肺康复系列丨神经肌肉电刺激在慢性阻塞性肺疾病康复中的应用

文章来源: 中华物理医学与康复杂志 2017年1月

文章作者: 贾功伟 李娜 殷樱 黄荣忠 虞乐华 贾朗

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是危害人类健康的常见疾病之一，由于该病反复发作并呈进行性加重，使患者的生存质量持续下降，给家庭和社会带来沉重负担。多年的研究结果证实，肺康复对于呼吸系统疾病患者切实有效，其中运动训练是综合性肺康复方案的基础，尤其是下肢运动训练。但是由于国内认识相对不足和医疗环境的特殊性，以运动训练为主的主动康复训练模式在重度及极重度COPD患者的肺康复中开展相对迟缓。神经肌肉电刺激是一种被动锻炼方式，近年来的研究发现，神经肌肉电刺激可以用于肺康复。本研究比较神经肌肉电刺激及下肢主动运动训练对COPD患者肺功能、运动功能、生存质量等的影响，探讨神经肌肉电刺激代替下肢主动运动训练的可行性。

对象与方法

一、研究对象

人选标准：①符合2007年中华医学会《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》的诊断标准；②改良英国医学研究会(modified British Medical Research Council，mMRC)呼吸困难分级量表3级或4级；③自愿签署知情同意书。同时排除双下肢髋关节及膝关节疾病患者、双下肢有金属内置物患者、神经肌肉疾病患者、安置心脏起搏器或动脉支架患者。选取2012年12月至2014年12月在重庆市医科大学附属第二医院住院的COPD患者78例，至研究结束共脱落患者10例，最终纳入研究患者共68例，按照随机数字表法将其分为神经肌肉电刺激组(36例)和运动治疗组(32例)。2组患者年龄、性别、COPD全球倡议分级等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，详见表1。

二、治疗方法

2组患者均进行有效的药物治疗、氧疗及其他基础康复治疗，包括健康教育、营养支持、咳嗽训练及呼吸训练，在此基础上神经肌肉电刺激组进行双下肢神经肌肉电刺激，运动治疗组进行双下肢肌力、耐力训练。

1.神经电刺激：应用日本产ES-420多功能电刺激治疗仪，刺激强度 50 Hz，波形为双相平衡波，正相方波，负相正弦波，双极法放置电极，主要强化双下肢股四头肌和胫前肌群，两个电极分别放置于肌腹近端及远端，电流强度以能引起肌肉明显可见收缩而无疼痛为度，每次20 min，每日2次，每周5 d，连续治疗8周。每次治疗由同1位物理治疗师进行操作。

2.双下肢肌力、耐力训练：采取渐进抗阻训练方法为主的运动治疗，主要是屈膝及伸膝训练，训练10次运动为1组，共3组，每组问休息2 rain，第1、2、3组训练所用负荷依次增加，每日2次，每周5 d，连续8周。

三、康复评定指标

所有受试者均于治疗前及治疗8周后(治疗后)进行康复评定。

1.肺功能检测：检测指标包括第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in first second,FEV₁)、FEV₁占用力肺活量(forced vital capacity,FVC)百分比(FEV₁／FVC)等。

2.多因素分级系统评定：多因素分级系统对COPD呼吸相关死亡或其他原因所致死L的预测作用优于单独使用FEV₁。包括体重指数(body mass index,BMI)、FEV₁占预计值百分比、MRC气促分级和6 min步行距离测试(6-min walk distance test,6MWD)。

3.股四头肌等速肌力测试：采用ISOMED 2000等速肌力测试训练系统对患者进行双下肢股四头肌峰力矩测试。

4.运动心肺功能测试：采用美国产心肺运动功能仪对患者进行测试，指标包括摄氧量(VO_2max)、最大功率(W_max)与力竭时间。测试过程中患者出现难以忍受的呼吸困难、血压及心率明显异常或自觉明显不适时终止测试。

5.圣乔治呼吸问卷(St George's respiratory questionnaire,SGRQ)：包括症状、活动能力及疾病影响，总分100分，分值越高表示患者生存质量越差。

四、统计学方法

采用SPSS 17.0版统计学软件进行数据处理，计量资料用(x±s)形式表示，两组之间比较采用独立样本 t 检验，计数资料比较采用卡方检验，相关性分析采用Pearson双变量相关分析，P<>

结  果

治疗前，2组患者肺功能指标、多因素分级系统评定、股四头肌峰力矩、心肺功能、SGRQ比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。与组内治疗前比较，2组患者FEV₁、FEV₁／FVC均有所改善(P<>₁占预计值百分比、MRC、6MWD均较组内治疗前改善，运动治疗组BMI、FEV₁占预计值百分比、MRC、6MWD较组内治疗前改善(P<>神经肌肉电刺激组治疗后BMI、6MWD与运动治疗组比较，差异有统计学意义(P<><>_2max、W_max较组内治疗前增加(P<>_2max、W_max力竭时间较组内治疗前增加(P<><><>

