魏紅雨 劉玉琳 車小燕 楊姝暉

氣道黏液高分泌是遷延性細菌性支氣管炎、囊性纖維化(cystic fibrosis,CF)、慢性化膿性肺疾病、支氣管擴張等兒童慢性氣道炎性疾病主要的病理生理特征和臨床表現(xiàn)[1-2]。正常情況下,氣道分泌的黏液有清除有害物質(zhì)、維持氣道濕潤等功能,在氧化應(yīng)激、空氣污染物和感染等致病因素的刺激下,導(dǎo)致氣道產(chǎn)生大量促分泌因子和炎癥介質(zhì),引起氣道黏膜下腺體和杯狀細胞增生肥大,分泌過多病理性粘稠黏液,損害纖毛黏液清除功能,過多的粘稠黏液還會阻塞氣道、導(dǎo)致患兒呼吸困難,甚至死亡[3-4],因此及時清理過多的氣道粘稠黏液,對于兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病的預(yù)后和轉(zhuǎn)歸非常重要[5]。氣道廓清技術(shù)(airway clearance therapy,ACT)是促進兒童氣道粘稠黏液排出、改善疾病預(yù)后的有效手段[6],目前臨床已有多種ACT用于兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病的治療,其中振蕩呼氣正壓技術(shù)(oscillation positive expiratory pressure,OPEP)將呼氣正壓和高頻振蕩相結(jié)合,能有效促進氣道黏液排出、改善肺功能[7]。目前,OPEP在我國尚處于初步發(fā)展階段,關(guān)于OPEP在兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病中的應(yīng)用研究較少,本文就OPEP兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病中的應(yīng)用進行綜述。

一、OPEP排痰原理

OPEP作為ACT中最常見的清除氣道黏液的物理治療方式,自20世紀80年代以來,已經(jīng)研制了多種OPEP裝置,包括Flutter、Quake、Lung Flute和Acapella等。OPEP將呼氣正壓與高頻振蕩雙重功效相結(jié)合,以增強排痰功效。首先,呼氣正壓可以防止氣道塌陷和改善側(cè)枝通氣,使更多的空氣積聚在分泌物后,在痰塞部位形成壓力梯度促使小氣道分泌物向大氣道移動[8];其次,高頻振蕩可以增加呼氣氣流與氣道的剪切力,從而降低氣道內(nèi)痰液的粘滯性,促進痰液的清除,其使用便捷、操作簡單,不受時間和地點的限制,患兒也更容易接受和長期堅持[9-11]。但未經(jīng)引流的氣胸、血液動力學(xué)不穩(wěn)定、顱內(nèi)壓增高、近期頜面外科手術(shù)或創(chuàng)傷、可疑或存在活動性咯血患兒禁用[12],以免給患兒帶來生命危險。

二、OPEP排痰裝置

1 Flutter

Flutter是一種小型、手持的OPEP排痰裝置,形狀呈煙斗狀,一端是塑料咬嘴,另一端是塑料質(zhì)地的有孔蓋板,內(nèi)部在環(huán)形錐體上有一個不銹鋼珠[13](見圖1a)。其原理為患兒用力呼氣時加速內(nèi)部空氣流動,鋼珠抵抗自身重力沿環(huán)形錐體表面上下滾動引起氣流振動;同時,鋼珠沿環(huán)形錐體表面上下滾動造成患兒呼氣氣流中斷,產(chǎn)生10～20cmH2O的呼氣正壓,可以保持呼氣時小氣道開放,促進氣道深部的痰液排出[14]。Flutter的振動頻率和呼氣正壓因其擺放角度不同而改變,與保持在水平位置相比,當(dāng)Flutter向上傾斜(+10°～+40°)會產(chǎn)生更高的壓力、振蕩頻率和呼氣正壓;當(dāng)Flutter向下傾斜時(-10° ～ -40°)則會降低振蕩頻率和呼氣正壓,因此,患兒可通過改變Flutter放置的角度來調(diào)節(jié)振蕩頻率和呼氣正壓的大小,以便達到更好的痰液清除效果[15]。由于Flutter的排痰效果易受體位影響且需要患兒配合,故適用于年齡在8歲以上的氣道黏液高分泌患兒,同時為了達到最優(yōu)治療效果,在Flutter使用前,需評估患兒的病情并對其進行反復(fù)的培訓(xùn),以提高患兒使用技能[16]。

