冠状动脉旁路移植术后患者吸气肌训练效果的系统评价

李琳 刘亚平 刘丹丹 高慧

（泰达国际心血管病医院，天津 300457）

目前，我国约有3 亿人患心血管疾病，约占死亡构成比的40%。 冠状动脉旁路移植术（Coronary Artery Bypass Grafting，CABG）可有效降低该类患者心绞痛症状和病死率，每年需要CABG 的约有5 万例患者[1]。然而，CABG 术前高风险患者功能储备低，受手术应激、疼痛、胸管放置等多因素影响，降低术后肺功能，且最大吸气压力（MIP）和最大呼气压力（MEP）与术前相比降低约50%，增加术后肺部并发症风险和住院时间[2]。 对CABG 患者术后机能恢复起决定作用的是吸气肌肌力[3]，吸气肌训练（Inspiratory Muscle Training，IMT）主要锻炼膈肌，使具有吸气功能的肌肉力量和耐力逐渐恢复或增强， 改善心肺功能，加速康复[4]。 此外，心脏康复专家建议CABG 患者II 期康复中应加入IMT[5]，且已有众多研究显示术后IMT 提高CABG 患者运动耐力，使生活质量得到较大的改善[6-8]。 然而，也有研究表明，CABG 术后IMT 对提高运动耐力、呼吸肌肌力，减少术后肺部并发症发生率或住院时间没有显著益处， 对术后IMT的应用还有待探索[9-10]。故CABG 术后IMT 的效果尚不一致，且研究病例相对分散，结论缺乏足够的说服力。 因此，本文通过Meta 分析，对CABG 患者术后IMT 效果进行系统评价， 以期为今后临床开展术后IMT 提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 文献纳入和排除标准

1.1.1 纳入标准 ①研究类型：随机对照试验（RCT）。②研究对象：年龄≥18 岁的CABG 术后患者，排除伴有心血管疾病以外的严重疾病， 先天胸廓畸形或胸膜相关疾病者。 ③干预措施： 试验组干预为术后IMT，其时间、频率、强度和周期均不限制；对照组为虚假IMT 或常规心脏康复、胸部理疗。 ④结局指标：纳入全部结局指标， 如呼吸肌训练后MIP、MEP、峰值摄氧量（VO2）、6 分钟步行距离（6MWD）、第1 s 用力呼气容积(FEV1)、动脉氧分压（PaO2）、机械通气时间以及住院时间。 若相同结局指标同时出现在2 篇及以上的文献中，则该指标进入Meta 分析。

1.1.2 排除标准 ①文献重复发表， 仅参考其中1篇；②不能获取原文，且摘要信息不全；③统计方法错误；④文献的干预措施表述模糊，或除IMT 之外，还联合额外的干预措施；⑤非中英文文献；⑥综述类或系统评价。

1.2 文献检索策略 检索Web of Science、Cochrane Library、EMBASE、PubMed、CINAHL、中国知网、中国生物医学文献数据库、 万方和维普国内外数据库自建库至2022 年2 月15 日期间有关CABG 患者术后IMT 的RCT, 英文检索词有 “Coronary artery bypass grafting / Coronary Artery Bypass”“Inspiratory Muscle Training / Breathing Exercises / Respiratory Muscles /Respiratory Muscle Training / Inspiratory training /Muscle training / physiotherapy”，中文检索词有“冠状动脉旁路移植术/冠状动脉搭桥术”“吸气肌训练/吸气肌肉锻炼/呼吸训练/呼吸功能锻炼/呼吸肌训练”。 采取主题词与自由词结合的检索方式，纳入符合以上要求的RCT。

1.3 文献筛选与数据提取 由2 名研究者进行文献筛选，期间若有不同意见，应与第3 名研究者商讨得出合理的结论。首先根据纳入排除标准初步阅读文献题目、摘要，去除明显不符的文献，之后详细阅读全文，确定最终是否纳入分析。 纳入分析的文献需提取相关的内容：①题目、作者、发表年限等；②研究对象的样本量、年龄、性别等资料；③干预措施的时间、频率、周期等具体内容；④相关结局指标；⑤与偏倚风险评价有关的因素。

