高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者肺功能及活動(dòng)能力康復(fù)效果的研究

田 華，劉 莉，王寶蘭

（新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，烏魯木齊 830054）

腦卒中是一種急性腦血管疾病，是由于腦部血管突然破裂或因血管阻塞導(dǎo)致血液不能流入大腦而引起腦組織損傷的一組疾病，具有高發(fā)病率、高致殘率和高死亡率等特點(diǎn)[1]。腦卒中后約15%～30%幸存者存在永久性肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙[2]，且由于氣管切開(kāi)、呼吸機(jī)使用、誤吸等使呼吸功能也受到了顯著的影響，而肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙又會(huì)加重呼吸功能下降，最終導(dǎo)致呼吸肌無(wú)力、胸廓擴(kuò)張受限，目前研究主要集中于肢體功能的恢復(fù)，與呼吸相關(guān)的研究相對(duì)較少[3]。高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練(high-intensity interval training,HIT)是將短時(shí)間(逐漸延長(zhǎng))爆發(fā)式相對(duì)高強(qiáng)度訓(xùn)練與低強(qiáng)度訓(xùn)練或休息相結(jié)合，輪流反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練[4]，有研究表明高強(qiáng)度(即閾值負(fù)荷≥最大吸氣壓力的50%)間歇性（在相鄰兩組訓(xùn)練期間休息1～2 min）呼吸肌訓(xùn)練可促進(jìn)重癥患者脫機(jī)、改善吸氣肌力及提高生活質(zhì)量[5]。目前，高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練多用于肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，而應(yīng)用在呼吸肌的研究相對(duì)較少，本研究采用高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練，精準(zhǔn)評(píng)估呼吸肌力量，根據(jù)評(píng)估結(jié)果設(shè)定訓(xùn)練強(qiáng)度，對(duì)腦卒中患者進(jìn)行干預(yù)，旨在觀察與傳統(tǒng)的三球儀呼吸肌訓(xùn)練方法相比，高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者肺功能及活動(dòng)能力的療效，同時(shí)分析呼吸肌肌力變化與FMA、MBI、DEMMI 變化的相關(guān)性，為臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2021年1—10月新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中患者50 例為研究對(duì)象，采用隨機(jī)數(shù)字表分為試驗(yàn)組(25 例)和對(duì)照組（25 例），采用單盲，即評(píng)估者對(duì)患者分組不知情，治療前及治療2 周后收集相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)照組男性16 例（64%），女性9 例（36%）。其中腦出血8 例（32%），腦梗塞17 例（68%）；左側(cè)偏癱12例（48%），右側(cè)偏癱 13 例（52%）；高血壓 19 例（76%），糖尿病 9 例（36%），吸煙 9 例（36%），年齡18～80歲,平均（56.28±12.31）歲，病程13（10～16）d，平 均 BMI（26.32±4.74）kg/m2。 試 驗(yàn) 組 男 性 17 例（68%），女性例8 例（32%），腦出血6 例（24%），腦梗塞19例（76%），左側(cè)偏癱15例（60%），右側(cè)偏癱10例（40%），高血壓22 例（88%），糖尿病10 例（40%），吸煙 11 例（44%），年齡 18～80歲,平均（62.32±11.22）歲，病程 10（8～15.5）d，平均 BMI（24.89±3.42）kg/m2，兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究方案已通過(guò)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò)（倫理編號(hào)：K202106-19）。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）診斷符合《中國(guó)各類主要腦血管病診斷要點(diǎn)2019》[6]腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）年齡≥18歲；（3）卒中發(fā)病時(shí)間≤1 個(gè)月；（4）患者簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者生命體征不平穩(wěn)；（2）患有嚴(yán)重的精神障礙及嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙而無(wú)法正常溝通者；（3）伴有嚴(yán)重心肺系統(tǒng)疾病、肋骨骨折及其他疾病導(dǎo)致呼吸肌功能障礙不能配合者；（4）目前正在服用對(duì)肌肉結(jié)構(gòu)和功能有潛在影響的藥物治療者。

1.3 終止標(biāo)準(zhǔn)（1）治療過(guò)程中出現(xiàn)頭暈、胸悶、心慌等不適，且在休息30 min 后不能緩解者。（2）治療期間患者發(fā)生重癥肺炎、再發(fā)腦卒中、感染性休克、心律失常等并發(fā)癥患者。（3）患者以及其家屬依從性差，拒絕完成康復(fù)治療方案。

