張平 楊峰 李寅環(huán) 劉妮 胡杰英 段文帥 曹燕妃 徐惠茵 段春花 陳榮昌 鐘南山 鄭則廣

1大理大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科671000;2廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科 廣州呼吸健康研究院 呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心510120;3廣州市番禺中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科511400;4深圳市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科 深圳市呼吸疾病研究所518001

COPD是指以持續(xù)氣流受限為主要特點(diǎn)的一種慢性呼吸系統(tǒng)疾病,其病理特點(diǎn)之一是氣道腺體高分泌,急性加重后,咳嗽、咳痰、氣促加重[1];及時(shí)、有效地排痰是治療的重要內(nèi)容[2];排痰的方法有藥物和非藥物兩類(lèi);具有呼氣相正壓效應(yīng)的縮唇呼氣、呼氣相氣流震蕩或胸部震蕩等非藥物排痰方法[3],均有利于慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)患者的病情改善;呼吸肌肉的鍛煉有利于咳嗽能力的提高[4]。廣州醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院廣州呼吸健康研究院研發(fā)的呼吸訓(xùn)練器同時(shí)具呼氣相正壓、呼氣相同步震蕩和呼吸肌肉鍛煉的功能[5],本研究探討呼吸訓(xùn)練器與傳統(tǒng)縮唇呼氣兩者排痰的效果。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2018年3月至5月廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院治療的40例AECOPD患者。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合AECOPD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];(2)有痰量增加;(3)能坐位縮唇呼氣或使用呼吸訓(xùn)練器。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)活動(dòng)性咯血;(2)沒(méi)有引流的氣胸;(3)其他包括胸痛等能影響縮唇呼氣或使用呼吸訓(xùn)練器努力程度的病理狀態(tài);(4)呼吸衰竭或心功能不全所致的低氧血癥。本研究通過(guò)廣州呼吸健康研究院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(醫(yī)科倫審2017第67號(hào)),所有受試者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法 呼吸訓(xùn)練器是由東莞永勝醫(yī)療制品有限公司生產(chǎn),型號(hào):30014071(圖1)。

將入院的40例AECOPD患者隨機(jī)分為呼吸訓(xùn)練器組和縮唇呼氣組;研究分為3個(gè)階段:排痰干預(yù)前期、排痰干預(yù)期和排痰干預(yù)后期,每個(gè)階段均20 min,患者均保持坐位。

1.2.1 排痰干預(yù)方法 呼吸訓(xùn)練器組:將呼吸訓(xùn)練器的呼氣阻力設(shè)置為阻力約為25 cm H2O(1 cm H2O=0.098 k Pa)的最高負(fù)荷水平,手平持呼吸訓(xùn)練器,經(jīng)鼻快速深吸氣后,用嘴包緊訓(xùn)練器的咬嘴做用力徹底呼氣,呼盡氣體后,再次深吸氣,繼續(xù)上述的呼吸循環(huán)動(dòng)作。

圖1 呼吸訓(xùn)練器

縮唇呼氣組:患者作經(jīng)鼻快速深吸氣后,將嘴唇縮成魚(yú)嘴狀做用力徹底呼氣,呼盡氣體后,再次深吸氣,繼續(xù)上述的呼吸循環(huán)動(dòng)作。

每組患者均在20 min的排痰干預(yù)階段期間完成50個(gè)呼吸循環(huán)動(dòng)作,每5個(gè)呼吸循環(huán)動(dòng)作后或誘發(fā)咳嗽時(shí),患者均進(jìn)行主動(dòng)咳嗽。

1.2.2 觀察指標(biāo) 排痰干預(yù)前期、干預(yù)期和干預(yù)后期,測(cè)定各階段20 min內(nèi)所排出的痰液總?cè)萘考捌浼兲狄喝萘亢吞狄褐兴煞秩萘?、咳痰難度、痰液性狀、痰黏稠度,每個(gè)階段結(jié)束時(shí)測(cè)評(píng)呼吸困難BORG(Modified Borg scale)評(píng)分和經(jīng)皮氧飽和度(pulse blood oxygen saturation,SPO2)。各指標(biāo)的采集方法如下。

