丁艷瓊，王建榮，于亞群

·臨床研究·

術前呼氣阻力訓練對體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術患者圍術期肺功能的影響

丁艷瓊，王建榮，于亞群

目的 探討術前開展呼氣阻力(PEP)訓練對體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術(CABG)患者圍術期肺功能的影響。方法 選取解放軍總醫(yī)院心血管外科2016年1月至2016年10月?lián)衿隗w外循環(huán)CABG患者110名為研究對象，隨機分為試驗組和對照組。試驗組術前給予PEP訓練，對照組術前給予普通的深呼吸訓練，觀察兩組患者入院時、術前1天及術后第6天肺功能指標。結果 兩組患者術后第6天肺活量占預測值的百分比(VC%)、潮氣量占預測值的百分比(VT%)、用力肺活量占預測值的百分比(FVC%)、第1秒用力呼氣容積占預測值的百分比(FEV1%)及呼氣峰值流速占預測值的百分比(PEF%)較入院時均有顯著降低{P<α’(0.017)}；兩組患者各項指標在入院時、術前1天及術后第6天各相同時點比較沒有顯著差異，但VT%及PEF%存在交互效應(P<0.05)，試驗組此兩項指標在術前1天增幅明顯，術后第6天的降幅較小。結論 術前PEP訓練有利于體外循環(huán)CABG患者圍術期肺功能的恢復。

呼氣阻力訓練；深呼吸訓練；冠狀動脈旁路移植術；術后肺部并發(fā)癥；術后康復

體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass graft，CABG)是治療冠心病的一項常規(guī)的心臟手術，盡管由于麻醉方法的進步、體外循環(huán)技術的發(fā)展以及手術前后的護理實踐進展，術后肺部并發(fā)癥在CABG患者中仍然有著較高的發(fā)生率[1-2]。文獻顯示呼氣阻力(positive expiratory pressure，PEP)呼吸訓練在心臟手術后患者住院期間有著廣泛的應用且擁有較好的效果[3]。但術前進行PEP呼吸訓練對于圍術期肺功能影響的研究仍較少，本研究旨在探討術前開展PEP訓練對于擇期體外循環(huán)CABG患者圍術期肺功能的影響，為指導患者進行科學有效的呼吸訓練提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料與分組 研究對象為2016年1月～2016年10月在解放軍總醫(yī)院心血管外科住院患者。納入標準：擇期行體外循環(huán)下CABG的患者；神經(jīng)肌肉功能正常、無神經(jīng)系統(tǒng)疾患；神智清楚、思維正常、言語交流溝通正常；知情同意。排除標準：冠心病左主干病變；術前不能耐受呼氣阻力訓練；入院后<5 d即行手術治療者；有腦血管意外史；圍術期應用主動脈內球囊反搏；圍術期心梗；二次開胸手術；圍術期惡性心律失常。將所有符合納入標準的患者隨機分為對照組(進行常規(guī)呼吸訓練)及試驗組(進行PEP訓練)各55例。有9人中途退出試驗，其中試驗組4人，對照組5人?；颊叩囊话阗Y料見表1。三次肺功能檢查全部完成者試驗組47例，對照組45例。

1.2 干預措施 試驗組：進行PEP訓練。在護士培訓指導患者咳嗽及排痰方法、技巧的基礎上，指導患者采用PEP訓練器進行PEP訓練，具體方法即患者取坐位，在訓練前先做幾次深呼吸，訓練開始時做緩慢最大吸氣后屏氣2～3 s，再通過吹嘴緩慢呼氣，持續(xù)時間≥15 s，盡量延長呼氣時間直到無氣體排出。間歇30～60 s后，開始下一次訓練，即用力深慢吸氣-屏氣-通過PEP訓練器緩慢呼氣，循環(huán)往復。每組至少做30次PEP訓練，訓練時間為15～30 min，每日訓練≥6組?？筛鶕?jù)個人耐受情況間歇休息，但保證總量的完成?；颊呤状斡柧殨r，將PEP閥調至低阻水平(≤10 cmH2O)，每組呼吸訓練完成后患者自我評價其感知的費力程度(采用Brog自感費力程度量表[4]進行評價，分0～10級，0級為沒感覺，10級為極強費力程度)，根據(jù)患者呼吸訓練時自感的費力程度調節(jié)阻力水平，如果自感費力程度≤5級，則在進行下一次訓練時增加PEP水平(最大為20 cmH2O)。

