综合性呼吸训练对颈髓损伤患者呼吸功能的效果

徐东红，何雅琳，朱云霞，丁 怡，夏松成，王惠芳

上海市养志康复医院(上海市阳光康复中心)，上海市201619

由于医学的进步，高位脊髓损伤存活的患者明显增多，这些患者绝大多数存在不同程度的肺功能障碍。Anke等[1]报道，这类患者由于部分或完全失神经支配，参与呼吸的肌肉部分或完全瘫痪，胸廓运动减弱或消失，由胸式呼吸模式改为腹式呼吸运动模式，常存在限制性通气功能障碍，一些术后早期患者因为卧床、咳嗽无力等原因往往并发肺部感染，存在阻塞性通气功能障碍或混合性通气功能障碍[2-3]。此后Spungen等[4-5]报道，高位脊髓损伤患者即使无明显肺部感染，也存在气道阻塞，其原因可能与高位脊髓损伤患者的肺失去交感神经支配，副交感神经占优势有关。

临床发现，来本院进行康复治疗的脊髓损伤患者虽以病情平稳的恢复期患者为主，一般肺部感染已经得到控制，生命体征比较平稳，但大多数仍然并发明显的肺功能异常，特别是颈部脊髓损伤患者，绝大多数存在明显的限制性肺通气功能障碍，少数并发阻塞性通气功能障碍。

国外已报道较多关于给予脊髓损伤患者各种不同形式的呼吸训练对这类患者呼吸功能的影响，如Postma等[6]报道一项单盲随机对照临床研究(共40例脊髓损伤患者)，发现经吸气肌抗阻训练，患者最大吸气压及心理状态有短期的改善，但是肺活量、气道流速、生活质量、肺部并发症与对照组比较无明显改善。Roth等[7]将29例T1以上脊髓损伤住院康复患者随机分为对照组和治疗组，给予治疗组呼气肌抗阻训练，两组肺活量(forced vital capacity,FVC)、第一秒用力呼气量(forced expiratory volume in 1 second,FEV1)、补呼气量(expiratory reserve volume,ERV)均较入组时改善(随机对照临床研究)，最大呼气压与入组时比较也有改善，但只在治疗组有显著性差异，且多变量分析不能提示治疗组与对照组比较，肺功能有明显改善。这些研究的设计、患者脊髓损伤平面、严重程度都不一致，不能进行Meta分析，故有学者认为，颈部脊髓损伤患者经过各种物理治疗后，呼吸功能的好转不能完全排除肺功能的自然恢复[8]。

目前高位脊髓损伤患者数量众多，肺功能明显受损，且没有有效的治疗方法提升呼吸功能。本研究将各种呼吸训练相结合，即进行综合性呼吸训练，观察其对高位脊髓损伤恢复期患者肺功能的作用以及安全性如何，为康复训练提供临床依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2011年11月至2016年12月在本院住院康复治疗的颈髓损伤患者(C3～C6，ASIAA～D级)，病情进入稳定阶段，有自主呼吸，气管切开套管已经拔除或已经堵管。该临床研究获得本院伦理委员会的同意。

诊断标准：根据患者的外伤史及影像学检查，脊髓损伤诊断明确，病变部位在颈段。

严重程度评估标准：美国脊柱损伤协会脊髓损伤神经学的分类ASIA2000。

纳入标准：意识清楚，无智力障碍，无精神疾病，能进行交流，患者知情同意，自愿参加。

排除标准：①存在脑损伤、肺部挫裂伤、肋骨骨折等，病情偏重，不能进行肺功能测试；②气管切开切口尚未封堵；③临床试验前存在肺部感染或严重心肺肾疾病；④认知差、依从性差，不配合治疗。

将入组的100例患者根据区位随机法分为对照组(n=50)和观察组(n=50)。两组性别、年龄、体质量指数(body mass index,BMI)、病程、年吸烟量、损伤平面、ASIA分级均无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 方法

对照组采用常规康复训练，包括电动起立床、下肢机器人减重步行训练等，加强残存肌力、全身耐力、生活技巧等训练；每天总训练时间8 h，每周6 d，持续2个月。

观察组在常规康复训练基础上增加综合性呼吸训练，包括吸气肌训练、呼气肌训练、圆唇呼吸、咳嗽训练等；每天进行常规康复训练6 h，综合性呼吸训练2 h，总训练时间8 h，每周6 d，持续2个月。

