踏车运动对慢性阻塞性肺疾病患者康复效果的Meta分析

覃福佳 崔妙玲 农荧 李燕

(1广西医科大学研究生院，广西 南宁 530021；广西医科大学第一附属医院 2护理部；3呼吸内科)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)具有发病率高、致残率高、死亡率高的特点，世界卫生组织公布全球COPD患病率为11.4%～26.1%，我国患病人数约1亿，患病率超过8.6%，60岁以上达27.4%。COPD给患者造成的经济负担与高血压、糖尿病等相同，跃居世界疾病经济负担第五位，中国第一位〔1,2〕。患者除呼吸系统症状外，COPD相关性骨骼肌功能障碍如下肢虚弱和萎缩等常见临床肺外表现是缺乏运动锻炼的结果，运动锻炼能有效改善呼吸困难症状和预防肌肉减少症〔3〕。2013年美国胸科医师协会和欧洲呼吸协会(ATS/ERS)联合会议指出，肺康复是治疗慢性呼吸道疾病的核心组成部分，下肢锻练作为COPD患者肺康复的核心内容和基石，适用于任何稳定期的慢性肺疾病患者，推荐等级为1A级〔4〕。踏车运动是下肢锻炼常见的一种运动方式，现阶段有很多关于COPD患者进行踏车运动康复取得良好效果的报道，但大多数样本量较小，研究质量较低，观察指标不完全一致，因此结论尚具争议。本文采用meta分析方法对踏车运动在COPD患者的康复效果进行客观评价，以期为临床应用提供更可靠的依据。

1 资料与方法

1.1纳入文献 纳入标准：①研究类型：随机对照试验(RCT)。②研究对象：经过临床明确诊断为COPD的患者，且均处于疾病的稳定期。③干预措施：实验组在常规药物治疗的基础上接受踏车运动，对照组接受常规药物治疗。④结局指标：静态肺功能：第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%)、FEV1占用力肺活量(FVC)的比值(FEV1/FVC)；运动耐量：6 min 步行距离试验(6MWT)、最大运动负荷(WRmax)、运动持续时间；呼吸肌肉功能：最大吸气压(MIP)、最大呼气压(MEP)；呼吸困难症状(mMRC量表、Borg量表)。排除标准：非随机对照研究、重复发表、无法获取全文，而仅有摘要等、数据不完整的文献、文章相关数据无法转化、处于急性加重或伴有严重并发症的患者。

1.2检索策略 系统检索中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库、维普中文期刊全文数据库(VIP)和中国生物医学文献数据库(CBM)等中文数据库及PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Spring等英文数据库中建库至2019年6月公开发表的踏车运动对COPD患者康复影响的随机对照研究。检索方法为主题词与自由词结合，英文检索：“chronic obstructive pulmonary disease”or “COPD”and“Cycle Ergometer” or “biking exercise”or“Lower limb exercise” and “randomized controlled trial” or “RCT”；中文检索：“慢性阻塞性肺疾病”或含“COPD”或含“慢阻肺”或含“肺气肿”并且“踏车运动”或含“下肢锻炼”或含“耐力训练”并且“RCT”或含“随机对照”或含“随机”。

1.3文献筛选和资料提取 由2名研究员对纳入的文献依据预先制定的纳入和排除标准独立进行文献筛选及数据提取，并将结果交叉核对。如遇分歧，则通过讨论，由第3名研究者协商后解决。资料提取主要内容包括：作者、发表年限、研究设计类型、实验组与对照组的样本量、年龄、干预措施、干预时间、结局指标。

1.4文献质量评价 采用Cochrane系统评价员手册Version5.1评价标准对纳入文献进行质量评价，包括:①随机序列的产生;②是否做到分配隐藏;③是否对研究者和受试者或结果测量者实施盲法；④数据报告是否完整;⑤是否有其他偏倚来源。完全符合上述标准，各偏倚发生可能性最小为A级；部分符合上述标准，各偏倚发生可能性为B级；完全不符合上述标准要求，发生偏倚可能性最大，即为C级,即偏倚发生风险A

1.5统计学分析 采用RevMan5.2软件进行meta分析、标准化均数差(SMD)、加权均数差(WMD)分析、χ2检验。

2 结 果

2.1文献检索结果 共获得相关文献628篇，剔除重复文献后阅读文献标题、摘要，仔细阅读全文，最终纳入16篇〔5～20〕文献，中文文献10篇，外文文献6篇，共656例患者，实验组351例，对照组305例。纳入吴浩等〔7,8〕文献两篇，两项研究纳入研究对象、例数及年份不同，结局指标也不同。