1.4 文献质量评价 RCT 根据Cochrane 5.1.0 系统评价手册[11]进行质量评定。 若完全满足评价手册标准的文献，发生结果偏倚的可能性最小，即为A；若部分符合的文献， 发生偏倚的可能性为中度， 即为B；若完全不符合其评价标准，则发生偏倚的可能性最高，即为C。 由于C 级文献质量较差，本文排除C级文献。

1.5 统计学方法 应用RevMan 5.3 进行Meta 分析，通过卡方检验判断各研究间是否存在异质性，若P>0.10，I2<50%，则认为无异质性，采用固定效应模型进行分析；反之，先分析可能存在的异质性来源，若临床和方法学无明显异质性，采用随机效应模型。数值型变量资料的合并效应量通过加权均数差值（WMD）或标准化均数差值（SMD）描述，二分类变量资料通过相对危险度 （relative risk, RR） 或比值比（OR）描述，并计算95%置信区间（CI）。 P＜0.05 时差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果 初步检索到2 712 篇文献，其中2 271 篇英文文献，441 篇中文文献， 经EndNote X9和人工去重后剩余1 740 篇文献， 经阅读标题和摘要，排除研究对象不符、非随机对照试验、干预措施不符等文献1 715 篇。通过查找全文复筛剩余25 篇文献，进一步排除15 篇，最终纳入10 篇文献，包括7 篇英文，3 篇中文[2,6-10,12-15]。

2.2 纳入研究的基本特征及方法学质量评价 10 篇文献的基本特征见表1。 所有研究的干预措施均详细描述，试验组和对照组的基线特征具有可比性，且结局指标明确。 按照手册评价标准对纳入的文献进行评价和质量等级评定，评价显示，9 篇文献质量等级为B[2,6,8-10,12-15]，1 篇为A 级[7]。 其方法学质量评价见表2。

表1 纳入文献的基本特征

表2 纳入研究的方法学质量评价

2.3 Meta 分析结果

2.3.1 呼吸肌肌力 6 项研究[2,6-7,9-10,12]评估了术后吸气肌训练对CABG 患者MIP 的影响，但2 项研究[7,10]数据报告不完整，无法合并分析，仅描述性分析其结果。 DOS SANTOS 等[7]开展了3 个月的术后IMT，结果表明，与干预前相比，干预后IMT 组的MIP 显著改善（P＜0.001），且干预后，试验组的MIP 高于对照组（P＜0.001）。 MIOZZO 等[10]开展了为期3 个月的研究，与对照组相比，干预后试验组的MIP 没有明显改善（P=0.243）。其他4 项研究[2,6,9,12]存在异质性（I2=82%，P=0.0007），采用敏感性分析显示，异质性来源可能与不同的干预时间有关。 4 项研究[2,6,9,12]中，其中3 项[2,6,12]干预时间均大于3 天，1 项研究[9]的干预时间仅3 天。因此，仅对干预时间相似的3 项研究进行Meta 分析，对另外1 项采用描述性分析。 Meta 分析结果显示，3 项研究[2,6,12]间无明显异质性（I2=47%，P=0.15）， 固定效应模型分析发现，IMT 可有效改善术后MIP， 合并效应量具有统计学意义 （WMD=19.36, 95% CI：11.77 ~26.95, Z =5.00, P <0.001）。MATHEUS 等[9]开展了3 天吸气肌训练，结果显示，与对照组相比，干预3 天后吸气肌训练组的MIP 没有显著改善（P=0.168），而在干预前后两组的MIP 变化均表现出显著差异（P<0.001），可能原因是干预时间太短，吸气肌训练组未有明显的临床疗效。

4 项研究[2,9-10,12]评估了CABG 术后IMT 对MEP的影响，但其中1 项[10]数据报告不完整，无法合并分析，仅描述其结果。 MIOZZO 等[10]研究发现，术后3个月IMT 的干预组MEP 与对照组之间没有明显变化（P=0.268）。 另外3 项研究[2,9,12]存在异质性（I2=80%，P=0.006），随机效应模型分析显示，术后IMT可改善患者MEP，差异有统计学意义（WMD=24.14,95%CI：4.13~44.16, Z=2.36,P=0.02）。此外，其异质性采用敏感性分析，去除1 项异质源[2]，分析剩余2项[9,12]，结果显示，研究间无明显异质性（I2=0,P=0.38），继续固定效应模型分析， 结果与剔除前结论基本一致（WMD=15.66,95%CI：5.93~25.38,Z=3.15,P=0.002）。

