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慢性阻塞性肺疾病病人氣道廓清的研究進展

2025-08-22 00:00:00朱亞蘭曹麗君許勤李亞芬畢岑
循證護理 2025年16期

Keywordsairway clearance techniques; chronic obstructive pulmonary disease; review; nursing

摘要對慢性阻塞性肺疾病(COPD)病人氣道廊清技術原理及其重要性、分類進行綜述,剖析其在COPD病人中的應用現狀及未來 發展,為臨床應用及氣道廓清技術的進一步研究提供參考依據。

關鍵詞氣道廓清技術;慢性阻塞性肺疾病;綜述;護理

doi:10.12102/j.issn.2095-8668.2025.16.010

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonarydisease,COPD)簡稱慢阻肺,是一種異質性肺部疾病[1]。COPD急性加重期(acute exacerbation of chronicobstructivepulmonarydisease,AECOPD)以呼吸道癥狀加劇為特征,表現為呼吸困難加重、黏液分泌亢進及膿性痰液生成,與病人肺功能下降、住院率上升及生存預后密切相關[2]。有研究指出,痰液增多和痰液清除障礙是影響AECOPD治療轉歸的關鍵因素,甚至可能增加致死風險[3]。AECOPD治療目標主要為改善臨床癥狀、肺功能及遠期預后,從而降低病人死亡率[4]。氣道廓清技術(airwayclearance techniques,ACT)是通過物理或機械方式作用于氣流,松解和移除氣管、支氣管內多余的痰液,緩解氣道阻塞狀態,進而優化通氣、換氣功能[5]。本研究系統解析COPD病人氣道廓清的生理機制與臨床價值,對比分析現有干預手段的適應證與操作規范,并探討未來發展方向,為臨床護理實踐提供參考依據。

1 COPD病人氣道廓清的原理及重要性

COPD的核心病理表型特征為氣道黏液高分泌[。該病理過程可誘發進行性氣道阻塞,導致氣體交換效率下降及通氣/血流比例(V/Q)失衡等一系列病理生理異常[],由此加劇病人肺功能進行性惡化與生活質量下降[8-9]。由于COPD的病理生理基礎導致氣道上皮細胞產生黏液合并氣道纖毛運動障礙,進而產生一系列的呼吸系統反應[10],使得黏液纖毛清除系統受損,形成高黏滯性痰液潴留的惡性循環。尤其在急性加重期,呼吸道分泌物潴留量顯著增加,加之肺實質破壞,共同導致氣道分泌物清除能力嚴重受損。過多的黏液在氣道內滯留,為病原菌提供了一個繁殖和生長的環境,導致呼吸道炎癥反應加重11;同時,痰液潴留易引起氣道阻塞,加重咳嗽、氣短等呼吸道癥狀,嚴重者可進展至呼吸衰竭。上述病理進程已被證實是影響COPD病人生存質量、急性加重風險及遠期預后的關鍵決定因素。有效的氣道廓清技術有助于氣道分泌物的清除,提高黏液纖毛轉運清除功能,確保氣道通暢,從而降低慢性呼吸道疾病的發病率和死亡率[11-13]。美國呼吸治療協會(American Association for RespiratoryCare,AARC)5發布的臨床實踐指南明確指出,住院病人早期啟動氣道廓清技術干預對促進分泌物清除具有顯著臨床價值。綜上所述,氣道廓清技術在COPD管理中的多靶點作用機制不僅體現在清除呼吸道分泌物與減少肺部感染的層面,更通過改善心肺功能代償能力對病人臨床轉歸產生深遠影響。

2 COPD病人氣道廓清的分類

2.1傳統胸部物理治療(chest physical therapy, CPT)[14]

2.1.1 體位引流

體位引流是根據氣管、支氣管樹的解剖特點,將病人擺放于一定體位,借助重力將分泌物向中央氣道引流,促進排痰,又稱支氣管引流;其已被證實是清除分泌物的有效方法[15],但該技術需要病人保持同一姿勢較長時間,俯臥位時需使病人頭部朝下,部分病人無法耐受[16]

