神经肌肉电刺激联合踏车训练在呼吸机撤机中的应用研究

谢建平 谭九根 归淑华 齐宏宇 陈舟梁

慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)以不完全可逆的气流受限为特征，病情反复发作，逐步进展，后期往往因急性呼吸衰竭入住ICU[1]。机械通气是一把双刃剑，虽然可以迅速改善患者的通气及氧合，缓解呼吸困难，为病因治疗赢取时间；但同时也会造成呼吸机相关性肺损伤，增加呼吸机相关性肺炎发生率[2]，因此，病情缓解后应争取尽早撤除呼吸机。然而据调查显示，高达12%～50%的慢阻肺合并呼吸衰竭患者存在撤机困难[3]，早期肺康复有可能预防废用性肌萎缩，促进呼吸功能恢复，缩短机械通气时间，减少呼吸机相关并发症，从而降低医疗费用[4]。然而急性期患者运动耐力下降，肺康复的形式受限，本研究采用早期神经肌肉电刺激联合踏车训练对慢阻肺合并呼吸衰竭患者进行干预，结果满意。现报告如下。

资料与方法

一、研究对象

选取2017年1月至2019年1月宁波市第七医院收治的慢阻肺合并呼吸衰竭患者60例为研究对象。纳入标准：符合2016年GOLD《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》慢性阻塞性肺病急性加重期诊断标准；血气分析符合呼吸衰竭标准；应用机械通气治疗；停镇静药唤醒后意识清楚，能配合指令性动作；同意参加研究项目，签署知情同意书。排除标准：既往参加过肺康复者；伴有心血管、脑卒中、骨骼等严重疾病者；伴肺结核、支气管哮喘等其他影响肺通气功能的疾病；伴认知、言语、肢体功能障碍影响交流及治疗方案实施者。将上述60例患者依据随机数字表法分为研究组(n=30)、对照组(n=30)，两组一般资料无差异。

二、研究方法

对照组采用机械通气、抗感染、解痉平喘及营养支持等常规治疗，研究组在此基础上，开展早期肺康复，生命体征稳定即开始早期膈神经肌肉电刺激、渐进性下肢踏车训练。

1 康复启动时间 机械通气维持下生命体征稳定(HR<140次/分，未用血管活性药或多巴胺、多巴酚丁胺<5 ug/kg/min)，一般在入住ICU 24小时内。

2 神经肌肉电刺激 由康复科医师根据患者病情辨证取穴(保护膈神经体表投射点)，常规消毒后，采用一次性无菌针灸针进行针刺，行提插、捻转手法。各穴得气后接华佗牌SDZ-Ⅱ型电子针疗仪，采用断续波，以局部肌肉出现节律性跳动并患者耐受为度，留针30 min，每日1次，每周治疗5次。

3 下肢踏车训练 急性加重诱因解除，炎症得到控制后(入住ICU 3-5天)，开始采用床上下肢肌力康复训练仪进行训练，康复师运用康复手法辅助实施，根据患者运动耐量，先被动运动模式，3天后再主动运动模式，逐步上调阻力及速度，2 次/天，15分钟～30分钟/次。运动过程中适当上调呼吸机支持参数，密切监测生命体征，若血压变化值>基线值20%，心率、呼吸变化值>基线值50%，停止康复并记录。

三、研究指标

1 机械通气时间及撤机成功率

撤机48小时内不需要再次呼吸机辅助通气为撤机成功。

2 膈肌增厚率(diaphragmatic thickening fraction ，DTF)

膈肌增厚率=(最大吸气末膈肌厚度-平静呼气末厚度)/平静呼气末厚度×100%。分别在入住ICU时、第24小时、第3天、第7天由一名超声科医师(对康复训练不知情)和一名ICU医师一起进行，使用四叶草clover 60 6 MHz～15 MHz高频探头，在右侧腋前线与腋中线间第8、9肋间隙进行探查，二维超声定位使光束与膈肌垂直，使用M超模式分别测量平静呼气末及最大吸气末膈肌厚度，连续测量3次，分别计算取平均值。

四、统计学方法

结 果

一、 两组患者一般资料比较

对照组30例，其中2例中途自动出院；康复训练组30例，其中2人无法耐受踏车训练退出，1人中途转院。完成研究的两组患者入院时一般资料、PCT、CRP、PO2、PCO2、APACHEⅡ评分比较无统计学差异(P>0.05)(见表1)。

表1 两组患者一般资料比较

二、撤机成功率与机械通气时间比较

研究组机械通气时间较对照组缩短，差异具有显著统计学意义(P<0.01)；但两组之间撤机成功率无统计学差异(P>0.05)(见表2)。

三、康复训练前后膈肌增厚率(DTF)比较

康复训练前，两组患者DTF比较无统计学差异；康复训练后24小时、第3天两组患者DTF均逐步增加，两组之间比较无统计学差异(P>0.05)；第7天研究组DTF继续增加，但对照组反而下降，研究组明显高于对照组，差异具有显著统计学意义(P<0.01)(见表3)。

