不同频率反馈式呼吸电刺激训练促进中重度COPD稳定期患者的康复效果对比

白黎峰,张倩

(平煤神马医疗集团总医院 呼吸与危重症医学科,河南 平顶山 467000)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是呼吸系统常见疾病,吸烟、空气污染、遗传、感染、气道重塑均为常见病因,且年龄增大、免疫功能紊乱、溶霉菌活性降低也是疾病重要致病因素[1-2]。COPD发病率高,且中重度患者具有致残率高和致死率高的特点,严重影响患者机体健康,威胁患者生命安全[3]。目前,临床针对中重度COPD稳定期患者的管理目标主要分为两个方面:其一,最大限度缓解呼吸系统症状,改善机体运动耐力,优化整体健康情况;其二,积极降低未来风险,避免疾病进展加重,以降低病死率。及时采用呼吸康复对于缓解中重度COPD稳定期患者呼吸困难症状、降低不良预后发生风险有积极意义。扩张支气管和应用吸入性糖皮质激素、长效抗胆碱能药物虽能缓解患者症状,但药物治疗的预后康复效果还未达到临床预期。有研究显示,针对稳定期COPD患者临床应在药物治疗基础上,积极采用非药物的呼吸康复方法[4]。反馈式呼吸电刺激利用了膈神经电刺激技术,可通过电刺激使膈肌、膈神经发生收缩反射,达到锻炼膈肌、改善通气功能的目的。本研究将94例中重度COPD稳定期患者作为研究对象,分析反馈式呼吸电刺激对患者康复效果的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象本研究经医院医学伦理委员会审批通过,选取2019年7月至2022年7月平煤神马医疗集团总医院收治的94例中重度COPD稳定期患者,按随机数字表法分为观察组与对照组,各47例。两组性别、年龄、COPD病程、慢性阻塞性肺疾病评估测试(chronic obstructive pulmonary disease assessment test,CAT)评分[5]、体重指数均衡可比(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 选取标准(1)纳入标准:①符合中重度COPD诊断标准[6];②病情稳定;③无其他肺部疾病;④近1个月内无明显急性发作病史;⑤无长期戒烟史或戒烟1个月;⑥患者知情并签署同意书。(2)排除标准:①需接受无创机械通气治疗;②心脏或肾脏功能异常无法耐受轻微运动;③伴有精神疾病无法配合康复训练;④近1个月内接受过呼吸康复相关训练;⑤近 1个月内参与过其他研究。

1.3 治疗方法两组均接受常规治疗,接受吸氧、支气管扩张剂、吸入性糖皮质激素、长效抗胆碱能药物等常规干预。两组在此基础上接受反馈式呼吸电刺激,呼吸频率12次·min-1,吸呼气时间比1∶1.5～1∶2,对照组电刺激频率10 Hz,观察组电刺激频率30 Hz,每次20 min,每周2次。嘱患者取舒适坐位,腹带绑在脐位水平处,通过电脑、腹带连接感应器观察患者腹部收缩情况。吸气相时,使用双侧体外膈神经部位的电极刺激膈神经,使用吸气指令使膈肌收缩力提升,促进患者吸气。呼气相时,使用两侧腹直肌外缘电极刺激腹肌,通过吸气指令提升腹肌收缩力,促进患者呼气。指导患者依据声光反馈结果进行调整呼吸训练,训练过程中还需密切监测患者血压、心率等体征变化,并严格把握训练终止指征。终止指征:血压波动较大,无法维持稳定;血氧饱和度降低<85%;呼吸频率>30次·min-1;出现明显心悸、头晕、呼吸困难症状。两组均干预3个月。

1.4 观察指标(1)干预前后肺功能,包括第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in the first second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)。(2)干预前后6 min步行距离(6-minute walking distance,6MWD)。(3)干预前后膈肌活动度,包括平静呼吸时膈肌活动度(quiet diaphragm muscle mobility,QDM)、用力呼吸膈肌活动度(forced diaphragm muscle mobility,FDM)。选择右侧膈肌活动度进行检测,将3～8 MHz曲阵超声探头置于右侧肋缘下锁骨中线和腋前线之间,向中间、头侧、背侧调整探头方向,使声束垂直于对应半侧膈肌的后1/3处(活动度最大),所得膈肌图像为1条高回声线,B型超声获得最佳视图后转换为M型超声,所记录的膈肌活动轨迹即为膈肌活动度。(4)干预前后呼吸肌功能,包括最大吸气压(maximal inspiratory pressure,MIP)、最大呼气压(maximal expiratory pressure,MEP)。使用便携式肺功能检测仪,嘱患者执行最大用力吸气或呼气动作,记录其MIP、MEP,反复检测3次取最大值。(5)呼吸困难症状及生活质量。两组干预前后采用呼吸困难量表评分(Medieal Research Council dyspnea scale,MRC)[7]评估患者呼吸困难症状,除剧烈活动外无呼吸困难症状为1分,上坡过程中或急行过程中有气短症状为2分,与同龄人相比在平地行走时速度较慢或需停下休息为3分,在平地行走100 m之内需要停下来休息几分钟为4分,气短无法离开房间为5分。采用圣乔治呼吸问卷评分(St George’s respiratory questionnaire,SGRQ)[8]评估生活质量,包括呼吸症状、活动能力、疾病对日常生活影响3个维度,总分为100分,评分越高,生活质量越差。

