术前运动训练对肺癌合并COPD患者围术期心肺功能的影响

贺斌，李新，张鹏，曹玎(天津医科大学研究生院，天津300070;天津医科大学总医院)

术前运动训练对肺癌合并COPD患者围术期心肺功能的影响

贺斌1，2，李新2，张鹏2，曹玎1
(1天津医科大学研究生院，天津300070;2天津医科大学总医院)

摘要:目的探讨术前心肺运动训练对肺癌合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者围术期心肺功能及术后并发症的影响。方法选取98例拟行肺癌切除术且合并COPD的肺癌患者，随机分为观察组和对照组各49例，两组术前均给予改善肺功能治疗，观察组同时行心肺运动训练2周。比较两组术前1天静态肺功能［用力肺活量(FVC)、1秒用力呼气容积、最大自主通气量(MVV)、一氧化碳弥散总量(DLCO)及术后预计FEV1］运动心肺功能［最大摄氧量(VO2max)、公斤摄氧量(VO2/kg)、无氧阈(AT)、氧脉搏(O2pulse)、最大心率、最大分钟通气量(VEmax)及呼吸困难指数］的变化。比较两组术后并发症、氧疗时间、机械通气时间和住院时间。结果观察组FVC、MVV、DLCO、VO2max、VO2/kg、AT、O2pulse、VEmax较对照组均有不同程度的改善(P均＜0.05) ;两组术后总体心肺并发症及单个并发症的发生率、术后氧疗时间、机械通气时间及住院天数比较差异均有统计学意义(P均＜0.05)。结论术前心肺运动训练能明显改善肺癌合并COPD患者的心肺功能，减少术后并发症、缩短住院时间，利于患者早日康复。

关键词:慢性阻塞性肺疾病;肺癌;心肺运动训练;围手术期

临床治疗中，部分可切除肺癌患者因合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)而导致肺功能明显降低，由于手术打击会增加术后心肺并发症的发生风险，致使该类患者丧失手术机会，无法得到根治性治疗。近年来康复干预用于提高心肺功能较差患者术后长期生活质量已取得一定效果［1，2］。本研究对拟行肺癌切除术且合并COPD的肺癌患者进行术前短期心肺运动训练，探讨其对围术期心肺功能及术后并发症的影响。

1　资料与方法

1.1临床资料选取2012年6月～2014年3月天津医科大学附属总医院收治的肺癌合并COPD患者98例，男72例、女26例，年龄55～76 (63.13± 7.97)岁。入选标准:经肺功能检测确诊为COPD;病理检查确诊为肺癌且具备手术指征;无严重器质性损害和急性并发症;无运动训练禁忌证。采用随机单盲法将患者分为观察组和对照组各49例，两组临床资料、手术方式、麻醉方式、手术切除范围、手术时间、术中出血量比较均具有可比性。

1.2方法

1.2.1心肺运动训练方法两组入院后均给予常规吸氧、雾化、化痰药物等改善肺功能治疗。观察组于术前进行2周的心肺运动训练，训练前先进行6 min步行试验(6MWD)，将运动强度设定为30 min内走完最佳6WMD的2.5倍。训练内容包括:①摆臂快速步行法:快步行走时，双臂做较大幅度摆动，与躯干约呈45°角;②呼吸肌训练:腹式—缩唇呼吸、咳嗽、咳痰及吹气球等。每次运动训练从呼吸训练开始，然后进行上下肢训练，最后以呼吸运动做整理活动结束。40 min/次，2次/d。训练过程中由专业医护人员陪同，并备有急救药品，如患者训练过程中出现头晕、气促、心悸、面色苍白时，立即终止训练。

1.2.2观察指标两组于入院时及术前1 d分别进行静态肺功能和运动心肺功能测试。静态肺功能检测按照标准方法测定，检测指标包括用力肺活量(FVC)、1秒用力呼气容积(FEV1)、最大自主通气量(MVV)、一氧化碳弥散总量(DLCO)及术后预计FEV1(ppoFEV1%)。运动心肺功能检测采用意大利COSMED K42肺功能仪，检测指标包括最大摄氧量(VO2max)、公斤摄氧量(VO2/kg)、无氧阈(AT)、氧脉搏(O2pulse)、最大心率(HRmax)、最大分钟通气量(VEmax)及呼吸困难指数(RI)。记录两组术后48 h内并发症发生情况、氧疗时间、机械通气时间、术后住院天数。术后24、48 h采用焦虑自评表(SAS)评价焦虑值，应用疼痛程度视觉模拟评分法(VAS)评价疼痛程度。