1.3 肺功能测试

所有患者训练前及2个月后均用肺功能仪(意大利COSMED)检查患者肺通气功能。每天测试前进行机器定标，减少机器造成的试验误差，指定一个专门治疗师对患者进行肺功能测试。测试前仔细解释并示范具体测试方法。

输入患者身体状况数据(如性别、年龄、身高、体质量等)，机器自动测出其预计值，用鼻夹夹住患者鼻孔，牙齿咬住且口唇包裹住咬嘴，尽量做到口角不漏气，采用坐姿连续测试3次，取最佳值。机器自动将其肺功能各项指标实际测量值与其预计值进行比较，肺功能各项指标均以实测值占预计值的百分比表示。

观察指标包括FVC、FEV1、25%肺活量时的最大呼气流量(maximum expiratory flow rate with remaining 25%vital capacity,MEF25%)和每分钟最大通气量(maximum ventilation volume,MVV)，同时比较两组之间肺功能各项指标的变化程度，观察肺部感染发生率及是否出现骨折、体位性低血压、心绞痛等不良事件。

肺部感染诊断标准：①咳嗽、咳痰、呼吸加深加快；②存在肺部啰音；③发热，体温超过37.5℃；④肺部影像学检查有炎性浸润改变；⑤痰液细菌培养呈阳性。出现以上各项中的3项可以诊断为肺部感染。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0软件进行统计分析，计量资料用表示，计数资料用百分比表示，描述性统计用于总结患者一般资料。肺功能指标经正态检验，符合正态分布，方差齐性检验，方差齐。治疗前后肺功能比较采用配对样本t检验，两组间肺功能各参数值变化的比较采用独立样本t检验。计数资料如肺部感染率经连续性修正后采用χ2检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

对照组训练后FVC、FEV1均增加(P＜0.05)，但训练前后差值分别为(2.7±7.7)%、(3.8±8.1)%小于临床最小重要差异(5%)，故认为对照组患者肺通气功能无明显改善。观察组训练后FVC、FEV1、MEF25%和MVV均显著增加(P＜0.001)，且训练前后差值均大于临床最小重要差异。观察组训练前后FVC、FEV1、MEF25%和MVV差值均显著大于对照组(P＜0.001)。见表2。

纳入试验时两组患者均无肺部感染，训练过程中对照组8例发生肺部感染(8/50，16%)，观察组发生4例(4/50，8%)，两组间无显著性差异(P＞0.05)。见表3。

两组患者均未出现骨折、低血糖、心绞痛等不良事件。两组患者中各有2例C3ASIA/A～B级男性患者数次出现体位性低血压(出现头晕，意识始终清楚，血压70～90/45～60 mmHg)，予以放低轮椅靠背，穿弹力袜、腹部戴弹力腹围后好转。

3 讨论

对于脊髓损伤患者，尤其是高位脊髓损伤患者，其心肺功能直接关系到患者的生命。Jackson等[9]及Berlowitz等[10]均报道，颈部脊髓损伤患者呼吸功能明显降低。C2以上平面完全性脊髓损伤患者死亡率极高，而且难以脱离呼吸机[11-12]。Postma等[6]报道，脊髓损伤患者哪怕进入恢复期(或慢性期)，由于缺乏运动等原因引起肥胖、吸气肌力量减弱、体能下降等，导致相当一部分患者肺功能下降，下降的幅度明显超过年龄增长所致的肺功能下降。

脊髓损伤患者由于参与呼吸的肌肉失去神经支配、膈肌运动失常、反射性胸腹部肌肉肌张力升高、咳嗽无力等原因引起肺功能明显降低，主要是限制性通气功能障碍，少数存在气道阻塞[3,13-14]。腹式呼吸训练(膈肌呼吸)、吸气肌训练、圆唇呼吸、咳嗽训练等常被用于改善脊髓损伤患者的肺功能，但是具体疗效各家报道均不一致，总体而言效果不够明显[6-7,10,15-17]。将这些呼吸训练方式相结合，即综合性呼吸训练是否对改善这类患者的呼吸功能更加有效，目前尚未见文献报道。本研究以常规康复训练作为对照，观察在常规康复训练基础上给予综合性呼吸训练对这类患者肺功能的疗效及安全性，包括对FVC、FEV1、MEF25%、MVV及肺部感染率的影响。