對照組：進行常規(guī)深呼吸訓練，在護士培訓指導患者咳嗽及排痰方法、技巧的基礎上，患者取坐位，指導患者用力深吸氣，屏氣2～3 s，再用力呼氣，每組至少做30次深呼吸訓練，訓練時間為15～30 min。每日訓練≥6組。

訓練周期：兩組患者均從入院次日開始訓練，持續(xù)≥5 d，直到手術日晨結束。由經(jīng)過培訓的護士指導患者進行呼氣訓練，每日在護士指導下完成3組，患者自行完成不小于3組。術后早期兩組患者均按相同的常規(guī)呼吸訓練方式進行訓練直至出院。

1.3 觀察指標 肺功能指標采用肺活量(VC)、潮氣量(VT)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)及呼氣峰值流速(PEF)，為消除性別、年齡、身高、體重對肺功能的影響，采用了占預計值百分比表示：即VC%、VT%、FVC%、FEV1%及PEF%?；颊呷朐汉螽斎铡⑿g前1天及術后第6天由1名固定的肺功能室技師對患者進行床旁肺功能檢查(德國耶格MS-Pneumo床旁肺功能儀)。

2 結 果

2.1 患者的一般資料情況 兩組患者在年齡、性別、體重指數(shù)、合并癥及外科手術等基本情況比較統(tǒng)計學無顯著差異，兩組患者具有可比性。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

注：COPD史：慢性阻塞性肺疾病。

2.2 不同時點關鍵肺功能指標的比較 兩組患者不同時點關鍵肺功能指標的比較見表2，兩組患者整體分析，組間相同時點的各項肺功能指標無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。組內各時點精細比較發(fā)現(xiàn)，與本組入院時的基線水平相比，試驗組的VT%、FEV1%及PEF% 術前1天有顯著增加，對照組術前1天VT%、FEV1%也有顯著增加，但兩組患者術后第6天均有顯著降低。兩組患者不同時點的VT%及PEF%均存在交互作用(P<0.05)，說明兩組患者此二項指標的變化趨勢不一樣，如圖1、2所示，試驗組顯示出術前1天有較大增幅且術后第6天降幅較小。

3 討 論

心臟圍術期患者肺功能的評估及康復具有十分重要的意義?；颊呤中g后早期有效通氣量減少，氣體交換受損，可發(fā)展成限制性呼吸障礙[5]。造成這種損傷的原因包括全麻、開胸、外科創(chuàng)傷、體外循環(huán)、肺間質水增加、胸腔積液及膈肌功能障礙等[6]。本研究顯示，兩組患者術后第6天VC%、VT%、FEV1%、FVC%及PEF%各項指標較入院時均有明顯的降低(P<0.017)，這與以往的研究結果[7-8]基本一致。開胸心臟手術后早期肺容量及通氣功能的減低是十分常見的，胸骨的切開，術中心肌保護時所采用的低溫、內乳動脈的游離切開及體外循環(huán)的應用等因素對患者術后的肺功能均可造成非常不利的影響。本研究也證實了這一點，兩組患者術后五項關鍵肺功能指標較入院時基線水平均有顯著下降。

