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    呼吸神經肌肉刺激儀在慢阻肺患者呼吸康復中的應用

    發布時間:2022-01-07

    案例概要

    目的:研究體外膈肌和腹肌聯合刺激在穩定期慢性阻塞性肺疾?。–OPD)患者中的應用效果。

    方法:以“慢性阻塞性肺疾病全球倡議2017版(GOLD2017)”標準確診的COPD穩定期患者為研究對象,選取96例穩定期COPD患者,第一秒用力呼氣量(FEV1)<50%預計值,以隨機數字表法分為藥物治療組(n=32)、單獨膈肌刺激組(膈肌刺激組,n=34)以及膈肌、腹肌聯合刺激組(聯合刺激組,n=30)。藥物治療組采用一般呼吸鍛煉、健康教育及常規藥物治療,膈肌刺激組在常規藥物治療的同時進行體外膈肌起搏器刺激治療,而聯合刺激組在常規藥物治療同時進行對膈肌、腹肌的聯合刺激治療,電刺激強度為40Hz,治療時間30min,治療周期20d。20d后對患者肺功能FEV1、用力肺活量(FVC)、每分鐘最大通氣量(MVV)、呼氣峰流速(PEF)、6分鐘步行距離(6MWD)及雙側膈肌活動度等指標進行監測。結果聯合刺激組雙側膈肌活動度大于其他2組(P<0.05),膈肌刺激組膈肌活動度亦大于藥物治療組(P<0.05)。聯合刺激組患者FEV1、FVC、MVV、PEF和6MWD均優于其他2組(P<0.05),且膈肌刺激組患者此5項指標亦優于藥物治療組(P<0.05)。

    結論:對COPD穩定期患者進行體外膈肌和腹肌聯合刺激,可以作為一種改善COPD患者肺功能和生活質量的新方法。

    關鍵詞:肺疾病,慢性阻塞性;呼吸??;電刺激療法;呼吸功能試驗;康復


    前言

    慢性阻塞性肺疾?。–OPD)是一種嚴重危害人類健康的常見病、多發病,已成為全球性的公共衛生問題。在全球范圍內,COPD是發病率和病死率均為第4位的疾病,而且由于目前對COPD在預防、識別、診斷和治療的努力不夠,預計其發病率和病死率在10年內將上升到第3位。Wang等的研究顯示,我國COPD總體患病率為8.6%,其中男性患病率高達11.9%,女性為5.4%,40歲以上人群患病率達13.8%。COPD患者肺功能進行性下降,呼吸肌易發生疲勞,臨床上表現為呼吸困難及呼吸運動不協調。呼吸肌群中膈肌是最主要的吸氣肌,占吸氣功能的60%;肋間內肌、腹直肌、腹橫肌則是主要的呼氣肌。肺康復治療是目前COPD防治領域關注和研究的重點和熱點。呼吸神經肌肉刺激儀可用于慢性肺部疾病的康復訓練,改善呼吸肌功能,降低慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者的插管率、住院天數及住院費用。本研究采用呼吸神經肌肉刺激儀對COPD 穩定期患者膈神經、腹直肌和腹橫肌進行聯合電刺激,取得了良好的效果,現報告如下。


    1. 對象與方法

    1.1 研究對象

    為2018年8月—2019年5月在天津市胸科醫院呼吸與危重癥醫學科門診就診的COPD穩定期患者96例,其中男66例,女30例?;颊呔鶠橐罁奥宰枞苑渭膊∪虺h2017版(GOLD2017)”診斷標準肺功能檢查診斷為COPDⅢ、Ⅳ級的患者。所有患者自愿參加臨床試驗并簽署知情同意書。

    1.2 納入標準

    (1)年齡40~75歲,性別不限。(2)吸入支氣管舒張劑后第一秒用力呼氣量(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%且FEV1<50%預計值的COPD穩定期患者。

