体外膈肌起搏治疗联合有氧呼吸操对卒中偏瘫患者肺功能的疗效

2022-07-25许轶明沈宏华

内科理论与实践 2022年3期

许轶明，沈宏华，张音，任蕾

（上海市第四康复医院呼吸康复科，上海 200042）

卒中是严重危害人类健康的常见病、多发病，是全球第二大致死原因，也是较常见的致残原因之一[1]。 55%～75%的卒中患者会表现出与偏瘫相关的运动障碍，需进行长期康复治疗[2]。康复治疗的关注点通常集中于言语、认知以及运动功能障碍，对患者的肺功能临床关注不多。研究发现[3]，卒中偏瘫患者可伴有膈肌萎缩及活动度下降，引起肺功能障碍，从而导致患者心肺适应性和活动耐力下降。不仅延长患者的住院时间，还增加卒中再发的风险[4]。因此，卒中后进行肺康复训练尤为重要。呼吸训练可增加卒中后患者的膈肌肌力和耐力，进而增强患者的心肺功能[5-6]。目前临床上运用广泛的主要呼吸训练为有氧呼吸操。然而呼吸操训练需要患者的主观配合，且影响因素繁多，导致训练效果因人而异。近年，体外膈肌起搏（external diaphragm pacing,EDP）治疗在卒中患者康复训练中的应用成为热点。国外多项动物实验及临床试验报道指出，EDP应用于卒中后肺康复可减少偏瘫侧膈肌废用性萎缩及健侧膈肌疲劳，增强咳嗽能力，促进呼吸中枢神经功能康复，纠正异常呼吸模式，改善通气[7]。但是，目前国内关于膈神经电刺激技术在卒中康复中应用的研究不多。本研究旨在针对此类患者，探讨EDP 联合有氧呼吸操对卒中偏瘫患者膈肌功能的影响以及肺康复的疗效。

对象与方法

一、对象

选取2019 年5 月至2020 年6 月在上海市第四康复医院呼吸康复科住院，首诊为卒中恢复期的患者。入选标准：①符合中华医学会“各类脑血管病诊断要点”诊断标准[8]，并经头颅CT 或磁共振（magnetic resonance, MR）确诊为缺血性卒中；②年龄为65～80 岁； ③卒中后出现左侧肢体运动功能障碍（徒手肌力测定1～4 级）； ④简易精神状态检查（mini mental state examination，MMSE）评分≥18 分；⑤受试者及其家属同意参与本研究并签署知情同意书。排除标准：①脑梗死后病情严重或伴有意识障碍不能配合检查者；②合并严重心、肺功能疾病或其他严重躯体疾病不能配合检查者；③存在胸廓畸形者；④已确诊患有精神心理疾病者；⑤癫痫患者。研究共纳入患者71 例，用随机数字表法进行编号，分为有氧呼吸操治疗组（对照组）和有氧呼吸操联合EDP 治疗组（干预组）。受试者均接受详细询问病史、体格检查，最终65 例患者完成了治疗、随访及末评。其中对照组34 例，男性16 例，女性18 例，年龄（72.74±4.41）岁；干预组31 例，男性15 例，女性16 例，年龄（72.52±4.68）岁。本研究经我院伦理委员会审批通过（批件号：SP201902），所有受试者均签署知情同意书。

二、康复评定

1. 肺功能测定：所有受试者均在治疗前后进行肺功能测定（MasterScreen 肺功能仪，购自德国康尔福盛公司）。嘱患者平静呼吸，做最大吸气后，尽快呼出所有肺内气体，所呼出的气量即为用力肺活量（forced vital capacity, FVC）；呼气末进行最大吸气后尽力呼气，记录第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in one second, FEV1）；所有测量均重复3 次，取平均值。

