阈值负荷吸气肌训练对慢性阻塞性肺疾病患者呼吸功能、运动功能及生活质量影响的Meta分析

彭娟，王洁萍，黄炜，樊必双，虞记华，曾今，黄丽衡，安丽娟，胥方元

1.西南医科大学附属医院，a.康复医学科；b.内分泌与代谢内科，四川泸州市 646000；2.西南医科大学康复医学系，四川泸州市646000

0 引言

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)发病率、致残率和病死率较高，已成为重要的公共卫生问题[1]。2018 年我国COPD 患者人数已接近1 亿，40 岁以上人群发病率高达13.7%，死亡率为68/10万，位居我国居民死亡原因的第3位[2]。

COPD 防治指南推荐以肺康复作为非药物治疗的主要方法[3]。呼吸肌训练主要包括膈肌训练[4]、腹式呼吸、缩唇呼吸训练、过度通气、抗阻训练和呼吸体操训练等，是呼吸功能康复的重要组成部分[5]。阈值负荷呼吸肌训练(threshold respiratory muscle training,TRMT)是患者克服阻力，完成吸气或呼气动作训练的方法[6]，其优点是可以根据患者的呼吸肌功能调节训练阈值，从而实现个体化的康复训练。但是，阈值负荷吸气肌训练(threshold inspiratory muscle training,TⅠMT)能否改善COPD 患者呼吸肌功能、运动能力和生活质量，目前仍存在较大争议。本研究采用Meta分析方法，系统评价TⅠMT对COPD患者的干预效果。

1 资料与方法

1.1 检索策略

外文数据库包括PubMed、EBSCO、Web of Science、Ovid和Cochrane Library。英文检索式：(threshold inspiratory muscle training OR threshold training OR inspiratory muscles OR threshold load OR respiratory muscle training OR respiratory exercise) AND (chronic obstructive lung disease OR obstructive pulmonary disease OR COPD) AND (randomized controlled trial OR RCT)

中文数据库包括中国生物医学文献数据库、中国知网和维普。中文检索式：(阈值负荷呼吸训练OR 负荷吸气训练OR 吸气肌阈值训练OR 呼吸锻炼OR 肺康复OR 呼吸康复)AND(慢性阻塞性肺疾病OR 阻塞性肺病OR COPD)

获得自建库至2020 年9 月发表的所有随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。

1.2 文献的纳入和排除标准

纳入标准：①研究对象符合2013 年COPD 诊断、处理和预防全球策略指南的诊断标准[7]；②年龄≥18岁；③RCT；④干预措施为TⅠMT；⑤中、英文文献。

排除标准：①患者存在认知障碍；②无可用结局指标；③TⅠMT 联合其他可能干扰其效果的干预措施；④干预对象每组少于10人；⑤动物实验；⑥无法获取全文；⑦重复发表。

1.3 资料提取

由2 名研究人员按照纳入和排除标准独立筛选文献，用预先设计的资料收集表提取信息，内容包括：作者，发表日期，国籍，研究类型，随机方法，分配隐藏，盲法，研究对象的数量、一般情况、分组情况、纳入和排除标准，干预措施的方式、时间、频次、总时间，结局指标，不良反应，随访情况等。

SR模型的建模结果如图9(b)所示,从图9(b)可以看出,SR模型的拟合曲线非常接近于测量曲线,残差在2.5 μm以内,模型决定系数为0.991。因为SR模型是基于主轴转速1条件下的所有样本进行热误差建模,而SIR模型是基于49个样本均值进行热误差建模,因此,SR模型的拟合精度要稍高于SIR模型。总的来说,两种模型均有较高的拟合精度。

1.4 文献质量评价

由2名研究人员采用物理治疗证据数据库(Physiotherapy Evidence Database,PEDro)量表独立对纳入文献进行质量评价。当存在争议时，由第3 位研究者参与讨论后决定。

