引用本文： 許陽, 高雅, 謝青, 王樸, 陳意, 張慶, 張嘉祺. 呼吸肌訓練對脊髓損傷患者肺功能影響的 Meta 分析. 中國循證醫學雜志, 2017, 17(10): 1150-1157. doi: 10.7507/1672-2531.201704109 復制
呼吸功能障礙是目前導致脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）患者死亡的一個重要原因[1]。有研究表明，SCI 患者在急性 SCI 五年后，肺功能顯著下降[2]。高節段 SCI 損害了控制呼吸肌群的神經元，增加了呼吸道并發癥，如肺分泌物潴留、肺不張、肺炎和呼吸衰竭的發生率[3]。SCI 患者吸氣肌和呼氣肌功能都會受到抑制，吸氣肌受損會影響深呼吸，導致患者肺活量下降，同時，還可能導致肺不張和勞力性呼吸困難[4]。呼氣肌受損則導致咳嗽和呼吸道清除分泌物的能力下降，進而增加下呼吸道感染的可能性。因此，呼吸肌功能受損繼發的呼吸障礙會對 SCI 患者的健康和生活質量造成巨大的影響。
呼吸肌訓練（respiratory muscle training，RMT）即運用阻抗負荷和閾值壓力負荷等手段對呼吸功能相關的肌肉進行持續、規范訓練，提高呼吸肌群的肌肉強度與耐力。越來越多的研究[5-8]表明，RMT 對改善 SCI 患者的呼吸功能有積極意義。然而，RMT 能改善 SCI 患者哪些肺功能指標及如何改善的作用機制等尚無定論。因此，本研究采用 Meta 分析方法系統評價 RMT 對 SCI 患者肺功能癥狀改善的影響，以期為臨床實踐提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型 RMT 對 SCI 患者肺功能影響的隨機對照試驗（RCT），文種限英文。
1.1.2 研究對象 任何節段 SCI 合并肺功能受損的成年（年齡>18 歲）患者，無論急性或慢性。
1.1.3 干預措施 試驗組為 RMT；對照組為安慰訓練、常規護理或無干預。
1.1.4 結局指標 用力肺活量（force vital capacity，FVC）、肺活量（vital capacity，VC）、吸氣容量（inspiratory capacity，IC）、最大吸氣壓（maximum static inspiratory pressure，MIP）、最大呼氣壓（maximum static expiratory pressure，MEP）和最大自主通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）。
1.1.5 排除標準 ① 重復發表的文獻；② 無法獲取全文；③ 未提供相關原始數據或數據不全且向原作者索取數據無果。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library 中關于呼吸肌鍛煉改善 SCI 患者呼吸功能的 RCT，檢索時限均為從建庫至 2017 年 4 月。英文檢索詞包括：respiratory muscle training、train、exercise、endurance、strength、resistive breathing exercises、exercise therapy、spinal cord injuries、spinal cord ischemia、central cord syndrome、myelopathy、post-traumatic、traumatic、tetraplegia paraplegia、quadriplegia、clinical trial、randomized controlled trial 等。同時追溯納入文獻的參考文獻以獲取更多相關研究。以 PubMed 為例，其具體檢索策略見框 1。
1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 名研究者按照納入和排除標準獨立篩選文獻、提取信息并交叉核對。如有分歧，則通過討論解決或由第三方決定。資料提取內容主要包括：① 納入研究的基本信息，包括文題、作者、發表時間、文獻來源等；② 研究設計類型和研究對象的基線情況；③ 偏倚風險評價的關鍵要素；④ 患者的基本特征及干預措施的具體細節；⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
采用 Cochrane 協作網系統評價員手冊 5.0.2 推薦的針對 RCT 的偏倚風險評價工具評價納入研究的偏倚風險。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行統計分析。計量資料采用均數差（MD）或標準化均數差（SMD）及其 95%CI，計數資料采用相對危險度（RR）及其 95%CI 為療效分析統計量。各納入研究結果間的異質性檢驗采用 χ2 檢驗。當各研究間無統計學異質性（P>0.1，I2<50%）時，采用固定效應模型進行 Meta 分析。如各研究間存在統計學異質性（P≤0.1，I2≥50%），則分析其異質性來源，對可能導致異質性的因素進行亞組分析，若排除臨床異質性影響，則采用隨機效應模型進行分析，或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢出相關文獻 908 篇，經逐層篩選，最后納入 11 個 RCT[5-15]，共 263 名患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。