    1.3 排除標準

    (1)處于AECOPD者。(2)需使用呼吸興奮藥物聯合治療者。(3)建立有創或無創機械通氣者。(4)心力衰竭且美國紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級為Ⅲ~Ⅳ級者。(5)入組前1個月有不穩定型心絞痛或心肌梗死。(6)體內植入心臟起搏器及其他電刺激裝置者。(7)由于腦卒中、神經肌肉疾病、關節退行性變等其他非呼吸系統疾病原因所致的運動受限者。(8)中重度肝、腎功能不全者。(9)胸、腹部存在皮膚損傷或外科手術后傷口尚未愈合者。(10)體表電極過敏者。(11)孕婦(妊娠試驗陽性)及哺乳期婦女。(12)存在精神疾患,嚴重聽力、視力障礙等導致不能良好配合者。(13)1個月內參加其他臨床試驗者。(14)不能按期隨訪者。

    1.4 分組及研究流程

    將符合標準的患者以隨機數字表法分為藥物治療組(n=32)、單獨膈肌刺激組(膈肌刺激組,n=34)以及膈肌、腹肌聯合刺激組(聯合刺激組,n=30)。所有患者入組當日完善病史采集、肺功能檢查、6分鐘步行距離(6MWD)、血氣分析、改良呼吸困難指數(mMRC)評分、慢性阻塞性肺疾病評估測試量表(CAT)評分、BODE評分(即體質指數、氣流阻塞程度、呼吸困難及運動能力的綜合判斷評分)等相關資料。藥物治療組采用一般呼吸鍛煉、健康教育及常規藥物治療;膈肌刺激組在藥物治療組基礎上行體外膈肌起搏器干預,患者取坐位,膈神經刺激電極分別貼在左、右兩側頸部胸鎖乳突肌外緣下1/3處,參考電極分別貼在兩側胸大肌表面上,設置參數,刺激強度為40Hz,治療時間為30min;聯合刺激組在單純膈肌刺激組的基礎上加用2對腹肌刺激電極,1對治療電極對稱地放置在前部腹直肌表面,參考電極置于其下方30cm處;另1對治療電極放置在兩側腹斜肌表面,2個參考電極置于相應治療電極外側10cm處,刺激強度為40Hz,治療時間為30min。3組患者治療周期為20d,分別收集3組患者在治療前及治療20 d后的相關數據,包括:(1)肺通氣功能檢查。FEV1、FVC每分鐘最大通氣量(MVV)、呼氣峰流速(PEF)。(2)6MWD。(3)雙側膈肌隨呼吸運動的活動度。采用3.5 MHz超聲探頭測量。

    1.5統計學方法

    采用SPSS22.0統計分析軟件對數據進行處理。計量資料用均數±標準差(x±s)表示,組間比較采用方差分析,多重比較采用LSD-t檢驗;計數資料的比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。


    2. 結果

    2.1各組一般臨床資料

    3組患者性別、年齡、身高、體質量、吸煙史、基礎血壓、血氣分析等一般情況比較差異無統計學意義;患者COPD病程、肺大皰、肺氣腫、肺動脈高壓、肺心病、冠心病等疾病資料及日常使用吸入性糖皮質激素(ICS)、長效抗膽堿能藥物(LAMA)、長效β2受體激動劑(LABA)等用藥情況比較差異無統計學意義;3組患者治療前mMRC評分、CAT評分、BODE評分比較差異無統計學意義,3組患者 COPD 嚴重程度一致,具有可比性,見表1~3。


    2.2各組治療前后膈肌活動變化

    3組患者在治療前雙側膈肌活動度一致,差異無統計學意義。治療后聯合刺激組雙側膈肌活動度大于其他2組,膈肌刺激組膈肌活動度大于藥物治療組(P<0.05),見表4。


    2.3各組治療前后6MWD及肺功能指標變化

    治療前3組FVC、FEV1、PEF、MVV、6MWD差異無統計學意義。治療后聯合刺激組上述指標均優于其他2組,膈肌刺激組優于藥物治療組(均P<0.05),見表5。