1.2.3统计学方法采用SPSS19.0统计软件，计量资料以珋x±s表示，比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两组心肺运动训练前后静态肺功能、运动心肺功能两组入院时静态肺功能、运动心肺功能比较均无统计学差异。观察组均完成术前运动训练，无不良反应发生。观察组入院时与训练后的6MWD分别为(376.13±51.14)、(447.21±53.61) m，训练后较训练前显著延长(P＜0.01)。观察组与对照组相比，静态肺功能FVC、MVV及DLCO较训练前均有不同程度改善(P均＜0.05)，运动心肺功能VO2max、VO2/kg、AT、O2pulse及VEmax均显著改善(P均＜0.05)。见表1、2。

表1　两组心肺运动训练前后静态肺功能比较(±s)

注:与对照组同期比较，*P＜0.05;与同组入院时比较，△P＜0.01。

组别　n　FVC(L)　FEV1(L)　ppoFEV1%(%)　MVV(L)　DLCO［mL/(min·mmHg)］观察组49入院时　2.42±0.40　1.23±0.17　37.20±4.68　47.98±8.81　17.42±2.64训练后　2.65±0.51＊△　1.31±0.21　39.21±5.39　53.16±9.18＊△　19.26±2.66＊△对照组　49入院时　2.41±0.41　1.24±0.18　38.10±4.19　48.21±8.91　17.45±2.67训练后　2.43±0.42　1.24±0.20　38.60±4.31　49.39±8.83　17.58±2.63

表2　两组心肺运动训练前后运动心肺功能比较(±s)

注:与对照组同期比较，*P＜0.05;与同组入院时比较，△P＜0.01。

组别　n　VO2max (L) VO2/kg (mL/kg) AT ［mL/(kg·min)］O2pulse (mL·min/次) HRmax(次/min) VEmax (L) RI (%)观察组49入院时　1.34±0.28　20.09±3.51　16.51±4.19　10.01±2.57　141.13±16.35　44.65±8.14　89.26±4.98训练后　1.35±0.23＊△　21.19±3.51＊△　16.33±3.87＊△　9.43±2.67＊△140.97±15.35　43.23±8.14＊△89.12±5.13对照组　49入院时　1.36±0.30　21.17±4.13　16.13±3.86　9.13±2.78　140.57±14.85　42.78±9.13　88.23±5.12训练后　1.45±0.24　23.15±4.03　18.03±3.12　11.83±2.14140.57±15.99　50.21±7.53　91.12±4.97

2.2两组术后SAS和VAS两组术后SAS和VAS比较差异均无统计学意义(P均＞0.05)。见表3。

2.3两组术后并发症观察组术后出现心肺并发症9例，其中心律失常7例、肺感染6例、肺不张6例、呼吸衰竭8例，对照组分别为18、15、14、14、18例，观察组总体心肺并发症及肺感染、肺不张、呼吸衰竭发生率较对照组均有不同程度的降低(P＜0.05或0.01)。两组术后氧疗时间、机械通气时间及住院时间比较见表4。

表3　两组术后SAS和VAS比较(分，±s)

组别　n SAS 0～24 h　25～48 h VAS 0～24 h　25～48 h观察组　49　54.13±7.42 49.36±9.21　6.16±1.41 5.75±1.55对照组　49　55.09±7.78 50.12±9.89　6.21±1.39 5.71±1.52

表4　两组术后氧疗时间、机械通气时间及住院时间比较(±s)

注:与对照组比较，*P＜0.05，＊＊P＜0.01。

组别　n　氧疗时间(h)　机械通气时间(h)术后住院时间(d)观察组　49　78.21±30.12*　8.51±3.12＊＊　10.87±3.35＊＊对照组49　92.13±31.23　17.23±5.38　13.56±5.21

3　讨论

COPD患者因肺组织弹性纤维增生，致小气道狭窄，黏膜功能下降，纤毛活动能力减弱。在肺叶切除术后，由于肺容量减少，通气/灌注比值降低，导致机体易发生缺氧［3］。另外，由于大部分肺功能降低患者同时存在心肌顺应性下降、舒张功能降低、心室舒张末压升高等心功能障碍，手术打击更增加了其术后心肺并发症的风险。因此，如何提高肺功能降低患者的心肺质量、减少其术后并发症的发生，是目前临床研究的重点。心肺运动训练的主要目的是改善COPD患者的呼吸困难程度，提高其运动耐量及生存质量［4］。Michaela等［5，6］研究显示，以6MWD为标准设定运动方案在长期肺康复训练中可获得满意效果。然而对需行手术治疗的COPD患者，由于术前准备时间较短，对于短期内设定以6MWD为基础的运动方案，其改善心肺功能的效果尚未得到广泛肯定。而术后患者存在伤口疼痛限制、身体状况较差等原因，使围术期康复治疗的开展受到一定的限制［7］，因此对术前心肺功能的改善治疗尤为重要。

