肺癌手术患者呼吸肌训练效果的系统评价

吴白女 米元元 杜世正 智晓旭 邾萍 赵雪 李科瑾 李建囡 董高悦

(1.江苏省肿瘤医院胸外科110区,江苏 南京 210009；2.南京中医药大学护理学院,江苏 南京 210023；3.华中科技大学附属协和医院重症医学科，湖北 武汉 430000)

肺癌是世界范围内与癌症相关死亡的主要原因[1]，5年生存率只有19%[2]。在我国，近年来肺癌的发病率和死亡率呈明显上升趋势。国家癌症中心2019年发布的数据显示，2015年中国新发肺癌病例约为78.7万例，发病率为57.26/10万，位于恶性肿瘤发病率第一位[3]。手术是肺癌最主要的治疗方法，尤其是早期肺癌患者[4]。但肺癌手术术后肺部并发症(Pulmonary complications,PPCs)的发生率较高，术后肺部并发症的预防直接影响了手术风险，术后并发症的发病率和死亡率的增加与生活质量的下降也密切相关[5]。虽然引起肺部并发症的原因是多因素的，但呼吸肌功能障碍被认为是肺部并发症发生的一个促进因素，其原因是手术引起呼吸肌力学和功能的改变[6]。研究[7]表明，阻力式呼吸肌训练可增加吸气肌的力量和耐力，改善患者休息时的呼吸困难和运动耐受力。但也有研究[6]显示，术后2周呼吸肌训练与单纯呼吸练习和早期活动相比，对呼吸肌力无明显影响。呼吸肌训练主要包括以下训练内容：腹式呼吸训练:该训练的目的是增强膈肌。患者取仰卧位，通过鼻子慢慢地吸气，使他们的肺活量达到最大，然后，患者短暂地屏住呼吸，通过嘴唇缓慢呼气，腹部肌肉收紧[8]；吸气肌训练:此项训练是为了加强肋间肌肉，通过使用呼吸训练设备,在吸气时产生一定阻力，使患者吸气时达到一定程度的自觉用力，并维持这种用力，吸气阻力可逐渐增加[6，8-10]；另外还包括部分的传统阻力训练，阻力训练可使用专业的训练仪器或橡皮筋等[8,11]。

随着加速康复外科(Enhanced recovery after surgery，ERAS)理念的普及，围手术期肺康复训练对于提高患者手术耐受度、术后帮助患者快速恢复、缩短患者住院时间均有很大意义[12]。然而，国内肺康复护理发展仍处于初级阶段，作为肺康复训练重要组成部分的呼吸肌功能训练[13]，大部分研究中对其描述的训练方法存在差异，且研究间有关获益的程度不一致[14]。如刘菁菁[15]、孙彩玲等[16]研究均显示术前呼吸肌训练能显著降低患者在术后出现各种并发症，改善患者的呼吸功能和肺功能，提高患者的呼吸指数。而Brocki等[6]研究显示，呼吸肌训练除改善术后第3天及第4天的氧和情况，在任何时间点，最大吸气压(Maximal inspiratory pressure，MIP)、最大呼气压(Maximal expiratory pressure，MEP)、肺容积或功能表现的影响及肺炎发病率均无明显改善。Pehlivan 等[7]研究也显示，呼吸肌训练能提高外周血氧饱和度及缩短住院时间，但肺功能及肺部并发症等方面均无明显获益。Huang等[8]研究显示，单纯呼吸肌锻炼对肺癌患者术后6MWT、肺通气功能及肺部并发症均无明显改善。从研究组检索结果来看，尽管呼吸肌训练广泛应用于各类疾病，但国内关于肺癌手术患者的呼吸肌训练效果系统评价尚且较少，类似研究中，宋艳蕾等[18]系统评价中仅纳入2项研究，样本量少；Wang Y等[7]也曾做了类似系统评价，但其纳入研究对象主要为肺癌手术患者及合并COPD患者，纳入研究对象与本研究存在差异。因此，本研究欲通过开展呼吸肌训练对肺癌患者术后影响的系统评价，探究呼吸肌训练对肺癌手术患者的具体影响。