结果发现，来本院康复训练的颈部脊髓损伤患者肺通气功能明显降低，其肺活量为预计值的44%～46%，而这类患者的肺弥散功能基本正常(总弥散量降低，其降低的百分比与FVC降低的百分比一致，弥散率正常)，这与Forner[18]的报道一致。

对照组经过常规康复训练2个月，肺功能也有好转的趋势，这与Terson de Paleville等[19]及Soyupek等[20]研究发现，在带有辅助装置的跑台上进行减重步行训练可能通过神经重塑改善患者肺功能结果一致，本研究中常规康复训练包括减重跑台步行训练。对照组经常规康复训练2个月后，FVC及FEV1较训练前有好转，但试验前后差异均未超过临床最小重要差异(5%)[21-22]，无明显临床意义；另外代表小气道通畅程度的MEF25%及反映呼吸耐力的MVV变化无统计学意义，故对照组实验前后的差异不能排除抽样误差或实验误差所造成的假象，即对照组训练前后肺通气功能无明显改善。该结果说明对照组患者肺功能无明显降低，常规康复训练对于维持这类患者的肺功能有一定程度的帮助，其可能机制考虑与常规康复训练提高患者体能，降低呼吸肌肉的肌张力等有关[19-20]。

本研究观察组各项肺功能指标均有不同程度的好转，试验前后差值均大于临床最小重要差异，说明观察组训练后肺功能明显改善。

吸烟明显影响通气功能，而且最先影响小气道的功能。本研究观察组与对照组比较吸烟年支数差异虽然无显著性差异，但可以看出观察组吸烟年支数有高于对照组的趋势。即便如此，观察组患者肺通气功能的改善仍明显好于对照组，表明在常规康复训练基础上进行综合性呼吸训练，对于颈髓损伤恢复期患者的肺通气功能有更大的获益，长期吸烟者更有必要在戒烟的基础上进行综合性呼吸训练。

脊髓损伤患者肺功能初期的恢复主要依靠呼吸肌功能的恢复，同时与脊髓损伤平面以上炎症和水肿消退有关[23]；肺功能后期的恢复主要是由于膈肌功能的恢复、辅助呼吸肌的参与和胸廓稳定性的增加[16]。本实验观察组在常规康复训练基础上进行综合性呼吸训练，吸气肌、呼气肌、膈肌、腹肌都得到锻炼，核心肌群力量也受到锻炼，胸廓稳定性增加，膈肌运动的协调性改善，故呼吸功能明显改善。

本研究样本量小，不能做到双盲，不能进行不同颈髓平面、不同严重程度的研究，两组间颈部脊髓平面、严重程度均不能做到完全一致，增加了统计学一类错误的风险。脊髓损伤急性期、病情较重、并发意识障碍、部分不能享受工伤待遇或无医疗保险的患者均未包括在内，故该研究纳入的患者人群存在局限性，综合性呼吸训练的疗效不能外推至所有脊髓损伤患者。另外两组患者存在吸烟年支数的差异，虽然无统计学意义，但加上患者体能及运动障碍的程度不一致，同一组内不同个体干预措施也不可能完全一致，均影响试验结果的可靠性。

另外，Carter等[24]报道，脊髓损伤平面越高，肺部感染发生率越高。综合性呼吸训练包括吸气肌及呼气肌的力量训练，呼气肌力量提高后可以明显提升咳嗽力量，能有效地进行气道廓清练习，理论上可以降低肺部感染发生率。本研究对照组肺部感染率16%(8/50)，观察组肺部感染率8%(4/50)，虽然观察组肺部感染发生率只是对照组的一半，但由于两组均为脊髓损伤恢复期患者，病情比较稳定，肺部感染发生率都比较低，样本量也不够大，两组患者的肺部感染率经连续性修正后进行χ2检验，无显著性差异。要明确综合性呼吸训练对这类患者肺部感染是否存在明显的预防控制作用，需要我们进一步扩大样本量，进行多中心双盲临床研究。另外，两组在整个临床试验过程中均未出现严重不良事件，说明不管是常规康复训练还是综合性呼吸训练，只要对运动强度、频率、每次运动持续时间进行监控，可以保证患者的安全。

综上所述，在常规康复训练基础上进行综合性呼吸训练，对颈部脊髓损伤恢复期患者的肺功能有更好的短期疗效，并且有降低肺部感染的趋势，只要对训练的强度、频次、每次训练持续时间进行监控，可保证患者的安全。

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