1.2.2.1 痰液總?cè)萘考捌浼兲狄喝萘亢吞狄褐兴煞秩萘?將每個(gè)階段的痰液分別收集于一個(gè)容器,然后抽吸至容量20 ml(或50 ml)注射器中,注射器直立靜置10 min后,直接讀取痰液總?cè)萘考捌浼兲狄喝萘亢吞狄褐兴煞秩萘俊?/p>

1.2.2.2 痰液性狀、咳痰難度 參照中國(guó) 《咳嗽的診斷與治療指南》2015版推薦的癥狀積分量表,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表如下,痰液性狀評(píng)分:0分為純凈透明、非黏稠痰;1分為少許膿性透明痰;2分為膿性黏痰(膿性＜2/3);3分為膿性黏痰(膿性≥2/3)[7]。

咳痰難度評(píng)分:0分為無(wú)痰;1分為痰易咳出;2分為痰較難咳出;3分為痰難以咳出。

1.2.2.3 痰黏稠度分度 1度:痰液黏附于容器杯壁無(wú)法下滑;2度:痰液在重力的作用下經(jīng)容器杯壁緩慢下滑;3度:痰液在重力的作用下經(jīng)容器杯壁大塊下滑;4度:痰液很容易傾倒出來(lái)并且稀薄少量黏液附著殘留容器杯壁;5度:痰液傾倒出來(lái)后,容器杯壁沒(méi)有痰液殘留。

1.2.2.4 BORG評(píng)分 0分:完全沒(méi)有氣喘或呼吸困難;0.5分:剛剛感覺(jué)到;1分:非常輕微;2分:輕微;3分:中等,尚可繼續(xù)活動(dòng);4分:稍微嚴(yán)重;5分:嚴(yán)重,但是繼續(xù)活動(dòng)不是非常困難;6分:較嚴(yán)重,繼續(xù)活動(dòng)有些困難;7分:非常嚴(yán)重,能夠繼續(xù)活動(dòng),但非常勞累;8分:非常嚴(yán)重,需要強(qiáng)迫繼續(xù)活動(dòng);9分:非常非常嚴(yán)重;10分:最大值,最強(qiáng)烈的呼吸困難[8-9]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用隨機(jī)、單盲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所得的數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計(jì)分析;組間比較采用重復(fù)測(cè)量資料的方差分析;計(jì)量資料以表示,比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,比較采用χ2檢驗(yàn);P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 呼吸訓(xùn)練器組和縮唇呼氣組各20例,所有患者均能完成實(shí)驗(yàn),2組基本情況差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05),具有可比性(表1)。

2.2 排痰干預(yù)對(duì)排痰量的影響 排痰干預(yù)前,呼吸訓(xùn)練器組和縮唇呼氣組的痰液總量、純痰液容量和痰液水成分容量/痰液總量比值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;干預(yù)期間,2組痰液總量和純痰液容量均比干預(yù)前的顯著增多(呼吸訓(xùn)練器組:P值均＜0.01,縮唇呼氣組:P值均＜0.05),呼吸訓(xùn)練器組的痰液水成分容量/痰液總量比值也比干預(yù)前的明顯增加(P＜0.01);其中,呼吸訓(xùn)練器組的痰液總量以及痰液水成分容量/痰液總量比值顯著高于縮唇呼氣組(P值均＜0.05);排痰干預(yù)后期,2組痰液總量、純痰液容量均低于干預(yù)前期(表2)。

2.3 排痰干預(yù)對(duì)咳嗽難度、痰液性狀和痰黏稠度的影響 排痰干預(yù)前,呼吸訓(xùn)練器組和縮唇呼氣組的痰液性狀、痰黏稠度和咳嗽難度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;排痰干預(yù)期間,呼吸訓(xùn)練器組的咳嗽難度和痰液性狀均比干預(yù)前的明顯改善(P值均＜0.05),痰黏稠度增加(P＜0.05),而縮唇呼氣的咳嗽難度、痰液性狀和痰黏稠度沒(méi)有改變;排痰干預(yù)后期,2組痰黏稠度均比干預(yù)前期和干預(yù)期增加,其中訓(xùn)練器組的效果更顯著,但咳嗽難度和痰液性狀均比干預(yù)前期和干預(yù)期的明顯改善(表2)。

表1 2組患者的基本情況

2.4 排痰干預(yù)對(duì)BORG評(píng)分和SPO2的影響 排痰干預(yù)后,2組干預(yù)期和干預(yù)后期的BORG評(píng)分和SPO2均比干預(yù)前明顯改善(表2)。