PEP訓練被認為是能夠減慢呼氣過程、防止肺泡塌陷和提高肺活量的有效措施[9]，其常常被應用于開胸心臟手術患者術后的呼吸訓練中。本研究采用該呼吸訓練方法在術前開始對患者進行干預，研究顯示，兩組患者不同時間的VT%、PEF%存在交互效應，與對照組相比，試驗組患者的此兩項指標在術前有較大幅度升高而術后第6天的降幅較小。Sobrinho[8]等的研究顯示，CABG患者術前住院期間采用吸氣肌訓練的方法與常規(guī)對照組相比，術前試驗組的潮氣量(VT)低于對照組(P<0.05),但術后第3天及第5天，兩組患者相同時點之間無顯著差異，提示吸氣肌訓練組的VT較對照組有顯著的提高。Herdy[10]等的研究顯示，CABG的患者術前5 d及術后采用心肺康復鍛煉(包括誘發(fā)肺活量呼吸訓練及間斷PEP呼吸訓練)較常規(guī)呼吸訓練組能提高患者術后的PEF水平。本研究兩組患者VT%、PEF%存在交換效應，說明此兩項指標的變化趨勢已表現(xiàn)出不同，術前PEP呼吸訓練在改善患者術后潮氣量及呼氣峰值流速的減低幅度上優(yōu)于普通深呼吸訓練的對照組。本研究PEP訓練的試驗組患者采用的個體化呼吸訓練模式，即患者根據(jù)自感勞累程度來調節(jié)呼氣正壓的設定，其每次訓練強度是循序漸進，同時也可以避免呼吸肌肉的疲勞。另外，PEF的降低與氣道痰液聚集造成氣道阻塞密切相關,文獻顯示PEP訓練有利于氣道內痰液的清除[11-12]。盧毅榮等[13]報道健康人外加PEP負荷會使呼吸中樞驅動增高，且不會導致肺過度充氣，PEP負荷調動腹肌參與呼氣活動?？赡苡捎谏鲜鲆蛩氐膮f(xié)同作用，從而使得PEP呼吸訓練的試驗組更有利于患者術后早期肺功能指標VT及PEF的恢復。

圖1 兩組患者不同時間點VT%的變化

圖2 兩組患者不同時間點PEF%的變化

表2 兩組患者不同時點關鍵肺功能指標的比較±s)

注：組別及時間的整體分析：兩因素重復測量方差分析；分組因素單獨效應分析即組間相同時點的比較采用成組t檢驗；時間因素單獨效應分析即組內各時點的兩兩比較采用差值t檢驗；調整t檢驗的顯著性水平α’=0.05/3=0.017。重復測量前均行球行檢驗。組內不同時點的兩兩比較：與本組入院時的基線水平相比，試驗組VT%、FEV1%及PEF%術前1天的(t，P)分別是(-4.28，0.000)、(-5.31，0.000)及(-3.40，0.001)，試驗組術后第6天各項指標的P值均小于0.017；對照組VT%及FEV1%術前1天的(t，P)分別是(-3.98，0.000)及(-3.39，0.002)，對照組術后第6天各項指標的P值均小于0.017。

研究還顯示，與VT及PEF表現(xiàn)不同，兩組患者VC%、FEV1%及FVC%三項肺功能指標不僅組間無差別，也不存在交換效應，說明PEP訓練的實驗組與普通深呼吸訓練的對照組相比，對此三項指標的影響并無差異。此三項肺功能指標不僅受呼吸肌力影響，肺及胸廓的彈性更是一個重要的影響因素。CABG患者胸部正中切開破壞了胸廓的穩(wěn)定性，胸廓活動受限，手術有時還會破壞胸膜的完整性，必然影響到肺的擴展及收縮，導致限制性的呼吸障礙，故術前的呼吸訓練很難對此有根本性的改變。此外，呼吸訓練一般應遵循三個原則[14]，即超負荷性、特異性及可逆性。即只有達到一定訓練強度及訓練時間才可能對呼吸肌肌力產(chǎn)生正性的效應，本研究對呼吸訓練的強度及時間均有所考慮，但由于呼吸訓練的可逆性，患者在經(jīng)歷體外循環(huán)手術這一巨大的非生理性沖擊，由于干擾環(huán)節(jié)及因素眾多，機制復雜，術前呼吸訓練對于肺功能指標的影響趨勢可能在術后表現(xiàn)的不盡相同，但也不排除存在相關，在這方面還需要進行更大樣本、更深入的研究。

本研究存在的局限性：在肺功能的評價方面，因使用床旁小肺功能儀檢測患者的肺功能，由于儀器的性能受限，肺功能指標不全，缺少功能殘氣量等肺功能指標。另外出于倫理方面考慮，對照組按護理常規(guī)進行，并非空白對照，這對PEP訓練的實效評價可能存在影響。

總之，術前PEP呼吸訓練在改善體外循環(huán)CABG患者術后潮氣量及呼氣峰值流速的減低幅度上優(yōu)于普通深呼吸訓練，PEP訓練有利于CABG患者術后早期肺功能的恢復。

[1] Mullen-Fortino M1, O'Brien N. Caring for a patient after coronary artery bypass graft surgery[J]. Nursing, 2008, 38(3):46-52.

[2]林麗珠，敖虎山. 冠狀動脈旁路移植術后并發(fā)肺炎的研究進展[J].中國循環(huán)雜志, 2015,30(10):1015-1016.