1 资料与方法

1.1检索策略 检索PubMed、OVID、Cochrane Library、CINAHL、 Web of science、中国知网(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)数据库。检索时间自建库至2020-05-15。检索语言为中文和英文。检索采取主题词与自由词相结合的方式进行。中文检索词包括：肺癌；呼吸肌训炼/呼吸训练/呼吸功能训练/呼吸肌运动；手术/术后/围术期。英文检索词包括：lung/pulmonary；Cancer*/carcinoma*/ tumor*/neoplasm*/ malignanc*；Breathing Exercises/Muscle Training,Respiratory/Respiratory Muscle Training/Exercise,Breathing/Training,Respiratory Muscle/inspiratory muscle training/chest physical therapy/pulmonary physiotherapy/physiotherapy/expiratory muscle training；Surger*/*operat*/Postoperative/perioperative period/perioperative/perioperation/Round operation period/After operation/post operation/Period,Perioperative/Perioperative Periods/Periods,Perioperative。

1.2文献纳入和排除标准 纳入标准:(1)纳入研究对象为肺癌手术患者。(2)干预措施为术前呼吸肌训练：主要包括腹式呼吸训练[7]、吸气肌训练[6,8-10]、阻力训练等[8,11]。(3)对照措施为常规术前护理。(4)结局指标为肺通气功能、6MWT、PPC、住院时间等。(5)研究类型为RCT。排除标准：数据不全的研究。

1.3资料提取与质量评价 由2名评价员独立对文献进行纳入和评价，文献纳入和质量评价如有分歧，则共同讨论或由第3位评价者协商解决。2评价员均为胸外科护理人员，研究生学历，均接受过专业循证课程培训，掌握文献质量的评分标准。第3位评价员为循证护理学专业副教授。提取的文献有效数据包括：研究者、发表年份、样本量、干预措施、对照措施、随访时间、结局指标等。本研究中RCT 评价标准采用Cochrane协作网关于干预性研究系统评价手册5.1.0版(Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions Version 5.1.0,2011)。

1.4统计学方法 采用RevMan 5.3软件进行Meta分析，二分类变量采用比值比(OR)及其95%可信区间(95%CI)表示，连续变量采用标准均数差(SMD) 及其95%CI表示，依据I2值评价研究间的异质性，当P>0.1、I2≤50% 时,采用固定效应模型;当P<0.1、I2>50% 时，说明研究间统计学异质性较高，采用随机效应模型；若异质性过大且无法判断来源或结局指标的评价只有单篇研究时，采用描述性分析。

2 结果

2.1文献检索 文献检索流程，见图1。初步检索出757篇,其中英文文献570篇，查重114篇，通过阅读题目及摘要筛选获得51篇,进一步阅读全文，根据纳入和排除标准,最终纳入12篇文献，其中英文9篇,中文3篇，共693例患者。纳入研究的一般资料，见表1。

图1 文献检索流程图

表1 纳入研究的一般资料

续表1 纳入研究的一般资料

2.2纳入研究的方法学质量评价结果 本研究纳入的12篇研究中，6项研究[6,，8，11，15-16，22]描述了随机序列的产生方法，4项研究[6-9,11]实施了随机分配的分配隐藏，所有研究均未对研究对象及干预者实施盲法，5项研究[6，8-11]对结果评估者实施盲法，10项研究[6-9,15-17，19-22]将失访情况控制良好，6项研究[6,8,10-11，17，20]在研究开始前进行了注册，并提供了注册号，3项研究[15-16，22]存在其他偏倚风险高的情况，主要原因为这3项研究干预措施存在基线不平等，且未提及任何随访相关内容。见图2和图3。