2.1.2 胸部叩擊與振動

胸部叩擊與振動主要是通過不同方式振動胸壁,間接使支氣管壁上的痰液松動并易于排出,可通過氣流振蕩促進病人產生咳嗽動作,進而促進氣道分泌物的清除。研究顯示,胸部叩擊與振動聯合應用可以改善引流效果,且引流后指導咳嗽更能有效清除痰液[17]。

2.2 呼吸技術

根據呼氣流量可將呼吸技術分為高呼氣流量技術和低呼氣流量技術。醫務人員可根據評估情況決定在特定情況使用哪種技術。當黏液位于外周氣道時可采用低呼氣流量技術,當黏液位于中心氣道時則采用高呼氣流量技術[18]

2.2.1 低呼氣流量技術

2.2.1.1側臥位聲門開放呼氣(slowexpirationwith the glottisopened in the lateral posture,ELTGOL)

ELTGOL是一種運用側臥位和肺容積從功能性余氣量至余氣量之間進行呼氣,打開聲門,控制呼吸速度,以控制呼氣速度,避免氣道塌陷或誘發陣咳的一種氣道廓清技術[19]。ELTGOL作為一項新技術其有效性已被證實[20],目前主要適用于氣道黏液高分泌、氣道塌陷高風險、配合較好的病人。Martins等21]對12例 45~75 歲的慢性支氣管炎病人進行ELTGOL干預,結果顯示ELTGOL能有效提高病人外周氣道清除率。Kodric等[22]的研究發現,ELTGOL治療可以有效縮短病人住院時間,改善呼吸困難和生活質量。章陳晨[23]的研究顯示,ELTGOL能有效提高運動持續時間,但改善運動距離的效果不明顯。目前,ELTGOL被認為是治療分泌功能受損病人的一種新療法[24],然而在實際應用中,ELTGOL仍存在一定的局限性,如對治療操作者的專業技能要求較高,病人在治療初期因不適應治療而難以盡快熟練。其次,治療效果受病人主觀性影響較大,病人可能無法準確配合。該技術在AECOPD病人中的臨床應用仍需更深入細致的研究。

2.2.1.2 自體引流(autogenic drainage,AD)

自體引流通過在3個不同肺容積水平控制呼吸,利用呼氣氣流產生剪切力,從而促進痰液排出,包括松解、聚集和排出黏液3個階段[25]。一項系統評價的研究顯示,在氣道清除率方面,自體引流與其他氣道清除技術具有相同的效果[25],但納入研究存在較大的異質性,需要更多高質量的大樣本研究來證實這一結果。Savci等[26]的研究顯示,自體引流可改善COPD病人用力肺活量(FVC)第1秒用力呼氣容積 (FEV1) 及最大呼氣流量(PEF),與Ides等[2的研究結果一致,證明了自體引流在COPD病人中的療效。但該方法需要病人具備一定的認知能力來理解背后的基本生理學原理。因此,對初次使用的病人來說可能需要更多的時間和耐心。

2.2.2高呼氣流量技術

2.2.2.1主動循環呼吸技術(active cycle of breathing technique,ACBT)

ACBT分為呼吸控制、胸廓擴張運動和用力呼氣技術3個步驟[28],旨在清除COPD病人支氣管中的分泌物,改善病人肺功能且不增加氣流阻塞。Lewis等[29]的系統評價發現,ACBT可以有效改善COPD病人的痰液產生和咳嗽效率。鄭敏等[30的研究表明,ACBT可增加AECOPD病人的排痰量,改善血氧飽和度以及心率,但對改善呼吸困難癥狀效果不明顯。劉娜等[31]的研究顯示,ACBT對中重度AECOPD有較好的療效,可明顯縮短病人急性加重期,改善動脈血氣指標。Shen等[32]的系統評價表明,ACBT可有效提高COPD病人的咳痰量和咳嗽效率,但肺功能和血氣分析的改善尚無明確定論。因此,ACBT可有效促進病人呼吸道分泌物的清除,在痰液較多的COPD病人中具有一定的臨床應用價值,但對COPD病人康復效果的影響尚有待進一步研究觀察。