圖1
文獻篩選流程及結果 *所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下：PubMed（n=478）、EMbase（n=389）、The Cochrane Library（n=41）
2.2 納入研究的基本特征
見表 1。
表1
納入研究的基本特征
2.3 納入研究的偏倚風險評價結果
納入的 11 個 RCT[5-15]均對患者的基線情況進行了報道，4 個 RCT[5-8]介紹了隨機序列的產生；2 個 RCT[6, 9]介紹了分配隱藏采用的具體程序；1 個 RCT 為多中心 RCT[10]；8 個 RCT[6, 7, 9-14]采用單盲；4 個 RCT 數據報告完整[5, 8, 11, 12]，所有文章均對缺失結果數據或缺失原因進行了描述。納入研究的偏倚風險評價結果見圖 2。
圖2
納入研究的偏倚風險評價結果
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 FVC 共納入 6 個 RCT[5-7, 9, 12, 13]，包括 177 例患者。各研究間存在異質性（I2=66%，P=0.007），隨機效應模型結果顯示，兩組差異無統計學意義[WMD=0.17，95%CI（–0.17，0.50），P=0.33]。分為閾值訓練組、阻抗訓練組進行亞組分析。① 阻抗訓練組：隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組間無統計學差異[WMD=0.24，95%CI（–0.11，0.59），P=0.18]。② 閾值訓練組：隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組間無統計學差異[WMD=–0.03，95%CI（–0.83，0.77），P=0.94]（圖 3）。
圖3
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者用力肺活量比較的 Meta 分析
2.4.2 VC 共納入 4 個 RCT[8, 12-14]，包括 108 例患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 VC 優于對照組，差異有統計學意義[MD=0.41，95%CI（0.12，0.69），P=0.005]（圖 4）。
圖4
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者肺活量比較的 Meta 分析
2.4.3 IC 共納入 3 個 RCT[5, 7, 12]，包括 64 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 IC 優于對照組，差異有統計學意義[MD=0.35，95%CI（0.05，0.65），P=0.02]（圖 5）。
圖5
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者吸氣容量比較的 Meta 分析
2.4.4 MIP 共納入 7 個 RCT[6, 7, 11-15]，包括 161 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 MIP 優于對照組，差異有統計學意義[MD=7.75，95%CI（0.11，15.393，P=0.05]（圖 6）。
圖6
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大吸氣壓比較的 Meta 分析
2.4.5 MEP 共納入 6 個 RCT[6-8, 12-14]，包括 177 名患者。各研究間存在異質性（I2=73%，P=0.001），隨機效應模型結果顯示，兩組差異無統計學意義[MD=8.64，95%CI（–6.40，23.67），P=0.26]。分為閾值訓練組和阻抗訓練組進行亞組分析。① 閾值訓練組：共納入 3 個 RCT[6, 12, 14]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組 MEP 無統計學差異[MD=–6.48，95%CI（–20.27，7.32），P=0.36]。② 阻抗訓練組：共納入 4 個 RCT[7, 8, 13, 14]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組 MEP 無統計學差異[MD=16.58，95%CI（–3.50，36.67），P=0.11]（圖 7）。
圖7
