Clinical Effect of MHI on Kiaphragm Movement and Lung Function in Stroke Patients
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摘要:
目的 观察人工膨肺(manual hyperinflation,MHI)对脑卒中患者膈肌运动和肺功能状态的影响。 方法 选取脑卒中患者67名,随机分为治疗组(n = 35)和对照组(n = 32)。治疗组采用MHI联合常规康复治疗,对照组采用常规康复治疗,共8周,分别于治疗前,治疗后4周、8周采用进行B超下观察膈肌运动幅度观察、FVC、FEV1评估肺功能、Barthel指数评估日常生活能力。 结果 FVC(L)、FEV1(L)、膈肌运动幅度及Barthel指数程度的组内比较:从干预前、干预4周后至干预8周后,治疗组指标是不断改善的(P < 0.05),组间比较:干预8周后,治疗组各项指标均优于对照组(P < 0.05)。 结论 MH技术可改善脑卒中患者的膈肌活动度、肺功能以及日常生活能力。 Abstract:Objective To observe the effect of MHI (Manual Hyperinflation) on diaphragmatic movement and pulmonary function in stroke patients. Methods 67 stroke patients were randomly divided into treatment group (n = 35) and control group (n = 32). The treatment group received MHI combined with conventional rehabilitation therapy, and the control group received conventional rehabilitation therapy for 8 weeks. All the patients were assessed with diaphragmatic motion with ultrasound, lung function (FEV1, FVC) and Barthel Index (BI) before, four weeks and eight weeks after treatment. Results Intra-group comparison of FVC (L), FEV1 (L), phrenic motion amplitude and Barthel index: Indicators in the treatment group were continuously improved from before intervention, 4 weeks after intervention, to 8 weeks after intervention (P < 0.05). comparison among groups: After intervention for 8 weeks, all indexes in the treatment group were better than those in the control group (P < 0.05). Conclusion MH technique can improve the activity of diaphragm, lung function and daily living ability of stroke patients. -
Key words:
- Stroke /
- MHI /
- Chest physiotherapy; Lung function /
- Diaphragmatic muscle
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脑卒中呈现高发病率、高致残率、高死亡率的特点。脑卒中患者不仅仅存在外周肌肉受累,呼吸功能同样也会受到显著的影响,导致呼吸肌无力、胸廓扩张受到限制等[1],增加肺部感染几率[2-3],而这些常常因为被忽略而缺少关注。与此同时,由于脑卒中患者心肺去适应作用[4],活动能力的受限以及呼吸系统并发症,均会进一步加重呼吸功能障碍,这是导致脑卒中病人非心血管死亡最常见的原因。近年来,已有文献证实肺康复训练可以改善脑卒中患者呼吸功能,减少肺部感染几率,对脑卒中患者产生有益的作用,MHI可以改善通气量、呼吸效率,优化呼吸功能[5],改善患者膈肌功能,提高患者的咳嗽能力,有利于痰液等分泌物的排出,降低肺炎的发生率。但是关于人工膨肺(manual hyperinflation,MHI)联合常规肺康复治疗对脑卒中患者膈肌运动和肺功能的影响未见报道。对67名脑卒中患者进行随机分组,分别进行MHI联合常规肺康复治疗与常规肺康复治疗,2组对比MHI联合常规肺康复治疗效果显著,现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
根据全国第四届脑血管病学术会议修订的《中国各类主要脑血管病诊断要点》脑卒中诊断标准[6],并经头颅 CT或MRI证实,选取昆明市第二人民医院康复医学科2017年6月至2019年12月符合纳入标准的脑卒中住院患者67例,按随机数字表法分成对照组32例和治疗组35例。
