超低频复合生理频率慢性电刺激治疗稳定期COPD疗效观察

曹洪丽，刘自金，姜宏英，郑海彬，席家宁

(1首都医科大学附属北京康复医院，北京 100144；2山东省立医院；3中国人民解放军66157部队医院)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种以持续性气流受限给特征的可反复发作的呼吸系统疾病，临床可通过一定的治疗预防方法控制其发作[1]。长期的气流受限给患者的正常呼吸功能带来极大的负荷，部分慢性患者可能出现呼吸肌疲劳而影响正常肺通气功能，从而出现低氧血症甚至呼吸衰竭。临床多应用药物、肺功能康复训练或机械通气等方法来进行治疗，但受制于不太显著的治疗效果或严重影响患者的生活质量而无法满足临床需求。体外膈肌起搏器通过脉冲电流对膈肌进行慢性刺激来增强膈肌耐力及抗疲劳能力，可缓解COPD患者症状,并越来越多地应用于临床[2]。本研究观察了超低频复合生理频率慢性电刺激治疗稳定期COPD的疗效，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2017年11月～2018年3月就诊于北京康复医院的COPD患者。纳入标准：患者均经临床检验检查并结合临床症状确诊为COPD；患者均经治疗后病情已恢复至稳定期；患者未合并乙肝、结核、艾滋病或梅毒等传染性疾病；患者无哮喘、支气管扩张或肺脓肿等其他呼吸系统慢性疾病；患者未合并呼吸系统发育畸形或先天性功能不全；患者无胸部外伤史及气胸史；患者未合并高血压、糖尿病、冠心病或高血脂等慢性疾病；患者未合并其他危及生命的疾病；患者对待治疗态度端正依从性好；患者病历资料齐全可靠，包含本次研究所需检测指标。排除标准：患者合并心功能不全、心律失常等疾病；患者合并高血压病史且血压控制情况不佳(收缩压≥180 mmHg或舒张压≥110 mmHg)；患者合并骨骼或肌肉疾患影响呼吸肌正常功能；患者合并气胸或肺大泡不适合本次研究治疗方案；患者在治疗过程中并发呼吸系统感染，出现病情反复影响研究结果；患者因与原发病无关的因素出现身体一般条件明显恶化，病历资料不具有代表性；患者有酗酒、吸毒或长期大量抽烟等不良生活嗜好；患者体质量过于消瘦(体质量指数≤16 kg/m2)或超重明显(体质量指数≥28 kg/m2)。其中符合标准的患者60例，根据治疗方案的不同分为治疗组及对照组各30例。治疗组男21例、女9例，年龄(46.85±3.81)岁，体质量(63.94±4.59)kg；对照组男19例、女11例，年龄(48.09±3.46)岁，体质量(65.72±4.77)kg；两组一般资料比较无统计学差异。

1.2 治疗方法 治疗组：患者接受超低频(2.5 Hz)复合生理频率(40 Hz)慢性电刺激，14次/min，30 min/天，进行为期20天的体外膈肌起搏治疗。对照组：患者接受单纯生理频率(40 Hz)慢性电刺激，14次/min，30 min/天，进行为期20天的体外膈肌起搏治疗。

1.3 观察项目及方法 比较两组患者治疗前后6 min步行试验、Borg疲劳评分、慢性阻塞性肺疾病评估测试(CAT)评分、卡氏(KPS)评分、动脉血气分析指标[二氧化碳分压(PaCO2)、氧分压(PaO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)]、肺功能指标[用力肺活量(FVC)、用力一秒呼气容积与用力肺活量的比值(FEV1/FVC)、用力一秒呼气容积占预计值的比值(FEV1%)及最大呼气中段量(MMEF)]。

