适宜性电刺激膈神经联合抗胆碱能药改善慢性阻塞性肺疾病患者膈肌疲劳和肺功能的临床研究

2018-06-05张丽丽薛培丽邱立志曾凤英白金凤

实用医院临床杂志 2018年3期

张丽丽，薛培丽，邱立志，曾凤英，白金凤，卢江，杨巡

(四川省科学城医院呼吸内科，四川绵阳 621900)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸内科常见病，早期患者无明显症状，随着病情进展，患者静息状态下可出现胸闷、气短症状，严重干扰患者生活质量[1，2]。COPD患者除常规使用抗胆碱酶抑制剂治疗外，肺康复治疗亦是一项广泛认可的非药物试验治疗，在我国，常规肺康复治疗，如呼吸锻炼[3]。肢体锻炼等因起效慢，患者不易坚持，无创通气是治疗中重度COPD稳定期的方案之一，其中膈肌收缩在呼吸肌和肺通气中具有非常重要作用，但COPD状态下，患者膈肌萎缩、活动幅度小，存在膈肌疲劳，膈肌起搏器通过电刺激可有效改善患者膈肌疲劳，继而改善肺功能[4，5]，不失为一种较好的治疗方案。本研究探讨膈肌起搏器在缓解膈肌疲劳及肺功能的疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料选择2016年12月至2017年9月我院呼吸内科收治的80例COPD患者，纳入标准：①均为COPD稳定期，符合2013年中华医学会《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中有关COPD诊断标准；②肺功能检测提示吸入支气管舒张剂后患者第一秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)<70%，FEV1占预计值百分比(FEV1%pred)<50%；③年龄18～70岁，了解此次研究且签署知情同意书。排除标准：①近期进行其他呼吸康复相关训练；②既往胸膜疾病或胸廓畸形、骨关节病、神经肌肉接头等影响试验疗效相关疾病；③合并心脏疾病、肾功能不全、肿瘤；④治疗依从性差，或中途退出研究者。根据住院先后顺序分为对照组与观察组各40例，对照组男28例，女12例，年龄34～67岁[(52.8±11.4)岁]，病程5～16年[(10.6±1.6)年]，按照2001年慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)分类，0～III级依次0、8、22、10例；观察组男25例，女15例，年龄32～68岁[(54.3±10.8)岁]，病程5～17年[(11.2±1.7)年]，GOLD分类0～III级依次0、10、17、13例。两组性别、年龄、病程、GOLD分类等一般资料比较，差异均无统计学意义(P> 0.05)，具有可比性。

1.2方法患者住院后均予以噻托溴铵喷雾剂(正大天晴药业集团股份有限公司；国药准字H20060454；规格：每揿含噻托溴铵18 μg)，每天相同时间吸入一次，每次吸入1揿。观察组在对照组基础上加用体外膈肌起搏器(吉林省优势康健医疗器械有限公司生产)，患者取舒适坐位，波形为双相平衡波，正相方波，负相正弦波，电极(阴极)置于颈部两侧胸锁乳突肌外缘下1/3处，阳极置于两侧锁骨中线第二肋间，胶布固定后，选择参数：脉冲重复频率40 Hz，脉冲宽度为0.205，刺激脉冲幅度为0～140 V，每次刺激脉冲包络为1.2秒，每次30 min，每天1次，连续治疗15天。

1.3观察指标①患者在进行检测前充分休息10 min，在呼吸电刺激训练前平静呼吸状态、电刺激安静10 min后选择右侧腹肌采用B超检侧腹肌厚度；参照文献方法[6]，所得膈肌图像经B超获得最佳视图后转为M型超声，其记录的膈肌活动轨迹为膈肌活动度。②于治疗前后检测两组肺功能，选用简易肺功能仪(英国迈科公司生产，MicroLab型号)，记录包括第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC、最大通气量(MVV)、肺总量(TLC)。③于治疗前后抽取两组桡动脉血，经抗凝处理后用手持式血气分析仪(美国雅培公司生产，规格型号：300-G)检测动脉氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)及动脉血氧饱和度(SaO2)。④于治疗前后采用COPD相关生活质量评分表(CAT)评估患者生活质量改善情况，该量表包括咳嗽、咳痰、胸闷、睡眠、精力及情绪6项主观指标和运动耐力、日常生活运动影响2项耐力评估，分数0～40分，分数越高代表肺功能越差。同时进行6 min步行距离测试，记录两次行走距离。

1.4统计学方法采用SPSS 19.0软件进行数据处理，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组电刺激时膈肌活动情况比较治疗前两组膈肌活动度差异无统计学意义(P> 0.05)；治疗后两组膈肌活动度均高于治疗前，且观察组高于对照组(P< 0.05)，见表1。

表1 两组电刺激时膈肌活动情况比较

①与治疗前比较，P< 0.05；②与对照组比较，P< 0.05

2.2两组肺功能比较治疗前两组FEV1、FEV1/FVC、MVV、TLC差异无统计学意义(P> 0.05)；治疗后两组各指标均显著升高(P< 0.05)，两组间FEV1差异无统计学意义(P> 0.05)，观察组FEV1/FVC、MVV、TLC高于对照组(P< 0.05)，见表2。