1.4 方法

1.4.1 對(duì)照組康復(fù)方法 使用三球儀呼吸訓(xùn)練器（吉躍B呼吸訓(xùn)練器，寧波傲美醫(yī)療），向患者介紹三球儀呼吸訓(xùn)練器的結(jié)構(gòu)并做出示范，三球儀呼吸訓(xùn)練器吸氣時(shí)有 3 個(gè)容量刻度：600、900、1 200 mL，呼氣時(shí)有3 個(gè)刻度：1 000、2 000、3 000 mL，這些刻度表示球體達(dá)到頂部時(shí)每秒相應(yīng)的吸氣或呼氣流速，容量刻度越高表示負(fù)荷越大。操作方法：（1）吸氣訓(xùn)練：患者取坐位，將有“吸”字的底座放置在桌面上，用嘴含住咬嘴后，緩慢深吸氣，使三個(gè)球從左到右依次升起，當(dāng)三個(gè)球體全部升起時(shí)維持2～3 s，訓(xùn)練10～15 min。（2）呼氣訓(xùn)練：患者取坐位，將有“吹”字的底座放置在桌面上，用嘴含住咬嘴后，深吸氣，緩慢深呼氣，使三個(gè)球從左到右依次升起，當(dāng)三個(gè)球體全部升起時(shí)維持2～3 s，根據(jù)患者自身的能力逐漸進(jìn)行調(diào)節(jié)，重復(fù)上述訓(xùn)練，訓(xùn)練10～15 min。（3）每周訓(xùn)練5 d，連續(xù)訓(xùn)練14 d。

1.4.2 試驗(yàn)組康復(fù)方法 使用便攜式肺功能檢測(cè)儀（XEEK1，賽客醫(yī)療器械），向患者介紹該設(shè)備的結(jié)構(gòu)并做出示范。操作方法：選擇呼吸訓(xùn)練項(xiàng)目中的抗阻模式訓(xùn)練，設(shè)定訓(xùn)練強(qiáng)度：根據(jù)患者入組時(shí)測(cè)得的MIP 和MEP，訓(xùn)練的初始阻力為50%MIP/MEP，患者取坐位，每日訓(xùn)練包括30 次吸氣肌訓(xùn)練和30 次呼氣肌訓(xùn)練，每訓(xùn)練6 次休息1～2 min，如無(wú)不適，可每1～2 日增加1～2 cmH2O 的阻力進(jìn)階，每周訓(xùn)練5 d，連續(xù)訓(xùn)練14 d。

1.4.3 所有入選對(duì)象共同處理 試驗(yàn)組與對(duì)照組除上述治療方案不同外，均給予綜合康復(fù)治療包括物理、作業(yè)、語(yǔ)言、針灸等治療。

1.5 觀察指標(biāo)的采集與評(píng)定分別于治療前和治療2 周時(shí)分別評(píng)估 2 組患者的 MIP、MEP、PEF、FMA、DEMMI、MBI 進(jìn)行評(píng)估，所有評(píng)定內(nèi)容均由同一評(píng)估者完成，具體評(píng)估方法如下。

1.5.1 肺功能及呼吸肌力測(cè)定 采用XEEK1 型便攜式肺功能檢測(cè)儀（賽客醫(yī)療器械）對(duì)患者進(jìn)行評(píng)估，由經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的醫(yī)師進(jìn)行肺功能及呼吸肌力評(píng)估，測(cè)試時(shí)保證患者注意力集中、不在力竭狀態(tài)下進(jìn)行。患者采取端坐位，將患者體質(zhì)量、身高、年齡輸入測(cè)試設(shè)備，自動(dòng)計(jì)算出MIP、MEP、PEF 的預(yù)計(jì)值，然后將呼吸過(guò)濾器和主機(jī)閥頭連接，用鼻夾夾住鼻子或者手捏住鼻子，若患者有鼻飼管，也需夾住鼻子，若患者為氣管切開(kāi)患者同時(shí)需堵住氣切口（監(jiān)測(cè)血氧飽和度＞90%），口包緊呼吸過(guò)濾器，保證不漏氣。分別進(jìn)行吸氣肌力、吸氣測(cè)試、呼氣肌力、呼氣測(cè)試、慢通氣測(cè)試共五項(xiàng)測(cè)試，該5項(xiàng)測(cè)試與患者的努力程度有關(guān)，需在患者不疲勞情況下重復(fù)測(cè)量3 次，取最高值，將患者的實(shí)測(cè)值除以預(yù)計(jì)值得到預(yù)測(cè)百分比。

