低強度漸減式流阻負荷吸氣肌訓練對呼吸機依賴患者脫機及呼吸功能的影響

王伯麗,閻錫新,張魯濤,徐海博,晁靈善,曹 敬,婁小平

(1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450052;2.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院,河北 石家莊 050000)

機械通氣作為一種生命支持技術,常用于ICU危重患者的輔助通氣,但無論選擇何種機械通氣模式,患者在機械通氣后都會發(fā)生呼吸肌功能障礙,部分患者在接受機械通氣超過18 h后即可出現,且隨著機械通氣持續(xù)時間的延長,患者的呼吸肌功能障礙會越發(fā)嚴重,而呼吸肌功能障礙是造成患者呼吸機依賴的主要原因[1-4]。相關研究統計顯示,約有25%的危重患者會發(fā)生不同程度的呼吸機依賴,需要進行多次自主呼吸試驗或需要數日才能脫離呼吸機[5-6]。呼吸機依賴一旦發(fā)生,會導致機械通氣時間和住院時間延長,對患者的身心造成極其嚴重的影響,且可增加 ICU和醫(yī)院病死率等[7-8]。目前研究認為,吸氣肌訓練使用漸進阻力來加載吸氣肌,可有效增強患者的呼吸肌功能,改善患者呼吸肌功能障礙,有助于縮短患者的脫機時間,并提高撤機成功率[9-11],但針對患者吸氣肌訓練的理想訓練參數和技術尚未確定。本研究探討了從低強度的吸氣肌訓練開始逐漸增加訓練強度的吸氣肌訓練方式對呼吸機依賴患者脫機及呼吸功能的影響,以期為危重呼吸肌無力的患者提供新的吸氣肌訓練策略。

1 資料與方法

1.1納入標準 ①符合呼吸機依賴診斷標準,出現以下表現:a.機械通氣時間>48 h,脫機30～120 min后自主呼吸>35 min/次,SpO2<90%,PaCO2增加基線水平的20%,快速淺呼吸指數(RSBI)<105,心率>140次/min;b.機械通氣時間>48 h,脫機30～120 min后患者出現呼吸疲乏、缺氧、出汗、拒絕拔管,上機通氣愿望強烈;c.患者停機拔管之后的48 h內,病情持續(xù)惡化需再次插管進行機械通氣。②機械通氣模式為輔助模式或支持模式。③患者存在自主呼吸且血流動力學穩(wěn)定。④患者臨床資料完整。

1.2排除標準 ①精神意識混亂,情緒躁動,出現譫妄者;②肺葉萎縮,分泌物量大者;③存在惡性腫瘤、肝腎功能不全、重癥哮喘、急性呼吸窘迫綜合征、氣胸、有自發(fā)性氣胸史、胸部損傷、顱內高壓、血流動力學不穩(wěn)定、急性心力衰竭者;④存在神經-肌肉造成的呼吸肌功能障礙者。

1.3一般資料 本研究獲得河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院倫理委員會批準(2020-R101),嚴格按照納入與排除標準選擇2021年1月—2022年6月在河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院ICU治療的呼吸機依賴患者90例,根據患者入院順序進行編號,采用隨機字表法分為干預組與對照組各45例。干預組中7例和對照組中8例因數據丟失、失訪、同意書等原因未納入最終統計,最終納入研究的2組患者的性別、年齡、入ICU前住院時間、APACHEⅡ評分、入ICU病因、合并癥情況比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

表1 2組呼吸機依賴患者一般資料比較

1.4干預方法

1.4.1對照組 給予常規(guī)干預:①依據患者病情,參考《中國呼吸危重癥患者營養(yǎng)支持治療專家共識》[10]制定營養(yǎng)方案,給予腸內腸外營養(yǎng)以糾正營養(yǎng)失衡,其中腸內營養(yǎng)支持能量供給按實際體重25～30 kcal/(kg·d),蛋白供給按實際體重1.2～2.0 g/(kg·d)。②嚴格按照無菌操作流程進行相關操作,嚴格執(zhí)行呼吸機相關性肺炎集束化預防措施,預防院內感染。③采用Start to moveASAP進階式方案進行康復干預[11]:從基礎情況、意識、平衡能力、肌力等級等方面對患者進行評估,其中意識評估采用5個標準化問題(S5Q),包括睜開眼、看著我、張嘴伸出舌頭、搖頭或點頭、聽到數到5進行皺眉;肌力根據肌力分級(MRC)評估;平衡能力根據坐到站、無支撐站立、無靠背支撐坐3種方式的積分進行確定。根據患者的評估情況,從體位擺放、物理治療、床椅轉椅等方面將活動方案分為 Level 0～5共6個階段,從完全臥床的翻身和功能位的擺放到被動活動再到主動活動,活動從臥位—床上有靠背坐—床上無靠背坐—床邊坐—床邊站立—踏步—步行。物理治療包括肌肉電刺激、功率自行車、啞鈴操等,每天1～2次,每次累計20 min,每周5次。④自主呼吸實驗:將呼吸機參數調為壓力支持通氣模式(PSV),PEEP 5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),通氣1 h,然后原參數機械通氣4 h,根據患者耐受程度,逐漸增加自主呼吸實驗的時間,縮短常規(guī)機械通氣時間,每次調整自主呼吸時間增加1～2 h,機械通氣時間縮短對應的時間,直至完全脫機。

