呼吸操辅助压力调节容量控制通气模式治疗急性加重期慢性阻塞性肺疾病的疗效观察

林振清，周景玉，刘旭燕，郭东英

天津市武清区人民医院呼吸与危重症科，天津300170

慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)是慢性阻塞性肺疾病(COPD)临床过程中的重要事件，也是导致COPD患者死亡的重要因素之一[1]。数据统计，其发病率占呼吸科住院人数的30%～50%。随着患者病情反复发作，气道炎症持续加重，导致心肺功能严重损伤，甚至威胁生命安全[2]。研究表明，多种炎症细胞及其介质参与AECOPD气道炎症的发生发展[3]。呼吸操为COPD重要的康复手段，循证医学显示其对缓解呼吸困难症状、改善肺通气功能、增强运动耐力具有积极影响[4]。压力调节容量控制通气(PRVC)是在双水平正压通气治疗基础上通过恒定目标潮气量，可达到改善通气质量、促进氧合与气体交换的目的[5]。然而，关于呼吸操辅助PRVC通气模式干预AECOPD患者的效果如何，尚需进一步研究证实。本研究对该课题进行探讨，以期探寻一种更为有效的干预手段。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 经天津市武清区人民医院医学伦理委员会批准[2017(研)-17-01)]，选取2018年4月—2020年6月收治的AECOPD患者。纳入标准：①符合《慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)诊治中国专家共识(2017年更新版)》[6]中AECOPD诊断标准。②均伴有慢性咳嗽、喘息、咳痰、呼吸困难、胸闷、肺部干湿啰音等症状。③肺功能检查显示，伴有持续气流受阻，即第1秒呼气量(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70.0%。④体温≥38.5 ℃。⑤急性加重期在5 d及以下。⑥符合无创机械通气的应用指征。⑦患者及家属均签署知情同意书。排除标准：①存在PRVC禁忌证。②合并肝肾等重要脏器器质性病变。③近4周内有糖皮质激素、支气管扩张剂等药物使用史。④合并胸腔积液、气胸、哮喘或肺栓塞等疾病。⑤合并心肌梗死、肺动脉闭锁、房颤、冠心病、肺动脉口狭窄等疾病。⑥合并自身免疫系统或全身感染性疾病。⑦精神行为异常。共选取符合标准患者102例，按随机数表法分为观察组、对照组各51例。观察组男27例、女24例，年龄(63.97±4.76)岁，COPD病程(7.94±1.03)年，急性加重频率(2.29±0.30)次/年，病情为中度32例、重度19例。对照组男25例、女26例，年龄(64.11±5.20)岁，COPD病程(8.02±1.14)年，急性加重频率(2.31±0.28)次/年，病情为中度30例、重度21例。两组性别、年龄、COPD病程等入院基本情况具有可比性。

1.2 治疗方法 两组均予以控制感染、抗炎、化痰、解痉平喘等对症处理。对照组采用HAMILTON-G5型呼吸机(瑞士哈美顿医疗公司)予以PRVC通气模式。初始参数设置：高水平呼气末正压通气>呼气末正压通气8～15 cmH2O，以获取6～8 mL/kg潮气量，时间持续4 s；低水平呼气末正压通气为7～12 cmH2O，持续时间在1.5 s以下；流速触发灵敏度控制在2 L/min，压力支持为10 cmH2O，压力上升时间为75 ms，呼气切换灵敏度、氧浓度分别控制在40%～80%。持续带机1周，前3 d每日带机时间为8～10 h，若出现病情与意识恶化等情况则及时改行气管插管。观察组在对照组基础上配合呼吸操。正式训练前，先利用口述、PPT等形式介绍，讲解训练方法、动作要领、注意事项等理论知识，后由康复科医师示范指导。根据训练次数、哑铃重量及靶心率对个人训练方案进行适度调整，以运动后心率<靶心率为最佳。每完成一节训练，休息3～5 min。具体训练步骤：①手臂环绕。嘱患者平静呼吸，两脚开立与肩同宽，两手前平举；两手腕关节始终靠拢、弯肘，自上而下慢慢转动手腕，直至肘及腕关节出现明显舒适感，时间为30 s。②负重举臂吸气、复原缩唇呼气。嘱患者保持原体位，收紧腹部，两手各平举1枚哑铃(0.5～1.0 kg)；手臂下垂使哑铃自然贴于身体两侧，掌心向上。吸气时弯肘，将哑铃举至胸前，掌心朝内，略作停顿；然后旋转手腕，掌心朝前，同时向上推举哑铃，经鼻吸气。呼气时口唇表现为“O”型，缓慢吹出气流；呼气时根据上举运动轨迹慢慢恢复哑铃至胸前后略作停顿，再缓缓放于身体两侧，反复练习4～6组。③侧平举腹式呼吸。取站立位，两手握住哑铃归位于身体两侧；肩部自然下沉，吸气时尽量使腹部隆起；深吸气，双上肢侧平举哑铃至肘关节，并与两肩同高，略作停顿后返回。注意收缩腹部、呼气，掌心始终向下，身体保持站立，反复练习4～6组。④俯身臂屈伸。两脚稍分开，自然站立，上半身呈俯身状；弯肘两手对握哑铃，身体两侧上臂夹紧；伸肘提起哑铃时吸气，弯肘放下哑铃时呼气，持续30 s。⑤有氧踏板。嘱患者站于踏板(高10～15 cm)前方中心处，吸气时左脚上板，右脚跟上；呼气时左脚下板，右脚跟上，来回交替进行30次。⑥抱头吸气、转体呼气。吸气时，两手环抱头部；呼气时，双手挤压腹部，交替向两侧转体，持续30 s。每周训练5 d，休息2 d。连续训练1周。