2.2.2.2 指導性咳嗽

沒有控制的咳嗽常導致病人疲倦、胸痛、呼吸困難和支氣管痙攣。因此,需指導病人正確咳嗽。盡可能采取坐位,深而慢地呼吸5次或6次,深吸氣后屏氣 3~ 5s,縮唇緩慢地呼氣,深吸一口氣后屏氣 3~5s ,身體前傾,進行2次或3次短促有力的咳嗽,同時收縮腹肌或用自己的手按壓上腹部。若病人咳嗽反射較弱,醫務人員可在吸氣終末適當按壓病人環狀軟骨與胸骨交界處,以刺激病人咳嗽和咳痰[20]。

2.3 機械輔助技術

2.3.1 高頻胸壁振蕩(high frequency chestwall oscillation, HFCWO)

HFCWO是通過脈沖主機將氣體以一定的頻率和幅度,通過充氣式背心間歇性充氣、放氣[33],由此產生的振動均勻地作用于整個胸壁,并通過胸壁傳到肺部各級支氣管,使分泌物松解;同時,呼吸道纖毛移動速度加快,促使肺部周邊細末支氣管的分泌物向大氣道移動,從而清除大氣道和細末支氣管的分泌物。有研究發現,當HFCWO的振蕩頻率為 11~15Hz 時,可以反射性刺激迷走神經,增加纖毛運動,促進黏液排出[34]。Chatburn[35]的研究表明,痰的黏性受振蕩頻率影響,即隨著振蕩頻率的增加痰液黏性下降,醫護人員可根據病人的情況逐漸增加振蕩的頻率、強度和時間,以達到清除痰液的目的。Chakravorty等[36]針對22例中重度COPD病人的研究發現,治療4周后HFCWO組病人的排痰量下降更為明顯,呼吸困難明顯好轉。此外,HFCWO可以保證肺部足夠的氣體交換,改善病人肺功能,提高生活質量,緩解呼吸困難癥狀,并減少COPD病人急性加重的發生[37-38]。Bhowmik等[39]的研究表明,病人可在家中自行操作,有效提高了治療的有效性及病人的依從性,且HFCWO若聯合呼氣末正壓(positive expiratorypressure,PEP)可以更有效地清除痰液。章陳晨等[40]研究顯示,與ELTGOL相比,兩者均能有效改善重度AECOPD病人的肺功能和血氣分析,但HFCWO治療效果更佳。我國其他學者研究證實,HFCWO在降低臨床護理工作負荷的同時,可顯著提升AECOPD病人氣道廓清效率,并有效改善其血氧飽和度[41-42]。HFCWO作為一種氣道廓清技術,能及時清除引流痰液,預防感染、緩解呼吸困難、縮短住院時間、提高生活質量。但該方法的臨床普及受病人對治療手段的偏好[43]和對疾病預后的期望[44]影響較大,且多為小樣本研究,未來仍需大樣本的隨機對照試驗來證實其臨床效果,以拓展其臨床應用。2.3.2呼氣末正壓及振動呼氣末正壓(oscillatorypositiveexpiratorypressure,OPEP)