2 结果

2.1 肺功能干预前,两组FEV1、FVC对比差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组FEV1、FVC较对照组高(P<0.05)。见表2。

表2 两组肺功能对比

2.2 6MWD试验结果干预前,两组6MWD对比差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组6MWD较对照组长(P<0.05)。见表3。

表3 两组6MWD试验结果对比

2.3 膈肌活动度干预前,两组QDM、FDM活动度对比差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组QDM、FDM活动度较对照组高(P<0.05)。见表4。

表4 两组膈肌活动度对比

2.4 呼吸肌功能干预前,两组MEP、MIP对比差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组MEP、MIP较对照组高(P<0.05)。见表5。

表5 两组呼吸肌功能对比

2.5 MRC、SGRQ评分干预前,两组MRC、SGRQ评分对比差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组MRC、SGRQ评分较对照组低(P<0.05)。见表6。

表6 两组MRC、SGRQ评分对比分)

3 讨论

COPD是临床多发慢性肺部疾病,以气道阻塞、肺部气体潴留、肺过度充气、呼吸困难为主要特征[9]。该疾病具有进行性加重、持续存在的特点,且疾病严重程度还会受合并症、急性加重期的影响[10]。因此,针对中重度COPD稳定期患者,临床主要干预原则为加快患者康复,以减轻对运动耐力、劳动能力和生活质量的影响[11-13]。

反馈式呼吸电刺激将呼吸反馈、神经肌肉电刺激等原理相融合,符合呼吸生理的呼吸周期时间,利用声光反馈和电刺激辅助呼吸控制、呼吸训练[14-16]。通过交替电刺激腹肌、膈肌,使肌肉收缩,在交替时按照信号灯提示患者进行呼吸训练,利于建立有效呼吸模式,帮助患者建立深慢呼吸方式。同时,通过电刺激能降低交感神经兴奋性,降低机体耗氧量,缓解呼吸困难。FEV1、FVC是常见肺功能评估指标,6MWD属于比较贴合患者日常生活的指标,在评估肺功能和机体运动耐力时应用效果确切。研究表明,干预后,观察组FEV1、FVC较对照组高,6MWD较对照组长。反馈式呼吸电刺激腹肌电刺激时,能通过电刺激诱导腹肌收缩,增加最大吸气压,改善呼气流速,并能通过腹肌电刺激减少功能残气量,并能增加吸气时弹性回缩力,改善肺功能,可进一步减轻肺功能受损对运动功能耐力的影响[17-18]。10 Hz频率电刺激能够使肌肉明显收缩,但30 Hz电刺激能够产生不完全性强直性收缩,能够使肌肉基本达到最大收缩强度。膈肌是主要的吸气肌,正常情况下,呼吸运动借助膈肌和肋间肌收缩舒张使胸廓扩大缩小,带动肺扩张、回缩。膈肌活动度减弱则会增加呼吸困难症状,膈肌疲劳也是COPD并发呼吸衰竭的重要原因之一。研究表明,干预后,观察组QDM、FDM活动度较对照组高。

反馈式呼吸电刺激以膈肌活动为基础,能够增加呼气流速,可减少肺容量至被动呼吸末容量以下,能有效诱导吸气弹性回缩压,可使腹肌协助吸气做功;在腹肌作用下会延长膈肌长度,增加膈肌产生压力能力,并使膈肌靠近胸部,拉长膈肌纤维,使膈肌处在有利长度张力曲线处[19]。高频率电刺激能够提高治疗效果,改善膈肌活动度。相关调查数据显示,20%～50%COPD患者呼吸肌力量会减弱,呼气肌肌力减弱会导致过度充气,吸气肌活动不足会诱发机体通气不足[20]。随病程延长,机体为保存过度负荷呼吸肌功能会导致吸气肌被动伸长,影响肺功能。研究结果表明,干预后,观察组MEP、MIP较对照组高。反馈式呼吸电刺激通过神经肌肉电刺激,能够辅助膈肌、腹肌收缩,能有效减少呼吸肌做功,并达到改善呼吸肌功能的目的。呼吸困难为COPD主要的临床症状之一,COPD患者因呼吸肌力量下降、膈肌活动度下降等因素影响,会加重气促、呼吸困难症状,极大影响生活质量。研究数据表明,干预后,观察组MRC、SGRQ评分较对照组低。反馈式呼吸电刺激能够改善呼吸肌功能和膈肌功能,避免患者长期出现气流受限和过度充气,且能够降低交感神经兴奋性,利于进一步改善呼吸困难症状,提高生活质量。

综上所述,高频率反馈式呼吸电刺激应用于中重度COPD稳定期患者中,可加快患者康复,改善肺功能、膈肌活动度和呼吸肌功能,可提高运动耐力,减轻对生活质量的影响。