图2 纳入研究的方法学质量评价总体概况二维码

2.3呼吸机训练对肺癌患者术后结局指标影响的Meta分析

2.3.16MWT 5项研究[6-9,11,16]评价了呼吸肌训练对肺癌患者6MWT的影响，各研究采用连续型变量表示干预后与干预前6MWT的差值，采用MD模式进行分析，各研究间统计异质性大(P=0.04，I2=61%)，进行敏感性分析发现，当去除孙彩玲等[16]的研究时，异质性显著降低(P=0.4，I2=0%)，表明孙彩玲等[16]研究是异质性的主要来源，因此采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示：呼吸肌训练对肺癌患者6MWT无明显影响[MD=4.88，95%CI(-19.58,29.35)，P=0.70]。见图4。

2.3.2肺通气功能——FEV1% 5项研究[6,9,16,19-20]评价了呼吸肌训练对肺癌患者肺通气功能(FEV1%)的影响，各研究间统计异质性小(P=0.81，I2=0%)，差异有统计学意义[MD=3.77，95%CI(1.6,5.94)，P=0.000 7]，见图5。进行敏感性分析发现，当去除孙彩玲等[16]的研究时，结果发生显著性改变[MD=3.19，95%CI(-1.98,8.35)，P=0.23]，说明该项Meta分析稳定性较差，原因可能是孙彩玲等[16]的研究干预措施较其他研究存在较大的异质性，采用随机效应模型，因此结果不能说明试验组和对照组在FEV1%上差异有统计学意义。

图5 呼吸肌训练与常规护理对肺癌患者术后FEV1%的影响

2.3.3肺通气功能——FVC% 3项研究[6,8,11]评价了呼吸肌训练对肺癌患者肺通气功能(FVC%)的影响，各研究间异质性小(P=0.82，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示，试验组和对照组在FVC%上差异无统计学意义[MD=4.33，95%CI(-2.19,10.85)，P=0.19]。见图6。

图6 呼吸肌训练与常规护理对肺癌患者术后FVC%的影响

2.3.4肺部并发症——肺炎 9项研究[6-10,15-16,20-22]评价了呼吸肌训练对肺癌患者肺炎的影响，各研究间统计异质性小(P=0.71，I2=0%)，但国内外研究间干预措施异质性较大，因此采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示试验组与对照组肺炎的发生风险差异具有统计学意义[OR=0.46，95%CI(0.26,0.82)，P=0.008]。见图7。

图7 呼吸肌训练与常规护理肺癌术后肺炎发生率的影响

2.3.5肺部并发症——肺不张 7项研究[6-9,10，15-17]评价了呼吸肌训练对肺癌患者肺不张的影响，各研究间统计异质性小(P=0.34，I2=12%)[OR=0.41，95%CI(0.18，0.95)，P=0.04]，见图8。进行敏感性分析发现，当去除孙彩玲等[16]的研究时，结果发生显著性改变[OR=0.60，95%CI(0.27,1.31)，P=0.20]，说明该项Meta分析稳定性较差，可能是国内外研究间干预措施异质性较大，因此采用随机效应模型进行Meta分析，但结果不能说明试验组与对照组术后肺不张发生风险差异有统计学意义。

图8 呼吸肌训练与常规护理肺癌术后肺不张发生率的影响

2.3.6肺部并发症——呼吸衰竭 6项研究[8,10,16-17，20，22]评价了呼吸肌训练对肺癌患者肺不张的影响，各研究间统计异质性小(P=1.00，I2=0%)[OR=0.26，95%CI(0.08,0.84)，P=0.02]，见图9。进行敏感性分析发现，当去除孙彩玲等[16]的研究时，结果发生显著性改变[OR=0.32，95%CI(0.08,1.29)，P=0.11]，P=0.20]，说明该项Meta分析稳定性较差，可能是国内外研究间干预措施异质性较大，因此采用随机效应模型进行Meta分析，但结果不能说明试验组与对照组术后呼吸衰竭发生风险差异有统计学意义。