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大呼氣壓比較的 Meta 分析
2.4.6 MVV 共納入 5 個 RCT[5, 6, 10, 11, 14]，包括 94 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 MVV 優于對照組，差異有統計學意義[MD=17.52，95%CI（8.11，26.93），P=0.000 3]（圖 8）。
圖8
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大自主通氣量比較的 Meta 分析
3 討論
目前，在我國湖南、天津、蘇州等地開展的流行病學研究結果均提示我國仍存在相當數量的肺功能下降的 SCI 患者[16-19]。越來越多的研究表明，RMT 能明顯改善 SCI 患者的呼吸功能，推廣 RMT 對于改善我國 SCI 患者生活質量具有積極意義[5-8]。本研究系統評價了 RMT 對 SCI 患者肺功能的影響，結果顯示：RMT 在提高 SCI 患者 VC、IC、MIP、MVV 功能方面明顯優于對照組，這與 Tamplin 等[20]研究的結論相似。由于 VC、IC 主要反映肺的容量，MIP 主要反映吸氣肌的綜合吸氣力量，MVV 主要反映氣道的通暢度﹑肺和胸廓的彈性和呼吸肌的力量，因此，針對呼吸肌肉進行適當強度的阻抗訓練或閾值訓練能更有效地提高 SCI 患者的活動參與能力。在 FVC、MEP 方面，RMT 組與對照組無明顯差異，僅有 Kim 等[9]的研究提示 RMT 組在 FVC 方面更優。我們分析原因可能為：① FVC 主要反映呼吸道堵塞情況，而單純 SCI 患者呼吸道并不存在呼吸道堵塞，因此 RMT 對 FVC 影響不大；② RMT 組與對照組相比，MIP 有差異而 MEP 無差異，說明 RMT 更多影響吸氣肌。與 Tamplin 等[20]研究相比，本研究納入了 2014 年后新發表的研究，同時增加了對 MIP、MEP、FVC 影響的分析，結果更具說服力和時效性，更貼近當下相關臨床和科研領域的前沿。
本研究尚存在以下局限性：① 部分研究未采取正確的隨機和隱藏分配方法，可能產生選擇性偏倚；② 納入研究均為公開發表文獻，未檢索未發表的灰色文獻，可能存在發表偏倚；③ 納入文獻均為英文，可能存在發表偏倚；④ 部分研究存在結局報告不全，可能存在隨訪偏倚；⑤ 各研究在試驗對象的納入標準、干預措施方面存在一定差異，盡管已經進行亞組分析，但結論仍可能存在一定局限性；⑥ 雖然 SCI 康復的目標是減少并發癥、提高患者的自理能力、提高患者的生存質量和延長患者的生命，但現有研究結局指標多采用實驗室檢測指標，很少報道與患者生存質量密切相關的終點指標，其臨床應用受限。
基于現有證據，RMT 能有效改善 SCI 患者的肺功能。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。
呼吸功能障礙是目前導致脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）患者死亡的一個重要原因[1]。有研究表明，SCI 患者在急性 SCI 五年后，肺功能顯著下降[2]。高節段 SCI 損害了控制呼吸肌群的神經元，增加了呼吸道并發癥，如肺分泌物潴留、肺不張、肺炎和呼吸衰竭的發生率[3]。SCI 患者吸氣肌和呼氣肌功能都會受到抑制，吸氣肌受損會影響深呼吸，導致患者肺活量下降，同時，還可能導致肺不張和勞力性呼吸困難[4]。呼氣肌受損則導致咳嗽和呼吸道清除分泌物的能力下降，進而增加下呼吸道感染的可能性。因此，呼吸肌功能受損繼發的呼吸障礙會對 SCI 患者的健康和生活質量造成巨大的影響。
呼吸肌訓練（respiratory muscle training，RMT）即運用阻抗負荷和閾值壓力負荷等手段對呼吸功能相關的肌肉進行持續、規范訓練，提高呼吸肌群的肌肉強度與耐力。越來越多的研究[5-8]表明，RMT 對改善 SCI 患者的呼吸功能有積極意義。然而，RMT 能改善 SCI 患者哪些肺功能指標及如何改善的作用機制等尚無定論。因此，本研究采用 Meta 分析方法系統評價 RMT 對 SCI 患者肺功能癥狀改善的影響，以期為臨床實踐提供依據。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型 RMT 對 SCI 患者肺功能影響的隨機對照試驗（RCT），文種限英文。
1.1.2 研究對象 任何節段 SCI 合并肺功能受損的成年（年齡>18 歲）患者，無論急性或慢性。
1.1.3 干預措施 試驗組為 RMT；對照組為安慰訓練、常規護理或無干預。
1.1.4 結局指標 用力肺活量（force vital capacity，FVC）、肺活量（vital capacity，VC）、吸氣容量（inspiratory capacity，IC）、最大吸氣壓（maximum static inspiratory pressure，MIP）、最大呼氣壓（maximum static expiratory pressure，MEP）和最大自主通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）。
