王亞鋒，夏曉黎，馬艷萍，張寧，魏才杰，馬嬌嬌

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是以漸進性小氣道損害、持續(xù)呼吸道癥狀為主要臨床表現(xiàn)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病。研究表明，我國40歲以上人群COPD患病率約為13.7%，且該病具有隱匿性、高致殘率、高死亡率的特點，給我國的公共衛(wèi)生帶來巨大挑戰(zhàn)［1］。近年來，呼吸康復在COPD的治療中發(fā)揮著舉足輕重的作用［2］，其中體外膈肌起搏器（external diaphragm pacemaker，EDP）和呼吸訓練器從干預呼吸肌運動和改善肺通氣功能方面使患者獲益良多［3-4］，但兩者對COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭（高碳酸性呼吸衰竭）的臨床療效尚缺乏數(shù)據(jù)支持。本研究旨在觀察體外膈肌起搏器聯(lián)合呼吸訓練器對穩(wěn)定期COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的臨床療效，為該病的臨床治療提供新思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象與分組 選取2019年8月—2021年6月在甘肅中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院老年病科心肺康復治療室治療的穩(wěn)定期COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者90例，中途脫落8例，最終完成有效病例82例。納入標準：經(jīng)肺功能儀（Quark意大利科時邁公司）檢查，吸入支氣管擴張劑后第1秒呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC%）＜70%者診斷為COPD；經(jīng)動脈血氣分析（GEM Premier Instrumentation Laboratory Co.）檢查動脈血氧分壓［p（O2）］＜60 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），動脈血二氧化碳分壓［p（CO2）］＞50 mmHg者診斷為Ⅱ型呼吸衰竭［5］。排除標準：近1個月發(fā)生COPD急性加重者；伴肺間質(zhì)纖維化、支氣管哮喘、肺栓塞、氣胸、冠心病、胸廓畸形等干擾肺功能檢查疾病者；嚴重的運動方面疾病，如截肢、骨折等；焦慮、抑郁、癡呆等影響交流方面疾病者；參與關(guān)于COPD康復其他研究項目者。本研究經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院倫理委員會審核通過（倫理號：［2020］63號），所有患者均簽署知情同意書。

采用隨機數(shù)字表法將患者分為呼吸器組（27例）、EDP組（26例）和聯(lián)合組（29例）。各組年齡、性別、病程、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、吸氧時間、藥物干預時長、合并疾病等基線資料的比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

1.2 治療方案 基礎方案：各組均給予飲食管理、吸氧、擴張支氣管劑、藥物排痰等基礎治療，并給予常規(guī)康復。（1）腹部頂沙袋訓練：囑患者平臥，將圓枕置于患者肩胛上區(qū)，選擇適當質(zhì)量沙袋置于臍上，囑患者用力吸氣后屏息2～5 s，之后緩緩呼氣，重復上述動作，每組8～10次，每次2組，間隔8 min，1次/日，療程10周。（2）阻力單車訓練：根據(jù)患者體力及肌力，選擇適當阻力，同時給予鼻導管吸氧1～2 L/min，每次踏車8～10 min，每次4組，每組間隔10 min，1次/日，療程10周。

Tab.1 Comparison of baseline data between the three groups表1 各組基線資料比較

呼吸器組在基礎治療方案上給予呼吸訓練器治療。操作方法：囑患者手持呼吸訓練器（A1型，東莞永勝醫(yī)療制品有限公司），含入口中，盡可能吸氣，之后憋氣2～5 s，緩緩呼氣，吸呼比為1∶3，調(diào)節(jié)呼氣阻力閥門至合適阻力，呼氣時聞及呼呼響聲即可。每組重復8～10次，每次2組，間隔10 min，2次/日，療程10周。

EDP組在基礎治療方案上給予EDP（戴福倫，廣州雪利昂生物科技有限公司）治療。操作方法：囑患者取仰臥位，清潔胸鎖乳突肌外側(cè)緣下1/3及鎖骨中線下第二肋間胸大肌處，將起搏器正負電極片分別置于其上。參數(shù)設置為時間20 min，起搏頻率10～20次/min，吸呼比為1∶2，脈沖頻率為45 Hz，刺激強度由弱至強調(diào)節(jié)至患者可耐受程度，1次/日，療程10周。