3 討論

COPD患者急性加重后,常表現(xiàn)為痰量增多和呼吸困難。不能及時(shí)、有效排除痰液,將會(huì)加重呼吸困難,導(dǎo)致呼吸肌肉疲勞、甚至低通氣、呼吸衰竭[10-11]。排痰是AECOPD的重要治療方法之一。

在非機(jī)械通氣的患者中,痰液是通過(guò)患者咳嗽排出的。氣道痰液誘導(dǎo)患者咳嗽的前提是[12]:通過(guò)氣道黏膜表面的纖毛擺動(dòng),將小氣道的痰液逐漸轉(zhuǎn)運(yùn)到大氣道后,刺激氣道咳嗽感受器誘發(fā)患者咳嗽。小氣道痰液能夠被轉(zhuǎn)運(yùn)到大氣道的條件是[12]:纖毛運(yùn)動(dòng)能力正常、小氣道的管腔通暢和痰液流動(dòng)性高。氣道通暢和痰液流動(dòng)性高時(shí),體位引流也能夠促進(jìn)小氣道痰液往中央氣道轉(zhuǎn)移。保證氣道通暢和提高痰液流動(dòng)性是清除痰液的重要措施。

提高痰流動(dòng)性的方法有[13-16]:提高痰稀釋度、增強(qiáng)纖毛活動(dòng)能力、擴(kuò)張小氣道、使痰液本身產(chǎn)生震蕩位移等。目前非藥物排痰方法主要有:體位引流、拍背或胸部震蕩、縮唇呼氣、無(wú)創(chuàng)正壓通氣和咳嗽排痰裝置等[17-18]。體位引流的前提是痰液流動(dòng)性高,拍背或胸部震蕩的排痰機(jī)制是痰液產(chǎn)生震蕩位移,縮唇呼氣和無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)的排痰機(jī)制是通過(guò)呼氣相氣道內(nèi)正壓擴(kuò)張氣道,促進(jìn)氣道引流,咳嗽排痰裝置是通過(guò)提高氣道內(nèi)壓擴(kuò)張氣道或使痰液產(chǎn)生震蕩位移。

呼吸訓(xùn)練器(圖1,東莞永勝醫(yī)療制品有限公司生產(chǎn))是一種新型排痰裝置[5],其結(jié)構(gòu)包括:咬嘴、管道、單向吸氣閥、單向呼氣閥、連接于呼氣閥的彈簧和呼氣阻力調(diào)節(jié)裝置[19]。當(dāng)患者深吸氣后經(jīng)該呼吸訓(xùn)練器用力呼氣時(shí),可以產(chǎn)生呼氣相壓力,形成持續(xù)呼氣相正壓,有利于小氣道擴(kuò)張;當(dāng)呼吸訓(xùn)練器的阻力設(shè)置在最大閾值(約25 cm H2O)時(shí),患者用力深吸氣后,用力吹氣期間,管道內(nèi)壓力升高,吸氣單向閥關(guān)閉,當(dāng)管道內(nèi)壓力高于與呼氣閥相連的彈簧所產(chǎn)生的阻力時(shí),呼氣單向閥打開(kāi),開(kāi)始呼氣,管道內(nèi)壓力隨之下降至低于阻力閾值,單向呼氣閥在彈簧張力作用下關(guān)閉,關(guān)閉后,管道壓力再次升高,如此反復(fù),導(dǎo)致呼氣單向閥反復(fù)被打開(kāi)和關(guān)閉,出現(xiàn)與呼氣相同步的單向呼氣閥震蕩,產(chǎn)生的震蕩波可逆?zhèn)鬟f至氣道,呼吸道痰液產(chǎn)生共振,促使氣道痰液移位,通過(guò)誘發(fā)咳嗽而被清除。

表2 2組咳嗽、痰液及BORG評(píng)分等指標(biāo)的比較()

表2 2組咳嗽、痰液及BORG評(píng)分等指標(biāo)的比較()

