低频体外膈肌起搏器联合呼吸功能锻炼对慢性阻塞性肺病急性加重期患者肺功能和膈肌功能的影响

何良英，赵旭玲，张晨光

浙江省台州医院 （浙江临海 317000 ）

慢性阻塞性肺病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）是指慢性阻塞性肺病患者的呼吸系统症状加重，出现胸闷、心悸、咳嗽、咳痰伴有发热等症状，其病情危重，患者的肺功能呈进行性下降，易导致发生呼吸衰竭，因此，改善肺功能是治疗AECOPD 的关键[1-2]。呼吸功能锻炼是改善AECOPD 患者肺功能的常用治疗手段之一，但易出现呼吸肌疲劳，尤其是对于耐力较差的患者，呼吸肌更易发生疲劳[3]。低频体外膈肌起搏器是一种新型的辅助呼吸仪器，主要通过刺激膈神经起搏膈肌发挥辅助呼吸做功的效果，近年来已逐渐应用于AECOPD患者肺功能的康复治疗中，并取得了较好的效果，但目前临床关于低频体外膈肌起搏器联合呼吸功能锻炼用于治疗AECOPD 患者的相关研究报道较少[4-5]。因此，本研究旨在探讨低频体外膈肌起搏器联合呼吸功能锻炼对AECOPD 患者肺功能和膈肌功能的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2022 年1 月至8 月我院收治的84例AECOPD患者，采用随机数字表法分为两组，每组42 例。其中，观察组男24 例，女18 例；年龄51～86 岁，平均（68.27±6.52）岁；病程4～16 年，平均（9.32±1.36）年；合并高血压15 例，糖尿病18 例，高脂血症19 例，脑梗死后遗症9 例。对照组男22 例，女20 例；年龄49～85 岁，平均（67.27±6.47）岁；病程3～17 年，平均（9.39±1.34）年；合并高血压19 例，糖尿病16 例，高脂血症15 例，脑梗死后遗症11 例。两组性别、年龄、病程和合并疾病等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性 。

纳入标准： 符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》中AECOPD 的诊断标准[6]；符合低频体外膈肌起搏器辅助治疗指征并愿意接受此治疗方案；临床资料完整，且能配合完成治疗。排除标准：病情加重需机械通气或因死亡而中途退出研究；精神系统疾病；存在低频体外膈肌起搏器禁忌证。

1.2 治疗方法

两组均予常规药物治疗、人工叩背排痰及持续低流量吸氧等基础对症支持治疗。

对照组采用常规呼吸功能锻炼，包括缩唇呼吸、腹式呼吸和呼吸体操锻炼、咳嗽训练、深呼吸训练等。

观察组在对照组基础上采用低频体外膈肌起搏器（广州雪利昂科技公司，型号HLO-GJ13A）治疗。所有患者取坐位或卧位，用75%乙醇棉球擦拭局部皮肤，将电极片负极和正极分别贴于胸锁乳突肌外缘1/3 处及两侧锁骨中线和第2 肋间。参数设定：刺激强度为13 U，起搏次数为9 次/min，脉冲频率为40 Hz，脉冲宽度为200 μs，脉冲幅度为30 V，然后根据患者的耐受程度逐渐增加脉冲宽度及幅度，20 min/次，1 次/d。

两组均连续治疗4 周。

1.3 评价指标

（1）肺功能指标：采用肺功能仪(康讯电子医疗有限公司，型号：PowerCube-Body )测定第1 秒用力呼气容积（forced expiratory volume in 1 second，FEV1）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）及FEV1占预计值的百分比（percentage of FEV1 to the predicted value，FEV1%）。（2）临床症状指标：采用改良版呼吸困难程度量表（modified medical research council，mMRC）评分和COPD 调查问卷（COPD assessment test，CAT）评分评估，mMRC 分为0～4 级（0～4 分），分数越高提示呼吸困难越重；CAT 评分包含8 项，每项评分0～5 分，总分0～40 分，分数越高表示病情越重。（3）膈肌功能评价指标：采用便携式彩色多普勒超声诊断仪（迈瑞，型号：M9）监测患者的呼气末膈肌厚度、吸气末膈肌厚度及膈肌活动度。

1.4 统计学处理

采用SPSS 18.0 统计软件进行数据分析。计量资料以表示，组间比较采用t检验。计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组肺功能指标比较

治疗前，两组FEV1、FVC 和FEV1%分别比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组FEV1、FVC 和FEV1%均高于治疗前（P＜0.05），且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组治疗前后FEV1、FVC 和FEV1%比较（）

表1 两组治疗前后FEV1、FVC 和FEV1%比较（）

注：与同组治疗前比较，aP＜0.05 ；FEV1 为1 秒用力呼气容积，FVC 为用力肺活量，FEV1%为FEV1 占预计值的百分比

组别 例数 FEV1（L） FVC（L）治疗前 治疗后 治疗前 治疗后对照组 42 1.48±0.26 1.79±0.32a 1.98±0.35 2.53±0.41a观察组 42 1.50±0.25 1.98±0.37a 2.02±0.37 2.72±0.47a t 0.219 2.250 0.236 2.176 P 0.786 0.034 0.762 0.041组别 例数 FEV1%pred治疗前 治疗后对照组 42 53.78±6.37 70.32±9.41a试验组 42 54.33±7.12 81.82±9.92a t 0.327 2.364 P 0.681 0.025

