呼吸训练器对慢性阻塞性肺疾病患者肺康复Meta分析的研究进展

姜 丽，刘星星

(1.延安职业技术学院，陕西 延安 716000； 2.空军军医大学唐都医院，西安 710038)

以持续气流受限为特征的慢性阻塞性肺疾病(COPD)是常见的呼吸内科疾病，与有害气体颗粒对气道及肺组织侵袭所导致的慢性炎症有关[1]。COPD给全球人类健康造成了巨大的负担[2]，严重地影响COPD患者的生活质量，增加了患者家庭的经济负担，且致死率较高，因此对COPD的治疗和疾病管理刻不容缓。处于稳定期和急性加重期的患者应积极进行肺康复训练[3]。以运动训练为基础的肺康复综合训练方案是目前治疗COPD的重要方法之一，其中又以呼吸肌训练为主要的呼吸康复手段，然而肺康复在我国的开展并不乐观。COPD患者的肺功能较差，传统的呼吸操、缩唇腹式呼吸和肢体训练因患者的呼吸困难而很难开展，造成依从性差。价格昂贵的大型肺康复器材往往因治疗费用高、易脱落等缺点而使很多患者望而却步。以呼吸肌锻炼为基础的呼吸训练器是一种新型的肺康复辅助器[4]，目前国内外以呼吸训练器为干预措施治疗COPD的研究较少，已公开发表的相关研究存在样本量较少、各研究结果及干预效果也不尽一致，尚无呼吸训练器干预COPD的Meta分析。本研究基于有限数量呼吸训练器干预COPD的研究，运用循证医学方法学对其进行系统评价，旨在为临床非药物干预COPD提供科学参考。

1 资料和方法

1.1 纳入和排除标准

纳入标准：(1)研究对象：符合临床诊断并被确诊为COPD的患者，年龄>18岁，性别不限；(2)研究类型：关于呼吸训练器干预COPD患者肺功能的随机对照试验；(3)干预措施：试验组为呼吸训练器，对照组为缩唇腹式呼吸或常规护理；(4)结局指标：①肺功能：FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV、FEV1Pred；②运动耐力：6 MWT；③呼吸困难评分：mMRC。

排除标准：(1)数据不完整、无法获取原始数据的文献；(2)结局指标不符；(3)试验组和对照组干预措施都为呼吸训练器。

1.2 文献检索网站及词条

在各数据库进行相关文章题目、关键词及摘要的分析和预检索后进行正式检索。中文和英文数据库包括：中国知网、维普引文数据库、万方数据库、中国生物医学数据库；PubMed、Cochrane图书馆、Web of Science等。检索时间为数据库建立至2021年1月。具体检索策略。中国知网：呼吸训练器/吸气肌训练/慢性阻塞性肺疾病/COPD/肺康复/肺功能。PubMed：Breath Trainer/Respiratory muscle training/Chronic obstructive pulmonary disease/COPD/Pulmonary rehabilitation/Lung function。

1.3 文献筛选和资料提取

由两位研究者独立筛选文献，作交叉核对并纳入研究结果，若有资料缺失，即通过电话或邮件方式和作者取得联系，然后予以补充。提取内容包括：(1)研究的一般情况：纳入研究的第一作者、发表时间；(2)纳入文献的基本特征：国家、研究类型、样本量、干预措施、资料收集时间；(3)结局指标。资料提取时如有异议，可通过讨论或由第3名研究者裁定。

1.4 质量评价

两名研究者依据偏倚风险评估工具[5]来独立对纳入文献的方法学进行质量评价。评价条目为随机分组产生、分配隐藏方法、盲法、数据完整性、结局选择性报告及其他偏倚。各条目可分为三个评价内容：低风险、高风险及不清楚。若纳入的文献条目均满足低风险为A级，部分条目满足低风险为B级，各项目均不满足低风险为C级，并将其排除。

1.5 统计学方法

采用RevMan 5.3软件进行Meta分析，用标准化均数差SMD(95%CI)或加权均数WMD(95%CI)表示。结合I2检验和P值来检验各研究结果的异质性，若P>0.1而I2<50%，应采取固定效应模型；若P≤0.1或I2≥50%，应采用随机效应模型；若存在临床异质性，应进行亚组分析、敏感性分析，寻找异质性来源，否则不进行Meta分析的定量合成，采取描述性分析。

2 结果

2.1 文献检索结果

初检时获得文献1 236篇，去重后获得1 112篇，阅读题目及摘要后获得183篇，再次阅读全文后，最终获得17篇[6-22]，文献筛选流程和结果见图1。

图1 文献筛选流程及结果Fig.1 Literature screening process and results

2.2 纳入文献的基本特征和方法学质量评价

本研究共纳入文献17篇[6-22]，其中英文3篇[20-22]，中文14篇[6-19]。纳入研究对象共1 367例，观察组659例，对照组708例。文献的基本特征见表1。