2.2文献的基本特征和质量评价 纳入16篇文献均为随机对照试验(RCT),研究文献质量等级均为B级，4项研究〔5,12,15,17〕报道了具体的随机方法，2项〔15,20〕研究描述了分配隐藏方法，3项研究〔15,18,20〕报道了结果测量者单盲，数据均完整，均报告预先设计的全部指标，不存在测量性偏倚。所有纳入研究都进行了基线对比且均具有可比性，6项研究〔5,10,12,14,16,17〕阐述了失访/退出的数目及原因。见表1、2。

表1 纳入研究的基本信息

续表1 纳入研究的基本信息

表2 纳入研究的质量评价

2.3Meta分析结果

2.3.1肺功能 13篇文献〔5～10,12,14～18,20〕报道了踏车运动对COPD患者FEV1%改善情况，实验组272例，对照组237例，各研究结果之间不存在统计学异质性(P=0.06，I2=41%)，固定效应模型Meta分析结果显示，踏车运动对COPD患者FEV1%改善不显著，差异无统计学意义〔MD=-0.95,95%CI(-2.36,0.45),P=0.18〕。见图2。

10篇文献〔5～10,12,15,17,20〕报道了踏车运动对COPD患者FEV1/FVC%改善情况，实验组185例，对照组170例，各研究结果之间不存在统计学异质性(P=0.15，I2=33%)，固定效应模型Meta分析结果显示，踏车运动对COPD患者FEV1/FVC%改善显著，差异有统计学意义〔MD=1.92,95%CI(0.39,3.45),P=0.01〕。见图3。

2.3.2运动耐量 7篇文献〔5,7,10,12,13,15,16〕使用6MWT量表作为结局指标，其中实验组189例，对照组165例，7篇文献间有统计学异质性(P<0.000 01，I2=96%)，采用随机效应模型进行分析，Meta分析结果显示，实验组6MWT评分明显高于对照组，差异有统计学意义〔MD=54.90,95%CI(2.39,107.42)，P=0.04〕。在去除杜康等〔13〕的研究后异质性(I2)从96%下降至44%，因此影响6MWT评分的统计学异质性可能是由此项研究造成。见图4。

图2 两组FEV1%比较的森林图

图3 两组FEV1/FVC比较的森林图

图4 两组6MWT比较的森林图

5篇文献〔5～7,9〕使用WRmax作为结局指标，但崔石磊等〔14〕研究没有给出康复后具体数据，只纳入4篇进行分析，其中实验组66组，对照组55例，4篇文献间无统计学异质性(P=0.12，I2=48%)，采用固定效应模型进行分析，Meta分析结果显示，实验组WRmax明显高于对照组，差异有统计学意义〔MD=11.28，95%CI(7.44,15.12),P<0.000 01〕。见图5。

3篇文献〔6,9,20〕使用运动持续时间作为结局指标，其中实验组47组，对照组43例，3篇文献间无统计学异质性(P=0.70，I2=0%)，采用固定效应模型进行分析，Meta分析结果显示，实验组运动持续时间明显长于对照组，差异有统计学意义〔MD=9.66，95%CI(7.68,11.64),P<0.000 01〕。见图6。

图5 两组最大运动功率比较的森林图

图6 两组运动持续时间比较的森林图

2.3.3呼吸肌肉功能 8篇文献〔6,9～12,15,17,19〕均指出了踏车运动对稳定期COPD患者MIP的影响,实验组164例，对照组154例，纳入研究结果间存在异质性(P<0.000 01，I2=97%)，采用随机效应模型分析，结果显示，实验组明显高于对照组，差异有统计学意义〔MD=18.34,95%CI(9.63,27.05),P<0.000 01〕。影响MIP的统计学异质性可能是由孙宝霞〔11〕的研究造成，因在去除此项研究后异质性(I2)从97%下降至36%。见图7。

图7 两组MIP比较的森林图

4篇文献〔10,12,15,17〕均指出了踏车运动对稳定期COPD患者最大呼气压(MEP)的影响,实验组84例，对照组82例，纳入研究结果间不存在异质性(P=0.34；I2=11%)，采用固定效应模型分析，结果显示，实验组明显高于对照组，差异有统计学意义〔MD=12.44,95%CI(10.56,14.32),P<0.000 01〕。见图8。