2.2 两组临床症状指标比较

治疗前，两组mMRC 评分和CAT 评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组mMRC评分和CAT 评分均低于治疗前（P＜0.05），且观察组低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组治疗前后mMRC 评分和CAT 评分比较（分，）

表2 两组治疗前后mMRC 评分和CAT 评分比较（分，）

注：与同组治疗前比较，aP＜0.05；mMRC 评分为 改良版呼吸困难程度量表评分，CAT 评分为COPD 调查问卷评分

组别 例数 mMRC 评分 CAT 评分治疗前 治疗后 治疗前 治疗后对照组 42 2.63±0.44 1.71±0.28a 22.95±3.87 17.15±2.61a观察组 42 2.68±0.49 1.39±0.19a 23.02±4.09 13.83±2.34a t 0.247 2.492 0.255 2.561 P 0.751 0.017 0.740 0.015

2.3 两组患者膈肌功能各项评价指标比较

治疗前，两组呼气末膈肌厚度、吸气末膈肌厚度和膈肌活动度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组呼气末膈肌厚度、吸气末膈肌厚度和膈肌活动度均高于治疗前（P＜0.05），且观察组高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组治疗前后膈肌功能各项评价指标比较（mm，）

表3 两组治疗前后膈肌功能各项评价指标比较（mm，）

注：与同组治疗前比较，aP＜0.05

组别 例数 呼气末膈肌厚度治疗前 治疗后对照组 42 1.92±0.31 2.38±0.31a观察组 42 1.89±0.35 2.69±0.45a t 0.232 2.311 P 0.769 0.028组别 例数 吸气末膈肌厚度治疗前 治疗后对照组 42 4.17±0.67 5.04±0.72a观察组 42 4.19±0.52 5.42±0.84a t 0.221 2.219 P 0.780 0.020组别 例数 膈肌活动度治疗前 治疗后对照组 42 1.69±0.23 2.34±0.41观察组 42 1.73±0.25 2.68±0.57 t 0.234 2.347 P 0.765 0.026

3 讨论

膈肌在人体正常呼吸中做功超过60%，是人体重要的呼吸肌之一[7]。患者因长期缺氧，其膈肌厚度和强度明显减弱，肌纤维数量明显减少且长度缩短，引起膈肌肌力减弱和膈肌活动度下降，导致肺功能呈进行性下降，因此，增强膈肌功能，改善肺功能是治疗AECOPD 治疗的关键[8-9]。

呼吸功能锻炼是目前治疗AECOPD 常用的非药物手段之一，虽具有一定的效果，但易引起呼吸肌疲劳，效果欠佳[10]。低频体外膈肌起搏器作为一种辅助呼吸物理治疗仪器，可通过对膈神经电刺激促进膈肌恢复规律性舒张和收缩，增大膈肌活动度，增强患者膈肌运动耐力、增加膈肌供血量和缓解呼吸肌疲劳，从而改善肺通气功能[11-12]。邢晓莉等[13]对AECOPD 患者进行康复训练发现，在无创通气的基础上联用体外膈肌起搏器能够明显改善患者肺通气功能及缺氧状态，提高运动能力，缓解喘息及疲劳状态。朱秀华等[14]研究发现体外膈肌起搏器联合呼吸训练可通过增加膈肌厚度及移动度来改善脑卒中后气管切开患者的肺功能。

本研究结果显示，治疗后，观察组FEV1、FVC、FEV1%、呼气末膈肌厚度、吸气末膈肌厚度和膈肌活动度高于对照组，观察组mMRC 评分和CAT 评分低于对照组，说明低频体外膈肌起搏器联合呼吸功能锻炼用于AECOPD 患者的治疗效果优于单纯呼吸功能锻炼，能通过增强膈肌功能，改善患者的临床症状和肺功能。低频体外膈肌起搏器治疗AECOPD 患者的作用机制：（1）有效锻炼膈肌牵拉及收缩功能，减少主动锻炼引起的膈肌疲劳，恢复膈肌运动耐力，增加膈肌供血量和增大膈肌活动度[15-16]；低频体外膈肌起搏器治疗时先从弱挡开始、匀速增加脉冲幅度，这种刺激方式可能更接近正常呼吸中枢的驱动，可延缓膈肌疲劳的发生；（2）扩大患者胸廓容量，增加肺活量，改善患者的肺呼吸功能[17-18]；（3）间接刺激大脑呼吸中枢，兴奋皮质呼吸中枢，从而加强呼吸深度，促进CO2排出[19-20]。

总之，低频体外膈肌起搏器联合呼吸功能锻炼用于AECOPD 患者可发挥协同作用，可通过增强膈肌功能改善患者的临床症状和肺功能。