讨  论

美国胸科医生学院和美国心血管肺康复协会2007年更新的肺康复循证医学指南中，将下肢运动训练作为COPD患者肺康复的强制性内容，推荐级别为1A级。但在临床实际工作中，某些重度及极重度COPD患者由于呼吸困难、心力衰竭等病情原因不能配合，或由于认识的误区而拒绝下肢肌肉运动训练。目前，有研究发现，神经肌肉电刺激可以增加COPD患者股四头肌肌力。

本研究脱落患者10例，均为COPD症状加重不能坚持参加研究。在研究过程中未出现康复训练诱发呼吸困难、心绞痛、严重心律失常等病例。本研究显示，COPD患者进行以主动下肢肌力训练或神经肌肉电刺激为主的综合康复训练是安全可行的，与其他研究结果一致。

肺功能在肺康复评价中具有重要的临床意义。呼吸困难是影响COPD患者生活的症状之一，目前国内外的研究尚未完全证实肺康复能确切改善COPD患者的肺功能。本研究患者经8周综合治疗后，FEV₁、FEV₁占预计值百分比、FEV₁／FVC均有明显改善。多因素分级系统评定包括BMI、FEV₁占预计值百分比、MRC气促分级和6MWD，比FEV₁能更好地预测死亡和健康相关生活质量，是一种较好地预测COPD患者病情及预后的分级评估系统。经过8周的治疗，神经肌肉电刺激组患者同运动治疗组患者一样，FEV₁占预计值百分比、MRC气促分级和6MWD均较康复治疗前改善，运动治疗组患者BMI较治疗前变化明显，神经肌肉电刺激组患者BMI较治疗前无明显变化。

重度及极重度COPD患者的户外活动时间明显减少，日常生活无法恢复到发作前的水平，与年龄及FEV₁等指标相比，下肢骨骼肌收缩力下降与患者的生命质量和病情加重密切相关。COPD患者常有骨骼肌I型肌纤维(耐疲劳的慢收缩氧化型)比例下降，Ⅱ型肌纤维(易疲劳的快收缩糖酵解型)比例升高，这种肌纤维比例的改变是COPD患者易疲劳的可能机制之一。神经肌肉电刺激能够通过激活肌纤维运动单位，通过传人神经激活脊髓神经元下调运动神经的反馈机制使特定的肌群被动性地节律性收缩，从而防止失神经支配肌肉的萎缩；同时电刺激还具有改善肌肉血液循环、改善淋巴回流、保证肌肉正常代谢等作用。经8周康复训练，神经肌肉电刺激组患者同运动治疗组患者一样，双下肢股四头肌峰力矩较康复治疗前改善，但是组间比较，运动治疗组改善更加明显，证明神经电刺激可以改善COPD患者下肢骨骼肌收缩力和步行能力，但下肢运动训练仍是COPD患者肺康复的首选康复方案。

运动心肺试验是评估运动耐力的“金标准”。本研究结果表明，神经肌肉电刺激和下肢运动训练均可显著增加COPD患者的运动耐力(VO_2max、W_max力竭时间)，这与其他研究结果一致。神经肌肉电刺激可能通过激活肌纤维运动单位和通过传入神经激活脊髓神经元下调运动神经的反馈机制使下肢肌群被动性地节律性收缩，使下肢肌肉力量增强，运动耐力提高。

COPD患者的康复治疗，除需改善患者的临床症状外，还需改善患者的生存质量。SGRQ主要用于评估COPD患者生存质量的变化情况。经过8周治疗，2组患者的生存质量均得到明显改善，原因可能是由于患者运动耐力及肌力改善后，运动能力及日常生活能力提高，自信心增强。

目前，作为被动锻炼形式的神经肌肉电刺激易于被医生和患者接受，以神经肌肉电刺激和下肢运动训练为基础的综合治疗方案均可改善重度及极重度COPD患者的心肺功能、运动能力和生存质量。因此，神经肌肉电刺激和下肢运动训练均可作为COPD患者肺康复的基础，但下肢运动训练仍是COPD患者肺康复的首选康复方案。

呼吸神经肌肉刺激仪

呼吸神经肌肉刺激仪，是一款可有效改善肺通气功能，促进肺康复的呼吸治疗设备。

通过6对体外电极，对膈神经和腹肌进行协同反馈式电刺激，使膈肌和腹肌规律性收缩，增加潮气量，促进肺泡内CO2排出，达到减轻呼吸困难症状，逐步增强呼吸肌肌力和耐力，提高运动能力，改善生活质量的目的。