纳入标准:(1)首次脑卒中发病,生命体征稳定,入选时病程 ≤ 90 d;(2)年龄40~70;(3)既往无精神疾病史,无严重的情绪情感障碍;(4)意识清楚,无严重认知障碍或听理解障碍;(5)无严重的肺部疾病或肺功能下降;(6)无严重心、肝、肾等脏器疾病;(7)了解并同意该项治疗,患者或法定代理人签署知情同意书。
排除标准:(1)再发脑卒中;(2)严重的心、肺、肝、肾等脏器功能不全者;(3)意识障碍,严重认知障碍、听理解障碍,听力障碍不能配合治疗;(4)精神障碍或严重情绪情感障碍,不能配合治疗;(5)恶性肿瘤、恶病质患者。
本研究经昆明市第二人民医院伦理委员会审核批准。
2组患者性别、年龄、脑卒中类型差异无统计学意义(P > 0.05),见表1。
表 1 2组一般资料比较($\bar x \pm s $ )Table 1. Comparison of two groups of general data ($\bar x \pm s$ )组别 n 年龄(岁) 性别(男/女,n) 病变性质脑出血/脑梗死(n) 吸烟(n) 吞咽困难(n) 对照组 32 67.1 ± 7.14 12/20 8/24 7 12 治疗组 35 68.2 ± 6.72 19/16 10/25 6 10 t/χ2 0.649 1.895 0.109 0.2394 0.6043 P 0.5182 0.1687 0.7418 0.6247 0.437 1.2 研究方法
1.2.1 治疗方法
对照组进行常规康复治疗,根据康复评定结果制定康复治疗计划,包括物理治疗,作业治疗,吞咽言语治疗,物理因子治疗,中医传统治疗及胸部物理治疗每天各1次,每次40分为 2∶1或 3∶1。在膈肌训练时采取缩唇呼气,尽量保持频率。
治疗组在对照组的治疗基础上进行MHI训练:应用简易呼吸气囊配合胸部摇震法,简易呼吸气囊氧流量调节为10 L/min,潮气量控制在20~30 mL/kg,压力35~45 cmH2O,送气后屏气1 s,呼气时让气囊较大速度放开,使肺内外产生一定压力差,以利于分泌物排出[7-8]。每组10次,每次2组共20 min,每周5次。
两组患者常规康复治疗和MHI训练分别由同一康复治疗师执行。
1.2.2 评定方法
分别于治疗前,治疗后4周、8周对两组患者进行评定:(1)超声下膈肌运动幅度测量:患者仰卧位,取低频(5 MHz)探头,置于患侧腋前线第8,9肋间,垂直于膈肌头尾轴,采用M超声沿取样线定位膈肌,患者平静呼吸[9],M超声收集图像,测量3次取均值为平静呼吸时膈肌移动度[10]。(2)肺功能评估 采用德国耶格公司生产的Master Screen Diffusion型肺功能仪,测量患者肺功能指数。测量指标为:用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、第1 s用力呼气量( forced expiratory volume in the first second,FEV1)。(3)BI:(Barthel指数)日常生活能力评定,分进食、修饰、洗澡、穿衣、大小便控制、如厕、床椅转移、平地不行、上下楼梯10个方面进行评估,满分100分,得分越高,提示日常生活自理能力越强依赖越低。
1.3 统计学处理
应用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。计量资料服从正态分布以
$ \bar x \pm s$ 表示,两组不同时间点比较重复测量资料方差分析,组间差异有统计学意义的采用组间两两比较采用Bonferroni post hoc test检验,P < 0.05为差异有统计学意义。2. 结果
两组脑卒中患者干预4周后与干预8周后不同时间点的FVC、FEV1、膈肌运动幅度及BI程度均有不同程度改善。且随着时间的推移,治疗组的改善程度优于对照组。
2.1 两组方案对肺功能的改善效果
2.1.1 FVC(L)
两组患者的FVC(L)在治疗4周及8周后均有所改善,干预4周后与干预前比较差异均有统计学意义(P < 0.05),干预8周后与干预4周后比较差异均有统计学意义(P < 0.05)治疗组改善程度优于对照组(P < 0.001);FVC(L)组间比较方差分析,考虑组别和时间因素,认为组别和时间有交互作用,在治疗4周后,治疗组与对照组 FVC(L)相比较无统计学意义(P > 0.05),而在治疗8周后,治疗组 FVC(L)较对照组有明显改善,具有统计学意义(P < 0.001),见表2。
表 2 两组治疗前后FVC比较($ \bar x \pm s$ )Table 2. Comparison of FVC before and after treatment between of two groups ($\bar x \pm s $ )组别 n FVC(L) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 2.63 ± 0.32 2.67 ± 0.33 2.85 ± 0.28 4.551 0.013 治疗组 35 2.60 ± 0.31 2.79 ± 0.31 3.12 ± 0.29 26.31 < 0.0001 t 0.3833 1.535 3.870 P 0.7027 0.1297 0.0003 2.1.2 FEV1(L)
