呼吸机依赖患者呼吸康复锻炼的研究进展

呼吸机依赖（dysfunctional ventilatory weaning response ，DVWR）是指患者脱离呼吸机后不能自行调节，从而干扰并延长了脱机过程。随着机械通气理论和技术的不断进步，机械通气在ICU的应用日益普遍。呼吸机已经成为治疗各种原因引起的急慢性呼吸衰竭患者的有力手段^[1]。临床上大约20％～30％机械通气的患者存在困难撤机或延迟撤机现象^[2-3]，Dasgupta等研究指出呼吸监护室的DVWR发生率为13％^[4]。Pattison等^[5]研究发现，DVWR会抑制患者的咳嗽、排痰能力，增加肺部感染的机会和途径，增加了患者病死率。此外DVWR与院内获得性肺炎的发生、呼吸肌废用性萎缩、负性情绪的增加也密切相关。因此有效的呼吸康复锻炼是减少呼吸机使用时间、缩短住院天数、降低医疗成本、减轻患者痛苦、减少并发症的重要途径。本文主要分析DVWR患者的呼吸康复方面的研究进展。

1呼吸机依赖

1.1 诊断标准  

DVWR十分常见，但尚无统一的诊断标准。临床上常根据以下指征作出诊断：①应用呼吸机时间≥72h。②脱机后自主呼吸频率>25 次/min，心率>120次/min，通气量>10L/min，吸入氧浓度（Fi0₂）<40％，动脉血氧分压（Pa0₂）<60 mmHg，动脉血pH<7.25。③在脱机1h内，导管内Fi0₂<40％，患者出现缺氧和呼吸劳累拒绝拔管，有强烈上机通气愿望。④停机拔管后72h内因病情恶化再次插管行机械通气。⑤ 可伴胸闷、躁动、大汗等^[6]。

1.2 DVWR产生的危险因素 

①原发病未得到完全控制：肺部本身的疾病可导致肺顺应性下降，通气阻力增加，换气功能障碍通气量增加均可增加呼吸肌的负担，导致DVWR发生的重要原因^[7]。②代谢性因素：机械通气患者由于气管内置管或气管切开，此外老年患者多见，机械通气时机体又处于高代谢状态，导致机械通气患者患者营养不足，机体通过分解蛋白质来提供能量，引发呼吸肌肌力和功能下降,增加患者对呼吸机的依赖性^[7]。③呼吸肌功能障碍：控制性机械通气中离体膈肌肌束的等长最大痉挛收缩力在12h、24h、48h、72h时分别下降了18％、25％、38％和52％^[8]。长时间的机械通气可使呼吸肌制动，进而发生废用性萎缩，使得患者发生DVWR。④精神心理因素：长时间机械通气治疗后患者病情减轻，使得患者对自身呼吸能力产生怀疑，并且在心理上对呼吸机有一定程度上的依赖^[9]。⑤其他：刘鹏珍等^[10]研究发现气管插管内径的大小也影响撤机结果，内径越小，气道阻力增大，导致DVWR的可能性越大。此外还有文献报道^[11]DVWR与呼吸道管理不善、撤机时间的选择、通气模式的选择等医源性损伤有关。

1.3 DVWR产生的治疗  

①药物治疗：Maes等研究显示蛋白酶抑制剂可通过阻断蛋白酶对膈肌纤维的分解从而延缓呼吸机萎缩的进程^[12]。应用合成代谢药物如类胰岛素生长因子（IGF-l）和脑垂体生长激素能够减轻膈肌萎缩并增强机械通气患者的呼吸肌肌力^[13]。此外还有关于抗氧化剂的应用研究^[14,15]表明：给外科重症患者辅助性抗氧化剂(维生素E和C)治疗后,机械通气时间较对照组缩短。②手术治疗：DVWR患者也可在仔细筛选的基础上接受肺移植手术。研究显示经选择的或稳定的DVWR患者,肺移植1年生存率与常规肺移植患者相仿，术后机械通气和住院时间则明显延长^[16]。

2 DVWR患者的呼吸康复锻炼

2.1 呼吸肌锻练  肺通气功能30％有赖于胸式呼吸、70％由膈肌上下活动完成。腹式呼吸可明显提高有效通气量、肺的伸缩性。膈肌每向下移动1cm即可增大肺通气量250-300ml^[17]。因此应同时配合腹式呼吸加强呼吸肌训练对DVWR患者有重要意义。

2.1.1 呼吸操  

苏发英等^[18]研究指出，指导意识清醒的患者深吸气和呼气,频率控制在16-18次/min ,每天练习2-3次,每次30min。协助患者进行肢体功能锻炼等运动以锻炼呼吸肌。结果显示可以提高呼吸肌的耐力和收缩力，对于预防和改善呼吸肌疲劳有重要意义。