图8 两组MEP比较的森林图

2.3.4呼吸困难症状 7篇文献〔5,7,10～12,14,15,20〕报道了踏车运动对患者呼吸困难症状的影响，3篇采用mMRC量表，4篇采用Brog量表来评价呼吸困难症状，实验组135例，对照组123例。纳入研究结果间存在异质性(P<0.000 01；I2=90%)，采用随机效应模型分析，结果显示，实验组与对照组比较，差异有统计学意义〔SMD=-1.33,95%CI(-2.25,-0.41),P=0.005〕,对呼吸困难症状指标进行敏感性分析，使用固定效应模型重新进行统计量合并，结果显示，实验组与对照组，差异有统计学意义〔SMD=-0.92,95%CI(-1.20，-0.64),P<0.000 01〕，与随机效应模型结果相同，表示所得结果稳定。见图9。

图9 两组呼吸困难症状比较的森林图

3 讨 论

COPD患者运动耐量下降的主要原因是呼吸困难和下肢疲劳，对健康相关生活质量和患者预期寿命产生不利的影响，预计至2030年，COPD在导致人类劳动力丧失的疾病中将从第12位跃居至第7位〔21〕。单纯药物治疗可以缓解患者的急性发作症状，但不能有效地改善患者身体状况，并且长期使用药物会对机体造成一定程度的损伤,运动锻炼是非药物治疗的重要辅助手段，尤其是下肢运动，适宜绝大多数COPD患病人群〔22〕。

不同程度的肺损伤是COPD患者的特征之一，纳入16项研究〔5～20〕均显示踏车运动不能有效改善COPD患者静态肺功能，差异均无统计学意义，但是本研究对10项RCT研究合并后发现，踏车运动有效改善患者FEV1/FVC指标，差异有统计学意义(P=0.01)。原因可能是纳入的原始研究中踏车运动对患者肺功能改善不显著可能是样本量小，造成偏倚，这需要未来多中心、大样本的RCT来验证。

了解患者生活质量、运动功能状态及预后评价的基础是进行运动耐量评估，目前国内公认的反映运动耐量良好指标包括6 MWT、WRmax、运动持续时间。影响患者运动耐量的最重要因素是下肢肌肉群，COPD患者肢体肌肉力量下降速度比正常人群快2～4倍，这是由于COPD引起的呼吸困难症状，使患者活动减少和久坐不动，最终因长期得不到锻炼而导致肌肉萎缩，导致COPD患者运动耐量下降，两者之间产生恶性循环〔23,24〕。踏车运动显著改善患者运动耐量，实验组的6 MWT、WRmax、运动持续时间指标均优于对照组，分析其原因可能是踏车运动有效地改善了患者的有氧运动能力，提高了外周肌肉力量和患者抵抗疲劳的能力。

呼吸困难症状与呼吸肌肉功能下降密切相关。膈肌和腹肌是最主要的吸气肌肉和呼气肌肉。呼吸肌肉力量下降的主要原因肺过度充气。肺部过度充气会导致膈肌曲率下降，最佳长度-张力关系中断，呼吸肌肉力量下降，残气量增加和深吸气量减少〔25〕。在踏车运动中，患者的需氧量增加，膈肌及其辅助呼吸肌肉活动增强，改善了呼吸肌肉功能；同时深吸气量增加，通气需求降低，呼吸频率降低，降低了呼吸中枢驱动，从而改善呼吸困难症状。本研究Meta分析结果显示踏车运动能显著改善患者的呼吸困难症状和呼吸肌肉功能。

此Meta分析仍存在一定的局限性：本研究只检索了公开发表的中、英文文献，可能存在发表性偏倚。纳入的16篇研究中，大多数文献并未提及具体的随机方法，仅提及随机对照。各项文献纳入研究对象例数普遍较少，干预周期、强度、频率、每次干预时间等不一致，均可能导致各研究间异质性的增加。由于本研究对研究者和测试者实施盲法较困难，只有部分对测量者实施盲法，因此纳入的各研究文献质量均为B等级，建议在今后的研究采用多中心、大样本的随机对照试验，提高随机对照试验的规范性，正确实施随机分配和分配隐藏，提高研究结果的可靠性，减少偏倚。

综上，踏车运动能显著提高COPD患者运动耐量，增强呼吸肌肉功能，改善患者呼吸困难症状，提高患者生活质量。踏车运动是一种安全、经济的康复运动方式，可在临床实施开展。踏车运动能改善患者静息状态肺功能FEV1/FVC，但对FEV1%改善不明显，在未来研究中需要更多高质量、大样本、多中心的RCT加以验证踏车运动能否缓解患者肺功能下降。