术前呼吸功能锻炼对老年患者瓣膜置换术后肺功能的影响

王 芳，曹苗苗，苏珍珍，郭小倩，程光存

心脏瓣膜病患者由于病程长，在心脏功能损害的同时常导致肺循环淤血，肺弥散功能降低，肺氧合指数降低，呼吸道分泌物增多，有效咳嗽能力降低，尤其在老年心脏瓣膜疾病患者，术前肺功能损害尤为严重，术后呼吸机辅助时间延长，肺部并发症增多［1-2］。 有分析显示肺功能锻炼能明显改善心脏手术患者术后1 s 用力呼气量（forced expiratory volume in 1 s，FEV1）、用力肺活量（forced vital capacity，FVC）和FEV1 ／FVC 比值，降低肺部并发症和减少住院时间［3］。 但对于老年心脏瓣膜疾病患者，术前呼吸功能锻炼是否能改善患者术后呼吸功能，缩短辅助呼吸时间，减少肺部并发症尚无相关的研究报道。 本研究旨在探讨术前呼吸功能锻炼对老年患者（≥60 岁）接受心脏瓣膜置换患者术后肺功能影响。

1 资料与方法

1.1研究类型 本研究为随机对照研究，经本院伦理委员会批准（批准编号：2021-RE-122），纳入的所有研究对象均签署了知情同意书。

1.2 研究对象 选取本院2020 年1 月至2021 年4月≥60 岁接受心脏瓣膜置换术患者98 例，术前冠状动脉造影已经排除冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病），使用随机数字表法随机分为两组，采用连续入组的方法，实验组49 例，对照组49 例；两组患者各基线资料无显著性差异（P＞0.05）。 见表1。纳入标准：研究对象均接受单纯心脏瓣膜置换术；年龄在60～75 岁之间；术前肺功能为轻～中度损害；心功能Ⅱ～Ⅲ级，射血分数＞45%。 排除标准：合并冠心病；合并慢性阻塞性肺疾病；围手术期肝肾功能损害或行连续肾替代治疗；急症手术。

表1 两组患者术前、术中一般资料比较（n＝49）

1.3 研究方法

1.3.1 对照组 术前给予患者常规护理措施，实时监测病情、给予健康宣教与心理指导、给予患者心脏瓣膜的病变的模型介绍等措施。

1.3.2 实验组 在对照组的措施基础上给予术前呼吸功能锻炼［4］，具体方法：①缩唇呼吸：合理指导患者取半卧位或坐位，尽量采用鼻子吸气后憋气2～3 s，保持呼气时维持嘴唇吹哨状，确保气体能缓慢呼出，尽量遵循深吸慢呼原则，将患者缩唇程度不费力较为适宜，每日锻炼2～4 次，每次持续时间达7 ～8 min。 ②腹式呼吸：指导患者取卧位下垂两肩，保持颈部与肩部放松，双手放置在前胸或上腹部位置，鼻子维持缓慢呼气，鼓起腹部吸气停滞1 ～2 s，充盈肺泡且促进肺扩张，呼吸时尽量呼出气体，每次开展2～4 次。 ③咳嗽与排痰训练：术前合理指导患者掌握正确咳嗽方法，保持自然呼吸，利用拇指与食指指腹按压胸骨柄上窝部位，移动刺激气管引起被动咳嗽，主动咳嗽则适度叩击背部数次，告知患者保持深呼吸并憋气1～3 s 后张口，腹部用力，咳嗽达到排痰的效果。 以上呼吸功能锻炼措施从入院开始直至术前一日。

1.4 终点指标

1.4.1 观察记录患者体外循环前（T0）、术后2 h（T1）、苏醒后30 min（T2）、术后12 h（T3）和术后24 h（T4）氧分压（PaO2）、氧合指数（oxygenation index，OI）、肺泡-动脉血氧分压差（alveolar-arterial differences，A-aDO2）。

测量及计算方法：①PaO2与PaCO2在患者安静状态下，使用肝素湿润的注射器采集桡动脉血1 ～2 ml，立即隔绝空气并使用血气分析仪检测，记录患者各时间点的PaO2和PaCO2；②A-aDO2计算按照公式：（大气压-47）×吸入氧浓度分数（FiO2）-PaCO2／0.8-PaO2；③OI 计算按照公式：PaO2／FiO2。

1.4.2 统计两组患者术后呼吸机辅助时间、ICU 时间和术后发生肺不张、肺部感染的发生率。

1.5 统计分析 采用SPSS 21.0 软件对数据进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，计数资料采用数量（百分比）的方式表示，符合正态分布的数据组间比较采用t检验，非正太分布数据组间比较采用秩和检验。 不同时间点测量的终点指标组间比较采用重复测量的方差分析。 计数资料组间比较采用卡方检验。 以P＜0.05 视为有统计学差异。