呼氣末正壓作為呼吸治療技術,其作用機制在于通過設置呼氣阻力建立呼氣相氣道正壓環境,從而維持小氣道開放狀態,并促進分泌物松動與轉運。一項納入多中心研究的Meta分析結果表明,盡管存在方法學局限性,但呼氣末正壓干預能顯著提升呼吸肌功能,增加肺容積,并緩解呼吸困難癥狀[45]。通過整合振蕩裝置形成的OPEP可利用氣流振蕩作用改變氣道分泌物的黏彈性[46],這為黏液清除提供了新的物理治療思路。專家共識指出,OPEP作為氣道廓清技術,在COPD、囊性纖維化及支氣管擴張病人的治療中展現出優于傳統物理治療的臨床效應,其療效參數與裝置類型、阻力設置及病人治療依從性相關[47]。紀玲等[48]的研究證實,相較于HFCWO,OPEP在改善肺功能( FEV1 提升 12.3% )、優化血氣指標[氧分壓( PaO2 平均升高 8.7mmHg? 以及整體狀況改善方面,差異均有統計學意義 (Plt;0.05) ,且未增加治療相關并發癥發生率,該結論與譚旭等[49]的研究結果一致。值得注意的是,Nicolini等[50]的研究發現,OPEP可使COPD病人急性加重住院率降低 31% ,但Alghamdi等[51]的隨機對照試驗結果顯示,其與傳統胸部物理治療相比,療效差異無統計學意義( ?P=0.17) ,提示結果差異可能與病人異質性和十預參數設置不同有關。現有證據表明,OPEP技術在慢性氣道疾病管理中具有潛在臨床價值,但其長期療效及作用機制仍需通過多中心、大樣本的隨機對照試驗進一步驗證。特別需要關注裝置參數優化、個體化治療方案制訂以及生物力學效應評估等關鍵研究領域。

2.3.3 臨時呼氣正壓(temporarypositive expiratory pressure,TPEP)

TPEP代表呼吸治療技術的新進展,其創新性體現在于呼氣相初始階段施加逆向脈沖氣流(頻率約42Hz ,通過流體動力學作用在氣道內形成約 1cmH2O 中 1cmH2O=0.098kPa) 的低水平正壓環境。Dabrosca等[52]的研究顯示,相較于傳統呼氣末正壓療法,采用優尼科(Uniko)裝置實施的TPEP在肺氣腫病人及長期氧療亞組中表現出更優的臨床獲益,而呼氣末正壓療法在機械通氣病人群體中更具優勢。值得注意的是,Nicolini等[50]開展的前瞻性研究通過比較TPEP與OPEP對重度至極重度COPD病人的干預效果,結果發現TPEP組急性加重年發生率降低 32% ,且在圣喬治呼吸問卷(SGRQ)評分改善方面更為明顯。使用TPEP治療的重度COPD病人急性加重的發生率較低,因為TPEP改善了呼吸功能參數,同時改善了呼吸困難[53]。目前,該技術臨床應用尚處于探索階段,亟須開展多維度研究,包括但不限于不同表型病人的療效差異、長期使用的安全性評估以及與其他氣道廓清技術的協同效應分析。建議未來研究采用適應性臨床試驗設計,結合生物力學建模技術,系統解析TPEP的作用機制。

2.3.4 肺內叩擊通氣(intrapulmonary percussive ventilation,IPV)