2 Quake

Quake是一種手搖式OPEP排痰器,其外觀和尺寸上類似于Flutter,原理為匹配槽裝置阻礙患兒呼氣形成呼氣壓力和振蕩氣流[17](見圖1b)。呼氣壓力和氣流振蕩頻率取決于手搖柄的轉(zhuǎn)動速度,當(dāng)轉(zhuǎn)動手搖柄的速度越快,產(chǎn)生的振蕩頻率越高、呼氣壓力越小,反之則產(chǎn)生的振蕩頻率越低、呼氣壓力越大,其產(chǎn)生的最佳振蕩頻率和呼氣壓力是30～60 r/min的速度旋轉(zhuǎn)[18]。Quake產(chǎn)生的振蕩頻率和呼氣正壓的大小與手搖柄速度有關(guān),對操作者要求較高,難以調(diào)節(jié)出理想排痰效果[19]。

圖1 OPEP排痰裝置

3 Lung Flute

Lung Flute是一個外形類似長笛的手持式OPEP排痰裝置,長38.6cm,具有安全性高、成本較低等優(yōu)勢,其原理為低頻聲波技術(shù),當(dāng)患兒用力呼氣時,Lung Flute產(chǎn)生18～22 Hz振蕩頻率,降低氣道內(nèi)痰液的粘滯性,同時Lung Flute產(chǎn)生振蕩頻率與氣道黏膜上皮細胞纖毛運動頻率基本一致,可引起共振,從而使深部的痰液更易排出[20-21](見圖1c)。Lung Flute被證明有很好的痰液清除效果,于2006年被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準出售,于2007年在歐盟作為Ⅰ類醫(yī)療器械上市[22-23]。

4 Acapella

Acapella是一種新型的OPEP排痰裝置,采用磁鐵和配重平衡塞,將高頻振蕩和呼氣正壓相結(jié)合。患兒呼出的氣體通過配重平衡塞和磁鐵產(chǎn)生氣流振蕩,旋轉(zhuǎn)尾部的通氣口刻度盤可以調(diào)整平衡塞和磁鐵之間的距離,從而改變呼氣壓力和振蕩頻率,其振蕩頻率范圍與纖毛運動頻率基本一致,可提升纖毛運動頻率,推動氣道內(nèi)痰液的排出,同時Acapella產(chǎn)生的平均呼氣壓力為13.5cmH2O,能促進兒童塌陷的肺泡和狹窄的氣道擴張,維持呼氣時氣道通暢,有利于痰液的咳出[24]。Acapella包括四種型號:Acapella Green、Acapella Blue、Acapella Choice和Acapella Due[25](見圖1d)。最初研發(fā)的Acapella Green適用于呼氣流速>15L/min的氣道黏液高分泌患兒,而Acapella Blue的呼氣流速<15L/min,相較于Acapella其他型號,可以應(yīng)用于嚴重氣流受限或氣道不穩(wěn)定的患兒[26];Acapella Choice同樣適用于呼氣流速>15L/min的患兒,但其能夠被拆分為四個組件進行徹底地清潔,減少細菌的滋生[27];Acapella Due自帶一個專用的霧化器,可在振動頻率和呼氣正壓的協(xié)同作用下,保證霧化藥物顆粒均勻細膩且直徑在5μm以下,有利于提高霧化藥物肺部沉積率和生物利用度,提升臨床治療療效。Volsko等[26]比較了Acapella與Flutter的性能差異,研究發(fā)現(xiàn)Acapella在最低呼氣流速(5mL/min)時,始終產(chǎn)生更穩(wěn)定的振蕩頻率和呼氣正壓,能更有效促進痰液的排出,且其不依賴于重力,不受體位的影響,操作簡單,更適用于兒童使用。

三、OPEP對氣道黏液高分泌相關(guān)疾病的應(yīng)用價值

1 增加痰液排出量,縮短排痰時間

過多氣道粘稠痰液長期聚集可阻塞氣道管腔,降低黏液纖毛清除功能和局部防御功能,使異物和病原菌滯留在氣道和肺內(nèi),導(dǎo)致反復(fù)的氣道和肺部感染,是影響兒童氣道黏液高分泌疾病預(yù)后的重要因素。OPEP通過氣流振蕩方式,降低痰液的粘滯性,同時呼氣正壓有助于開放氣道,促進氣道痰液排出。一篇涉及39項研究,1114名患者的系統(tǒng)評價[27]證實OPEP能有效促進CF患者的痰液排出,改善其肺通氣功能。Sun等[10]通過隨機對照實驗發(fā)現(xiàn),難治性肺炎、支原體肺炎合并肺不張的患兒在使用OPEP裝置后,排痰時間明顯少于對照組,能有效促進患兒肺復(fù)張。Konstan等[28]評估了OPEP裝置在18例氣道黏液高分泌疾病患者中氣道痰液清除的效果,OPEP組患者的咳痰量是自主咳嗽或體位引流患者的三倍以上。