2 结 果

实验组和对照组患者在体外循环手术前后不同时间的A-aDO2和OI 均有显著差异（P＜0.001）。 实验组体外循环手术后的A-aDO2和OI 均显著高于对照组（P＜0.001）。 见表2。

表2 两组患者各时间点氧合指标（n＝49，±s）

表2 两组患者各时间点氧合指标（n＝49，±s）

注：A-aDO2：肺泡-动脉血氧分压差；OI：氧合指数

时点A-aDO2 OI实验组 对照组 F 值 P 值实验组 对照组 F 值 P 值T0 24.5±3.26 27.80±3.65 22.63 ＜0.001 390.28±50.98 439.91±64.15 86.65 ＜0.001 T1 42.02±7.50 46.02±8.86 45.76 ＜0.001 303.74±52.57 272.07±36.92 94.13 ＜0.001 T2 45.02±5.35 54.00±5.57 55.68 ＜0.001 316.03±77.44 262.09±99.33 76.54 ＜0.001 T3 39.53±6.61 49.97±7.17 68.77 ＜0.001 343.79±82.35 295.52±80.83 112.06 ＜0.001 T4 37.13±5.28 41.29±5.38 38.59 ＜0.001 391.83±76.12 304.77±64.15 114.77 ＜0.001

实验组和对照组患者术后的ICU 时间、呼吸机辅助时间和肺部感染发生率均无显著差异（P＞0.05），实验组患者的肺不张发生率显著小于对照组（χ2＝4.90，P＝0.02）。 见表3。

表3 两组患者围手术期呼吸管理和并发症发生情况（n＝49）

3 讨 论

心脏瓣膜疾病是临床常见病症，近几年来，老年瓣膜疾病患者逐年增加。 由于瓣膜疾病病程长，患者年龄大，大多数患者术前都合并轻～中度的肺功能损害。 而体外循环下心脏手术常常引起肺损伤，导致患者术后肺功能不全，伴随术后呼吸机辅助呼吸时间延长，术后肺部并发症增多［5］。 而有研究表明术前肺功能锻炼能明显改善FEV1、FVC 和FEV1／FVC 比值，降低肺部并发症和住院时间［3］。 在本研究中，通过统计分析发现，对于心功能Ⅲ级以上、肺功能轻～中度损伤的老年瓣膜手术患者，术前肺功能锻炼能明显改善患者术后早期肺功能指标：术后24 h 内OI、PaCO2明显升高，A-aDO 明显下降；术后肺不张发生率明显降低。 这样的统计结果表明了术前通过肺功能锻炼能改善患者术后肺功能指标，减少术后肺不张的发生率，进而减少术后肺部感染等风险，加快术后康复。 相关性研究如刘英等［4］研究认为，高龄瓣膜手术患者术前呼吸功能锻炼能加强机体膈肌、腹肌与肋间肌的力量，保持深呼吸能增加通气量，有效弥补术后胸式呼吸的缺陷，促进氧气与二氧化碳快速交换，改善肺通气功能且提高患者对手术的耐受性，同时给予呼吸功能锻炼措施能有效收缩吸气肌与呼气肌，锻炼呼吸肌群的耐力性，促进胸廓最大程度运动，提高胸部顺应性且提高肺活量，确保患者能早期脱离呼吸机，促进患者早期康复［6］。这与本研究结论吻合。

对于老年患者进行呼吸功能锻炼是否安全？Alvarenga［7］等研究认为肺功能锻炼 可使老年心肺功能不全患者受益，并提高患者生存质量；在医护人员指导下进行，无安全性事件发生。 Bissett［8］等以ICU 患者为研究对象，发现对于辅助呼吸超过3 天患者，肺功能锻炼能促使患者更早的脱离呼吸机，减少气管切开几率，减少患者肺部并发症。 Brocki［9］等以高风险住院患者（心功能Ⅲ～Ⅳ级、肺功能中～重度损害）为研究对象，认为在医护人员的指导下，肺功能锻炼是安全有益的。 本研究为保障患者安全，选取心脏功能Ⅲ级以上、肺功能轻～中度损伤、不合并冠心病的≥60 岁瓣膜手术患者为研究对象，在术前的肺功能锻炼中，无影响患者安全的不良事件发生，但由于样本量小，需要进一步的观察研究。

综上所述，对于心脏功能Ⅲ级以上、肺功能轻～中度损伤、不合并冠心病的≥60 岁瓣膜手术患者，术前采取呼吸功能锻炼措施能改善术后呼吸功能相关指标，值得进一步研究与推广。