心脏手术前呼吸训练：老年患者的可行性和纵向肺功能变化

《Physiotherapy Research International》：Preoperative Respiratory Training Before Cardiac Surgery: Feasibility and Longitudinal Pulmonary Function Changes in Elderly Patients

　　

本研究的目的是评估在等待择期心脏手术的老年患者中，为期3周、由物理治疗师监督的激励性肺量计（incentive-spirometry）计划的可行性和短期肺功能变化。这项前瞻性、单中心观察性研究纳入了年龄≥65岁、计划进行择期心脏手术的患者。患者使用激励性肺量计（TriFlo 2）完成了一项为期3周的家庭呼吸训练计划，包括每日6次训练，并由物理治疗师每周监督两次。在基线、训练计划结束后以及术后30天评估肺功能，包括用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气容积（FEV₁）和蒂芬诺指数（Tiffeneau index）。共27名患者完成了术前训练阶段，依从性高，21名患者有完整的三阶段纵向肺功能数据。未报告与呼吸训练相关的不良事件。训练计划后FVC显著增加（4.22±1.16 L至5.09±1.96 L；p=0.036），而FEV₁无显著变化。术后30天，与基线相比，FVC和FEV₁显著降低（均p<0.001），而蒂芬诺指数与基线无显著差异。该队列未记录到术后肺部并发症；然而，由于未包含对照组，术后结果仅为描述性，不能归因于干预。在等待择期心脏手术的老年患者中，为期3周、由物理治疗师监督的呼吸训练方案是可行的，并与术前FVC改善相关。由于样本量小、缺乏随机化和对照组，这些发现应视为探索性和假设生成性。需要更大规模的对照研究来确定术前呼吸训练是否能改善术后肺部或功能恢复。

**研究背景**
心脏手术常涉及胸骨切开术和体外循环，这会深刻影响胸廓力学和肺容积，导致术后肺功能障碍，表现为用力肺活量（FVC）下降、呼吸肌功能受损和肺不张，与住院时间延长和发病率增加相关。老年患者由于基础肺储备降低和年龄相关的呼吸系统生理衰退，对手术创伤高度易感。术前呼吸训练（prehabilitation）被用作减轻术后肺并发症的潜在策略，但现有研究多缺乏对老年患者从基线、训练后到术后30天纵向肺功能轨迹的详细描述。因此，研究者开展这项研究，旨在评估在真实临床环境中，为期3周、由物理治疗师监督的激励性肺量计（incentive-spirometry）计划在等待择期心脏手术的老年患者中的可行性、依从性及纵向肺功能变化，为后续对照试验提供探索性数据。该论文发表在《Physiotherapy Research International》。

**关键技术方法**
本研究为前瞻性、单中心观察性研究，样本队列来源于2021年3月至12月间心血管外科部门的连续入组患者。关键技术方法包括：1）采用TriFlo 2激励性肺量计进行家庭呼吸训练，每日6次，每次10次缓慢深呼吸，每周两次由物理治疗师通过门诊或电话监督；2）使用便携式AirMed肺功能仪，依据美国胸科学会/欧洲呼吸学会（ATS/ERS）标准，取三次最佳肺功能测定结果（质量等级A/B/C），在基线（T0）、训练后入院术前（T1）和术后30天（T2）测量FVC、第一秒用力呼气容积（FEV₁）和蒂芬诺指数（FEV₁/FVC×100%）；3）采用配对t检验比较时间点间肺功能差异，并利用Pearson或Spearman相关系数探索人口学变量与肺功能变化的关联。

**研究结果**
**3.1 参与者特征与依从性**
通过分析27名完成术前训练的患者，发现依从性高（基于日志验证，完成≥80%预期训练次数），无不良事件报告，患者主观平均满意度评分8/10。队列中48%患有冠状动脉疾病，88%患有瓣膜性心脏病，平均年龄71.8±6.7岁，74%为男性，平均左心室射血分数59.2±7.9%，平均肺动脉压34.8±12.7 mmHg。

**3.2 纵向肺功能变化**
通过配对t检验比较21名具完整三阶段数据的患者，发现训练后FVC从基线4.22±1.16 L显著增加至5.09±1.96 L（p=0.036），而FEV₁从2.94±0.82 L变为3.06±0.98 L（p=0.409），无显著变化。术后30天，FVC降至2.57±1.03 L（p<0.001），FEV₁降至1.80±0.69 L（p<0.001），均显著低于基线；蒂芬诺指数在基线（70.41±10.13%）与术后30天（71.82±9.88%）间无显著差异（p=0.624）。

**3.3 手术与术后临床结局**
描述性分析显示，患者接受了平均主动脉阻断时间80.84±35.87分钟、体外循环时间104.88±47.29分钟的心脏手术。术后随访中，无患者发生肺炎、肺不张或影像学肺实变等术后肺部并发症。平均重症监护室（ICU）住院2.17±0.7天，总住院6.71±2.35天。

**3.4 肺功能反应的探索性关联**
通过相关性分析发现，年龄与基线FEV₁（r=-0.525，p=0.003）和基线蒂芬诺指数（r=-0.436，p=0.016）呈负相关；男性在基线FEV₁（p=0.009）和术后30天FEV₁（p=0.030）上均高于女性；BMI与术后蒂芬诺指数呈负趋势（r=-0.357，p=0.094）；基线血细胞比容与训练期间FEV₁改善呈正相关（r=0.552，p=0.003）。

**讨论与结论**
讨论部分指出，在老年等待择期心脏手术患者中，3周物理治疗师监督的激励性肺量计训练方案可行，且与术前FVC显著增加相关。FVC改善可能反映吸气努力增强、胸廓扩张改善、呼吸肌协调性提高或对肺功能测定操作的熟悉度增加，但因未直接测量呼吸肌力、肺顺应性或影像学肺复张，不能解释为肺泡复张或术后保护的直接证据。术后30天FVC和FEV₁显著降低，符合心脏手术的预期生理影响，包括胸骨切开术相关胸壁损伤、麻醉相关肺不张、术后疼痛和体外循环诱发的炎症反应。探索性分析中基线血细胞比容与FEV₁改善的关联具有假设生成意义，可能反映氧输送能力或生理储备，待更大样本验证。研究局限性包括无对照组、样本量小（仅21例完整数据）、临床异质性（包括冠状动脉和瓣膜疾病）、未评估基线功能能力和呼吸肌力、依从性基于自我报告、男性为主及排除标准限制外部有效性。研究结论翻译为：在等待择期心脏手术的老年患者中，为期3周、由物理治疗师监督的呼吸训练方案是可行的，并与术前FVC改善相关。未记录术后肺部并发症，但术后结果仅为描述性，不能归因于干预。需要更大规模的对照研究来确定术前呼吸训练是否能减少术后肺部并发症或改善功能恢复和患者报告结局。