脊髓损伤患者肺功能康复研究进展*

霍飞翔 综述 孟纯阳 审校

(济宁医学院附属医院，济宁 272029)

脊髓损伤是一种严重的创伤性神经系统疾病，严重影响患者的生活质量。脊髓损伤患者呼吸功能障碍是影响其康复的主要因素之一，呼吸系统的并发症已在脊髓损伤患者的死因中占首要位置，因此保持呼吸道通畅，加强肺康复对患者而言尤为重要。肺康复是为改善患者身体和心理状况，促进患者长期坚持增进健康行为，通过对患者进行全面评估，为患者制定的具有针对性的综合性干预治疗方案[1]。目前国外肺康复适用范围十分广阔，而我国肺康复实践还处于发展状态，实践推广多用于慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者的辅助治疗，其他领域有待发展和开拓[2]。

1 脊髓损伤与肺功能变化

1.1 脊髓损伤的定义及并发症

脊髓损伤是指由各种原因导致椎管内神经结构(包括脊髓和神经根)及其功能损害，出现损伤水平及以下脊髓功能(运动、感觉、 反射等)障碍[3]。脊髓损伤是最常见的身体残疾类型之一，分为先天性损伤及后天获得性损伤，获得性脊髓损伤的原因有交通事故、浅水潜水、枪伤、肿瘤、感染和其他可能导致脊髓完整性的疾病，而先天性脊髓损伤主要涉及退行性疾病、中枢神经系统畸形和脊柱裂[4]。脊髓损伤患者的数量呈明显上升趋势，随着医疗技术的进步和护理的改善，其预期寿命也在增加，尽管如此，这些人仍有获得继发性健康疾病的风险[5]。脊髓损伤不仅导致人体结构与功能的损害，而且还带来诸多并发症，如脊髓损伤后神经源性膀胱、肠道和尿路感染、压力性溃疡、深静脉血栓形成、坠积性肺炎等。根据流行病学研究，肺部并发症仍然是脊髓损伤患者死亡的重要原因[6-7]。肋间和腹部肌肉组织的麻痹易导致咳嗽无力和肺分泌物的残留，进而加重肺不张和肺炎发生风险[8]。

其中颈段脊髓损伤是运动、感觉、心血管和呼吸等系统生理性中断的灾难性事件，呼吸系统并发症是颈段脊髓损伤患者首要死亡原因[9]。急性期84%的C4节段以上损伤和60%的C5～C8节段损伤患者会出现呼吸系统并发症，特别是呼吸肌麻痹、呼吸道分泌物潴留、肺不张等因素导致肺活量下降、呼吸困难甚至呼吸衰竭等[10-11]，给治疗带来极大困扰。因此，如何改善患者呼吸功能、预防呼吸系统并发症是学者们关注的重点和亟待解决的问题，也是颈段脊髓损伤患者护理的重要内容。

1.2 不同损伤平面对呼吸肌的影响

肺功能障碍与脊髓损伤平面及损伤程度密切相关，一般损伤平面越高，损伤越完全，功能下降越明显[12-13]。脊髓损伤节段达C2节段及以上者，膈肌功能完全丧失，肋间肌、斜角肌与腹肌失去神经支配，不能自主呼吸，需要长期进行呼吸机辅助呼吸；损伤到C3～C4节段者，急性期需呼吸机辅助呼吸，膈肌功能部分存在，辅助呼吸肌部分受累，极易疲劳；损伤到C5～C8节段者，膈肌功能基本正常,肋间肌及腹肌无力,咳嗽为无效咳嗽；损伤到T1～T5节段，膈肌功能正常,部分肋间肌功能保留，具有弱功能咳嗽能力；损伤到T6～T10节段,用力咳嗽能力减弱，膈肌、肋间肌和腹直肌功能基本存在，咳嗽能力尚可；损伤到T11～T12节段，能够进行有效咳嗽，膈肌、肋间肌、腹肌功能基本存在；损伤到L1节段及以下，呼吸肌功能基本正常，但会伴有功能性的下降。因此，损伤程度越高，呼吸肌损伤越重[14]，肺炎及呼吸系统疾病的发生概率就越大。

1.3 脊髓损伤患者肺功能的变化

据统计全球每年有4000万脊髓损伤患者，其中60%～80%的脊髓损伤发生在颈部区域[15]。脊髓损伤患者存在不同程度的肺通气功能障碍,特别是颈段损伤的各项肺功能指标下降更明显[16]。颈髓损伤后，脊神经支配减弱或消失，伴随早期的卧床制动，肺通气和肺换气受到阻碍，呼吸道廓清功能下降，咳嗽能力减弱，痰液排出困难而导致堆积，加之呼吸肌受累，从而影响肺功能，具体表现在肺活量(VC)、深吸气量(IC)、第一秒用力呼气率(FEV1%)、每分最大通气量(MVV)等显著下降，残气量(RC)和功能残气量(FRC)显著增加。目前，因无法产生有效咳嗽而导致肺和气道分泌物积聚的呼吸系统并发症是脊髓损伤患者再入院的主要原因[17]。