表2 两组肺功能比较

①与治疗前比较，P< 0.05；②与对照组比较，P< 0.05

2.3两组血气分析结果比较治疗前两组各血气指标差异无统计学意义(P> 0.05)；治疗后两组各指标均高于治疗前，且观察组PaO2、PaCO2高于对照组(P< 0.05)，两组SaO2比较差异无统计学意义(P> 0.05)，见表3。

表3 两组血气分析结果比较

①与治疗前比较，P< 0.05；②与对照组比较，P< 0.05

2.4两组生活质量及6min步行距离比较治疗前两组CAT、6 min步行距离差异无统计学意义(P> 0.05)；治疗后两组CAT较治疗前下降，6 min步行距离较治疗前升高，且观察组CAT低于对照组，6 min步行距离高于对照组(P< 0.05)，见表4。

表4 两组生活质量及6 min步行距离比较

①与治疗前比较，P< 0.05；②与对照组比较，P< 0.05

3 讨论

膈肌疲劳是COPD患者发生呼吸衰竭的重要病理生理机制之一，因COPD状态下，膈肌低平、萎缩，其活动幅度降低，肌力及耐力亦明显降低，表现为膈神经动作电位波幅下降，并出现缺氧，伴或不伴有CO2潴留，长期缺氧可导致肺泡萎缩[6]，加之气道阻力增加，膈肌储备能力下降，加重CO2潴留，形成一个恶性循环[7]。临床治疗COPD常采用肺功能康复、支气管舒张剂等常规治疗，主要在于减轻症状，阻止病情发展、缓解肺功能，临床应用较多的支气管扩张剂量包括噻托溴铵喷雾剂，噻托溴铵喷雾剂是一种抗胆碱脂酶抑制剂，具有毒蕈碱受体亚型M1～M5类似的亲和力，通过抑制平滑肌M3受体产生支气管扩张作用，且吸入后其作用位点具有专一效应，有效改善患者临床症状及肺功能[8]。但此药需长期服用，即使在症状得以改善时仍需坚持服药，起效慢，患者依从性较差，且无法从根本上缓解膈肌疲劳现象[9]。膈肌作为主要的呼吸肌，在肺通气中具有重要作用，据研究表明[10，11]，有膈肌收缩的增加肺通气量占平静呼吸时肺通气量的3/4～4/5，能有效提高患者PaO2，降低PaCO2，并提高FEV1、FEV1/FVC。膈肌在平静呼吸时起主导地位，是完成呼吸泵工作的主要动力来源，解剖学中，膈神经运动神经元位于脊髓前角，由颈段C3～C5组成，正常情况下C3～C5段膈神经前触角细胞由延髓呼吸中枢刺激核控制[12]；在疲劳状态下，COPD患者更容易出现异常的通气-中枢偶联，表现为通气需求和呼吸中枢驱动增高，但实际通气量可保持不变甚至下降[13]。膈肌起搏的原理是通过功能性电刺激膈神经引起膈肌收缩，电流兴奋运动神经纤维，产生神经冲动，向下传导神经末梢纤维，再经电-化学-电传递，通过膈神经肌接头兴奋膈肌细胞及纤维，引起膈肌收缩(离心功能性电刺激)；因膈肌周围神经多为混合性神经，在运动神经受刺激兴奋的同时，感觉神经纤维亦受到刺激，形成冲动向上传至脊髓，引起反射，间接影响膈肌收缩(向心性功能性电刺激)，两者共同的电刺激基础为膈肌起搏的电生理[14]。邢晓莉等[15]对 90例COPD合并慢性呼吸衰竭患者进行无创呼吸机联合体外膈肌起搏器的治疗效果进行分析，结构显示无创呼吸机联合膈肌起搏器可显著提高患者肺功能，治疗后6 min步行距离均较治疗前明显提高，CAT积分、Borg评分较治疗前明显降低，认为膈肌起搏器可增强其肺功能。

本研究对观察组实施噻托溴铵喷雾剂联合电刺激膈神经，显示两组膈肌疲劳现象较治疗前显著改善，但观察组改善明显优于对照组，膈肌活动度等显著升高，表明经相应治疗后，膈肌活动能力提高，通过对膈神经进行功能性、无创性电刺激，促使膈肌有规律收缩，增加其移动量，保证患者氧供。此外，研究显示观察组肺功能及通气量较治疗前改善显著，表明长期的进行规律的电刺激可增加膈肌血流量肌力和耐力，提高通气效率，并促使CO2排除，增加O2含量。观察组PaO2升高、PaCO2降低表明经膈神经电刺激后，肺部通气效果明显好转；患者CAT评分下降，6 min步行距离升高，表明较单纯使用支气管扩张剂效果更佳。

总之，膈肌收缩在肺通气中具有非常重要的作用，作为膈肌是肺通气动力泵的最主要呼吸肌，临床在治疗COPD基础症状时还需保护膈肌收缩能力，在使用抗胆碱能药基础上，采用适宜性电刺激膈神经可有效缓解膈肌疲劳现象，并提高患者肺通气效率，但本研究未分析不同频率的电刺激对膈神经的影响，且未与其他部位电刺激效果进行比较，此为本研究不足之处，后续研究还需全面概括，力求结果严谨。

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