2篇文献质量评价为A，整体质量处于中等，方法学质量评价见表2。

表1 纳入文献的基本特征和方法学质量评价Tab.1 Basic characteristics of the included literature and methodological quality evaluation

续表1

表2 纳入文献的方法学质量评价Tab.2 Methodology quality evaluation of the included literature

2.3 Meta分析结果

2.3.1 FVC

FVC为用力肺活量，正常值为4.13 L。共7篇[6-7，9，11-12，15，21]研究比较了FVC可定量合成，各研究间异质性(P=0.02，I2=56%)应用随机效应模型分析，结果显示：呼吸训练器组FVC高于常规护理组[SMD=0.88，95%CI(0.60，1.16)]，P<0.01。依据单位不同，分为FVC(L)和FVC(%)两个亚组，结果显示：FVC(L)[SMD=0.90，95%CI(0.61，1.19)]，P<0.01，FVC(%)[SMD=0.90，95%CI(0.07，1.73)]，P<0.01，见图2。

图2 FVC比较的森林图Fig.2 FVC comparison forest map

2.3.2 FEV1

FEV1为1秒用力呼气容积，正常值为3.65 L。共13篇[6-13，15，17-19，21]研究比较了FEV1可定量合成，各研究间异质性(P<0.01，I2=72%)应用随机效应模型分析，结果显示：呼吸训练器组FEV1高于常规护理组[SMD=1.02，95%CI(0.77，1.28)]，P<0.01。依据单位不同分为FEV1(L)和FEV1(%)两个亚组，结果显示：FEV1(L)[SMD=0.92，95%CI(0.59，1.26)]，P<0.01，FEV1(%)[SMD=1.19，95%CI(0.76，1.62)]，P<0.01，见图3。

图3 FEV1比较的森林图Fig.3 FEV1 comparison forestry map

2.3.3 FEV1/FVC

FEV1/FVC为FEV1与FVC的比值，其正常值为大于70%。共13篇[6-9，11-15，17-19，21]研究比较了FEV1/FVC可定量合成，各研究间异质性(P<0.01，I2=91%)应用随机效应模型分析。结果显示：呼吸训练器组FEV1/FVC高于常规护理组[MD=5.05，95%CI(2.64，7.46)]，P<0.01。依据资料收集时间不同分为未报道、<2、2、3、6个月，共5个亚组，结果显示：未报道[MD=10.59，95%CI(7.19，13.99)]，P<0.01，<2个月[MD=1.47，95%CI(-2.33，5.28)]，P=0.45；2个月[MD=2.47，95%CI(-1.39，6.33)]，P=0.21；3个月[MD=5.08，95%CI(0.38，9.77)]，P=0.03；6个月[MD=9.38，95%CI(7.92，10.85)]，P<0.01，见图4。

图4 FEV1/FVC比较的森林图Fig.4 FEV1/FVC comparison forestry map

2.3.4 MVV

MVV为每分钟最大通气量。共3篇[8，13，17]研究比较了MVV可定量合成，各研究间异质性(P<0.01，I2=89%)应用随机效应模型分析，结果显示：呼吸训练器组MVV高于常规护理组[MD=9.08，95%CI(4.32，13.85)]，P<0.01，见图5。

2.3.5 FEV1Pred

FEV1Pred为FEV1占预计值的百分比，正常值为>80%。共5篇[9，12，14，16，19]研究比较了FEV1Pred可定量合成，各研究间异质性(P=0.02,I2=62%)应用随机效应模型分析，结果显示：呼吸训练器组FEV1Pred高于常规护理组[MD=5.41，95%CI(3.00，7.81)，P<0.01。依据资料收集时间不同分为≤2、6个月，共2个亚组，结果显示：≤2个月[MD=4.02，95%CI(-0.42，8.46)]，P=0.08；6个月[MD=6.68，95%CI(5.21，8.15)，P<0.01，见图6。

2.3.6 6 MWT

6 MWT为6 min步行距离。共11篇[10，12，14，16-22]研究比较了6MWT可定量合成，各研究间异质性(P<0.01，I2=92%)应用随机效应模型分析。结果显示：呼吸训练器组6MWT高于常规护理组[MD=22.24，95%CI(13.62，30.86)]，P<0.01。依据资料收集时间不同分为<1、1～2、3～4、6个月，共4个亚组，结果显示：<1个月[MD=-7.43，95%CI(-39.11，24.25)]，P=0.65；1～2个月[MD=20.73，95%CI(11.45，30.01)]，P<0.01；3～4个月[MD=35.73，95%CI(31.73，39.72)]，P<0.01；6个月[MD=32.38，95%CI(19.05，45.71)]，P<0.01，见图7。

