体外膈肌起搏器联合吸气肌锻炼在机械通气患者中的应用效果

赵东梅，罗丹平

浙江省台州医院 （浙江台州 318050）

机械通气是抢救呼吸衰竭患者的常用手段，多数患者于病情好转后均能顺利撤机，但临床上仍有20%～30%的患者存在撤机困难[1]。近年来研究发现，呼吸肌疲劳，尤其是膈肌功能下降是导致撤机困难的重要影响因素[2-3]。吸气肌锻炼可提高吸气肌的耐力及机械通气患者的撤机成功率，但机械通气患者病情较重，难以进行有效的吸气肌锻炼，因此治疗效果欠佳[4-5]。体外膈肌起搏器是一种新型的被动式膈肌锻炼仪器，可刺激膈神经使其收缩，从而改善呼吸功能，但该仪器联合吸气肌锻炼用于机械通气患者的国内报道较少[6-7]。基于此，本研究旨在探讨体外膈肌起搏器联合吸气肌锻炼在机械通气患者中的应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2022 年1 月到2023 年5 月于我院ICU 住院治疗的86 例机械通气患者。采用随机数字表法分为试验组和对照组，每组43 例。试验组男21 例，女22 例；年龄34～86 岁，平均（66.28±6.47）岁；急性生理与慢性健康（acute physiology and chronic health evaluation, APACHE）Ⅱ评分17～26 分，平均（20.47±2.72）分；病因：慢性阻塞性肺病急性加重期21 例，脑卒中14 例，肺炎3 例，其他5 例。对照组男24 例，女19 例；年龄32～84 岁，平均（65.70±6.35）岁；APACHE Ⅱ评分15～25 分，平均（19.95±2.64）分；病因：慢性阻塞性肺病急性加重期16 例，脑卒中19 例，肺炎4 例。其他4 例。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究方案符合《赫尔辛基宣言》中的相关要求。

纳入标准：有创机械通气时间>48 h，模式为辅助或支持模式；患者血流动力学稳定且存在自主呼吸；临床资料完整，且能配合完成治疗。排除标准：存在严重的营养不良、疾病终末期、急性心血管事件或神经-肌肉相关疾病；存在体外膈肌起搏的禁忌证。

1.2 治疗方法

对照组予吸气肌锻炼。患者取坐位或半卧位，使用便携式肺功能检测仪[赛克（厦门）医疗器械有限公司，型号：X1]，选择适合患者的呼吸训练接口，吸气阻力为2～8 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），让患者进行缓慢均匀吸气训练，保持训练球在同一位置不掉落，10 个/组，组间休息1 min，每次训练5 组，2 次/d。

试验组在对照组基础上加用体外膈肌起搏器（广州雪利昂科技公司，型号：HLO-GJ13A）治疗。患者取坐位或卧位，电极片负极和正极分别贴于胸锁乳突肌外缘1/3 处以及两侧锁骨中线和第2 肋间；参数设定：刺激强度为10～16 U，起搏次数12 次/min，频率为40 Hz，脉冲宽度为200 μs，脉冲幅度30 V；根据患者耐受性逐渐调整脉冲宽度和幅度，30 min/次，1 次/d。

两组均治疗4 周。

1.3 评价指标

（1）动脉血气指标：采用血气分析仪（梅州康立高科技有限公司，型号：BG-800）测定血气指标，包括动脉血氧分压（partial pressure of oxygen，PaO2）、动脉血二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide, PaCO2）和 血 氧 饱 和 度（oxygen saturation of blood，SaO2）； （2）膈肌功能指标：采用超声（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，型号：M9）监测患者呼气末和吸气末膈肌厚度及膈肌活动度；（3）机械通气时间、ICU 住院时间和28 d 内脱机成功率。

1.4 统计学处理

应用SPSS 25.0 统计学软件对数据进行分析和处理。计量资料以±s表示，采用t检验。计数资料以率表示，采用χ2检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组动脉血气相关指标比较

治 疗 前，两 组PaO2、PaCO2和SaO2水 平 比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗后，两组PaO2和SaO2均高于治疗前，PaCO2低于治疗前，且试验组PaO2和SaO2高于对照组，PaCO2低于对照组（P<0.05），见表1。