2.1.2 中医特色呼吸操  

陈锦秀^[19]等将传统的“六字诀呼吸操”应用于慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)患者的康复训练，通过“嘘，呵、呼、啊、吹、嘻”这特定六字的吐纳训练来调整和控制体内气流的升降出入，进而改善人体肝、心、脾、肺、肾、三焦等脏腑功能，维持全身气机平衡。由试验员指导患者进行全身呼吸操的训练。训练频率为1次/天,30min／次。研究结果显示可以延缓肺功能进行性下降，显著提高患者的运动耐力。因此在无创机械通气DVWR患者中开展“六字诀呼吸操”对改善肺功能，提高呼吸肌肌力有积极的治疗意义。

2.1.3 器械辅助

Sprague等^[20]研究指出吸气肌阈值锻炼装置可改善吸气肌肌力并提高最大吸气压(MIP)。王兴旗等^[21]改良设计的阈值压力吸气肌锻炼装置也可提高吸气肌力量和吸气肌耐力。此外还有膈肌起搏器：植入式膈肌起搏器（implanted diaphragm pacers，IDP）和体外膈肌起搏器（external diaphragm pacemaker，EDP）两种。前者具有创伤性，会导致医源性并发症，包括植入电极手术时损伤膈神经、疤痕压迫神经、局部组织感染、电极脱位等^[22]。陈锐等^[23]应用EDP配合高频通气治疗COPD合并Ⅱ型呼吸衰竭患者疗效肯定，且无明显副作用。

2.2肢体锻炼

2.2.1 国外研究现状

Nava在急性呼吸衰竭患者中进行分步全身呼吸锻炼：早期被动关节活动→早日下床活动→呼吸肌和骨骼肌训练→下肢踏车训练。2次/天，30—45min/次。锻炼后患者6min步行实验（6－MWT）、MIP、呼吸困难症状均有明显改善^[24]。Chiang等^[25]在机械通气＞14天的患者中开展全身物理治疗：肢体训练（床上被动活动关节→床边主动活动→协助离床活动）和呼吸肌训练 （主要是膈肌运动训练），每周锻炼5天，每次锻炼时间根据患者的具体情况而定。6周锻炼后患者四肢肌肌力、MIP、巴塞尔指数(Barthel Index,BI)、功能独立性评价 (FIM)明显提高。机械通气期间膈肌、肋间肌、腹肌的整体锻炼，促进患者完成吸气和用力呼气，对预防DVWR有重要意义。

2.2.2 国内研究现状

在健康成人中，肌肉大约能占到体重的45%。在完全卧床期间，肌肉重量每周减少5%，并以这样的速度下降，其中骨骼肌强度每天以1−1.5%的速度下降^[26]。因此早期预防肌肉功能下降，在DVWR患者中非常重要。徐建宁^[27]等研究指出，依次四肢被动运动（握拳和双上肢上举练习，双下肢屈曲90°、直腿抬高30°，两腿交替练习，5-10min/次，3次/天，并每隔2h翻身侧卧）→床上坐立直（床头抬高，鼓励患者按照上述方法进行主动运动，维持坐姿20min，3次/天）→病情允许的情况下，逐渐抬高床头至半坐位，运动方法同上。→过渡至床旁椅子坐立运动（鼓励患者尽可能坐于床旁；协助患者至床边椅子上就坐，20min/天）。这种逐步推进的运动疗法可明显改善患者心肺功能，延缓肌肉萎缩促进患者早日脱机。患者带有呼吸机管路及引流管使肢体锻炼变得困难，肢体锻炼的适应证、禁忌证及操作的标准、规范还有待通过严谨的临床对照研究来进一步确定。

2.3 电疗法（electrical stimulation ，ES）  

应用各种电疗或电磁场预防和治疗疾病的方法称电疗法。ES通过刺激周围肌肉的肌力来提高运动能力，Zanotti等^[28]在长期机械通气患者中进行ES：频率8Hz、波宽250μs（5min左右）→频率35Hz、波宽350μs（25min左右），每周5天，每天根据患者耐受情况约30min，持续4周。治疗结束后患者肌力明显改善，离床活动时间提前。神经肌肉电刺激能增强已萎缩肌肉的肌力，能使长期制动的肌肉分解代谢减弱，蛋白降解产物减少。但在国内开展较少，需要大量临床随机对照试验进一步研究，为DVWR患者中提出安全、有效地电刺激标准疗法。

2.3其他康复护理措施  除了呼吸康复锻炼，专家也建议了其他可能减低DVWR的措施，包括以下几个方面。

2.3.1 综合物理治疗  

景继勇等^[29]对机械通气给患者实施综合胸部物理治疗（膨肺→体位引流→肺部扣打和震荡→肢体运动）研究显示胸部物理治疗能促使肺部分泌物的的排出。痰液的排出从而提高了氧合水平,患者的血氧饱和度、氧分压指标排痰后较排痰前明显升高。胸部物理治疗时产生振动，使附着在深部支气管壁的痰液及分泌物松动，随着气流从肺的末稍部位向前移动，使痰液及分泌物集中于气管或上呼吸道。此外肺部扣打和震荡通过手掌力量的传送促进局部血液循环和局部肌肉振动，可提高呼吸肌的耐力。

