下肢运动方式对COPD有创机械通气患者肌力的影响*

陈 姗，李玉翠，赵成岗，陈思宇，邓丽林，周丽丽，成沛玉

(1.南华大学护理学院，湖南 衡阳 421000；2.湘潭市第一人民医院，湖南 湘潭 411100)

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease， COPD)是全球最常见的慢性呼吸道疾病，约占总慢性呼吸道疾病55%，其中超过25%的患者需要入住重症监护室[1-2].但在入住ICU期间，由于直接因素(危重症肌病等)和间接因素(不动/废用性萎缩等)导致COPD患者，特别是接受有创机械通气的患者，极易引起ICU获得性衰弱，从而延长机械通气时间，造成脱机困难，甚至危及患者生命[3].大量研究表明早期运动可以预防ICU获得性衰弱，然而早期运动并未在临床广泛实施，德国一项调查发现机械通气患者的早期运动实施率仅为24%，实施率低下的主要原因之一是ICU人力资源紧张，无法满足实施要求[4-5].对此有学者建议使用合适的康复设备促进早期运动的实施，减轻工作人员负担[6].床上脚踏车作为临床上常见的下肢运动设备，其已被证明具备安全性，但其在改善机械通气患者肌力的有效性方面仍存在较大争议.基于此，本研究拟选择COPD有创机械通气患者作为研究对象，随机分为干预组和对照组，干预组采用床上脚踏车进行下肢运动，对照组采用手动下肢运动.比较两组患者脱离ICU监护时上、下肢的主、客观肌力指标、ICU活动量表评分，出院当天及出院6个月Barthel指数评分.探讨不同的下肢运动方式对COPD有创机械通气患者肌力的影响，以期找到一种能更好辅助COPD有创机械通气患者恢复的方式，改善其下肢肌力和运动水平.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为湖南省某三甲医院2019年6月至2020年6月收治的COPD急性加重并实施有创机械通气患者.

患者纳入标准：(1)患者符合《慢性阻塞性肺疾病全球倡议》的慢性阻塞性肺疾病急性加重诊断标准[7]；(2)患者或家属知情同意且自愿参加本次研究；(3)患者年龄18～75岁；(4)患者入院前2周Barthel指数评分大于70分；(5)入组前有创机械通气时间不小于48 h，预计还将有创机械通气大于24 h；(6)预计入住ICU时间不小于4 d；(7)无活动性出血；(8)无正在使用高剂量或仍在升高剂量的血管活性药物；(9)患者能够依从研究和随访程序.

患者排除标准：(1)患者入住ICU大于48 h仍未接受评估及分组，或预计未来接受有创机械通气小于24 h；(2)患者急性颅脑疾病需要深度镇静不小于72 h，如严重创伤性脑损伤、癫痫持续状态等；(3)痴呆或存在认知障碍等患者；(4)存在不可逆转的运动功能障碍，如截瘫等患者；(5)有快速发展的神经肌肉疾病患者；(6)处于妊娠阶段的患者；(7)恶性肿瘤患者，6个月生存预期小于50%；(8)其他需要遵医嘱绝对卧床休息者.

样本量估算：本研究拟定干预组和对照组人数一致，根据黄海燕等[8]的研究结果，预期比值比OR=0.10，对照组ICU获得性衰弱发生率为40.00%，设双侧α=0.05，β=0.90，采用PASS11.0软件计算得到：干预组和对照组样本量N1=N2=50，假定研究对象失访率为10%，则需样本量N1=N2=50÷0.9=56.

基线特征：本研究共纳入112例符合纳入和排除标准的患者，其基线特征列于表1.

表1 两组患者的基线特征

由表1可知，患者的性别、年龄、入组前APACHE-Ⅱ评分、入院前Barthel指数以及BMI指数，两组间差异无统计学差异(P≥0.05)，具有可比性.

1.2 干预方法

随机化：本研究按1∶1比例将患者随机分配，采用简单随机化，由不参加此次研究的一名工作人员从随机数字表内抄写随机数字，将随机数字从小到大排序，分为两组，前半部分为干预组，后半部分为对照组.工作人员将分配方案根据随机数字顺序装入不透光的信封，并对信封进行编码，密封后交给研究者.患者符合纳排标准和签署知情同意书后，对其进行编号，并打开相应编号的信封，按信封内的随机分组方案进行干预.