1.5 统计学分析

采用RevMan 5.3 软件进行Meta分析。若I²≤50%,P≥0.1，认为各研究间不存在显著异质性，采用固定效应模型；若I²＞50%,P＜0.1，认为各研究间存在显著异质性，采用随机效应模型。采用亚组分析、敏感性分析等方法探讨异质性的来源。纳入的结局指标均为连续性变量，测量单位相同，采用均数差(mean deviation,MD)和95%置信区间(confidence interval,CⅠ)表示。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 文献检索与筛选

共检索相关文献1 029 篇，最终纳入30 项RCT，其中中文6 项[7-12]，英文24 项[13-36]，共2 060 例患者。文献筛选流程见图1，纳入研究基本特征见表1。

图1 文献筛选流程图

2.2 质量评分

采用PEDro 量表评分，9～10 分为极高质量，6～8分为高质量；4～5分为中等质量，≤3分为低质量。本研究纳入文献中极高质量文献2 篇[16,22]，高质量24篇[7-15,17-21,24-26,28-30,32-35]，中等质量4 篇[23,27,31,36]，平 均6.8分。见表1。

表1 纳入研究的基本特征

续表

2.3 Meta分析

2.3.1 最大吸气压(maximum inspiratory pressure,MⅠP)

28 项研究[7-22,24-26,28-36]对1 972 例患者采用MⅠP 进行吸气肌力评定。研究间异质性显著(I2=93%,P＜0.001)，选择随机效应模型。试验组MⅠP 显著高于对照组(MD=10.68,95%CⅠ7.43～13.92,P＜0.001)。

亚组分析，18 项RCT[8-10,13-14,16-17,20,22,28-36]显示，训练3～8 周能显著改善MⅠP (MD=7.54,95%CⅠ5.18～9.89,P＜0.001)；5项RCT[19,24-26,32]显示，训练9～16周能改善MⅠP (MD=11.42,95%CⅠ1.05～21.79,P=0.03)；7 项RCT[7,11-12,15,18,21,24]显示，训练17～48 周能显著改善MⅠP(MD=17.89,95%CⅠ10.56～25.22,P＜0.001)。随着训练时间延长，MⅠP改善更显著。见图2。

20 项RCT[7-8,10-11,13,16-18,20-21,25-33,36]采用6 分钟步行试验(6-minute Walking Test,6MWT)对1 639 例患者进行运动功能评定。研究间异质性显著(I2=80%,P＜0.001)，选择随机效应模型。试验组6MWT 表现优于对照组(MD=24.62,95%CⅠ9.09～40.15,P=0.002)。

13 项RCT[8,10,13,16-17,20,27-31,33,36]显示，与对照组相比，试验组训练3～8周差异无显著性(MD=14.39,95%CⅠ-5.89～34.68,P=0.16)；3 项RCT[25-26,32]显示训练9～16 周能明显改善6MWT 表现(MD=58.29，95%CⅠ18.15～98.44,P=0.004)。4 项RCT[7,11,18,21]显示，训练17～48 周能改善6MWT 表现(MD=39.85,95%CⅠ6.82～72.88,P=0.02)。见图3。

图3 TIMT对COPD患者6MWT的影响

2.3.3 生活质量

6 项研究[7-9,13,16-17]采用COPD 评估测试评分(COPD Assessment Test,CAT)评估874 例患者生活质量，两组间无显著性差(MD=-1.14,95%CⅠ-2.32～0.03,P=0.06)。

8 项研究[8,12-13,16-17,23,28,36]采用圣乔治呼吸问卷(St George's Respiratory Questionnaire,SGRQ)评估1 027例患者的生活质量，研究间异质性显著(I2=76%,P＜0.001)，采用随机效应模型。试验组SGRQ 评分低于对照组(MD=-3.08,95%CⅠ-5.84～-0.33,P=0.03)。见图4。