1.1.5 排除標準 ① 重復發表的文獻；② 無法獲取全文；③ 未提供相關原始數據或數據不全且向原作者索取數據無果。
1.2 文獻檢索策略
計算機檢索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library 中關于呼吸肌鍛煉改善 SCI 患者呼吸功能的 RCT，檢索時限均為從建庫至 2017 年 4 月。英文檢索詞包括：respiratory muscle training、train、exercise、endurance、strength、resistive breathing exercises、exercise therapy、spinal cord injuries、spinal cord ischemia、central cord syndrome、myelopathy、post-traumatic、traumatic、tetraplegia paraplegia、quadriplegia、clinical trial、randomized controlled trial 等。同時追溯納入文獻的參考文獻以獲取更多相關研究。以 PubMed 為例，其具體檢索策略見框 1。
1.3 文獻篩選與資料提取
由 2 名研究者按照納入和排除標準獨立篩選文獻、提取信息并交叉核對。如有分歧，則通過討論解決或由第三方決定。資料提取內容主要包括：① 納入研究的基本信息，包括文題、作者、發表時間、文獻來源等；② 研究設計類型和研究對象的基線情況；③ 偏倚風險評價的關鍵要素；④ 患者的基本特征及干預措施的具體細節；⑤ 所關注的結局指標和結果測量數據。
1.4 納入研究的偏倚風險評價
采用 Cochrane 協作網系統評價員手冊 5.0.2 推薦的針對 RCT 的偏倚風險評價工具評價納入研究的偏倚風險。
1.5 統計分析
采用 RevMan 5.3 軟件進行統計分析。計量資料采用均數差（MD）或標準化均數差（SMD）及其 95%CI，計數資料采用相對危險度（RR）及其 95%CI 為療效分析統計量。各納入研究結果間的異質性檢驗采用 χ2 檢驗。當各研究間無統計學異質性（P>0.1，I2<50%）時，采用固定效應模型進行 Meta 分析。如各研究間存在統計學異質性（P≤0.1，I2≥50%），則分析其異質性來源，對可能導致異質性的因素進行亞組分析，若排除臨床異質性影響，則采用隨機效應模型進行分析，或只行描述性分析。
2 結果
2.1 文獻篩選流程及結果
初檢出相關文獻 908 篇，經逐層篩選，最后納入 11 個 RCT[5-15]，共 263 名患者。文獻篩選流程及結果見圖 1。
圖1
文獻篩選流程及結果 *所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下：PubMed（n=478）、EMbase（n=389）、The Cochrane Library（n=41）
2.2 納入研究的基本特征
見表 1。
表1
納入研究的基本特征
2.3 納入研究的偏倚風險評價結果
納入的 11 個 RCT[5-15]均對患者的基線情況進行了報道，4 個 RCT[5-8]介紹了隨機序列的產生；2 個 RCT[6, 9]介紹了分配隱藏采用的具體程序；1 個 RCT 為多中心 RCT[10]；8 個 RCT[6, 7, 9-14]采用單盲；4 個 RCT 數據報告完整[5, 8, 11, 12]，所有文章均對缺失結果數據或缺失原因進行了描述。納入研究的偏倚風險評價結果見圖 2。
圖2
納入研究的偏倚風險評價結果
2.4 Meta 分析結果
2.4.1 FVC 共納入 6 個 RCT[5-7, 9, 12, 13]，包括 177 例患者。各研究間存在異質性（I2=66%，P=0.007），隨機效應模型結果顯示，兩組差異無統計學意義[WMD=0.17，95%CI（–0.17，0.50），P=0.33]。分為閾值訓練組、阻抗訓練組進行亞組分析。① 阻抗訓練組：隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組間無統計學差異[WMD=0.24，95%CI（–0.11，0.59），P=0.18]。② 閾值訓練組：隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組間無統計學差異[WMD=–0.03，95%CI（–0.83，0.77），P=0.94]（圖 3）。
圖3
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者用力肺活量比較的 Meta 分析
2.4.2 VC 共納入 4 個 RCT[8, 12-14]，包括 108 例患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 VC 優于對照組，差異有統計學意義[MD=0.41，95%CI（0.12，0.69），P=0.005]（圖 4）。