2 有效改善肺功能

肺功能是判斷氣流受限的客觀指標(biāo),長期呈氣道黏液高分泌狀態(tài)的患兒,痰液粘稠不易咳出,加重氣道阻塞,氣道的通暢性差,導(dǎo)致肺通氣功能進行性下降。OPEP可以有效清除氣道和肺部痰液,降低氣道阻力,同時由于呼氣期的正壓作用,緩解氣道高分泌患兒小氣道阻塞,促進氣體交換,從而改善患兒的肺通氣功能。Bingol等[11]通過隨機對照交叉試驗觀察OPEP技術(shù)和傳統(tǒng)胸部物理治療對于原發(fā)性纖毛不動癥患兒的治療效果,結(jié)果證實OPEP和傳統(tǒng)胸部物理治療一樣可以改善患兒的肺功能,但OPEP舒適性更好、患兒依從性更高。O′Sullivan[29]研究證明,OPEP可以改善CF患兒的肺功能,提高患兒的第1秒用力呼氣容積(FEV1)和用力肺活量(FVC),亦有其他研究得出相同的結(jié)論[30]。

3 提高生活質(zhì)量

患兒長期反復(fù)咳嗽、咳痰,嚴重影響其學(xué)習(xí)、社交、睡眠等日常生活,造成患兒生活質(zhì)量顯著下降[31],OPEP可以有效清除痰液,減輕氣道黏液高分泌疾病患兒的臨床癥狀,從而提高患兒的生活質(zhì)量。王倩等[32]采用萊塞斯特咳嗽量表(LCQ)評價慢性濕性咳嗽患兒使用OPEP裝置3個月后的生活質(zhì)量,OPEP組患兒的LCQ評分較高,提示生活質(zhì)量明顯改善。此外有研究證明OPEP可以改善CF患兒的6分鐘步行實驗距離(6MWT),提高其運動耐力[29]。其他研究也指出OPEP裝置可以顯著改善慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者的自我評估測試問卷評分(CAT)和圣喬治呼吸問卷評分(SGRO)評分[33-34]。

4 減輕醫(yī)療負擔(dān),提高社會經(jīng)濟效益

減少氣道黏液高分泌疾病患兒的急性加重次數(shù)和住院天數(shù),可以減輕患兒經(jīng)濟負擔(dān),提高醫(yī)療資源利用率。Milan等[35]文章中報告了OPEP/呼氣正壓(positive expiratory pressure ,PEP)對COPD住院患者的治療效果,其中的前瞻性研究比較OPEP和PEP在COPD的治療效果,發(fā)現(xiàn)OPEP組患者的住院時間短于PEP組,另一項回顧性隊列研究,將未接受OPEP/PEP治療的患者的數(shù)據(jù)與前瞻性研究收集的數(shù)據(jù)進行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)OPEP/PEP組患者住院時間顯著縮短,與沒有 OPEP/PEP治療相比,在 PEP 治療中增加振蕩技術(shù),COPD患者住院時間進一步縮短。Burudpakdee等[36]比較了OPEP與常規(guī)護理對心臟、胸腔和上腹部手術(shù)患者醫(yī)療資源使用的影響,結(jié)果表明OPEP組再住院患者顯著減少、平均住院時間更短、住院費用更低?？傊?OPEP可給社會帶來更好的經(jīng)濟效益,節(jié)約醫(yī)療成本,目前關(guān)于OPEP治療氣道黏液高分泌疾病的社會經(jīng)濟效益的研究較少,希望以后有更多研究關(guān)注OPEP的社會經(jīng)濟效益。

四、小結(jié)

氣道黏液高分泌狀態(tài)是慢性氣道炎癥患兒病情反復(fù)加重的一個關(guān)鍵因素,其與病情嚴重程度、急性加重次數(shù)密切相關(guān),長期反復(fù)發(fā)作還會增加患兒家庭的經(jīng)濟壓力,因此,減輕氣道黏液高分泌狀態(tài),促進痰液的排出,是防止病情反復(fù)急性發(fā)作、改善患兒生活質(zhì)量的一項重要而有意義的干預(yù)措施。OPEP是一種促進氣道痰液清除的有效治療方式,具備呼氣正壓和高頻振蕩兩種作用,能有效促進痰液排出、改善肺功能、減少疾病急性加重次數(shù)、提高生活質(zhì)量。目前研究證明OPEP能使成人COPD、支氣管擴張、CF等氣道黏液高分泌患者受益,但OPEP在兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病中的應(yīng)用研究不多,對其認識不足,亟待更多高質(zhì)量、長期研究來證明OPEP在兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病中應(yīng)用的有效性和安全性。并且,OPEP在我國臨床應(yīng)用處于初步推廣階段,醫(yī)務(wù)人員和管理人員還未引起足夠的重視,缺少對該技術(shù)的了解,未來有必要了解OPEP在我國兒童的應(yīng)用現(xiàn)狀,提高醫(yī)務(wù)工作者對其的認知度,使更多兒童氣道黏液高分泌相關(guān)疾病的患者從中受益。