聯(lián)合組在基礎治療方案上給予膈肌起搏器及呼吸訓練器治療，方法及療程同上。

1.3 評估 均由具有資質(zhì)的護士及醫(yī)師完成。（1）血氣分析：患者在未吸氧狀態(tài)下，由護士采集橈動脈血，運用血氣分析儀測定并記錄p（O2）、p（CO2）、動脈血氧飽和度（SaO2）、動脈血酸度（pH值）、碳酸氫根（HCO3-）、堿剩余（BE）。（2）肺功能測定：囑患者取坐位，用夾鼻器夾住患者鼻孔后，調(diào)勻呼吸，用力吸氣至最大肺活量之后用力呼氣，符合呼氣時間＞6 s，外推容積＜150 mL之后，吸入硫酸沙丁胺醇氣霧劑200μg，休息15 min后，重復上述操作完成支氣管舒張試驗。記錄第1秒呼氣容積占預計值百分比（FEV1%）、用力肺活量（FVC）、FEV1/FVC%、最大呼氣中段流量占預計值百分比（MMF%）等數(shù)據(jù)［6］。（3）6分鐘步行試驗（6MWT）、COPD評估測試（CAT）評分、改良英國醫(yī)學研究委員會呼吸困難量表（mMRC）評分：在病房通道設置出30 m長的無障礙空間，在護士監(jiān)督下記錄患者6 min步行距離，并進行CAT及mMRC評分。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 25.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，組內(nèi)均數(shù)比較采用配對樣本t檢驗，多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析，多重比較方差齊時采用LSD-t檢驗，方差不齊時采用Tamhane′s T2檢驗；計數(shù)資料以例表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 3組患者治療前后肺功能結(jié)果比較 治療前3組FEV1%、FVC、FEV1/FVC%、MMF%比較差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。組內(nèi)比較：各組治療后FEV1%、FVC、FEV1/FVC%較 治 療 前 改 善（P＜0.05），而MMF%較治療前無變化（P＞0.05）；組間比較：治療后聯(lián)合組較呼吸器組和EDP組FEV1%、FVC、FEV1/FVC%均升高（P＜0.05），而3組MMF%差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

2.2 3組患者治療前后血氣分析結(jié)果比較 治療前3組p（O2）、p（CO2）、SaO2、pH值、HCO3-、BE差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。組內(nèi)比較：治療后各組p（O2）較治療前升高，p（CO2）較治療前降低（P＜0.05），而SaO2、pH值、HCO3-、BE較治療前無明顯變化（P＞0.05）；組間比較：治療后聯(lián)合組較呼吸器組和EDP組p（O2）升高，p（CO2）降低（P＜0.05），而3組間SaO2、pH值、HCO3-、BE差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表3。

2.3 3組患者治療前后CAT、mMRC評分和6MWT結(jié)果比較 治療前3組CAT、mMRC評分、6MWT差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。組內(nèi)比較：治療后各組CAT、mMRC評分較治療前減少，6MWT較治療前增加（P＜0.05）；組間比較：治療后聯(lián)合組較呼吸器組和EDP組CAT、mMRC評分減少，6MWT增加（P＜0.05）。見表4。

Tab.2 Comparison of lung function data between the three groups表2 3組患者肺功能資料比較 （±s）

Tab.2 Comparison of lung function data between the three groups表2 3組患者肺功能資料比較 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；a與呼吸器組比較，b與EDP組比較，P＜0.05。

組別呼吸器組EDP組聯(lián)合組F n 27 26 29 FEV1%治療前54.74±8.80 53.76±8.35 54.13±7.91 0.092治療后58.59±8.50 57.69±7.89 63.72±8.28ab 4.353＊t 3.853＊＊3.464＊＊5.610＊＊FVC（L）治療前2.34±0.40 2.36±0.54 2.37±0.36 0.023治療后2.97±0.51 2.84±0.68 3.25±0.38ab 4.212＊t 4.671＊＊2.640＊8.284＊＊FEV1/FVC%治療前51.88±9.45 52.84±6.85 51.93±6.91 0.127治療后56.96±7.39 57.46±6.77 63.86±4.20ab 10.747＊＊t 2.137＊2.230＊7.535＊＊MMF%治療前46.07±8.85 46.53±8.38 46.13±11.15 0.018治療后47.18±9.67 47.84±9.34 48.44±10.47 0.115 t 1.852 1.920 1.611

Tab.3 Comparison of blood gas analysis data between the three groups表3 3組患者血氣分析資料比較 （±s）