注:SPO2為經(jīng)皮氧飽和度;與干預(yù)前比較,a P＜0.05,b P＜0.01;與干預(yù)期比較,c P＜0.05,d P＜0.01

組別 例數(shù) 痰液總量(ml)干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值 純痰液容量(ml)干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值呼吸訓(xùn)練器組縮唇呼氣組20 20 4.1±4.3 5.3±5.2 13.6±8.0b 9.1±5.9a 3.7±3.3ad 2.4±2.2ad 28.305 0.000 3.3±3.7 4.4±4.5 9.1±5.9b 6.5±5.0a 2.4±2.2d 2.1±2.4bd 34.901 0.000 t值 0.649 -2.336 -0.856 0.687 -1.518 -0.648 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05組別 例數(shù) 痰液水成分容量/痰液總量（%）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值 咳痰難度（分）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值呼吸訓(xùn)練器組縮唇呼氣組20 20 16.0±0.2 16.0±0.2 31.0±0.2b 19.0±0.121.0±0.2 6.549 0.004 2.2±1.0 2.2±0.9 21.0±0.21.5±0.7a 2.1±0.8 0.9±0.9bd 1.3±1.0bc 20.567 0.000 t值 0.247 -2.496 -0.374 -0.206 2.3 1.251 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＞0.05組別 例數(shù) 痰液性狀（分）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值 痰黏稠度（分）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值呼吸訓(xùn)練器組縮唇呼氣組20 20 2.3±1.0 2.3±0.9 1.7±0.7a 2.3±0.8 1.0±0.9bd 1.5±1.2bc 19.455 0.000 2.3±1.4 2.7±1.1 3.1±1.0a 2.7±1.1 3.7±1.3b 3.7±1.1bc 15.980 0.000 t值 -0.03 2.406 1.296 0.849 -1.161 0.352 P值 ＞0.05 ＜0.05 0.221 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05組別 例數(shù) BORG評(píng)分（分）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值 SPO2（%）干預(yù)前 干預(yù)期 干預(yù)后F值 P值呼吸訓(xùn)練器組縮唇呼氣組20 20 3.6±1.6 3.0±1.7 3.2±1.5b 2.8±1.6a 3.2±1.5b 2.8±1.6a 13.680 0.001 95.7±2.3 96.1±2.0 96.8±2.3a 97.1±1.8a 96.6±2.2a 97.3±1.5b 8.540 0.000 t值 -1.13 -0.847 -0.847 0.484 0.138 0.94 P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

本研究結(jié)果顯示,在AECOPD患者中,使用呼吸訓(xùn)練器和縮唇呼氣進(jìn)行排痰作業(yè)時(shí),兩者均能提高單位時(shí)間內(nèi)的痰量,其中呼吸訓(xùn)練器的排痰量明顯高于縮唇呼氣的,兩者停止干預(yù)后,單位時(shí)間內(nèi)的痰量顯著減少,提示兩者均有促進(jìn)氣道痰液清除的作用,呼吸訓(xùn)練器的效果優(yōu)于縮唇呼氣。

干預(yù)期間痰量增多的機(jī)制可能是,氣道痰液的排出量增加或痰液水化增多。干預(yù)期間,假如痰量增多僅由于痰液的排出量增加,那么,干預(yù)前、后痰液的各項(xiàng)物理性狀應(yīng)該相似。但本研究結(jié)果顯示,排痰干預(yù)期間,呼吸訓(xùn)練器組的咳嗽難度、痰液性狀均比干預(yù)前明顯改善,痰黏稠度較干預(yù)前增加,而縮唇呼氣干預(yù)期間的咳嗽難度、痰液性狀和痰黏稠度跟干預(yù)前相似;排痰干預(yù)完成后,2組的咳嗽難度和痰液性狀均比干預(yù)前期和干預(yù)期明顯改善,痰黏稠度均較干預(yù)前期和干預(yù)期增加,其中呼吸訓(xùn)練器組的增加更顯著。這2種方法干預(yù)后,痰液中的水成分占比分別從(16.0±0.2)%、(16.0±0.2)%增加至(31.0±0.2)%、(19.0±0.1)%,其中呼吸訓(xùn)練器的增加差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)(P＜0.05),且高于縮唇呼氣的,提示2種方法均有促進(jìn)水化的作用,但呼吸訓(xùn)練器更好。人體下呼吸道氣體為溫度37℃的飽和濕度氣體,當(dāng)氣體從下呼吸道呼出時(shí),溫度降低,飽和濕度氣體的部分水蒸氣轉(zhuǎn)變微小水滴,沉降于氣道痰液表面[20]。這種水分轉(zhuǎn)移隨潮氣量的增加而增加,而使用呼吸訓(xùn)練器和縮唇呼氣這2種排痰方法時(shí),患者均采用用力吸氣和用力呼氣,潮氣量都增加,如果2種排痰方法的痰中水分比例增加是由于潮氣量增加所致,那么兩者的痰液水成分增加程度應(yīng)該相似,停止干預(yù)后,痰水成分下降程度也應(yīng)該相似。但本文結(jié)果顯示,干預(yù)期間,訓(xùn)練器組排除痰液的水成分占比顯著高于縮唇組,提示痰液水成分增多的機(jī)制不僅僅是潮氣量增加所致;干預(yù)停止后,呼吸訓(xùn)練器組的痰液水成分從(31.0±0.2)%降至(21.0±0.2)%,而縮唇呼氣組的痰液水成分從(19.0±0.1)%增加至(21.0±0.2)%,干預(yù)后期2組痰液水成分占比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這進(jìn)一步提示,使用呼吸訓(xùn)練器期間,有其他途徑增加痰液的水成分,可能與氣道黏膜腺體分泌增加有關(guān),其增加痰液水成分占比的機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