表2 两组患者机械通气时间与撤机成功率比较

表3 两组患者治疗前后膈肌增厚率(DTF)比较

讨 论

肺康复是一种以运动训练为核心，辅以健康教育、中医理疗、社会心理干预、行为改善、营养支持等多学科协作的综合治疗方案[5]。长期以来，肺康复被证实为慢阻肺稳定期一项安全有效的非药物治疗方法。运动训练是肺康复的核心，能有效增加骨骼肌肌力和肌容积，改善机体功能状态及运动能力，提升心肺系统及骨骼的协调性，释放心理压力，调节情绪，缓解焦虑抑郁，还可以通过提高患者呼吸困难感受阈值来减轻呼吸困难症状。然而呼吸衰竭的患者由于病情重、活动受限、需卧床机械通气、镇静镇痛药物的使用等因素，通常难以实施常规的运动训练，却更易继发ICU获得性肌无力、肌萎缩[6-7]。

我们针对慢阻肺合并呼吸衰竭的患者，在早期无法配合运动训练时，予神经肌肉电刺激疗法引起膈肌主动性收缩，病情缓解后增加渐进性下肢踏车训练，并使用床旁超声评估膈肌厚度及其舒缩变化。正常人群的超声下呼气末膈肌厚度(DTee)为2.2 mm～2.8 mm，最大吸气末膈肌增厚率(DTF)为28%～96%，若DTee≤2.0 mm且DTF<20%则提示膈肌萎缩伴功能障碍[8]。膈肌萎缩伴功能障碍是呼吸机撤机延迟或失败的主要原因之一。动物研究发现机械通气6 h～12 h即出现膈肌萎缩伴收缩功能下降，而同时骨骼肌尚未有萎缩，提示膈肌存在一种快速废用性萎缩机制；且膈肌萎缩程度与时间呈正相关，机械通气第7天膈肌厚度及膈肌增厚率明显下降，11天时下降约38.7%[9]；本研究亦发现第7天对照组膈肌增厚率下降，其可能机制为长期机械通气促进膈肌蛋白纤维的水解并抑制蛋白合成[10]。研究表明电刺激膈神经可能通过改变成肌分化抗原和肌细胞生成素的表达水平，部分抵消机械通气对膈肌功能的此种损伤，对膈肌有保护作用[11]。Latimer等发现在无法进行主动阻抗运动患者中，神经肌肉电刺激可以通过修饰股四头肌mRNA的表达丰度，达到增强骨骼肌体积及功能[12]。本研究发现治疗第7天，对照组膈肌增厚率下降，治疗组膈肌增厚率却上升，提示在无法耐受运动训练的重症患者中，尽早实施神经肌肉电刺激疗法可能带来更多的益处。

运动训练是肺康复的核心，提倡在所有能耐受的患者中推广，全面的评估及个体化的运动处方是关键，需量身定做、循序渐进[13-14]。重症患者常伴有多种合并症和并发症，因此保证早期肺康复策略的安全性是非常重要的。Spruit等[15]对慢阻肺患者行7天的股四头肌的高强度等速肌力训练后，两组患者 WBC 和 CRP 在住院期间下降相似，康复训练第8天较第1天均明显下降，这种高强度训练并没有加重系统炎症。

本研究中后期在康复师的辅助下实施阻抗训练，由被动运动到主动运动，逐步增加阻力大小，除1例出现轻微头晕、胸闷、气促，经调整呼吸机参数后缓解，余研究对象均耐受良好，无训练相关不良事件发生，意味着机械通气期间进行强度适度的下肢阻抗训练是安全可行的。下肢阻抗训练除可抵消目标骨骼肌肌群废用性萎缩，亦可增加呼吸肌肌力及膈肌厚度。本研究第1、3天两组膈肌增厚率无统计学差异，可能与干预时间较短有关；康复训练组第7天膈肌厚度及膈肌增厚率明显高于对照组，总机械通气时间缩短，提示早期渐进性康复训练可减轻膈肌废用性萎缩，促进呼吸功能恢复，帮助早期撤机。吴淼等[16]研究也表明机械通气72 h内进行早期康复，可以缩短机械通气持续时间、提高撤机成功率、降低VAP发生率。但本研究中撤机成功率与对照组无统计学差异，研究发现撤机失败多为高龄、APACHEⅡ评分高患者，提示此类患者对康复训练耐受性、反应性差，康复效果差，需后期进一步研究证实。

综上所述，早期神经肌肉电刺激联合踏车训练有助于改善慢阻肺合并呼吸衰竭患者的膈肌功能，促进呼吸功能恢复，缩短机械通气时间，帮助患者尽早撤机。