2.3.2 肺功能 有3 项研究[8,14-15]对CABG 患者术后IMT 的FEV1 进行评估，因研究间存在异质性（I2=82%, P=0.004），随机效应模型分析显示，术后IMT组的FEV1 较高（WMD=0.31, 95%CI：0.19~0.44, Z=4.94, P＜0.001）。 之后进行敏感性分析，去除1 项异质源[15]后，分析剩余2 项[8,14]，研究间无明显异质性(I2=0, P=0.88)，继续固定效应模型分析，结果显示，IMT 组的FEV1 仍较高（WMD=0.38, 95%CI：0.32~0.44, Z=12.12, P＜0.001），与剔除前结论基本一致。

2.3.3 PaO23 项研究[13-15]评价患者氧合状态时采用PaO2描述， 因存在异质性 （I2=83%，P=0.003），随机效应模型分析显示， 术后IMT 可有效改善PaO2（WMD=6.75, 95%CI：2.37~11.12, Z=3.02, P=0.003）。随之进行敏感性分析，剔除1 项异质源[13]后，分析剩余2 项[14-15]，异质性较低（I2=0%，P=0.51），固定效应模型分析结果与剔除前结论基本一致（WMD=9.49,95%CI：8.09~10.88, Z=13.36, P＜0.001）。

2.3.4 运动耐力 3 项研究[7,10,12]评估了术后IMT 对CABG 患者VO2的影响，但1 项[12]数据报告不完整，无法合并分析，故描述研究结果。HERMES 等[12]开展了CABG 术后3 个月的IMT， 与对照组相比， 术后IMT 组VO2明显改善（P＜0.001）。其他2 项研究间无明显异质性（I2=40%，P=0.19），固定效应模型分析显示，术后IMT 可有效改善VO2（WMD=-3.31, 95%CI：-4.67~-1.95, Z=4.75, P＜0.001）。

3 项研究[6-7,10]评估了术后IMT 对CABG 患者6MWD 的影响，但1 项[10]数据报告不完整，无法合并分析，故描述研究结果。 MIOZZO 等[10]研究发现，CABG 术后3 个月IMT 患者的6MWD 与未进行IMT 组没有统计学差异（P=0.935），而在干预前后两组的6MWD 改善均表现出显著差异（P＜0.001）。 其他2 项[6-7]无明显异质性（I2=0，P=0.98），固定效应模型分析显示， 术后IMT 促使患者6MWD 明显改善（WMD=79.14,95%CI：41.97~116.31,Z=4.17,P＜0.001）。

2.3.5 机械通气时间和住院时间 2 项研究[14-15]评估了CABG 患者术后IMT 对机械通气时间的影响，研究无异质性（I2=0，P=0.88），固定效应模型分析显示，术后IMT 组机械通气时间明显缩短（WMD=-5.54,95%CI：-7.47~-3.62, Z=5.64, P<0.001）。

5 项研究[2,6,9,14-15]评估了CABG 患者术后IMT对住院时间的影响，研究间异质性较小（I2=18%, P=0.30），固定效应模型分析显示，术后IMT 组患者住院时间缩短（WMD=-1.26, 95%CI：-1.85~-0.66, Z=4.13, P<0.001）。

3 讨论

3.1 纳入文献的方法学质量评价 本研究纳入了10篇随机对照试验， 共410 例患者，A 级文献1 篇，B级文献9 篇。其中3 项研究描述了随机化分组方法，2 项描述了分配隐藏，3 项对研究对象或干预实施者实施盲法，4 项对结果测评者实施盲法，2 项实施双盲。 10 项研究都比较了两组的年龄、性别等基线资料，结果表明两组基线具有可比性（P>0.05），并且均描述了失访情况。故纳入的文献质量偏高，结果较为可靠。