該治療系統由高壓氣體發生裝置與流量調控閥門構成耦合系統,其作用機制基于流體動力學原理:在病人自主呼吸周期中,裝置通過高頻振蕩氣流(頻率范圍40~60Hz 產生機械振動波傳導至肺實質,該物理效應可有效降低氣道分泌物黏附性;同時呼氣相產生的高流速剪切力(峰值流速 gt;120L/min) 可驅動外周分泌物向近端氣道移動[54]。臨床研究數據顯示,IPV具有多維度治療效應;Nicolini等[55]的隨機對照試驗證實,IPV干預可顯著提升小氣道阻塞病人的 FEV1 與用力肺活量的比值 ΔFEV1/FVC )、增強最大吸氣壓,并同步改善健康狀況評估量表評分,如呼吸困難、咳嗽與咳痰量表(BCSS)及COPD病人自我評估測試(CAT),其抗炎作用體現在可以降低痰液中性粒細胞比例,該發現與Dingemans等[56在囊性纖維化病人中得到的研究結果一致。IPV與CPT存在協同效應。Testa等[57]的前瞻性研究顯示,接受IPV聯合CPT干預可優化COPD伴咳嗽病人的氧合狀態與癥狀控制。然而,一項納入17項研究的Meta分析結果指出,當前證據存在方法學異質性,IPV在調節呼吸頻率及縮短住院時長方面尚未形成統計學共識,其確切的氣道廓清機制(如纖毛擺動頻率提升幅度、黏液纖毛傳輸速率的改變)還有待進一步研究[58]。臨床應用時需遵循精準醫學原則,首先需排除氣胸、肺大皰等禁忌證;其次應根據病人胸肺順應性實施個體化參數設置,以避免氣壓傷等醫源性損傷發生。未來研究應著重建立基于生物力學反饋的智能調控系統,實現振動能量在肺內分布的可視化監測。

2.3.5 機械性吸-呼氣裝置(mechanicalinsufflationexsufflationdevice,MI-E)

MI-E作為一種動態氣道廓清技術,其作用機制基于雙相壓力調控原理:通過程序化正壓相模擬深吸氣相肺容積擴張,隨后快速切換至負壓相產生高剪切力呼氣氣流,從而誘導外周氣道分泌物向大氣道移動。該技術的臨床有效性與安全性已通過多中心研究驗證[59]。Winck等[60]的研究顯示,MI-E干預可使COPD病人Borg呼吸困難指數降低1.8級,血氧飽和度C SpO2? 提升 3.7% ,且未明顯改變呼吸模式。但需警惕的是,MI-E可能通過改變胸腔內壓力梯度加劇動態性肺過度充氣,導致峰值呼氣流速降低[61]。因此,針對存在氣體陷閉風險的COPD病人,建議實施個體化壓力滴定,并聯合呼吸力學監測,以避免醫源性肺損傷。

2.3.6無創高頻振蕩通氣(noninvasive high frequency oscillatory ventilation,NHFOV)

NHFOV通過整合持續氣道正壓與高頻壓力振蕩,形成動態肺復張效應。一方面通過提高平均氣道壓維持肺泡穩定性,另一方面借助振蕩剪切力促進二氧化碳( CO2) 清除。王蕾等的研究表明,在中重度AECOPD合并I型呼吸衰竭病人中,NHFOV較雙水平氣道正壓(BiPAP)可更顯著降低 PaCO2 ,減輕炎性反應,并縮短機械通氣時間;但目前臨床證據存在局限性,納入研究樣本量中位數僅為58例,且隨訪周期多短于 。未來需開展多中心適應性臨床試驗,重點探索NHFOV參數優化(如振蕩頻率與振幅的交互效應)及長周期( gt;6 個月)應用對肺重塑的影響。

2.3.7纖維支氣管鏡肺泡灌洗(bronchoscopic airway clearancetherapy,B-ACT)

B-ACT是一種基于纖維支氣管鏡的肺部抽吸灌洗方法,主要通過灌洗清除呼吸道分泌物,達到治療感染的目的[63]。張潔等[64]的研究表明,支氣管肺泡灌洗治療老年COPD合并嚴重肺部感染有效,可改善血氧指標及病人預后,具有一定的臨床價值,與呂中等[63]的研究結果一致。但纖維支氣管鏡的操作專業性強,一般由呼吸科醫生或重癥監護室(ICU)醫生完成,在護理領域的應用不如其他氣道清除技術廣泛。