两组患者FEV1(L)在治疗4周及8周后均有所改善,干预4周后与干预前比较差异均有统计学意义(P < 0.05),干预8周后与干预4周后比较差异均有统计学意义(P < 0.05)治疗组改善程度优于对照组(P < 0.001);在治疗4周后,治疗组较对照组的FEV1(L)有改善,有统计学意义(P < 0.05),而在治疗8周后时,治疗组FEV1(L)较对照组有明显改善,具备统计学意义(P < 0.001),见表3。
表 3 两组治疗前后FEV1比较($\bar x \pm s $ )Table 3. Comparison of FEV1(L)before and after treatment between of two groups ($\bar x \pm s $ )组别 n FEV1(L) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 1.83 ± 0.22 1.88 ± 0.28 2.11 ± 0.32 9.340 0.0002 治疗组 35 1.82 ± 0.23 2.07 ± 0.25 2.52 ± 0.30 64.33 < 0.0001 t 0.1815 2.934 5.413 P 0.8566 0.0046 < 0.0001 2.2 两组方案对膈肌运动幅度的改善效果
两组患者膈肌运动幅度在治疗4周及8周后均有所改善,干预4周后与干预前比较差异均有统计学意义(P < 0.001),干预8周后与干预4周后比较差异均有统计学意义(P < 0.001),治疗组改善程度优于对照组(P < 0.001);在治疗4周后,治疗组较对照组的膈肌运动幅度有改善,无统计学意义(P > 0.05),而在治疗8周后时,治疗组膈肌运动幅度较对照组有明显改善,具备统计学意义(P < 0.05),见表4。
表 4 两组治疗前后膈肌运动幅度比较($\bar x \pm s $ )Table 4. Comparison of Diaphragm motion range before and after treatment between of two groups ($\bar x \pm s $ )组别 n 膈肌运动幅度(cm) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 1.19 ± 0.41 1.36 ± 0.37 1.55 ± 0.32 7.643 0.0008 治疗组 35 1.17 ± 0.39 1.52 ± 0.43 1.81 ± 0.39 22.05 < 0.0001 t 0.2046 1.625 2.967 P 0.8385 0.1089 0.0042 2.3 两组方案对日常生活能力的改善效果
两组患者BI在治疗4周及8周后均有所改善,干预4周后与干预前比较差异均有统计学意义(P < 0.01),干预8周后与干预4周后比较差异均有统计学意义(P < 0.01)治疗组改善程度优于对照组(P < 0.001);在治疗4周后,治疗组较对照组的BI有改善,有统计学意义(P < 0.01),而在治疗8周后时,治疗组BI较对照组有明显改善,具备统计学意义(P < 0.001),见表5。
表 5 两组治疗前后BI评分比较($\bar x \pm s $ )Table 5. Comparison of BI before and after treatment between of two groups ($\bar x \pm s $ )组别 n BI 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 22.5 ± 7.69 31.50 ± 6.90 41.75 ± 5.20 66.57 < 0.0001 治疗组 35 24.25 ± 6.93 40.75 ± 6.12 56.75 ± 6.34 220.6 < 0.0001 t 0.9798 5.815 10.52 P 0.3308 < 0.0001 < 0.0001 3. 讨论
脑卒中后受损皮层发出到相应呼吸肌的皮质运动纤维减少,可致呼吸肌力量受损[11],卒中后肌肉力量不协调,致使呼吸肌协调运动障碍[12]。89. 0%的脑卒中患者存在吸气肌受损,82. 6%存在呼气肌受损[13]。脑卒中后可继发膈神经周围神经病变,呼吸肌运动功能进一步下降[14];皮层或脑干呼吸中枢受损所导致的膈肌中枢控制障碍,呼吸模式的异常(限制性通气障碍)[15]。脑卒中患者通常有膈肌偏移能力、肺活量、FEV1明显下降的现象[13]。目前尚无药物治疗及康复训练可以明确改善脑卒中患者呼吸肌功能,提高生活自理能力。寻找有效的康复训练方法,提高呼吸功能康复训练疗效,已成为重要的康复课题[16]。
近年来的一些研究显示实施以呼吸肌训练为主的胸部物理治疗可以提高患者肺功能指标中的FVC和 FEV1、吸气肌肌力和 6 min 步行距离[17],提高核心肌群稳定性,改善平衡及步行能力[18-19],降低心血管疾病及卒中死亡风险[20],改善脑卒中后疲劳。而MHI技术常用于机械通气患者,COPD患者,心脏术后等患者以改善患者肺部顺应性、呼吸道阻力、呼吸道压力、部分血流动力学指标[21],改善肺部感染,肺不张和相应的症状体征。