[3] Westerdahl E. Optimal technique for deep breathing exercises after cardiac surgery[J]. Minerva Anestesiol, 2015, 81(6):678-683.

[4]Borg GA. Psychophysical bases of perceived exertion[J]. Med Sci Sports Exerc,1982,14(5):377-381.

[5]Urell C, Westerdahl E, HedenstromH,etal. Lung function before and two days after open-heart surgery[J]. Crit Care Res Pract, 2012, 2012:291628.

[6]Weissman C. Pulmonary complications after cardiac surgery[J]. Semin Cardiothorac Vasc Anesth, 2004,8(3):185-211.

[7] Nicholson DJ, Kowalski SE, Hamilton GA,etal. Postoperative pulmonary function in coronary artery bypass graft surgery patients undergoing early tracheal extubation: a comparison between short-term mechanical ventilation and early extubation[J].J Cardiothorac Vasc Anesth, 2002, 16(1):27-31.

[8]Sobrinho MT, Guirado GN, Silva MA. Preoperative therapy restores ventilatory parameters and reduces length of stay in patients undergoing myocardial revascularization[J]. Rev Bras Cir Cardiovasc, 2014,29(2):221-228.

[9]Fink JB. Positive pressure techniques for airway clearance[J]. Respir Care, 2002, 47(7):786-796.

[10]Herdy AH, Marcchi PL, Vila A,etal. Pre- and postoperative cardiopulmonary rehabilitation in hospitalized patients undergoing coronary artery bypass surgery: a randomized controlled trial[J]. Am J Phys Med Rehabil, 2008,87(9):714-719.

[11]Darbee JC, Kanga JF, Ohtake PJ. Physiologic evidence for high-frequency chest wall oscillation and positive expiratory pressure breathing in hospitalized subjects with cystic fibrosis[J]. Phys Ther, 2005, 85(12):1278-1289.

[12]Bradley JM, Moran FM, Elborn JS. Evidence for physical therapies (airway clearance and physical training) in cystic fibrosis: an overview of Cochrane systematic reviews[J]. Respir Med, 2006,100(2):191-201.

[13]盧毅榮. 呼氣阻力負荷對呼吸中樞驅動的影響[D]. 廣州:廣州醫(yī)學院.2009:7-37.

[14]汪小華. 慢阻肺緩解期呼吸肌功能鍛煉對肺功能及生命質量的影響[J].實用護理雜志, 2000,16(12):5-6.

Effects of preoperative positive expiratory pressure breathing exercises on peri-operative pulmonary function in patients undergoing coronary artery bypass graft

Ding Yan-qiong，Wang Jian-rong，Yu Ya-qun

Departmentofcardiovascularsurgery,GeneralhospitalofPLA,Beijing100853,China

Wangjian-rong,Email:wangjianrong301@163.com

Objective To investigate the efficacy of preoperative positive-expiratory-pressure (PEP) breathing on perioperative pulmonary function in patients undergoing coronary artery bypass graft (CABG). Methods Between January 2016 and August 2016, 110 patients referred for elective CABG surgery at department of cardiovascular surgery, General Hospital of PLA were enrolled and randomly assigned to test group and control group which

PEP breathing and regular deep breathing exercises respectively before surgery. Pulmonary function test were performed at baseline, the day before surgery and the sixth postoperative day (POD6)． Results VC %、VT%、FVC%、FEV1% and PEF% were significantly reduced in both test and control groups(P<0.017) on POD6 and were similar between the two groups. The change of VT% and PEF% was significant on preoperative day 1 and postoperative day 6, Interaction was seen in PEF% differently in different risk stratification. Conclusion Preoperative PEP breathing exercises could improve perioperative pulmonary function, especially in patients with high-risk of PPCs.

Positive-expiratory-pressure breathing exercises；Deep breathing exercises；Coronary artery bypass graft；Postoperative pulmonary complications；Postoperative rehabilitation

10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2017.02.08

解放軍總醫(yī)院科研扶持基金(2016FC-TSYS-1019)

100853 北京 解放軍總醫(yī)院心血管外科(丁艷瓊、于亞群)，護理部(王建榮)

王建榮，Email：wangjianrong301@163.com

2017-04-17)

2017-05-02)