3 氣道廓清技術臨床應用的局限性及建議

3.1構建并優化護理人員氣道廓清認知體系

有研究顯示,當前臨床護理人員在氣道廓清技術領域的專業化發展存在短板,僅 57.36% 的護理人員接受過氣道廓清技術專項培訓,且理論考核合格率不足 40% ,反映知識轉化效率低下這一現實問題[65]。建議采取多維干預策略。首先,建立基于崗位勝任力的分層培訓體系,包含基礎理論模塊(黏液纖毛清除機制、生物力學效應等)技術操作模塊(振蕩頻率調節、壓力滴定等)及臨床決策模塊(適應證判斷、并發癥識別);其次,構建閉環管理體系,將氣道廓清技術操作規范納入護理質量敏感指標(如技術執行準確率、病人依從性監測),實施基于客觀結構化臨床考試(OSCE)的能力認證制度;最后,通過建立專科護理門診搭建實踐轉化平臺,促進理論-實踐-科研的良性循環,此策略可有效提升健康宣教質量[66],進而保障氣道廓清技術方案的精準實施。

3.2建設標準化動態評估與監測體系

科學實施氣道廓清治療的核心前提在于建立精準化評估體系與動態監測機制。現行指南明確提出,臨床實施氣道廓清技術前需系統評估病人治療指征,涵蓋生命體征監測、現病史追溯、咳嗽效能分級、分泌物性狀演變追蹤、癥狀-結局關聯性分析及安全性預判等多維參數[7]。特別強調對治療效果欠佳或病情進展者需啟動動態再評估機制,以實施個體化方案優化。但有研究表明,目前僅 23.7% 的醫療機構建立了標準化評估路徑[8],且存在三大關鍵缺陷:1)規范化評估框架尚未建立,高質量循證依據匱乏[68];2)臨床工作者普遍存在評估意識薄弱現象;3)缺乏標準化定量評價工具。鑒于此,未來研究可基于德爾菲法構建跨學科評估指標體系,強化護理團隊對關鍵評估指標的理論認知與實踐轉化能力,同時加速研發具有臨床適用性的定量評估工具,包括開發智能監測系統,通過可穿戴設備實現呼吸力學參數的連續采集,以實現療效監測的數字化與精準化轉型。

3.3制訂個體化氣道廓清技術方案,實現病人長期自我管理

個體化氣道廓清方案在COPD病人康復管理中具有關鍵作用。通過優化氣道生理環境能夠有效激發病人自主咳嗽、咳痰的生理反射,進而顯著緩解因氣道內黏液聚集、堵塞引發的氣流受限狀況,降低肺部感染的發生率,全方位改善病人的臨床癥狀,增強病人的活動耐力,進而提升病人生活質量。臨床實踐中,制定個體化氣道廓清方案需綜合考量呼吸道分泌物量-質特征、病人主觀耐受度及經濟成本等多重因素[69]。值得注意的是,具有黏液高分泌特征的呼吸系統疾病多呈現慢性遷延特性,其長期管理體系的構建需突破傳統醫療模式。一方面應提升病人自我管理效能,另一方面亟待建立標準化院外支持系統,通過搭建結構化健康教育平臺,系統化培養病人氣道自我護理能力,從而實現治療依從性與技術持續性的雙重提升。

4小結

綜上所述,盡管氣道廓清技術的臨床安全性已獲得充分驗證,但現有研究數據尚不足以明確證實各類氣道廓清技術在不同臨床場景下的具體療效差異,亦無法確立特定技術的臨床優越性。基于當前現狀,建議各級醫療機構通過系統化培訓課程及學術講座等形式,強化護理人員對相關技術的理論認知及臨床應用能力。在臨床決策層面,需基于全面臨床評估構建個體化治療方案,將病人主觀意愿、生理耐受度、操作便捷性、經濟成本等多維度參數納人考量框架,通過規范化實施路徑實現治療效益最大化及并發癥風險最小化的雙重目標。值得注意的是,當前我國在該領域尚缺乏基于本土化證據的最佳實踐指南及標準化操作流程,亟待通過大樣本、多中心隨機對照試驗及循證醫學研究構建符合我國臨床實際的氣道廓清技術循證體系。

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