本研究采用MHI结合常规胸部物理康复的方法对脑卒中患者进行治疗,取得较好效果。治疗4周、8周后,治疗组的FVC、FEV1、膈肌运动幅度及BI程度均较对照组有明显改善。提示MHI对脑卒中患者膈肌运动及肺功能有积极的改善作用,主要考虑机制为:(1)MHI技术在辅助气囊的帮助下,改善呼吸频率,建立了从皮质运动中枢与膈肌的反馈联系机制,激活维系吸气肌群功能协调起重要作用的运动控制系统[22];(2)MHI技术使肺组织通气量显著性增加,明显扩张小呼吸气道,使得已出现塌陷和萎缩等表现的肺泡重新扩张[23];改变呼吸活动量,延缓吸气肌代谢反射变化开始的时间,减少乳酸等代谢副产物在呼吸肌内积累,降低刺激肌肉内的感受器向大脑发送信号,降低循环系统产生关闭反射几率,增加血流及氧运,促进代谢物排出,缓解肌肉疲劳;(3)MHI技术增加潮气量,降低吸气肌血液“窃流现象”发生率,增加运动肌的血流量,改善运动肌能量供应,增强运动耐力;(4)MHI技术增加肺容积,使患者的胸腔内压增加,增加呼气流速,改善呼吸肌力量,改善呼吸肌肌力与肺组织弹性,保证胸廓扩张度,增强咳嗽效率;(5)MHI技术使参与气体交换的肺泡增加,通气血流比例改善,使氧和指数上升,相应的症状和体征得以改善;吸气末屏气使得气体均匀分布在不同肺泡之间,肺泡稳定性和肺组织顺应性均明显增加,有助于加强和锻炼患者的自主呼吸运动,呼气相MHI作用类似阈值压力负荷呼吸肌训练可以改善脑卒中患者的呼吸肌功能[16]。
此次研究实验结果表明,MHI治疗可以改善脑卒中患者的膈肌运动幅度、肺功能及日常生活能力。在脑卒中患者的康复中值得重视及推广。但由于此次研究样本量小,观察时间短,结果有一定局限性,有待进一步持续观察。
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表 1 2组一般资料比较(
$\bar x \pm s $ )Table 1. Comparison of two groups of general data (
$\bar x \pm s$ )组别 n 年龄(岁) 性别(男/女,n) 病变性质脑出血/脑梗死(n) 吸烟(n) 吞咽困难(n) 对照组 32 67.1 ± 7.14 12/20 8/24 7 12 治疗组 35 68.2 ± 6.72 19/16 10/25 6 10 t/χ2 0.649 1.895 0.109 0.2394 0.6043 P 0.5182 0.1687 0.7418 0.6247 0.437 表 2 两组治疗前后FVC比较(
$ \bar x \pm s$ )Table 2. Comparison of FVC before and after treatment between of two groups (
$\bar x \pm s $ )组别 n FVC(L) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 2.63 ± 0.32 2.67 ± 0.33 2.85 ± 0.28 4.551 0.013 治疗组 35 2.60 ± 0.31 2.79 ± 0.31 3.12 ± 0.29 26.31 < 0.0001 t 0.3833 1.535 3.870 P 0.7027 0.1297 0.0003 表 3 两组治疗前后FEV1比较(
$\bar x \pm s $ )Table 3. Comparison of FEV1(L)before and after treatment between of two groups (
$\bar x \pm s $ )组别 n FEV1(L) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 1.83 ± 0.22 1.88 ± 0.28 2.11 ± 0.32 9.340 0.0002 治疗组 35 1.82 ± 0.23 2.07 ± 0.25 2.52 ± 0.30 64.33 < 0.0001 t 0.1815 2.934 5.413 P 0.8566 0.0046 < 0.0001 表 4 两组治疗前后膈肌运动幅度比较(
$\bar x \pm s $ )Table 4. Comparison of Diaphragm motion range before and after treatment between of two groups (
$\bar x \pm s $ )组别 n 膈肌运动幅度(cm) 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 1.19 ± 0.41 1.36 ± 0.37 1.55 ± 0.32 7.643 0.0008 治疗组 35 1.17 ± 0.39 1.52 ± 0.43 1.81 ± 0.39 22.05 < 0.0001 t 0.2046 1.625 2.967 P 0.8385 0.1089 0.0042 表 5 两组治疗前后BI评分比较(
$\bar x \pm s $ )Table 5. Comparison of BI before and after treatment between of two groups (
$\bar x \pm s $ )组别 n BI 治疗前 4周后 8周后 F P 对照组 32 22.5 ± 7.69 31.50 ± 6.90 41.75 ± 5.20 66.57 < 0.0001 治疗组 35 24.25 ± 6.93 40.75 ± 6.12 56.75 ± 6.34 220.6 < 0.0001 t 0.9798 5.815 10.52 P 0.3308 < 0.0001 < 0.0001 -
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