2種方法干預(yù)期間,痰量增多不能完全用水成分增多解釋,因?yàn)榭鄢趾?呼吸訓(xùn)練器和縮唇呼氣干預(yù)期間的純痰液容量也顯著增加,均比干預(yù)前的顯著增多,干預(yù)結(jié)束后均顯著減少。提示呼吸訓(xùn)練器和縮唇呼氣也有直接促進(jìn)痰液排出的功能。從中央大氣道到外周肺小氣道都存在分泌物,通過(guò)咳嗽排除的痰是中央氣道的分泌物,促進(jìn)小氣道分泌物進(jìn)入中央氣道是排痰的關(guān)鍵[12]。在沒(méi)有排痰干預(yù)的短時(shí)間內(nèi),從小氣道被推移到中央氣道的痰量是恒定的;排痰干預(yù)后,短時(shí)間內(nèi)排痰量增加的原因可能有,中央氣道存在痰液的潴留或小氣道向中央氣道推移的痰量增多、速度加快。在本研究中,2種排痰方法干預(yù)后,剔除濕化的水分外,純痰量的排出顯著增加,其中呼吸訓(xùn)練器增加幅度比縮唇呼氣的多,而排痰干預(yù)結(jié)束后,呼吸訓(xùn)練器組的排痰速度跟干預(yù)前的相似,縮唇呼氣干預(yù)后的排痰速度顯著低于干預(yù)前;同時(shí),呼吸訓(xùn)練器干預(yù)期和干預(yù)完成后,痰液黏稠度進(jìn)行性增加。提示呼吸訓(xùn)練器能夠促進(jìn)分泌物從小氣道被推移到中央氣道。

氣道分泌物增多,氣道阻力增加,可引起通氣量減少和呼吸做功增加,嚴(yán)重的可導(dǎo)致呼吸肌肉疲勞、呼吸衰竭[10-11]。排痰后,氣道阻力降低,呼吸做功減少,有利于提高肺泡通氣量,改善氧合和減輕呼吸困難程度[21]。本文結(jié)果顯示,盡管使用呼吸訓(xùn)練器與縮唇呼氣期間,需要克服的阻力均增加,做功增加,但BORG評(píng)分和SPO2不但沒(méi)有惡化,相反均有改善,且干預(yù)結(jié)束后,BORG評(píng)分仍繼續(xù)改善。這跟患者促進(jìn)排痰后,呼吸做功減少和通氣氧合改善有關(guān)。2種方法改善氧合和呼吸困難的程度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與干預(yù)時(shí)間短有關(guān),為了探討2種方法對(duì)療效的影響,需要進(jìn)一步探討。

綜上所述,呼吸訓(xùn)練器與縮唇呼氣2種排痰方法均能改善AECOPD患者排痰能力和改善呼吸困難;跟縮唇呼氣比較,呼吸訓(xùn)練器更能提高痰液水合效應(yīng)、改善痰液性狀、促進(jìn)小氣道分泌物向中央氣道推移和加快排痰。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突