图4 TIMT对COPD患者SGRQ评分的影响

2.3.4 呼吸困难

7 项研究[8-9,13,16,22,28,36]采用改良医学研究学会呼吸困难指数(modified Medical Research Council Dyspnea Scale,MMRC)评估431 例患者呼吸困难程度，研究间异质性显著(I2=71%,P=0.001)，采用随机效应模型。试验组MMRC 评分低于对照组(MD=-0.30,95%CⅠ-0.52～-0.07,P=0.01)。见图5。

图5 TIMT对COPD患者MMRC评分的影响

9 项研究[10-11,18,25,27-30,34]采用Borg 评分评估649 例患者呼吸困难程度，研究间异质性显著(I2=78%,P＜0.001)，采用随机效应模型。试验组Borg 评分显著低于对照组(MD=-0.84,95%CⅠ-1.24～-0.44,P＜0.001)。见图6。

图6 TIMT对COPD患者Borg评分影响

2.3.5 肺功能

16 项研究[7,9-10,12-17,19,22,25-27,32-33]采用第1 秒用力最大呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)评估1 273 例患者。研究间异质性显著(I2=62%,P＜0.001)，采用随机效应模型。试验组FEV1明显高于对照组(MD=0.11,95%CⅠ0.04～0.19,P=0.003)。见图7。

图7 TIMT对COPD患者FEV1的影响

10 项研究[7,9-10,12-14,16,26-27,33]采用第1 秒钟用力呼气容积占预计值百分比(forced expiratory volume in one second in predicted,FEV1%pred)评估558 例患者。研究间异质性不显著(I2=0%,P=0.62)，采用固定效应模型。试验组FEV1%pred 较对照组明显提升(MD=3.72,95%CⅠ2.62～4.82,P＜0.001)。见图8。

图8 TIMT对COPD患者FEV1%pred的影响

12 项研究[9-10,12-16,25-27,32-33]采用用力肺活量(forced vital capacity,FVC)评估574 例患者。研究间异质性显著(I2=80%,P＜0.001)，采用随机效应模型。试验组和对照组在改善FVC 方面无显著性差异(MD=0.07,95%CⅠ-0.12～0.25,P=0.49)。见图9。

图9 TIMT对COPD患者FVC的影响

3 讨论

本研究结果建议，TⅠMT 持续训练时间应大于8周，随治疗时间延长疗效更佳。TⅠMT 能提高COPD患者呼吸肌肌力，提高运动能力和生活质量，改善患者FEV1 和FEV1%pred，但对患者FVC 无明显改善，与Beaumont等[37]系统评价的结果相似。

本研究存在以下局限性：①干预对象COPD 严重程度不同，干预的持续时间、强度差异较大，结局评价方法不尽相同，可能使异质性增高[38]；②有1 项[39]研究无法获得原文及原始数据，3项研究[40-42]因组间样本量小于10 被排除，以上可能会对研究结果产生影响；③纳入研究中仅有7项研究[19,21-22,24-25,33,35]执行双盲，4 项研究[16,22,29,32]执行分配隐藏，2 项研究[12,29]存在选择性报道。

因纳入研究训练时间跨度和训练频率差异均较大，本研究未根据初始阈值压力负荷及维持压力负荷进行分层分析，故不能给出相应推荐意见。Hill 等[33]建议吸气肌训练初始阈值压力负荷应大于30% MⅠP，再根据自觉疲劳程度调整训练强度。Geddes 等[43]推荐吸气肌训练强度可从22% MⅠP 开始，并逐渐增加至60%MⅠP。McConnell等[44]建议COPD患者吸气肌训练时阈值压力负荷强度应设定在30% MⅠP～60% MⅠP 之间。Powers等[45]提出阈值压力负荷强度在60%MⅠP 时呼吸肌耐力得以提高，在60% MⅠP～80% MⅠP 之间可同时增强呼吸肌肌力及耐力。Shoemaker 等[46]提示高强度训练(阈值压力负荷强度＞50% MⅠP)可提高锻炼吸气肌肌力的效率。后期可设计高质量、大样本、多中心RCT 探索TⅠMT 训练方案，为临床工作者提供更好的决策指导。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。