2. 超声测量膈肌厚度及活动度[9]：受试者取仰卧位，自主呼吸。取线性高频探头置于患者腋前线或锁骨中线与肋缘交界处，探头标志朝向外下方，可见膈肌对合区超声图像。膈肌对合区图像由3 层结缔组织组成，即两侧高回声区（胸膜层、腹膜层）和中间混合型回声区（由无回声膈肌组织及其内高回声的筋膜组成），呼吸时此三层结构平行。移动光标分别测量呼气末膈肌厚度及吸气末膈肌厚度，测量3 个呼吸循环的值，取平均值。取低频探头置于患者腋前线或锁骨中线与肋缘交界处，探头取冠状位，垂直于膈肌头尾轴移动，使取样线尽量与膈肌垂直。分别让患者平静呼吸和深呼吸，待膈肌运动平稳，图像清晰时进行数据测量。正常情况下，吸气时膈肌朝尾端运动，靠近探头；呼气时膈肌朝头端移动，远离探头。改变吸气容量后定位并测量距离。测量3 个呼吸循环的值，并取平均值。

三、干预方法

1. 卒中的常规治疗：包括抗凝、稳定斑块、营养神经等药物治疗以及偏瘫肢体的运动疗法。

2. 有氧呼吸操训练：以进行有效的呼吸、增强膈肌肌力和耐力为主要原则，以减轻呼吸困难、提高机体活动能力、预防膈肌疲劳和呼吸衰竭及提高患者生活质量为目的。每次20 min，每周5 次。包括缩唇呼吸及腹式呼吸训练：缩唇呼吸即在嘴唇半闭（缩唇）呼气，类似于吹口哨的嘴型。腹式呼吸是通过加大横膈膜的活动、减少胸腔的运动来完成。

3. EDP 治疗[10]：应用变频便携式膈肌起搏器（产品型号：DiaHealth-A，购自吉林省优势康建医疗器械有限公司），患者取半卧位或平卧位，将正极贴于双侧胸锁乳突肌中下1/3 外缘皮肤表面，负极贴于双侧胸大肌表面。治疗过程中监测患者脉搏血氧饱和度（pulse oxygen saturation，SpO2）及呼气末二氧化碳分压（partial pressure of end-tidal carbon dioxod, PetCO2）指标。治疗参数设置为脉冲间隔时间4 s，脉冲频率40 Hz，左右侧脉冲幅度70～100 V，呼吸频率12～18 次/min，每天治疗1 次，每次30 min，6 次/周，共12 周。

四、统计学方法

采用IBM SPSS 22.0 软件进行统计学处理。以Shapiro-Wilk 方法对数据进行常态性检验。正态分布的计量资料以x±s表示，2 组间参数比较采用独立样本t检验；同组间参数比较采用配对t检验；计数资料采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结果

一、2 组患者基线水平比较

2 组患者年龄、性别、体质量指数（body mass index, BMI）、偏瘫侧肢体肌力、美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health stroke scale,NIHSS）、吸烟情况及基础疾病基线水平比较差异无统计学意义，具有可比性（见表1）。

表1 2 组患者基线水平比较[±s/n（%）]

二、各组治疗前后自身比较

2 组患者治疗前肺功能、膈肌厚度及活动度差异无统计学意义（见表2）。对照组治疗后FEV1和FEV1/FVC 以及膈肌活动度较治疗前显著改善（均P＜0.005），而FVC 及膈肌厚度差异无统计学意义（均P＞0.05）。干预组治疗后肺功能、膈肌厚度、膈肌平静活动度、膈肌最大活动度较治疗前均显著改善（均P＜0.005）（见表2）。