1.3 疗效观察指标及方法 干预前后监测以下指标：①血气情况。采用PL2000 PLUS血气分析仪(上海晚成医疗器械有限公司)测定血气指标，包括血氧饱和度(SaO2)、动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)。②呼吸困难程度、呼吸频率。呼吸困难程度采用改良版英国医学研究会呼吸问卷(mMRC)评估，总计0～4分，得分与呼吸困难程度呈正相关[7]。③炎症因子。取空腹静脉血3 mL，以3 000 r/min离心12 min分离血清；采用ELISA法检测血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素8(IL-8)、高迁移率族蛋白1(HMGB1)，试剂盒购自上海通蔚实业有限公司，严格按照试剂盒说明书操作。④肺功能：采用HI-101肺功能测定仪(日本Chest公司)测定肺功能，包括第1秒呼气量(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC。⑤心功能。采用Vivid i型彩色多普勒超声诊断仪(美国GE公司)测定心功能，包括左心室射血分数(LVEF)、左心室收缩末期内径(LVESD)及左心室舒张末期内径(LVEDD)。⑥运动耐力。记录6 min步行距离，行30 s椅子坐立试验(30-STS)，评价运动耐力。

2 结果

2.1 两组血气指标比较 见表1。

表1 两组治疗前后血气指标比较

2.2 两组mMRC评分、呼吸频率比较 见表2。

表2 两组mMRC评分、呼吸频率比较

2.3 两组血清hs-CRP、IL-8、HMGB1水平比较 见表3。

2.4 两组肺功能比较 见表4。

2.5 两组心功能比较 干预前两组心功能指标差异无统计学意义，干预后两组LVEF升高而LVEDD、LVESD下降，且观察组较对照组LVEF升高而LVEDD、LVESD下降(P均<0.05)。见表5。

表3 两组治疗前后血清hs-CRP、IL-8、HMGB1比较

表4 两组肺功能比较

表5 两组心功能比较

2.6 两组6 min步行距离、30-STS比较 干预前两组6 min步行距离、30-STS差异无统计学意义,干预两组后6 min步行距离、30-STS增加，且观察组高于对照组(P均<0.05)。见表6。

表6 两组6 min步行距离、30-STS比较

3 讨论

目前临床尚未完全明确COPD发病机制，多认为与细菌或病毒感染所致气道炎症反应有关。其可导致气流受限、气道重构，激活肺部T淋巴细胞、肺泡巨噬细胞等炎症细胞，促进大量炎症介质释放，直接或间接破坏肺部结构[8-9]。因此，治疗AECOPD关键在于使用高效广谱抗菌药杀菌抑菌的同时，加强抑制机体炎症介质释放，缓解呼吸困难，改善肺通气功能。