    3. 討論

    因長期處于過度吸氣狀態,COPD患者胸廓發生改變,肋骨上抬,肋間隙增寬,胸廓前后徑加大,形成“桶狀胸”,導致膈肌移動度下降,通氣能力減低;同時,由于胸廓結構的改變,造成患者整個呼吸肌群協同工作能力下降,導致其呼吸功能進一步惡化。神經肌肉刺激可用于COPD患者的輔助呼吸治療,協助改善其肌肉力量,臨床上常見的電刺激設備對吸氣肌訓練較多,多見于膈肌的康復訓練。本研究顯示,與單純藥物治療相比,單獨對膈肌進行電刺激即可改善COPD患者的肺功能狀態,改善通氣功能。游秋煙等報道單純應用體外膈肌起搏器能有效改善穩定期COPD患者的肺通氣功能及運動能力,提高日?;顒幽芰吧钯|量,本研究與之相符。同時,腹肌作為最主要的呼氣肌,對其進行電刺激作為一種改善呼吸肌功能的方法在臨床中受到越來越多的重視。Gollee等報道通過腹肌電刺激可以改善呼吸功能。國內也有研究者嘗試同時對膈神經和腹肌應用不同頻率的電刺激來改善患者的通氣功能,結果證實,同時電刺激吸氣肌和呼氣肌會產生協同作用,使膈肌和腹肌有規律地收縮,更有利于膈肌活動及潮氣量增加,促進肺泡內CO2排出,改善肺通氣功能,從而提高患者呼吸肌的肌力和耐力,是一種較好的訓練方法。對腹肌進行電刺激能改善肺功能,主要原因包括:(1)對腹肌進行電刺激可增加腹肌收縮,加大呼氣壓力,改善呼氣流速,進而改善肺功能。(2)對腹肌進行電刺激可減少肺容量、功能殘氣量及降低吸氣過程中彈性回縮力,提高呼吸效率,改善肺功能,而COPD患者大多呈現肺過度充氣的狀態。(3)對腹肌進行電刺激可以強化呼氣肌的力量和耐力,通過增加腹腔壓力,改善患者的咳嗽功能,增強其呼吸道分泌物的清除能力,進而改善肺功能。

    本研究通過體外電極同時對膈神經和腹肌進行聯合電刺激,結果顯示該組各項指標比單純膈肌刺激組、常規藥物治療組均有明顯改善。原因包括:(1)本研究顯示聯合刺激組膈肌力量增強,膈肌活動度增加,通氣功能改善。Jung等報道同時進行腹肌和膈肌刺激可以增加膈肌厚度,增強膈肌的收縮力度,反饋式增加對膈肌的鍛煉,本研究與之相符。

    (2)本研究顯示同時對呼氣肌和吸氣肌進行電刺激,強化呼吸肌群的耐力和力量,可以使患者呼吸運動恢復協調,進而達到改善肺功能的治療目的。而既往文獻報道,COPD患者多會出現胸廓結構改變,呼吸運動不協調,繼而發生肺功能的進一步惡化,加重呼吸困難。(3)結合本研究的結果,筆者認為同時通過體外電極對膈神經和腹肌進行功能性電刺激不僅可以分別對吸氣肌和呼氣肌進行鍛煉,加強肌肉力量,改善其生理功能,而且此兩種鍛煉具有反饋協同性。Oh等報道,對膈肌等吸氣肌的訓練亦可增加腹部肌肉厚度,從而增加呼氣肌的力量,改善患者的肺功能,本研究與之相符。故同時刺激腹肌及膈神經可以使患者獲得較單一治療更大的益處。既往文獻報道,頸動脈體敏感性的變化是導致疾病相關的呼吸紊亂和自主神經功能失調的主要因素。在本研究中,放置于頸部的膈神經刺激電極在刺激膈神經的同時,有可能會刺激到頸動脈體,進而對頸動脈體的神經電化學功能產生影響,在一定程度上改變對呼吸的調控,這也是今后要研究的重點。

    綜上,呼吸神經肌肉刺激儀通過體外電極對膈神經和腹肌進行反饋協同式電刺激可增加患者肌肉力量,改善通氣狀態,減少肺容量,同時可以幫助恢復呼吸活動的整體協調性,改善肺功能,提高患者的生活質量。本研究表明膈肌、腹肌聯合刺激較單純膈肌刺激聯合藥物治療及單純藥物治療對患者的呼吸康復治療有更好的效果。


    作者:李伯君,趙曉赟,胡秀娟,張力,李冠華,楊學瑾,李月川

    研究所用產品

    呼吸神經肌肉刺激儀(北京雅果科技有限公司)

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