表1 两组PaO2、PaCO2 和SaO2 比较（±s）

表1 两组PaO2、PaCO2 和SaO2 比较（±s）

注：与同组治疗前比较，aP<0.05；PaO2 为动脉血氧分压；PaCO2为动脉血二氧化碳分压；SaO2 为血氧饱和度；1 mmHg=0.133 kPa

组别 例数 PaO2（mmHg）治疗前 治疗后对照组 43 79.84±7.16 84.81±7.32a试验组 43 80.34±6.25 87.93±7.37a t 0.229 2.165 P 0.769 0.040组别 例数 PaCO2（mmHg）治疗前 治疗后对照组 43 46.05±2.35 42.38±2.21a试验组 43 45.49±2.37 39.09±2.07a t 0.239 2.216 P 0.754 0.037组别 例数 SaO2（%）治疗前 治疗后对照组 43 92.14±2.02 95.26±2.11a试验组 43 92.23±1.94 97.67±2.27a t 0.217 2.094 P 0.791 0.043

2.2 两组膈肌功能指标比较

治疗前两组呼气末和吸气末膈肌厚度及膈肌活动度比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗后，两组呼气末和吸气末膈肌厚度及膈肌活动度高于治疗前，且试验组高于对照组（P<0.05），见表2。

2.3 两组机械通气时间、ICU 住院时间和28 d 内脱机成功率比较

试验组机械通气时间和ICU 住院时间少于对照组，28 d 内脱机成功率高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

表3 两组机械通气时间、ICU 住院时间和28 d 内脱机成功率比较

表3 两组膈肌功能指标比较（mm，±s）

表3 两组膈肌功能指标比较（mm，±s）

注：与同组治疗前比较，aP<0.05

组别 例数 呼气末膈肌厚度治疗前 治疗后对照组 43 2.12±0.37 2.28±0.39a试验组 43 2.07±0.35 2.46±0.42a t 0.213 2.123 P 0.791 0.042组别 例数 吸气末膈肌厚度治疗前 治疗后对照组 43 2.59±0.43 2.74±0.47a试验组 43 2.66±0.40 2.95±0.51a t 0.221 2.179 P 0.786 0.039组别 例数 膈肌活动度治疗前 治疗后对照组 43 1.29±0.23 1.42±0.29试验组 43 1.33±0.25 1.59±0.32 t 0.211 2.257 P 0.793 0.035

3 讨论

膈肌是人体最重要的吸气肌，在人体呼吸中做功超过60%。机械通气是治疗呼吸衰竭患者的主要救治方式，而机械通气患者因病情危重易出现膈肌疲劳，表现为肌力减弱和膈肌活动度下降，而膈肌疲劳会对患者呼吸功能和自主排痰能力产生影响，延长机械通气患者使用呼吸机时间，易出现撤机困难，增加了临床治疗费用[8-9]。吸气肌锻炼是临床常用的主动呼吸肌锻炼方法，能明显提高吸气肌耐力，用于改善机械通气患者的呼吸肌疲劳具有一定的作用，但锻炼方法单调乏味，患者较难掌握，治疗依从性较差，训练效果欠佳[10-11]。

体外膈肌起搏器是一种被动式呼吸肌锻炼辅助仪器，通过对膈神经进行电刺激促进膈肌恢复规律性舒张及收缩，从而增加膈肌血液与能量的供应，增强膈肌的运动耐力及活动度，改善膈肌舒张及收缩功能[12-13]。本研究结果显示，治疗后，试验组PaO2和SaO2高于对照组，PaCO2低于对照组，试验组呼气末和吸气末膈肌厚度及膈肌活动度高于对照组，试验组机械通气时间和ICU 住院时间少于对照组，28 d 内脱机成功率高于对照组。提示体外膈肌起搏器联合吸气肌锻炼用于机械通气患者优于单纯吸气肌锻炼效果，能改善动脉血气相关指标，增强膈肌功能，缩短患者机械通气时间和ICU 住院时间，提高脱机成功率。分析其原因为，体外膈肌起搏器可刺激膈神经，提高其兴奋性，不仅能促进膈肌的牵拉及收缩，增加膈肌供血量，有利于膈肌纤维生成，维持膈肌纤维比例，增强膈肌的肌力及耐力[14-16]；且可减少因吸气肌锻炼引起的膈肌疲劳，减轻膈肌损伤，恢复膈肌肌力及运动耐力[17-18]；还能增加胸廓的活动度，扩大患者胸廓容量，提升肺活量，改善肺泡的通气和气体功能[19-20]。

综上所述，体外膈肌起搏器联合吸气肌锻炼能改善机械通气患者动脉血气相关指标，增强膈肌功能，缩短患者机械通气时间和ICU 住院时间，提高脱机成功率。