1.4.2干預組 在對照組干預基礎上給予漸減式流阻負荷吸氣肌訓練:①患者取45°半臥位,首先用壓力表測量人工氣道的氣囊壓力,保持壓力在25～30 cmH2O范圍內。②無菌操作原則進行口腔、鼻腔及人工氣道內分泌物的吸引。③使用賽克公司X1型便攜式肺功能儀經過濾器與氣管插管或氣管切開套管相連接測試用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、最大吸氣壓(MIP)、最大呼氣流量(PEF)、最大呼氣壓(MEP),根據測得數據進行訓練,最初選擇吸氣肌訓練負荷為MIP的30%,如果患者不能完成30%的MIP負荷,則選擇患者能夠完成吸氣肌訓練的最大漸減式流阻負荷。每天2次,每次完成30次吸氣肌訓練,5次為一組,每組之間至少休息1min,每周訓練5 d;負荷根據測試的MIP逐漸增加,每次增加1～2 cmH2O,最大不超過MIP的70%。吸氣肌訓練過程中,出現以下情況時根據《中國呼吸重癥康復治療技術專家共識》[12]終止訓練:①在年齡最高心率預計值的70%以上,或在靜息心率的基礎上下降幅度>20%,或心率<40次/min或>130次/min;發(fā)生新的心律失常、急性心肌梗死、急性心力衰竭。②收縮壓>180 mmHg或舒張壓>110 mmHg 或有直立性低血壓;平均動脈壓(MAP)<65 mmHg;新使用血管活性藥或增加血管活性藥物劑量。③呼吸頻率<5次/min或>30次/min或出現呼吸困難,SpO2<88%,調整呼吸機參數FiO2≥60%;呼氣末正壓(PEEP)≥10 cmH2O。④出現人機對抗、昏迷;RASS鎮(zhèn)靜評分>2分,需要加強鎮(zhèn)靜劑量;患者拒絕活動或不能耐受活動方案;存在其他預后險惡的因素,或有明顯胸悶痛、氣急、眩暈、顯著乏力等不適癥狀,或有未經處理的不穩(wěn)定骨折等。如果出現上述異常情況,給予病情分析,對癥處理。

1.5觀察指標 ①呼吸肌功能:干預前及干預7 d、14 d后采用床旁超聲中高頻率探頭檢測患者吸氣及呼氣末膈肌厚度,計算膈肌增厚率、膈肌移動度(曲線最高點及最低點的垂直距離)。②肺功能:干預前及干預7 d、14 d后分別采用賽克公司X1型便攜式肺功能儀檢測患者FVC、FEV1、MIP、PEF、MEP。③不良情緒:干預14 d、28 d后采用漢密爾頓焦慮量表(HAMA)及漢密爾頓抑郁量表(HAMD)對患者的不良情緒進行評價。④ICU住院時間、總住院時間、呼吸機使用時間及并發(fā)癥發(fā)生情況:統計2組患者的ICU住院時間、總住院時間、呼吸機使用時間及呼吸機相關肺炎、肺部感染、深靜脈血栓等并發(fā)癥發(fā)生情況。

2 結 果

2.12組患者呼吸肌功能比較 2組干預前膈肌增厚率、膈肌移動度比較差異均無統計學意義(P均>0.05);2組干預7 d、14 d后膈肌增厚率、膈肌移動度均明顯高于干預前(P均<0.05),2組干預7 d后膈肌增厚率、膈肌移動度比較差異均無統計學意義(P均>0.05),干預組干預14 d后膈肌增厚率、膈肌移動度均明顯高于對照組(P均<0.05)。見表2及表3。

表2 2組呼吸機依賴患者干預前后膈肌增厚率比較

表3 2組呼吸機依賴患者干預前后膈肌移動度比較

2.22組患者肺功能比較 2組干預前FVC、MIP、FEV1、PEF、MEP比較差異均無統計學意義(P均>0.05);2組干預7 d、14 d后FVC、MIP、FEV1、PEF、MEP均明顯升高(P均<0.05),且干預組FVC、MIP、FEV1、PEF、MEP均明顯高于對照組(P均<0.05)。見表4。

表4 2組呼吸機依賴患者干預前后呼吸功能比較

2.32組患者抑郁、焦慮狀態(tài)評分比較 2組干預14 d后HAMA評分、HAMD評分比較差異均無統計學意義(P均 >0.05);干預28 d后,2組HAMA評分、HAMD評分均明顯低于干預14 d后(P均<0.05),且干預組HAMA評分、HAMD評分均明顯低于對照組(P均<0.05) 。見表5。

表5 2組呼吸機依賴患者干預14 d和28 d后HAMA評分和HAMD評分比較分)