2.3.2 体位干预  

柳韦华^[30]等研究显示ICU患者床头抬高角度的均数是22.7°，床上卧位77．7％为仰卧位，12.23％为右侧卧位，9.83％为左侧卧位。与Evans^[31]的研究结果相符。疾病的严重程度与床头抬高角度存在明显的负相关，若无禁忌症可将床头抬高30-45°^[32],直立或端坐位可使膈肌发挥最大作用，DVWR患者在配合呼吸锻炼方法的同时尽最大限度抬高床头或端坐训练膈肌功能，可使患者膈肌下降，胸腔容积相对增大，为撤机做准备。

2.3.3 营养支持 

利用Harris—Benedict公式或代谢间接测热法。机械通气患者被推荐的热能来源为50％-60％糖类、20％蛋白质、20％-30％脂肪。合理的营养支持应降低总热能的摄入或以脂肪乳取代部分或大部分糖类，准确估算蛋白质摄入量(氮丢失量+2)×6.25，维持正氮平衡^[17]。营养支持除补充热营养外，必须维持酸碱平衡及纠正电解质紊乱，必要时监测和补充微量元素，以维持正常水平。合理的营养支持是危重症患者治疗中的一个重要环节,在撤机过程中适当补充营养，给予足够热量可增强呼吸肌功能，减少DVWR，提高撤机的成功率。

2.3.4 脱机模式  

①间断脱机锻炼（spontaneous breathing trials,SBT）：又称自主呼吸实验，临床情况明显改善时，严格观察患者生命体征，开始白天试脱机2-3次/天，每次停机的时间为20-30min，以后逐渐延长到每次停用1-2h。若无异常情况出现，可逐步延长停机的时间。2天后患者能够自己呼吸，才考虑做夜间脱机^[17]。②智能监护(SmartCare):按照知识库系统(knowledge-based system，KBS)原理设计的脱机模式，依据患者在机械通气过程中的潮气量(V_T)、呼吸频率(RR)和呼气末CO₂分压(P_ETCO₂)，自动调节压力支持通气(PSV)水平，在较低的压力支持水平下通气，达到脱机锻炼的目的^[33]。

2.3.5 心理干预  

积极改善患者负面情绪，安排患者与熟悉和信任的护士共同制订脱机方案，说明脱机过程中可能产生轻度气促等不适，让患者对脱机过程有思想准备。教会患者缩唇呼吸、深呼吸等呼吸方法。包括1给患者讲解病情及目前自身情况，鼓励患者以积极的态度治疗。并向患者及时反馈生命体征平稳的信息。2转移注意力，听音乐、给患者读报纸等。3嘱患者放松、闭眼、深呼吸，并抚摩患者胸部，必要时让家属紧握患者双手，给予其心理支持^[34]。由于亲情能给患者焦虑的安慰，可适当增加患者家属经常性短时间探视。4医务人员避免在床边小声议论患者的病情，以免加重患者的焦虑心理。5同时善于用非语言交流，有预见性的解决患者的心理障碍，比如按床头铃、笔谈、手势或会话卡，通过这种无声的交流可增强患者对护理人员的信任，消除恐惧感，使患者安心治疗。6用恰当的方式拒绝患者的不合理要求，消除对周围人的依赖心理。

2.3.6评估干预  

①观察记录卡：李素红等^[35]研究指出，为使用呼吸机的患者建立统一的呼吸机观察记录卡可降低使用呼吸机产生的意外事故、护理缺陷、护理差错的发生，提高护理服务质量，便于护理管理，增进护患关系，减少护患纠纷。②临床评分系统：Burns等^[36]将多因素临床评分系统应用于撤机影响因素的评估，并根据评估方案制定撤机方案，显著提高了撤机成功率。笔者认为在预防DVWR方面呼吸机观察记录卡记录的内容缺乏特异性记录指标，如何设计一个切实可行的观察记录表，还要进一步研究。

3 小结

DVWR产生的原因多而复杂且大多同时存在。有效地呼吸康复锻炼对保持患者呼吸肌功能、减轻肺功能受损程度、提高患者呼吸功能有重要意义。护理人员应准确判断DVWR产生的原因并及时给予纠正，对于易发生DVWR的患者，在使用呼吸机开始时就应考虑撤机问题并且制定撤机计划，充分发挥医护及家属的力量，选择最佳的撤机时机，对患者的营养、疾病等进行综合管理，DVWR才能够有效地预防。

如何使呼吸康复锻炼达到最优化，还有待进一步研究。①肢体锻炼须大量的医护人员参加，对于现行的医疗工作模式是个挑战。②呼吸机治疗师在呼吸康复锻炼发挥重要的作用，须加大相关专业人员的培养。③呼吸肌锻炼量没有考虑到人群和原发病的特殊性，如老年人与年轻人、男性与女性等；④监测呼吸康复锻炼的指标相对单一，要进一步制定适宜各种人群的量化指标；⑤呼吸机观察卡的设计，如何达到简洁而且实用，能够在监护病房普遍推广等；⑥中医在治疗慢性病中有极大的优势，但关于中医与DVWR的研究与临床应用几乎没有文献记录，这些均待进一步研究。

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