图9 呼吸肌训练与常规护理对肺癌患者术后呼吸衰竭发生率的影响

2.3.7机械通气时间>48 h 3项研究[6，8-9]评价了呼吸肌训练对肺癌患者机械通气时间延长发生率的影响，各研究间异质性较小(P=0.17，I2=47%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示呼吸肌训练能对肺癌患者机械通气时间>48 h发生风险无明显影响[OR=1.63，95%CI(0.35,7.63)，P=0.54]。见图10。

图10 呼吸肌训练与常规护理对肺癌患者术后机械通气时间延长发生率的影响

2.3.8住院时间 8项研究[8-11,15,17，20，22]评价了呼吸肌训练对肺癌患者住院时间的影响，各研究采用连续性变量表示住院天数，采用MD模式进行分析，各研究间统计异质性较大(P<0.000 01，I2=86%)，且无法判断来源，但国内外研究间干预措施异质性较大，因此采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示呼吸肌训练能减少肺癌手术患者住院时间，差异具有统计学意义 [MD=-2.54，95%CI(-4.12,-0.96)，P=0.002]。见图11。

图11 呼吸肌训练与常规护理对肺癌患者术后住院时间的影响

2.4发表偏倚 为评估发表偏倚，对纳入文献数量最多的肺部并发症——肺炎这一结局指标所纳入的9项研究绘制漏斗图，见图12。漏斗图未见明显不对称，分析显示无明显发表偏倚。

图12 肺炎纳入研究漏斗图

3 讨论

3.1呼吸肌训练对肺癌患者术后影响 本次系统评价中共纳入12篇文献，包含693例患者，共对8个结局指标做了Meta分析，结果显示呼吸肌训练能够减少肺癌患者术后肺部肺炎发生风险及住院时间，对肺癌患者术后6MWT、通气功能(FEV1%、FVC%)及机械通气时间延长无明显影响。为评估发表偏倚，对肺炎这一结局指标所纳入的9项研究绘制漏斗图，分析显示无明显发表偏倚。

3.2呼吸肌训练对肺癌患者术后6MWT的无明显影响 6MWT已被证明是一个评估慢性呼吸性疾病肺功能训练能力非常有用的工具，已被证明比其他步行测试更易于管理，耐受性更好，并能更好地反映日常生活活动[23]。本研究中共5项研究[6，8-9,11,16]报道了这一结局指标，但国内外研究干预措施异质性较大。结果显示呼吸肌功能训练对肺癌对肺癌术后患者6MWT无明显影响。Wang Y等[7]曾做了类似的研究，结果显示与本研究结论相同。

3.3呼吸肌训练能够降低肺癌患者术后肺炎发生率 肺部并发症最常见的表现为肺炎、肺不张、支气管痉挛、急性呼吸窘迫综合征、长时间机械通气引起的呼吸衰竭等[24]。术后肺容积减少、黏膜纤毛清除、呼吸肌功能下降、呼吸肌疼痛抑制、膈肌活动度下降、肺活量下降等都是引起术后肺部并发症的常见原因[25-26]。肺部并发症与胸部手术后较差的长期预后相关，并显著增加医疗费用和住院时间[27]。本研究结果显示：呼吸肌功能训练能够降低肺癌患者术后肺炎的发生风险，但肺不张及呼吸衰竭Meta分析稳定性较差，需更多随机对照对照试验加以验证或驳斥，因此呼吸肌训练对肺癌术后患者肺不张及呼吸衰竭发生率尚不能做出准确的论断。类似研究中，Kendall等[5]做了呼吸肌训练在胸腹部外科手术(包括肺、心脏手术)患者影响的系统评价，结果显示呼吸肌训练能有效降低胸腹部外科肺部并发症。在肺部手术中，手术的方式对于呼吸肌具有直接侵入性的损伤，尤其是开胸手术，除了肺组织损失与肺实质的窄缩，还导致呼吸肌力量的巨大损失[28]。同时，肺切除术后由于胸膜粘连或胸壁形态的短暂扭曲，呼吸肌特别是膈肌的机械效率也可能受损[29]。呼吸肌训练的基本原理是在较高水平的吸气阻力训练可促进术后肺扩张，帮助保持较小气道的通畅，从而增强膈肌活动[30]。反过来，这可能有助于产生强有力的呼气动作来清除分泌物，促进肺功能更快的恢复[31]。在呼吸肌训练时长上，由于各研究间在干预时长存在较为明显的差异，本研究无法确定是否存在一个准确阈值，因此术前1～3周的训练均被认为是可行的。Kendall等[5]认为更长的训练时间(>14 d)和更长的训练时长(>15 min)导致肺部并发症的相对风险更低，住院时间的平均差异更高，在该阈值之上呼吸肌训练的肺部并发症和/或评价住院时间会随着呼吸肌训练负荷的增加而降低。Huang等[8]认为，每周7次、每次20 min、至少持续2周是较为广泛使用的方法，可在病房或家中，在繁忙或空闲时间均可进行。