盲法：本研究采用评定者盲法.评定者不能获取患者的分组，同时患者被告知不能透露自己的运动方式.未实施运动方案并移除设备期间，评定者测量评价指标并将测量数据单独记录在工作表内.

两组患者的治疗原则均遵循慢性阻塞性肺疾病急性加重诊治中国专家共识[9]，按预设的早期运动方案进行.干预组采用床上脚踏车进行下肢运动，对照组采用手动下肢运动，直至脱离ICU监护，具体见表2.两组患者首次早期运动开始时间均为入组后24 h内，此后由多学科团队每日评估患者意识及肌力水平，并基于评估结果选择运动阶段.肌力水平采用医学研究委员会(Medical Research Council， MRC)评分进行评估.患者意识评定由护理人员根据患者对指令的完成情况进行判断.患者若无意识，不能完成指令动作，则进行第一阶段的运动水平；若能完成指令动作，从第二、三级运动水平开始(各个肌群肌力水平小于3分的患者从第二阶段开始，不小于3分的患者则从第三阶段开始).并且从第二阶段开始，能够完成预期阶段要求所有项目的患者方可进入下一阶段.

表2 患者早期运动方案

1.3 评价方法

第一，主要评价指标.本研究选择了包括电子握力计测量及表面肌电仪评定在内的客观肌力指标，同时还选择了包括医学研究委员会评分在内的主观肌力指标作为主要评价指标.评价与测量均由指定康复师在患者脱离ICU监护前24 h内测量.其中，客观肌力指标评估方法为：上肢肌力由电子握力计测量；下肢肌力由表面肌电仪评定，测量患者膝外展时股四头肌动作阶段的平均表面肌电.主观肌力指标评估方法为：上、下肢肌力均采用MRC评分表评价.MRC评分表将患者肌力分5个等级，0级为无任何肌肉收缩现象，5级为正常肌力，主要评价患者双侧肩关节、肘关节、腕关节、髋关节、膝关节、踝关节等共12部位的肌力状况.

第二，次要评价指标.次要评价指标主要包括以下4个：

(1)两组患者脱离ICU监护时的运动水平.运动水平采用张川林等[10]汉化的ICU活动量表进行评定，该量表适用于各类ICU患者，其中共包含11个条目，条目内容简单，操作者能在5 min内完成.评分范围为0～10分，0分表示无自主活动，10分表示无需步态辅助可独立行走.

(2)两组患者脱离ICU监护时、出院以及出院6个月的日常生活能力.日常生活能力采用Barthel指数评定量表[11]进行评价，该量表适用于各类患者，其主要包括10个方面：进食、洗澡、梳理、穿衣、控制大便、控制排尿、上厕所、床椅转移、行走以及上下楼梯，涵盖日常生活各方面.Barthel指数总分为0～100分，分数越高表示患者日常生活能力越好.该量表Cronbach's α系数大于0.92，折半信度系数在0.86～0.89之间，各领域的重测信度系数均大于0.82，具有良好的信效度[12].

(3)两组患者在脱离ICU监护时对下肢运动方式的满意度.以窦凤娇等[13]采用的评价表作为基础，对其进行适当改编，经专家多次修改确定从运动的有用性、易学性、安全性、满意度及接受度5个维度进行评价.每个维度包含2个条目，评分为1～5分，得分越高表示患者满意度越高.

(4)两组患者不良事件发生记录.

以上所有评价指标皆由不参加早期方案实施的指定康复师评估并记录.

1.4 统计学处理

采用SPSS 23.0软件对数据进行统计学处理.计量资料采用(X±S)表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用频数、百分数表示，组间比较采用卡方检验及Fisher精确概率法.当P<0.05时，两组间差异有统计学意义；当P≥0.05时，两组间差异无统计学意义.

2 结果

2.1 患者肌力

经过干预，在脱离ICU监护后，利用电子握力计和表面肌电仪分别测量两组患者的上肢握力和股四头肌动作阶段的平均表面肌电，结果如图1所示.

图1 患者的上肢握力和下肢肌电测量结果

由图1可知，两组患者握力比较差异没有统计学意义(P≥0.05)，股四头肌表面肌电比较差异具有统计学差异(P<0.05).