2 脊髓损伤患者肺功能恢复

2.1 肺康复的定义及禁忌证

肺康复是一种基于对患者全面评估，并量身定制的个体化综合干预措施，包括但不限于运动训练、教育和行为改变，旨在提高慢性呼吸疾病患者生理和心理状态，并促使患者长期坚持以促进健康的活动[18]。在进行肺康复训练时需严格掌握肺康复的禁忌证，主要包括不稳定型冠心病、近期出现心肌梗死、重度肺动脉高压、影响运动的骨关节病、学习认知能力障碍、精神疾病等[19]，因此，做肺康复之前应认真评估，选择没有以上禁忌证的合适患者进行肺康复，以确保安全和疗效。

2.2 康复前评估

治疗未进，评估先行，康复评估是实施肺康复训练的前提。首先评估病人的生命体征，脊髓各节段的损伤程度不同，其相应的康复方案也需个体化。根据损伤的节段，参照美国脊柱脊髓损伤学会(ASIA)制定的脊髓损伤神经功能分类标准(ASIA，2011)对脊髓损伤程度进行分级，此标准也是目前应用最广泛的评价工具[20]，其次对患者的呼吸模式、胸廓活动度、异常呼吸节律、静态肺功能等进行评估，并列表记录在案，有条件者应行心肺功能运动实验。

2.3 康复训练方法

2.3.1空气堆积运动法 对于脊髓损伤患者，无法有效咳出气道分泌物是呼吸系统并发症的主要原因，可导致呼吸衰竭，甚至死亡，因为有效咳嗽是清除气道分泌物的重要宿主防御机制。咳嗽的阶段可分为吸气、压迫和呼气3个阶段。空气堆积运动可增加深度吹气时堆叠空气的能力，并可提高咳嗽效果，能明显改善脊髓损伤患者的肺功能和咳嗽峰流量[21]。

2.3.2呼吸肌训练(respiratory muscle training ，RMT)联合腹部牵引术(abdominal drawing-in maneuver ，ADIM) 在肺通气的过程中，呼吸肌是肺通气的原动力，所以呼吸肌训练对肺康复至关重要。RMT可降低脊髓损伤患者呼吸系统并发症的发生率，改善肺功能[22-23]。 美国胸科协会/欧洲呼吸协会肺康复指南推荐RMT用于疑似或确诊的呼吸肌无力,还可以使用简单的仪器进行重复呼吸阻力训练以加强呼吸肌力量，从而改善心肺功能。然而单纯的RMT效果比较单一，Kim等[24]研究发现RMT结合ADIM对脊髓损伤患者肺功能康复效果更佳，他们在此之前的一项研究提供了确凿证据，证明腹部肌肉是呼气过程中最强大的肌肉。其原理是横腹肌的上下纤维的激活对于腹压的变化是必不可少的，隔膜有助于增强脊柱稳定性，并且其与腹部肌肉的收缩一起增加腹部压力，并不断促进呼吸和姿势调整。ADIM通常用于促进腰部稳定性训练，目的就是要激活横纹肌肌肉。RMT结合ADIM会增加腹部肌肉的腹压，ADIM通过对腹部肌肉的重复传入刺激来重新训练呼吸肌，改善肌肉爆发力，以及引起呼吸肌的强烈收缩，这增加了腹内压力，促进隔膜向上运动，并降低胸膜压力和肺容量，改善呼气和痰液排出能力。 因此，包括横纹肌肌肉在内的深部腹肌的激活将有效增强呼吸能力。对于需要强化康复的脊髓损伤患者，ADIM可以帮助这些肌肉在需要耐力的有氧活动中表现更好，从而提高这些患者在日常生活中的表现，此外，还可以增加吸气能力。总之，加强呼吸肌和腹部肌肉的治疗，可以改善肺功能，是保护脊髓损伤患者生命的重要干预措施。

