復訓練可顯著促進腦卒中亞急性期患者肺功能及膈肌功能的恢復，提高患者的心肺功能。