图5 MVV比较的森林图Fig.5 MVV comparison forestry map

图6 FEV1Pred比较的森林图Fig.6 FEV1Pred comparison forestry map

图7 6MWT比较的森林图Fig.7 6MWT comparison forestry map

2.3.7 mMRC评分

mMRC评分为改良后的呼吸困难量表，用来评价COPD患者的呼吸困难程度。共3篇[10，16-17]研究比较了mMRC评分可定量合成，各研究间异质性(P<0.01，I2=90%)应用随机效应模型分析，结果显示：呼吸训练器组mMRC评分低于常规护理组[MD=-0.66，95%CI(-0.98，-0.34)]，P<0.01。依据资料收集时间不同分为2、4、6个月，共3个亚组，结果显示：2个月[MD=-0.55，95%CI(-1.23，0.12)]，P=0.11；4个月[MD=-0.69，95%CI(-1.04，-0.34)]，P<0.01；6个月[MD=-0.85，95%CI(-1.34，-0.36)]，P<0.01，见图8。

图8 mMRC评分比较的森林图Fig.8 mMRC scoring comparison forestry map

3 讨论

3.1 纳入本研究的方法学评价

本研究纳入的17篇文献均为中高等质量，研究中有10篇提及随机分组方法，其中5篇为随机数字表法，1篇为计算机随机序列，大部分文献未报道研究所使用的分组隐蔽方案及患者、干预者盲法，可能存在一定的测量偏倚。建议后面的相关研究能在分组隐蔽方案及盲法方面进一步完善，使研究设计更加科学严谨。本研究中，虽然Meta大部分质量等级为B级，但各研究结果均一致表明呼吸训练器可改善COPD患者的肺功能。在文献检索方面全面检索了中英文各大数据库，保证了Meta分析结果的全面性。

3.2 呼吸训练器改善了COPD患者的肺功能

本研究结果显示，呼吸训练器可改善COPD患者的肺活量、1 s用力呼气容积、FEV1/FVC、每 min最大通气量及FEV1占预计值的百分比。呼吸训练器是可进行呼气和吸气训练的主动训练装置，其原理为通过吸入气体使膈肌和肋间外肌收缩，增大胸廓，增加肺容量，最终使肺功能恢复正常[15]。呼吸训练器联合缩唇腹式呼吸的优势巨大[9]：应用呼吸训练器协助呼吸训练可使老年COPD患者逐渐掌握呼吸训练的要领；可设定容量目标，增强训练的有效性；操作简单，经济实用，易被COPD患者所接受；患者能直观地看到呼吸训练的有效性，增加其依从性和信心。COPD患者使用呼吸训练器，可以使呼吸方式更加有效。呼吸气训练可循序渐进地进行，亦可减缓呼吸频率，延长呼吸气的使用时间，进而增加二氧化碳，纠正缺氧情况，增强机体膈肌和呼吸肌的能力，改善其肺功能[16]。本研究结果与陈妙芳等[15]研究结果一致，说明呼吸训练器辅助呼吸可以极大地改善COPD患者的肺功能。

3.3 呼吸训练器提升了COPD患者的运动耐力

本次Meta结果表明，呼吸训练器可提升COPD患者的运动耐力，原因有以下两方面：(1)呼吸肌无力在COPD患者中普遍存在，呼吸肌无力会介导交感神经控制血管活动，减少流向肢体的血氧量，减短患者的行动路程[23]。Geddes等[24]的Meta分析结果表明：与对照组相比，呼吸训练器组的呼吸肌耐力肌力均有显著改善。对肌肉进行活检显示：I型纤维成分增多，提高了COPD患者的肌肉抗疲劳性；(2)肺部过度充气也是COPD患者的一个特征，主要是因气流受限及肺部损伤导致。相关研究显示[25]，增加呼气时长，减缓呼吸频率为呼吸训练的主要手段，使COPD患者的呼吸模式转变为深慢，减缓肺充气，减少运动受限。坚持对COPD患者的正常训练可以促进COPD患者肺功能的康复，提升其运动耐力。

3.4 呼吸训练器降低COPD患者的呼吸困难程度

作为辅助工具的呼吸功能训练可延缓患者肺功能下降的速度，一方面，可降低再入院率，另一方面，结合缩唇腹式呼吸可增加患者的潮气量，降低气道塌陷，减轻气道阻力和呼吸困难的程度，姜艳等[10]、冯霞等[17]研究也支持Meta分析的结果。应保持呼吸器咬嘴和管内卫生，定期清洗痰液等异物，防止院内感染；训练时应循序渐进，从可耐受的最小负荷开始逐渐增加负荷量；医护人员多与患者沟通交流，指导其持续训练，防止中途停止。

4 小结

呼吸训练器可改善COPD患者的肺功能，提高其运动耐力，降低呼吸困难程度，效果优于常规缩唇腹式呼吸。在对COPD患者的肺康复训练中，应将呼吸训练器与缩唇腹式呼吸相结合，使其逐渐掌握正确的呼吸训练方法。