3.4呼吸肌训练对肺癌患者手术肺通气功能无明显改变 在肺叶切除术后的一段时间内，FEV1显著下降，在术后的前6 d缓慢恢复，但依旧难以达到术后预估水平，FEV1的减少不仅因为肺实质被切除，而且因膈肌和胸壁运动受损，导致肺残余容量增加[28]。本研究结果显示，呼吸肌训练对肺癌术后患者FVC%无明显影响；在FEV1%中，由于该项 Meta分析稳定性较差，尚不能得出呼吸肌训练对肺癌术后患者FEV1%的准确影响。 本次Meta分析中纳入的5项研究中，Brocki等[6]的研究因样本量太小，无法就此得出临床相关结论;Maria等[9]研究只做了组间术前与术后的比较，未报道组间差异。Francesco等[19]、hélène等[20]研究显示，呼吸肌训练对肺癌术后患者通气功能无明显影响，孙彩玲等[16]研究显示，呼吸肌训练能够改善肺癌患者术后各项肺通气功能。类似研究中，Wang等[7]的研究显示，呼吸肌训练后肺通气功能指标(FVC%、FVC、FEV1%和FEV1/FVC)均有改善，与本研究结论相反，原因可能是两者检索方法存在差异，导致其纳入的文献以国内研究居多，而本研究纳入的文献则以国外研究居多。

3.5呼吸肌训练能够减少肺癌患者术后住院时间 本研究结果显示呼吸肌训练能有效减少肺癌手术患者的住院时间，经敏感性分析该项Meta分析稳定性较好。然而该项Meta分析中各研究间统计异质性大，原因可能是各研究来自不同国家，干预措施中手术患者常规住院时间存在较大的差异。类似研究中，Kendall等[5]研究显示，呼吸肌训练能够显著降低肺癌术后患者的住院时间，且住院时间的降低可能与呼吸肌训练后肺部并发症风险的降低有关。同样，在Wang等[7]的研究中呼吸肌训练也被证明可降低肺癌手术患者住院时间并显著降低肺部并发症的发生率。

3.6本研究的局限性 研究中多项森林图(图7-10)所分析的指标95%CI跨度较大，原因可能是，首先纳入的多项研究样本量较小，其中6项研究每组患者不超过20例，因此森林图精确度较低；其次，研究间干预措施异质性较大，呼吸肌训练作为胸外科常见的肺功能锻炼手段，包含多种训练形式，如腹式呼吸、呼吸训练设备辅助呼吸锻炼、阻力训练等，纳入研究中干预措施多以其中2项或3项训练方式组合构成，因此多项森林图结果稳定性较差。

综上所述，本研究Meta分析结果显示：呼吸肌训练能有效降低肺炎发生风险及减少住院时间，但对6MWT、FVC%及机械通气时间延长无明显影响。而对肺不张、呼吸衰竭、FEV1%等结局指标尚需更多大样本的随机对照试验方能得出更加准确的结论。因此在临床实践中，肺癌手术患者可考虑在术前1～3周定期进行呼吸肌训练，并以此作为一种呼吸康复方案。