本研究通过静态肺功能和心肺运动试验评估行肺叶切除肺癌患者的心肺功能，根据检测结果于术前2周实行个体化的、定量中高强度的、间断式的短期运动训练，以6MWD作为运动形式及运动耐量的设定标准，设定方案为患者30 min完成个人正常6WMD的2.5倍。结果观察组训练后平均6MWD从(376.13±51.14) m明显增加至(447.21±53.61) m。研究显示，6MWD增加54 m即可认为具有显著临床意义［8］，而本研究所得结果显然超出此数据，可见此运动方案配合术前常规肺保护治疗在术前短期内可达到明显改善患者心肺功能的效果。静态及运动心肺功能指标检测显示，观察组经过运动训练后，心肺功能指标获得不同程度改善:①肺通气功能。FVC、 MVV及运动VEmax明显高于训练前，原因在于患者在运动中通气需求增加，促使患者动用胸腹联合呼吸，另外在运动间期后采用腹式—缩唇呼吸、咳嗽、咳痰及吹气球等训练，使呼吸肌得到进一步锻炼。由于入选患者中包含伴有中重度COPD患者，而运动训练无法逆转其气流受限的特征性病变，因此对静态肺功能指标FEV1及预测开胸术后并发症意义相对重要的单项指标ppoFEV1%改善不显著。②肺换气功能。DLCO较训练前明显改善，考虑由于中高强度运动训练使肺毛细血管开放，肺循环血流量增加，通气和血流共同改善，增强了肺弥散功能和氧交换能力。③运动能力和摄氧能力。观察组VO2max、VO2/kg、AT及O2pulse均较对照组明显改善，由于运动时间延长导致HRmax变化不显著。这些指标代表了肺功能改善的最终结果，肺通气功能改善使CO2排出加快，体内酸性产物蓄积减少，疲劳感减轻;换气功能的改善使体力增强，有氧运动时间延长。由于心肺功能明显改善，患者在进行肺叶切除术后，心肺并发症发生率也明显降低，其中肺感染、肺不张及呼吸衰竭的发生率观察组明显减少。观察组在围术期氧疗时间及机械通气时间也较对照组明显缩短，术后康复时间及住院时间明显缩短。

综上所述，术前心肺运动训练能明显改善肺癌合并COPD患者行肺叶切除术后心肺功能情况，减少术后并发症、缩短住院时间，利于患者早日康复。

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Effect of preoperative exercise training on cardiopulmonary function in perioperative period of lung cancer patients with COPD

HE Bin1，LI Xin，ZHANG Peng，CAO Ding
(1 Graduate School of Tianjin Medical University，Tianjin 300070，China)

Abstract:Objective To investigate the effect of preoperatively cardiopulmonary exercise training on the cardiopulmonary function and postoperative complications in lung cancer patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD).Methods Ninety-eight lung cancer patients with COPD who would receive lung cancer resection were randomly divided into two groups: the observation group and the control group，49 cases in each group.Both groups were treated to improve the lung function before surgery，and the observation group was treated with cardiopulmonary exercise training for two weeks.The indicators of static lung function and dynamic cardiopulmonary exercise were compared between the two groups the day before surgery.The differences of postoperative complications，duration of oxygen therapy，mechanical ventilation and length of hospital stay were compared between the two groups.Results In the observation group，FVC，MVV，DLCO，VO2max，VO2/kg，AT，O2pulse and VEmax were improved to varying degrees as compared with those in the control group (all P＜0.05).Significant differences were found in the incidences of the overall postoperative cardiopulmonary complications and individual complications，the time of postoperative oxygen therapy，mechanical ventilation and length of hospital stay between the two groups (all P＜0.05).Conclusions Preoperative cardiopulmonary exercise training can improve heart and lung functions in the lung cancer patients with COPD.Meanwhile，it may reduce postoperative complications，shorten the hospital stay and help the patients to recover soon.

Key words:chronic obstructive pulmonary disease; lung carcinoma; cardiopulmonary exercise training; perioperative period

(收稿日期:2014-10-04)

通信作者:张鹏

文章编号:1002-266X(2015) 18-0021-03

文献标志码:A

中图分类号:R563

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.18.007