Tab.3 Comparison of blood gas analysis data between the three groups表3 3組患者血氣分析資料比較 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；a與呼吸器組比較，b與EDP組比較，P＜0.05。

組別呼吸器組EDP組聯(lián)合組F n 27 26 29 p（O2）（mmHg）治療前49.33±6.00 48.57±5.54 48.48±6.78 0.157治療后54.40±5.32 52.46±6.74 57.65±6.25ab 5.067＊＊t 3.573＊＊2.665＊5.572＊＊p（CO2）（mmHg）治療前58.29±5.80 58.42±5.79 58.51±5.35 0.011治療后54.33±7.32 53.65±7.90 48.65±8.19ab 4.421＊t 5.297＊＊3.154＊＊7.080＊＊SaO2治療前0.908 9±0.016 0 0.915 8±0.016 3 0.909 7±0.014 8 1.537治療后0.916 7±0.017 3 0.916 5±0.014 9 0.917 9±0.018 4 0.057 t 1.679 0.164 1.938組別呼吸器組EDP組聯(lián)合組F pH值治療前7.30±0.04 7.29±0.03 7.31±0.03 1.834治療后7.31±0.06 7.31±0.05 7.32±0.06 0.362 t 0.099 1.702 1.009 HCO3-治療前27.27±7.05 27.46±7.53 26.88±6.46 0.048治療后25.16±5.67 26.91±6.12 24.86±5.57 0.981 t 1.284 0.276 1.492 BE（mmol/L）治療前5.31±3.71 6.52±3.45 5.73±4.07 0.697治療后4.94±2.71 5.80±3.91 4.90±3.12 0.652 t 0.423 0.738 0.953

Tab.4 Comparison of CAT scores,mMRC scores and 6MWT between the three groups表4 3組CAT、mMRC評分和6MWT資料比較 （±s）

Tab.4 Comparison of CAT scores,mMRC scores and 6MWT between the three groups表4 3組CAT、mMRC評分和6MWT資料比較 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；a與呼吸器組比較，b與EDP組比較，P＜0.05。

組別呼吸器組EDP組聯(lián)合組F n 27 26 29 CAT評分（分）治療前24.29±2.47 23.80±2.85 23.86±3.73 0.203治療后20.18±2.76 19.80±2.81 15.79±3.82ab 16.251＊＊t 13.341＊＊6.374＊＊10.027＊＊mMRC評分（分）治療前2.81±0.62 2.88±0.65 2.96±0.73 0.785治療后2.40±0.5 2.50±0.50 1.89±0.72ab 8.431＊＊t 2.383＊2.184＊5.574＊＊6MWT（m）治療前275.29±28.11 276.92±27.13 280.68±29.38 0.270治療后306.55±30.38 302.23±31.28 327.51±37.91ab 4.556＊t 6.113＊＊4.243＊＊8.288＊＊

3 討論

3.1 COPD康復現(xiàn)狀 目前針對COPD的康復治療形成了以運動訓練為核心，以氣道廓清技術(shù)、神經(jīng)肌肉刺激、呼吸肌訓練、營養(yǎng)支持、心理干預、健康教育等方式為主的綜合治療體系，在延緩患者肺功能惡化、改善氧合、提高運動能力、減輕臨床癥狀、提高預后等方面取得了可靠療效［7］。