经过干预，在脱离ICU监护后，利用MRC评分量表对两组患者的上、下肢肌力进行评估，结果如图2～3所示.

图2 患者上肢肌力的MRC评价

图3 患者下肢肌力的MRC评价

由图2和图3可知，两组患者上肢肌力比较差异没有统计学差异(P≥0.05)，下肢肌力比较具有统计学差异(P<0.05).

2.2 脱离ICU监护后的活动水平

图4 患者脱离ICU监护后的运动水平

经过干预，在脱离ICU监护后，利用ICU活动量表测量两组患者的活动水平，结果如图4所示.

由图4可知，两组患者活动水平差异具有统计学意义(P<0.05).

2.3 日常生活功能

经过干预，利用Barthel指数量表对两组患者在脱离ICU监护时、出院以及出院6个月后的日常生活功能进行评定，结果如图5所示.

图5 患者日常生活功能的Barthel评价

图6 患者对下肢运动方式的满意度评价

由图5可知，两组患者在脱离ICU监护和出院后的日常生活功能差异均具有统计学意义(P<0.05)，出院6个月后的日常生活功能差异无统计学意义(P≥0.05).

2.4 对下肢运动方式的满意度

经过干预，在脱离ICU监护后，利用改编的运动满意度量表指导患者对所经历的下肢运动方式进行评价，结果如图6所示.

由图6可知，干预组满意度总分高于对照组，两组之间的差异具有统计学意义(P<0.05).

3 讨论

调查发现，COPD急性加重而需要进行有创机械通气的患者在ICU内的早期生存率较高，死亡率(约9%)远低于ICU患者总死亡率(约25%)，因此减少这类患者转出ICU的不良预后是临床重点关注的问题[14].研究显示，运动能力的减弱和日常生活能力的下降是常见的不良预后，这与入住ICU期间患者极易出现全身肌肉无力密切相关[15-16].欧洲呼吸学会和欧洲重症监护医学会建议对危重症患者给予早期运动疗法，早期运动疗法有助于缓解肌力下降和肌肉质量丧失，改善出院后日常生活[17].由于约有70%的COPD患者入院前的股四头肌力量低于同龄的健康人，因此寻求高效的下肢训练是我们关注的重点.本研究结果显示，床上脚踏车运动代替传统的下肢人工运动应用于COPD有创机械通气患者是安全可行的.床上脚踏车运动期间，患者并未发生不良事件，而且对运动接受度高.调查显示，干预组对运动疗法的满意度高于对照组，这与Pires-Neto等[18]的研究结果一致.这可能是因为，当患者具备一定自主运动能力时，借助于易掌握的简单脚踏车运动，更有利于增加其持续运动的信心.其次，仪器内置的传感系统可以将运动情况实时输出至大屏幕，患者可直观感受运动轨迹和运动效果，增加了患者运动成功的体验.

本研究发现床上脚踏车运动代替手动运动可以改善患者脱离ICU监护时的下肢肌力和运动水平，促进日常生活功能的恢复.但出院后6个月后，两组患者日常生活功能无差异.这可能是因为在相同的运动时间内，实施脚踏车运动的效率高于手动运动.特别是在治疗早期，手动运动往往只能进行单一肢体的间歇运动，而脚踏车运动是双侧肢体同时进行的连续运动，且与步态运动相似，缩短患者从床上运动到下床的过渡期，对患者后续日常生活的恢复具有促进作用，这与Medrinal等[19]研究结果一致.此外，本研究中两组患者上肢肌力没有发现统计学差异，这是由于本研究两组患者的上肢干预方式相同，差异主要集中于下肢，且下肢运动的强度相对较低，未出现患者心率、呼吸等的异常改变，不足以影响上肢产生协同作用[20].

综上所述，相对于手动运动，COPD有创机械通气患者使用床上脚踏车运动方式其早期运动效果更加显著，可以有效改善患者脱离ICU监护后的运动水平和日常生活功能.此外，床上脚踏车运动在减轻医务工作者的劳动负担的同时可以提高ICU早期运动的实施率，增加患者对运动疗法的满意度.但值得注意的是，在床上脚踏车早期运动实施期间，要加强对患者的人文关怀，弥补机械运动带来的不足.