2.42組患者ICU住院時間、總住院時間以及呼吸機使用時間比較 干預組ICU住院時間、總住院時間以及呼吸機使用時間均明顯短于對照組(P均<0.05)。見表6。

表6 2組呼吸機依賴患者ICU住院時間、總住院時間及呼吸機使用時間比較

2.52組患者并發(fā)癥發(fā)生情況比較 干預過程中,干預組腹瀉、呼吸道感染發(fā)生率均明顯低于對照組(P均<0.05) 。見表7。

表7 2組呼吸機依賴患者干預期間并發(fā)癥發(fā)生情況比較 例(%)

3 討 論

呼吸機依賴是機械通氣的常見情況,機械通氣本身能誘發(fā)膈肌等主要呼吸肌漸進性功能不全,主要為呼吸機輔助過度導致的廢用性萎縮或呼吸機輔助不足導致的負荷性損傷。膈肌為主要的呼吸肌,其對維持呼吸功能至關重要,廢用相關的膈肌厚度下降和過度收縮后損傷相關的厚度增加均可導致患者機械通氣時間延長,膈肌功能不全是造成患者出現呼吸機依賴的重要原因[13-14]。有研究表明,膈肌增厚率<10%及>30%時,可延長患者機械通氣時間,而膈肌增厚率保持在10%～30%之間時可有效縮短患者的機械通氣時間[15]。關于膈肌增厚率、膈肌移動度預測脫機成功率的分析顯示,橫膈肌的超聲功能障礙與拔管失敗的風險增加有關,膈肌增厚率高于29%、膈肌移動度>1 cm的患者拔管成功率很高,膈肌增厚率、膈肌移動度可以預測成功脫離機械通氣的概率[16-17]。

吸氣肌訓練能有效增強膈肌和輔助吸氣肌的肌肉力量和耐力,但關于吸氣肌訓練最佳干預時機、干預對象、參數設計等仍處于探索階段。機械彈簧加載閾值裝置吸氣肌訓練為吸氣肌訓練中最有效的抗阻方式之一,其是一種基于壓力的負荷裝置,用于機械通氣脫機失敗患者可提高呼吸肌的力量和耐力,但是該方法需要較大的壓力負荷。有研究發(fā)現,簡單的機械裝置只提供9～41 cmH2O的訓練壓力,而非常虛弱的患者無法耐受9 cmH2O的訓練壓力[18]。ICU患者的吸氣肌力一般較弱,患者不能忍受呼吸肌肉的持續(xù)負荷而造成的疲勞,而且也不能觸發(fā)吸氣肌訓練的阻力負荷,致使不能完成負荷訓練。電子設備可以提供更廣泛的訓練壓力(1～200 cmH2O),從而滿足吸氣力量微弱患者進行吸氣訓練。Bissett等[19]研究認為,呼吸機依賴期進行每天進行1次高強度吸氣肌訓練(強度最小為MIP的50%),不僅可以改善吸氣肌的力量,還可以改善患者的生活質量。Chang等[20]報道,呼吸機觸發(fā)靈敏度從最初MIP的10%開始逐漸增加到40%的吸氣肌訓練可以改善長期依賴呼吸機的患者的呼吸肌強度和氧合功能。本研究中干預組患者訓練前MIP等呼吸功能指標相對低,采用電子吸氣肌訓練設備,通過過濾器與氣管插管或氣管切開套管相連,負荷施加形式為錐形流阻,最初選擇吸氣肌訓練負荷為MIP的30%,如果患者不能完成 30%的吸氣肌訓練負荷,則選擇患者能夠完成吸氣肌訓練的最大漸減式流阻負荷,每天2次,每次完成30次吸氣肌訓練;訓練期間根據患者的肺功能逐漸增加負荷,每次增加1～2 cmH2O,最大不超過吸氣肌訓練的70%。結果證實患者的依從性高,可以提高呼吸機依賴患者的膈肌增厚率、膈肌移動度,改善呼吸功能,縮短機械通氣時間、ICU住院時間和總住院時間。

目前研究認為,呼吸機依賴與患者的不良情緒密切相關,因為患者長期在一個密閉環(huán)境中,自主活動降低,對外界的感知下降,給患者帶來巨大的精神壓力,使內心處于焦慮、抑郁狀態(tài),增加了撤機難度[21-22]。本研究中發(fā)現,干預組患者吸氣肌訓練28 d后的焦慮和抑郁評分顯著低于對照組,可能與吸氣肌訓練可以縮短機械通氣的時間、ICU住院時間相關,間接影響到患者的情緒變化。

綜上所述,低強度漸減式流阻負荷吸氣肌訓練可以改善ICU住院呼吸機依賴患者的呼吸肌和肺功能,減輕患者不良情緒,縮短住院時間,減少并發(fā)癥發(fā)生,為危重呼吸肌無力的患者提供了新的吸氣肌訓練強度參數。但本研究為小樣本量、單中心研究,需要多中心、隨機試驗進一步評估漸減式流阻負荷吸氣肌訓練策略的可行性。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。