3.2 體外膈肌起搏器的作用機制 膈肌在維持人體正常呼吸中做功超過60%，是人體最重要的呼吸肌之一［8］。有研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者的膈肌厚度和肌纖維數(shù)量明顯減少，且肌纖維縮短、扁平，肌力減弱，用力呼吸時膈肌移動度下降，因而認為膈肌功能障礙與COPD密切相關(guān)［9］。分析導致COPD患者膈肌衰弱的原因，一是COPD患者因長期缺氧需要以更快的呼吸頻率保證機體氧供，此種呼吸模式下以肋間外肌為主的胸部肌群做功增加，而維持呼吸深度的膈肌由于呼吸節(jié)律紊亂，得不到有效起搏而逐漸衰弱；二是COPD患者由于缺氧導致的呼吸性酸中毒、電解質(zhì)紊亂、營養(yǎng)不良等狀態(tài)是引起膈肌功能障礙的重要原因［10］。體外膈肌起搏器通過在膈神經(jīng)走行的人體表淺部位電刺激該神經(jīng)，使膈肌有規(guī)律地收縮與舒張，從而提高膈肌肌力和抗疲勞能力，相較于植入式起搏器具有創(chuàng)傷小、便于操作、患者易于接受等特點［11］。邢曉莉等［12］通過對90例COPD患者進行康復訓練發(fā)現(xiàn)，在無創(chuàng)通氣的基礎上聯(lián)用體外膈肌起搏器能夠明顯改善患者肺通氣功能及缺氧狀態(tài)，提高運動能力，緩解喘息及疲勞狀態(tài)。這與本研究EDP組研究結(jié)果一致。除此之外，本研究發(fā)現(xiàn)治療后，動脈血SaO2和反映患者體內(nèi)酸堿狀態(tài)的pH值、HCO3-、BE均未明顯改善，考慮可能與患者機體長時間處于酸堿代謝失衡狀態(tài)、調(diào)節(jié)反應能力下降有關(guān)。朱秀華等［13］研究發(fā)現(xiàn)EDP聯(lián)合呼吸訓練可以改善腦卒中后氣管切開患者的肺功能，明顯提高FVC、FEV1%，這與本研究具有相似之處，此外該研究還觀察到通過EDP干預，治療組的膈肌厚度及移動度明顯增加，一定程度上解釋了EDP治療COPD的機制。有研究表明EDP能夠明顯控制肺部炎癥、降低感染發(fā)生概率［14］。Davenport等［15］研究發(fā)現(xiàn)電刺激膈神經(jīng)在直接起搏膈肌的同時，還能間接調(diào)節(jié)呼吸中樞，興奮皮質(zhì)呼吸中樞，從而加強呼吸深度，促進CO2排出。這與本研究結(jié)果一致。另外，筆者發(fā)現(xiàn)接受EDP治療的患者在治療過程中更容易廓清氣道，考慮與電刺激膈肌誘發(fā)強力咳嗽有關(guān)?？梢奅DP能夠通過刺激膈肌運動、調(diào)節(jié)呼吸中樞、控制肺部炎癥及促進排痰來發(fā)揮治療COPD的作用。

3.3 呼吸訓練器的作用機制 氣道黏液高分泌是COPD的重要病理特征，貫穿于疾病始終，潴留的痰液一方面不斷刺激氣道產(chǎn)生慢性炎癥，導致氣道重塑，損害肺功能；另一方面成為細菌、真菌等微生物滋生的溫床，當機體免疫力低下時誘發(fā)肺部感染，加重肺功能損害，因此積極有效的氣道廓清技術(shù)在COPD的康復中尤為重要［16］。近年來呼吸訓練器作為一種新的氣道廓清工具，具有易于操作、療效確切等優(yōu)點，廣泛應用于臨床［17］。本研究采用的呼吸訓練器屬于振動呼氣正壓裝置，通過調(diào)節(jié)該裝置末端呼氣旋鈕，在呼氣過程中形成呼氣相正壓，對抗小氣道阻力，使部分塌陷但未完全損害的小氣道及肺泡復張，將肺內(nèi)潴留的CO2排出，并在此過程中產(chǎn)生物理震蕩，松解黏附于氣道的痰栓，配合咳嗽，促使痰液排出體外，保持呼吸道通暢［18］。此外，呼吸訓練器的使用能夠較好地調(diào)整患者的呼吸頻率與節(jié)奏，改善呼吸肌疲勞狀態(tài)，從而提高呼吸肌肌力，改善肺通氣功能，有利于提高患者的生活質(zhì)量。本研究結(jié)果顯示，呼吸訓練器能夠明顯改善患者FEV1%、FVC及FEV1/FVC等肺功能指標，這與Leelarungrayub等［19］研究結(jié)果一致。經(jīng)呼吸訓練器干預10周后，患者CAT、mMRC評分、6MWT亦有明顯改善。但本研究發(fā)現(xiàn)呼吸訓練器在促進小氣道恢復、改善血氧飽和度、調(diào)節(jié)機體酸堿平衡方面效果欠佳，考慮與納入患者病程長，肺功能損害程度重相關(guān)。

綜上所述，體外膈肌起搏器聯(lián)合呼吸訓練器能夠在改善穩(wěn)定期COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者的肺功能和血氣指標、提高運動能力、減輕臨床癥狀方面發(fā)揮協(xié)同作用，從而提高療效。但本研究仍有觀測指標不完善、樣本量偏小、康復時間尚短等不足，應在后續(xù)研究中加以完善。