3.2 CABG 术后IMT 对呼吸肌和运动耐力的影响 本研究结果显示，CABG 术后IMT 提高患者呼吸肌肌力、肺功能，VO2以及6MWD，与相关研究结果[16-18]一致。 CABG 术后呼吸肌强度持续下降，交感神经活动增加，在静息四肢产生血管收缩反应，被称为“吸气肌代谢亢进”[19]，减少静息和运动肢体血流量，即吸气肌“窃取”运动肌血流，导致运动肌的能量供应不足，降低运动耐力[4]。 术后IMT 可在短期内使全身血管舒张，改善心脏调节和周围肌肉灌注，增加四肢血流， 并刺激肺副交感神经， 降低交感神经活动，增加静息和运动肢体外周血流量[20]，改善气体交换能力和组织氧合，提高运动耐力，降低呼吸或代谢紊乱[2]以及心律失常与死亡事件的风险[21]。 然而，吸气肌力量增强需要长期的训练，约有50%的患者出院后继续康复训练， 其中继续康复训练的患者中有30%未完成该项目，可能由于交通不便，距离远和时程长导致参与率和完成率降低[22]。 而呼吸功能锻炼器可在家中使用，易操作，具有可视化效果，可直观看到吸气量的增加，产生心理激励作用，对患者坚持训练依从性更好[23]。 因此，护理人员应在住院期间指导患者学会使用呼吸功能锻炼器， 鼓励在家中继续康复训练，根据病情制定训练持续时间、频率和负荷，在此过程中跟踪随访患者实施情况，并规范和监督，及时评价训练效果，加速患者康复。

3.3 CABG 术后IMT 对机械通气和住院时间的影响 本研究结果显示，CABG 术后IMT 可缩短机械通气和住院时间，与以往研究结果[17,20]一致。 长时间的机械通气，导致膈肌厚度降低、膈肌萎缩和代谢产物积累[24]，IMT 可增加膈肌厚度，降低代谢产物的积累，使呼吸肌力量增加72%，膈肌抗疲劳能力增加约30%，维持良好的膈肌功能[20]，进而减少患者插管时间。 另外， 患者住院时间延长的预测因素为低于75%的MIP[25]，而术后IMT 可增加MIP，防止肺组织过早塌陷，有利于早期肺复张，降低痰液堵塞的可能性，改善肺部血液循环，促进引流液的引流和吸收，减少肺炎和胸腔积液的发生[26]，缩短住院时间，并且可改善患者术后6 周的社会心理状态， 降低术后焦虑、抑郁症状[17]，提高生活质量。 然而，术后患者因肋间神经受损产生神经性疼痛，对疼痛的敏感性增加，害怕呼吸训练引起伤口裂开加剧疼痛， 导致其不愿意参加训练[27-28]。 因此，护理人员要重视术后疼痛问题，讲解IMT 的必要性和重要性，教授规范的训练方法，增加胸廓活动度，纠正对术后IMT 的错误认知，并且还可通过“聚焦解决模式”调动患者的积极性和能动性，提高自我管理能力和依从性，缓解负面情绪，强化积极健康行为，以增加患者训练时疼痛耐受性，间接减轻疼痛[27]。 另外，由于仅有2 篇文献报告了CABG 术后IMT 对机械通气时间的影响，且样本量小。 因此，建议今后开展更多高质量原始研究，进一步追踪分析。

3.4 局限性 本研究只纳入了可检索到全文的中、英文文献；其次，文献大多质量为B，部分研究的干预实施和测评期间没有采用盲法， 可能导致结果存在偏倚；此外，本次分析仅纳入410 例CABG 患者，仍需进一步扩大样本量来评价其结果的可靠性；最后，纳入的研究试验组术后IMT 强度和周期等存在差异，导致研究结果存在临床异质性。 因此，今后应开展更多高质量、大样本的RCT，进一步分析CABG 患者术后IMT 的效益，以期提供更可靠的循证依据。

4 结论

CABG 术后IMT 可明显恢复患者术后呼吸肌肌力和肺功能水平，且运动耐力逐渐增加，缩短机械通气时间及住院时间，减轻患者医疗负担。 因此，今后临床工作中医护人员对CABG 患者应尽早进行术后IMT， 并根据不同情况制定适合患者的训练强度与周期，密切观察训练时的反应，保证其安全，以使术后IMT 达到最佳效果。