1.5.2 活動(dòng)能力評(píng)定

1.5.2.1 莫頓活動(dòng)指數(shù) 采用莫頓活動(dòng)指數(shù)量表（DEMMI）評(píng)估患者行動(dòng)能力，評(píng)定內(nèi)容包括（1）床上：臀橋、翻身、坐起。（2）坐位：無(wú)支持下坐在輪椅上、坐到站起（依靠扶手）、坐到站起（不依靠扶手）。（3）靜態(tài)平衡（無(wú)輔助具下）：無(wú)支持站立、雙腳并攏站立、踮腳站立、閉眼雙腳并攏站立。（4）行走：行走距離（不論是否借助輔助具）、行走獨(dú)立性。（5）動(dòng)態(tài)平衡：從地上撿起鉛筆、向后走4 步，跳躍。共15 項(xiàng)，共100分，分值越高，說(shuō)明行動(dòng)能力越好。

1.5.2.2 Fugl-Meyer 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定 采用Fugl-Meyer量表（FM）評(píng)估患者運(yùn)動(dòng)功能，評(píng)定內(nèi)容包括（1）I 上肢：在坐位與仰臥位評(píng)估患者有無(wú)反射活動(dòng)、屈肌協(xié)同運(yùn)動(dòng)、伸肌協(xié)同運(yùn)動(dòng)、伴有協(xié)同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、脫離協(xié)同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、反射亢進(jìn)、腕穩(wěn)定性、肘伸直且前臂屈30°時(shí)、手指、協(xié)調(diào)能力與速度；（2）II 下肢：仰臥位下評(píng)估患者有無(wú)反射活動(dòng)、屈肌協(xié)同運(yùn)動(dòng)、伸肌協(xié)同運(yùn)動(dòng)、伴有協(xié)同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、脫離協(xié)同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、反射亢進(jìn)、協(xié)調(diào)能力與速度，共100分，分值越高，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)功能越好。

1.5.2.3 日常生活活動(dòng)能力 采用改良巴氏指數(shù)評(píng)定量表（MBI）評(píng)估患者日常生活能力，該量表評(píng)定內(nèi)容包括進(jìn)食、洗澡、個(gè)人衛(wèi)生、穿衣、大便控制、小便控制、如廁、床椅轉(zhuǎn)移、行走、上下樓梯，共100 分，分值越高，說(shuō)明日常生活能力越好。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS18.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，本試驗(yàn)所涉及的數(shù)據(jù)均為計(jì)量資料，由于本研究中的部分?jǐn)?shù)據(jù)在正態(tài)性檢驗(yàn)中沒(méi)有顯示正態(tài)分布，因此使用了非參數(shù)檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的采用（-x±s）表示，符合偏態(tài)分布的使用M（QUQL），試驗(yàn)組與對(duì)照組組間計(jì)量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，試驗(yàn)組與對(duì)照組組內(nèi)治療前后計(jì)量資料比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；用線性回歸分析呼吸肌力變化分別與 FMA、DEMMI、MBI 變化的相關(guān)性，所有統(tǒng)計(jì)資料采用雙側(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者治療前后肺功能和呼吸肌力的比較治療2周后，與本組治療前比較，治療后患者M(jìn)IP、MEP、PEF 指標(biāo)均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與對(duì)照組比較，試驗(yàn)組患者治療后MIP、MEP、PEF指標(biāo)升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組患者治療前后肺功能和呼吸肌力的比較（,n=50）