圖4
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者肺活量比較的 Meta 分析
2.4.3 IC 共納入 3 個 RCT[5, 7, 12]，包括 64 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 IC 優于對照組，差異有統計學意義[MD=0.35，95%CI（0.05，0.65），P=0.02]（圖 5）。
圖5
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者吸氣容量比較的 Meta 分析
2.4.4 MIP 共納入 7 個 RCT[6, 7, 11-15]，包括 161 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 MIP 優于對照組，差異有統計學意義[MD=7.75，95%CI（0.11，15.393，P=0.05]（圖 6）。
圖6
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大吸氣壓比較的 Meta 分析
2.4.5 MEP 共納入 6 個 RCT[6-8, 12-14]，包括 177 名患者。各研究間存在異質性（I2=73%，P=0.001），隨機效應模型結果顯示，兩組差異無統計學意義[MD=8.64，95%CI（–6.40，23.67），P=0.26]。分為閾值訓練組和阻抗訓練組進行亞組分析。① 閾值訓練組：共納入 3 個 RCT[6, 12, 14]。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組 MEP 無統計學差異[MD=–6.48，95%CI（–20.27，7.32），P=0.36]。② 阻抗訓練組：共納入 4 個 RCT[7, 8, 13, 14]。隨機效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組與對照組 MEP 無統計學差異[MD=16.58，95%CI（–3.50，36.67），P=0.11]（圖 7）。
圖7
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大呼氣壓比較的 Meta 分析
2.4.6 MVV 共納入 5 個 RCT[5, 6, 10, 11, 14]，包括 94 名患者。固定效應模型 Meta 分析結果顯示：RMT 組 MVV 優于對照組，差異有統計學意義[MD=17.52，95%CI（8.11，26.93），P=0.000 3]（圖 8）。
圖8
呼吸肌訓練組與對照組對脊髓損傷患者最大自主通氣量比較的 Meta 分析
3 討論
目前，在我國湖南、天津、蘇州等地開展的流行病學研究結果均提示我國仍存在相當數量的肺功能下降的 SCI 患者[16-19]。越來越多的研究表明，RMT 能明顯改善 SCI 患者的呼吸功能，推廣 RMT 對于改善我國 SCI 患者生活質量具有積極意義[5-8]。本研究系統評價了 RMT 對 SCI 患者肺功能的影響，結果顯示：RMT 在提高 SCI 患者 VC、IC、MIP、MVV 功能方面明顯優于對照組，這與 Tamplin 等[20]研究的結論相似。由于 VC、IC 主要反映肺的容量，MIP 主要反映吸氣肌的綜合吸氣力量，MVV 主要反映氣道的通暢度﹑肺和胸廓的彈性和呼吸肌的力量，因此，針對呼吸肌肉進行適當強度的阻抗訓練或閾值訓練能更有效地提高 SCI 患者的活動參與能力。在 FVC、MEP 方面，RMT 組與對照組無明顯差異，僅有 Kim 等[9]的研究提示 RMT 組在 FVC 方面更優。我們分析原因可能為：① FVC 主要反映呼吸道堵塞情況，而單純 SCI 患者呼吸道并不存在呼吸道堵塞，因此 RMT 對 FVC 影響不大；② RMT 組與對照組相比，MIP 有差異而 MEP 無差異，說明 RMT 更多影響吸氣肌。與 Tamplin 等[20]研究相比，本研究納入了 2014 年后新發表的研究，同時增加了對 MIP、MEP、FVC 影響的分析，結果更具說服力和時效性，更貼近當下相關臨床和科研領域的前沿。
本研究尚存在以下局限性：① 部分研究未采取正確的隨機和隱藏分配方法，可能產生選擇性偏倚；② 納入研究均為公開發表文獻，未檢索未發表的灰色文獻，可能存在發表偏倚；③ 納入文獻均為英文，可能存在發表偏倚；④ 部分研究存在結局報告不全，可能存在隨訪偏倚；⑤ 各研究在試驗對象的納入標準、干預措施方面存在一定差異，盡管已經進行亞組分析，但結論仍可能存在一定局限性；⑥ 雖然 SCI 康復的目標是減少并發癥、提高患者的自理能力、提高患者的生存質量和延長患者的生命，但現有研究結局指標多采用實驗室檢測指標，很少報道與患者生存質量密切相關的終點指標，其臨床應用受限。
基于現有證據，RMT 能有效改善 SCI 患者的肺功能。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚待更多高質量研究予以驗證。