2 结果

2.1 两组治疗前后6 min步行距离、Borg疲劳评分、CAT评分、KPS评分比较 见表1。

表1 两组治疗前后6 min步行距离、Borg疲劳评分、

注：与本组治疗前相比，#P<0.05；与对照组治疗后比较，*P<0.05。

2.2 两组治疗前后动脉血气分析指标比较 见表2。

表2 两组治疗前后动脉血气分析指标比较

注：与本组治疗前相比，#P<0.05；与对照组治疗后比较，*P<0.05。

2.3 两组治疗前后肺功能情况比较 见表3。

3 讨论

COPD是以气流受限为特征的肺部疾病。持续性气流受限会引发呼气性呼吸困难并造成肺气肿，严重影响患者正常的肺通气功能，最终导致低氧血症的发生[3]。

表3 两组治疗前后肺功能情况比较

注：与本组治疗前相比，#P<0.05；与对照组治疗后比较，*P<0.05。

膈肌是人体最重要的呼吸动力组织，膈肌收缩产生的动力可占肺通气动力的3/4以上，并发肺气肿患者膈肌运动幅度减小并出现肌萎缩，膈肌收缩力及耐疲劳能力均出现明显下降，进一步加重低氧血症的形成[4]。持续性气流受限同样会增大呼吸肌完成每次呼吸动作的负荷，进一步导致呼吸肌运动耐力降低并出现呼吸肌疲劳，与并发的低氧血症形成恶性循环，严重者可导致呼吸衰竭及呼吸性酸中毒的发生。临床针对稳定期COPD并发呼吸系统症状患者多推荐肺功能锻炼及长期家庭氧疗等方案进行治疗，急性加重期则采用吸氧、扩张支气管、酌情应用激素及抗感染治疗，病情危重患者酌情采用机械通气来纠正严重的低氧血症[5]。发作期的对症治疗虽然可以在一定程度上延缓病情进展并改善临床症状，但呼吸系统器质性病变却也在随着疾病的反复发作而逐渐加重。因此，可提高患者呼吸系统功能及对COPD引发的低氧血症有改善作用的呼吸功能锻炼及肺的康复治疗占据着越来越重要的地位[6]。但常规呼吸功能锻炼受制于治疗条件、患者意志力及依从性而无法取得长期稳定的治疗效果[7]。

机械通气作为一种直接有效的辅助通气手段广泛应用于临床多种包括COPD在内的致病因素导致的呼吸功能减退或呼吸衰竭的患者，通过正压辅助通气取代呼吸肌的功能，使得疲劳的呼吸肌能够得到休息和一定程度的恢复，对COPD合并呼吸衰竭患者具有良好的治疗效果[8]。但机械通气同样存在诸多问题，持续性机械通气不仅可能会导致肺泡破裂并继发气胸或纵膈气肿等严重并发症，而且机械通气还对心脏泵血功能尤其是回心血量有较大的不利影响。经咽喉插管不仅会导致咽喉部位出现损伤甚至水肿，并且还可能将外界或上呼吸道的菌群带入到深部的下呼吸道引发严重的肺部感染[9]。机械通气过程中的不适感同样影响着机械通气在临床的普遍应用。

体外膈肌起搏器是一种在体外采用功能性电刺激作用于膈神经引发膈肌规律性收缩的辅助通气设备，可通过规律性电刺激引发膈肌收缩并产生适应性改变达到提高膈肌运动耐力及功能，降低膈肌疲劳性的治疗目的[10]。目前临床多采用单纯生理频率(40 Hz)电刺激对COPD稳定期患者进行体外膈肌起搏治疗，并且在一定程度上达到了改善患者通气功能，调节膈肌耐力及收缩力的治疗效果。但近年来有研究[11]表明，单纯生理频率(40 Hz)电刺激虽然可以在一定程度上增强膈肌的收缩力及耐疲劳能力，但患者呼吸肌纤维重构并未达到最佳结构，当出现呼吸负荷增加时部分患者依然可出现呼吸肌疲劳及呼吸功能的降低。据报道[12,13]，持续性低频电刺激虽然可造成膈肌收缩力的小幅度下降，但可造成钙离子调节系统及代谢酶活性发生相应的适应性改变，从而大幅提高膈肌的抗疲劳能力，缩短疲劳恢复时间。本研究表明，治疗组较对照组治疗后6 min步行试验距离、Borg疲劳评分、CAT评分、KPS评分、动脉血气指标及肺功能情况改善明显。有研究表明，超低频(2.5 Hz)复合生理频率(40 Hz)慢性电刺激相对于单纯生理频率(40 Hz)电刺激对稳定期COPD患者的膈肌收缩力及抗疲劳能力改善效果更为显著。超低频(2.5 Hz)复合生理频率(40 Hz)慢性电刺激对膈肌纤维重构、钙离子敏感性及疲劳恢复期的改善效果明显，使得相应指标更接近生理水平，本研究结果与国内外相关研究[14～17]一致。

综上所述，超低频复合生理频率慢性电刺激治疗可改善稳定期COPD患者临床症状及肺功能血气指标，改善患者缺氧状态。这为稳定期COPD合并膈肌疲劳或功能减退患者的治疗带来新的思路，建议临床可依据患者病情及身体状况酌情加以推广实施。