表2 2 组患者治疗前后各参数比较（±s）

三、治疗后2 组间各参数比较

经过12 周康复治疗后，干预组在肺功能、膈肌厚度、膈肌平静活动度、膈肌最大活动度方面改善均优于对照组（均P＜0.01）（见表2）。

讨论

我国目前每年约240 万新发卒中，其中70%～80%卒中患者因为残疾不能独立生活，给个人、家庭以及社会带来巨大的经济和精神负担[11-14]。早在2004 年，已经有研究者发现偏瘫患者较正常人群表现出明显的呼吸功能障碍和运动耐力下降。在本研究中也得到相同的结果，卒中偏瘫患者均伴有不同程度以限制性通气功能障为主要表现的肺功能下降。究其原因，一方面由于卒中偏瘫患者因肌力和（或）肌张力异常导致体态及姿势异常，使胸廓活动度下降；另一方面，膈肌功能受损也起着至关重要的作用。呼吸肌是产生呼吸所需压力的动力源，主要由膈肌、肋间肌和腹肌三部分组成。其中又以膈肌最为重要，约占所有呼吸肌功能的70%[15]。临床研究发现，卒中偏瘫患者膈肌活动度明显下降，其中左侧偏瘫患者，患侧膈肌活动度下降尤为明显[16]。由于膈肌萎缩以及活动度的下降，一定程度上可导致患者出现限制性通气功能障碍，使患者的运动能力下降，并影响其躯体康复和身心健康。因此，卒中后应考虑早期进行呼吸康复训练。

肺康复更是改善膈肌损伤的有效途径。目前卒中患者呼吸训练的主要形式为腹式呼吸和呼吸肌训练[17]。本研究中，通过12 周的肺康复治疗，单纯有氧呼吸操治疗组在肺功能各项指标和膈肌活动度方面获得了显著提高。 Lee 等[18]的研究也证实呼吸运动对改善卒中患者肺功能的作用。然而，传统的肺康复是主动训练过程，对患者的认知功能和治疗依从性有较高的要求。而且训练的时间和强度依赖患者的主观感受，难以精确把控。神经肌肉电刺激（neuromuscular electrical stimulation，NMES）是肺康复治疗的被动运动锻炼方式[19]，即通过电、磁刺激膈肌或者膈神经使膈肌收缩，可保护和恢复膈肌功能。 EDP 治疗能有效提高膈肌厚度及耐力[20]。Reynolds 等[21]通过动物实验，揭示了可能的生理机制：膈神经刺激可增加膈肌的血液供应，改善膈肌肌蛋白合成障碍，并且逆转膈肌快肌纤维与慢肌纤维之间的转换。本研究中，EDP 联合有氧呼吸操治疗组在临床应用中显著提高了患者肺功能各项指标以及膈肌厚度和活动度，且相较于单纯有氧呼吸操治疗组获益更高。付娟娟等[22]在卒中患者膈肌功能评估与康复干预临床研究中也得到了类似的结果。这是由于EDP 治疗改善了膈肌疲劳，增强了膈肌收缩力，使膈肌有规律地收缩，防止膈肌废用性萎缩的发生。随着膈肌活动度的提高，增加了胸廓和肺的容积，进而提高了肺通气效率，改善肺功能。另外，EDP 作为一种被动治疗模式，对患者的配合度要求不高。经过专业训练的治疗师可以准确完成电极片的定位，参数设置后电脑控制治疗时间和治疗强度，治疗效果相对保证。同时作为一种无创的治疗手段，操作简单，并发症少，易于被患者接受。

综上所述，EDP 联合有氧呼吸操治疗对于卒中后偏瘫患者能够有效减少膈肌废用性萎缩，增加膈肌活动度，从而改善肺通气功能，提高运动心肺功能，进而提高患者的生活质量。本研究存在一定的局限性。首先，膈肌超声的基本参数、卒中后膈肌功能障碍及评估标准国内外尚无定论，有待进一步探讨；其次，偏瘫患者肌力的差别对于膈肌功能的影响是否存在差异还需要进一步扩大样本量，纳入右侧偏瘫患者数据，延长治疗时间，探讨长效管理机制，最终建立卒中偏瘫患者肺康复治疗的最优方案，为循证医学提供依据。