研究显示，AECOPD采用无创通气治疗，不仅能改善通气状况及氧合指数，减轻呼吸肌疲劳，还能抑制肺过度通气[10-11]。但对于长期卧床患者而言，难以有效纠正骨骼肌功能失调，改善肌肉质量，需尽早采取早期肺康复训练，以有效提高患者呼吸效率与活动耐力。基于此，本研究针对AECOPD患者采用呼吸操辅助PRVC通气模式进行干预，结果观察组干预后SaO2、PaO2高于对照组，PaCO2、呼吸频率、mMRC评分低于对照组。PRVC通气模式可在保证潮气量情况下最大程度降低气道压力，并使预设置潮气量和实际潮气量一致，利于改善呼吸困难症状，保护肺组织；并且，其可替代患者呼吸肌完成通气，通过减速吸气流速波形，增加层流成分，抑制呼吸肌做功，减少氧耗量，增加通气量，从而减轻吸气负荷，改善通气与换气功能，缓解呼吸肌疲劳[12]。通过呼吸操实施腹式呼吸训练，可增加胸腔容积，提高通气量，减少呼吸无用功，增强呼吸有效性。两者联合可产生良好协同作用，有助于改善血氧饱和度，降低功能残气量，调节肺泡通气，恢复组织正常供氧，从而进一步提升呼吸效率，缓解呼吸困难。

凌杰兵等[13]研究显示，AECOPD病理基础在于上皮细胞破坏激活特异性免疫，局部合成、释放大量炎症因子，破坏肺组织结构，从而加重气道炎症反应与不可逆重塑。hs-CRP是反映炎症感染的重要指标。徐瑜等[14]发现，hs-CRP在AECOPD患者中呈异常高水平状态，并与AECOPD病情程度存在正相关关系，可作为评估AECOPD病情程度的有效因子。IL-8是中性粒细胞强效趋化因子及化学激活剂，王袁等[15]发现，IL-8水平与COPD患者肺功能呈负相关关系，并在COPD疾病进展中发挥重要作用。李莉等[16]研究发现，HMGB1在COPD支气管上皮细胞内过度表达，可介导呼吸道、肺血管炎症病变。本研究结果表明，观察组干预后血清hs-CRP、IL-8、HMGB1水平低于对照组。这提示在有效抗感染、止咳、化痰等对症治疗下，积极开展PRVC通气模式、呼吸操对减轻AECOPD患者炎症反应具有积极意义。因呼吸操实施呼吸运动训练和肺康复，能有效增强呼吸肌尤其是膈肌力量的功能；其与PRVC通气模式联合后，更有利于解除气道平滑肌痉挛，增强平滑肌细胞顺应性，改善肺通气功能，促进肺的康复功能。

另外，病理生理学研究表明，AECOPD患者气道及肺部炎症持续加重，一定程度会增强肺循环压，导致肺动脉痉挛、血管重塑，增加肺动脉高压危险性，最终引发心脏舒缩功能异常，甚至死亡[17-18]。本研究对干预前后心肺功能进行分析，两组干预后FEV1、FVC、FEV1/FVC、LVEF、LVEDD、LVESD明显优于干预前，提示PRVC通气模式及联合呼吸操均能改善心肺功能。进一步探讨两组干预后心肺功能差异可知，观察组FEV1、FVC、FEV1/FVC、LVEF高于对照组，LVEDD、LVESD低于对照组。这表明呼吸操辅助PRVC通气模式可恒定潮气量、复原缩唇呼气，以增加呼气期肺泡内压力，阻碍小气道过早陷闭，促进肺内气体交换，减轻高压肺损伤，从而逐步提高心肺耐力，保护心肺功能。另外，本研究还发现观察组干预后6 min步行距离、30-STS均优于对照组。其原因可能为负重呼吸操借助高度踏板训练下肢肌力，可促进肌纤维再生，抑制肌细胞过度凋亡，促进生肌素表达；与PRVC通气模式联合，能明显提高Ⅰ型纤维横截面积，增强肌肉氧化酶活性，从而减少骨骼肌乳酸水平，改善运动耐力。

综上可知，呼吸操辅助PRVC通气模式能有效调节AECOPD患者肺组织氧供，减轻呼吸困难症状，抑制炎症反应，改善心肺功能，提高运动耐力。呼吸操辅助PRVC通气模式是否对AECOPD患者氧化应激有影响，有待今后进一步研究。