2.3.3舌咽呼吸技术(glossopharyngeal pistoning，GI) GI是另一种呼吸技术，可用于肺容量减少的人，以便在呼吸肌无力时保持足够的通气并改善咳嗽功能。通过使用舌咽肌将气体活塞丸注入肺部来进行协助通气，可使呼吸肌得到休息，对于VC降低患者，可增加VC，促进有效咳嗽，同时增加言语量，维持肺顺应性，预防肺不张，而且无须任何设备。Mygren-Bonnier等[25]研究表明，GI训练可长期改善颈脊髓损伤患者的肺功能，并增加胸部扩张。然而GI技术可能由于学习曲线陡峭而难以掌握，但一旦学会就很容易使用和推广。

2.3.4高频脊髓刺激疗法 患有神经肌肉疾病的患者，包括脊髓损伤、中风和肌萎缩侧索硬化等，呼气肌无力以及无法产生有效的咳嗽和清除分泌物是呼吸系统并发症(包括支气管炎和肺炎)的主要原因。脊髓刺激是恢复脊髓损伤患者有效咳嗽的有效方法，然而，高刺激振幅和疼痛纤维的潜在活化显著限制了这种应用。Kowalski等[26]做出假设：具有低刺激振幅的高频脊髓刺激(HF-SCS)可以提供相同水平的呼气肌激活，从而提高咳嗽能力和排痰能力，改善肺功能。此前，他们研究证实，上胸部HF-SCS可以激活膈肌和肋间运动神经元池，并在生理激发频率下激活吸气肌。HF-SCS可以实现与低频脊髓刺激相当的大气道压力，但电流要求非常小。这些结果具有重要的临床意义，表明HF-SCS可用于恢复具有完整感觉的非脊髓损伤群体中的有效咳嗽，扩大了适用范围，为脊髓损伤患者伴有感觉异常乃至非脊髓损伤群体伴有肺功能下降的人群提供了有效的治疗方法。

2.3.5运动训练 运动训练是脊髓损伤患者康复计划的一部分，然而大多数研究都集中在运动训练对脊髓损伤患者功能性行走能力的影响，对肺功能的意义涉猎不多。Tiftik等[27]研究发现运动训练可有效改善脊髓损伤患者的肺功能。在Jang等[28]的病例报道中，一名C3～C4脊髓损伤患者通过6周的行走辅助训练机器人进行步行训练后，患者的步行速度和心肺功能均得到改善。一项系统评价显示，减重步行训练(body weight support rteadmill traning,BWSTT)可以改善脊髓损伤患者的肺功能参数[29]。因此，在看到肢体功能进步的同时，更应该强调运动训练对脊髓损伤患者肺功能的影响，还应看到运动训练对肺功能的改善是直立姿势、步态和神经本体感觉发生变化的结果，并且进行运动训练可有效防止脊髓损伤患者的潜在并发症。

2.3.6健康教育 脊髓损伤后特别是颈髓损伤后对患者的肺功能健康宣教是肺康复顺利并有效进行的保障。颈脊髓损伤患者的肺功能下降并不总是患者生理需求的问题，因为呼吸肌即使很弱，也可以满足实际的生理需求。如果患者本人认为其呼吸功能令人满意并且没有呼吸问题，则可能会无法防止肺功能的下降，因此，重要的是患者个人应该如何预防和治疗呼吸问题[30]。肺康复健康教育实施者应为护士或治疗师，教育对象为患者及其家属。肺功能健康教育主要内容包括讲解脊髓损伤后运动功能、感觉系统的变化，不同损伤节段对呼吸肌的影响，损伤后肺功能的下降以及可能会导致的各种并发症，这些并发症可以直接影响患者的生存时间与生存质量。通过训练前的评估和平时的科普宣教，让患者及其家属能正确认识肺康复治疗的重要性和必要性，提高患者肺康复的依从性。积极有效的健康教育策略可以有效地降低肺部并发症的发生，改善并提高患者的生活质量。

3 小结与展望

大量研究证明，肺康复对脊髓损伤患者的肺功能恢复有着明显的康复疗效，值得应用与推广。但目前对于医疗卫生设施相对落后的地区，肺康复的普及程度以及重视度尚有欠缺，导致了患者康复进程的缓慢。因此，我们要给予肺康复足够的重视，为患者疾病的康复寻求最佳方案。我们更要将传统的训练方法与新技术相结合，比如GI可能由于学习曲线陡峭而难以掌握，但一旦学会就很容易应用和推广。我们在熟悉掌握传统的治疗技术的同时，更要学会探索新技术、新方法，从而将肺康复延伸至更多的领域。同时随着我国医疗技术的进步，越来越多的肺康复策略会逐步呈现，比如目前对于颈髓损伤患者在超声引导下进行膈肌运动的评估技术就可以为医疗人员提供可靠而又有效的数据支持，但研究尚少。因此，关于膈肌超声领域的探索将是目前脊髓损伤后肺康复的又一研究热点。