表1 兩組患者治療前后肺功能和呼吸肌力的比較（,n=50）

注:與本組治療前比較，aP＜0.05；與對(duì)照組治療后比較，bP＜0.01。

分組試驗(yàn)組對(duì)照組治療后61.47±11.54ab 50.46±13.41a MIP（%預(yù)計(jì)值）治療前38.40±13.18 38.65±15.22治療后71.26±17.15ab 51.98±15.50a MEP（%預(yù)計(jì)值）治療前43.15±15.57 45.67±15.08治療后71.39±14.95ab 58.79±16.55a PEF（%預(yù)計(jì)值）治療前39.82±16.24 35.12±15.07

2.2 兩組患者治療前后DEMMI、FMA、MBI 的比較治療2周后，與本組治療前比較，治療后患者FMA、DEMMI、MBI指標(biāo)均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與對(duì)照組比較，試驗(yàn)組患者治療后FMA、DEMMI、MBI指標(biāo)升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 兩組患者治療前后DEMMI、FMA、MBI的比較（,n=50）

表2 兩組患者治療前后DEMMI、FMA、MBI的比較（,n=50）

注:與組內(nèi)治療前比較，aP＜0.05；與對(duì)照組治療后比較，bP＜0.01。

FM DEMMI MBI分組試驗(yàn)組對(duì)照組治療前41（15-56）19（10-44）治療前37.80±17.25 42.80±21.93治療后62.64±27.35ab 44.96±24.11a治療前25.36±10.77 28.08±21.55治療后80.88±16.27ab 66.08±20.90a治療后24（31.5-94）ab 30（19-77.5）a

2.3 腦卒中患者呼吸肌力進(jìn)步程度分別與DEMMI進(jìn)步程度的回歸分析回歸模型擬合度調(diào)整R2=0.195，即DEMMI 的進(jìn)步有19.5%是由MIP 的提高引起的（F=6.926，P=0.002），表明兩個(gè)自變量中至少有一個(gè)自變量可以顯著影響因變量。MIP 變化程度顯著影響DEMMI 的變化程度（P=0.011），影響系數(shù)為0.503＞0，即 MIP 進(jìn)步程度正向影響 DEMMI 進(jìn)步程度，最終建立回歸方程：Y=0.503X+12.668，即 MIP 每提高1 cmH2O，DEMMI提高0.503分，見(jiàn)表3。

表3 呼吸肌力進(jìn)步程度與DEMMI進(jìn)步程度回歸分析

2.4 腦卒中患者呼吸肌力進(jìn)步程度與MBI進(jìn)步程度的回歸分析回歸模型擬合度調(diào)整R2=0.119，即MBI的進(jìn)步有11.9%是由MIP 的提高引起的，F(xiàn)=4.30，P=0.019，意味著兩個(gè)自變量中至少有一個(gè)自變量可以顯著影響因變量。MIP 變化程度顯著影響MBI 的變化程度（P=0.045），影響系數(shù)為0.333＞0，即MIP 進(jìn)步程度正向影響MBI 進(jìn)步程度，最終建立回歸方程：Y=23.375+0.333X，即 MIP 每提高 1 cmH2O，MBI 提高0.333分，見(jiàn)表4。

表4 呼吸肌力進(jìn)步程度與MBI進(jìn)步程度回歸分析

3 討論

本研究采用高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練2 周后結(jié)果顯示，高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練對(duì)腦卒中后的MIP、MEP、PEF 均有有利作用，該研究結(jié)果與目前多數(shù)研究結(jié)果一致，2019年Lee等[7]的研究表明，呼吸肌訓(xùn)練可顯著改善 MIP、MEP、PEF。2020年 Liaw 等[8]研究也表明呼吸肌訓(xùn)練可提高腦卒中患者肺功能及MIP。這可能與呼吸肌訓(xùn)練可以提高呼吸肌力及耐力、增加胸廓擴(kuò)張、抑制因腦卒中后活動(dòng)受限引起的肺組織彈性減弱、增加潮氣量和肺泡通氣量、提高血?dú)饨粨Q率、強(qiáng)化肺攜氧能力有關(guān)[9-10]。

試驗(yàn)組治療 2 周后 DEMMI、FMA、MBI 顯著優(yōu)于組內(nèi)治療前和對(duì)照組治療2周后，表明高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練可顯著改善腦卒中患者活動(dòng)能力。呼吸肌功能障礙可引起腦卒中患者心肺適應(yīng)性降低、活動(dòng)耐量下降，進(jìn)而引起運(yùn)動(dòng)功能、日常生活活動(dòng)能力（Ability of daily living,ADL）等下降[11]。陳奕雄等[12]的研究表明呼吸肌訓(xùn)練可促進(jìn)軀干穩(wěn)定性、平衡能力及正常步態(tài)的恢復(fù)，進(jìn)而提高腦卒中患者活動(dòng)能力與運(yùn)動(dòng)功能，可能的原因是，呼吸肌群力量的提高能強(qiáng)化軀干控制能力，強(qiáng)化平衡功能，而日常活動(dòng)的完成需要較好的平衡能力，故呼吸訓(xùn)練能改善ADL。以腹式呼吸為主的呼吸訓(xùn)練，能更好地刺激膈肌功能，增加肺泡通氣量及小氣道壓力，提升呼吸效率，減輕日常生活活動(dòng)的疲勞感，從而改善ADL[13]。但對(duì)于呼吸肌訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者活動(dòng)能力的益處存在爭(zhēng)議，蘇國(guó)棟等[14]研究表明呼吸肌訓(xùn)練可改善腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能及肺功能，而Yoo 等[15]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)呼吸肌訓(xùn)練后,腦卒中患者的肺功能顯著改善,但對(duì)運(yùn)動(dòng)功能無(wú)影響，這可能與樣本量小有關(guān)，因此仍需大樣本量試驗(yàn)驗(yàn)證。

本研究結(jié)果顯示MIP 可正向影響DEMMI、MBI，表明吸氣肌力的提高可促進(jìn)莫頓活動(dòng)指數(shù)及日常生活活動(dòng)能力的提高。有研究表明巴氏指數(shù)評(píng)定量表對(duì)老年患者存在天花板效應(yīng)，而莫頓活動(dòng)指數(shù)可準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)測(cè)急性或亞急性老年（年齡＞65歲）患者活動(dòng)能力[16-17]，提示高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練同樣適合于老年腦卒中患者。

目前多數(shù)研究將呼吸肌訓(xùn)練強(qiáng)度設(shè)定在30%～60%MIP/MEP 之間，且以30%MIP/MEP 為初始訓(xùn)練強(qiáng)度較多，訓(xùn)練周期一般在6～12 周，小于30%MIP/MEP對(duì)呼吸肌肌力及耐力改善不充分，大于60%MIP/MEP 患者無(wú)法耐受[18]。為縮短訓(xùn)練時(shí)間，本研究將呼吸肌訓(xùn)練的起始強(qiáng)度為50%MIP/MEP，后根據(jù)患者訓(xùn)練情況逐漸遞增，且多數(shù)患者可完成訓(xùn)練，但也有部分患者因年齡大、咳嗽能力弱、氣管切開(kāi)、重癥肺炎等因素?zé)o法配合，因此在腦卒中患者的呼吸肌訓(xùn)練所需的適宜訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率需根據(jù)患者的整體水平來(lái)評(píng)估及制定訓(xùn)練方案。目前研究對(duì)于肺功能及呼吸肌力評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)不一致，且呼吸訓(xùn)練多集中于吸氣訓(xùn)練，較少研究將吸氣和呼氣訓(xùn)練聯(lián)合治療，該研究采用便攜式肺功能檢測(cè)儀精準(zhǔn)評(píng)估肺功能及呼吸肌力，并且將吸氣和呼氣聯(lián)合進(jìn)行訓(xùn)練，短時(shí)間內(nèi)便有顯著療效。但該檢測(cè)儀對(duì)肺功能及呼吸肌力的評(píng)估與患者配合、努力程度有關(guān)，故需多次重復(fù)測(cè)量，取最大值，適用于病情平穩(wěn)且無(wú)認(rèn)知障礙的腦卒中患者。

綜上所述，呼吸肌訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者的肺功能、呼吸肌力及活動(dòng)能力有積極的作用，訓(xùn)練時(shí)間較其他研究時(shí)間相對(duì)較短，因此將高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練納入腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練中有利于改善肺功能，提高活動(dòng)能力,該試驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度間歇性呼吸肌訓(xùn)練對(duì)患者造成不良反應(yīng)，因此安全可行，且此方法簡(jiǎn)單易于操作，效果顯著，患者接受程度較高，同時(shí)適用于老年患者，具有臨床推廣價(jià)值。