危重症相关膈肌功能障碍与吸气肌训练

危重症相关膈肌功能障碍（critical illness induced diaphragm dysfunction，CI-IDD）受ICU中多种因素的影响，影响着疾病的预后，包括病死率增加、拔管失败等。由于膈肌功能障碍的定义与设置不同，CI-IDD的患病率为23%~84%。研究发现，机械通气24 h后，64%的患者出现了膈肌功能障碍，膈肌功能障碍的发生率是肢体肌无力的两倍。因此，专家呼吁危重症患者诊治中“不要忘记呼吸肌肉”。尽管如此，吸气肌训练（inspiratory muscle training，IMT）在世界各地ICU中并不是一种标准做法。因此，本文将详细阐述CI-IDD及IMT的研究进展，以期提高医务人员对危重症患者呼吸肌肉锻炼与康复的关注，并规范其临床实践。

一、CI-IDD的命名与定义

危重症相关膈肌问题的命名，目前尚无统一定论。如果不特指膈肌问题的原因，其命名基本是统一的，国外文献描述为“Diaphragmatic dysfunction”。关于危重症相关膈肌问题，国外出版于Intensive Care Med、Chest的综述对它们的命名分别是“critical illness-associated diaphragm weakness”“diaphragm dysfunction in critical illness”；国内出版于《中华物理医学与康复杂志》、《中华结核和呼吸杂志》的综述对它们的命名分别是重症相关膈肌无力、危重病膈肌功能障碍。针对功能障碍与无力的相关性，文献指出膈肌功能障碍可分为瘫痪、虚弱/无力/衰弱（Weakness的翻译尚不统一）及膨出。瘫痪意味着完全没有这种能力；虚弱/无力/衰弱是肌肉力量的部分丧失，无法产生足够的通气所需的压力；膨出是由变薄引起的全部或部分偏侧膈的永久性抬高。因此，膈肌功能障碍的范围大于膈肌无力。ICU中以机械通气所致膈肌问题最为常见，结合呼吸机相关膈肌功能障碍（ventilator-induced diaphragm dysfunction，VIDD）命名的统一，本文统一采用命名——危重症相关膈肌功能障碍（CI-IDD）。CI-IDD是指在重症期间发生的膈肌功能障碍，且不能用危重症疾病以外的其他原因解释。

二、CI-IDD的发病机制

从部位看，膈肌功能障碍的病因涉及整个神经肌肉轴，如大脑皮层、内囊、中枢神经系统、脊髓、臂丛神经、运动神经元、膈神经、神经肌肉接头和肌肉本身等。膈肌功能障碍可由多种疾病引起，而本文所涉及的CI-IDD是指在重症期间发生的，不能用危重症疾病以外的其他原因解释。手术、创伤、肿瘤等原因所致结构异常并不是本文的范畴。CI-IDD有多个危险因素，如脓毒症、机械通气、Ⅱ型呼吸衰竭、镇静剂等，其中脓毒症和机械通气起着核心作用。

关于CI-IDD的发病机制，国内外的综述做了详细的描述，而本文欲从临床角度以简单易懂的方式总结其机制。一方面，CI-IDD与ICU获得性肌无力（ICU-acquired weakness，ICU-AW）所致肌肉质量的损失与肌肉功能的障碍可能有一定的相关性（表1）；另一方面，CI-IDD与ICU-AW所致外周肌肉功能障碍可能有差异，鉴于ICU内VIDD的普遍性及危害性，本文从临床实践角度总结了VIDD的机制（表1）。目前CI-IDD的发病机制仍不完全明确，需进一步的研究及临床实践去证实。

三、CI-IDD的评估与诊断

在ICU内，对于呼吸肌功能障碍的评估方法很多，但对于呼吸肌无力尚未形成统一的诊断意见。基于2002年美国胸科协会/欧洲呼吸协会、2019年欧洲呼吸协会呼吸肌肉测试的声明及相关文献，本文总结了CI-IDD的评估及诊断方法（表2）。

四、ICU内IMT的指征及患者的选择

关于ICU内IMT的指征及患者的选择，目前业界中尚无统一的意见。基于相关文献，本文进行了相关的总结。在ICU进行IMT，有许多障碍及风险。基于安全需要，除了原发病的控制，呼吸系统、循环系统、神经系统等都有相应的要求。如果患者不符合相关适应证或存在禁忌证，患者将不适合IMT（表3）。关于患者的选择，经历机械通气至少7 d的成功脱机者和延迟脱机者（延迟脱机是指第一次尝试分离后，7 d脱机仍未终止）可能是ICU内IMT的理想人选。

对于经历机械通气至少7 d的脱机成功者，常存在吸气肌力量和耐力的缺陷，表现为休息或运动时呼吸困难明显，对此，IMT可改善经历机械通气至少7 d脱机成功者的吸气肌力量和生活质量；对于无需IMT即可简单脱机者，IMT在脱机成功的益处微乎其微；对于脱机失败者或延迟脱机者，IMT可改善其脱机失败者或延迟脱机者的脱机成功率或生存率；对于有自主呼吸而未经历有创机械通气的膈肌功能障碍患者，IMT的介入时机尚无明确推荐。膈肌功能障碍的治疗主要取决于病因和患者的症状。首先，必须治疗所有可逆的因素，如感染、代谢、心力衰竭等。其次，IMT在许多疾病中（手术、副肿瘤、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘、神经肌肉疾病等）的有效性尚不完全明确，是否介入IMT取决于原发疾病的类型及多学科的决策。

五、ICU内IMT的方法

呼吸肌训练是一种力量训练，它在吸气或呼气过程中施加阻力来有针对性地加强吸气肌或呼气肌，从而提高肌肉的力量和耐力。与所有力量训练一样，随着时间的推移逐渐增加训练阻力是肌肉纤维增殖和肥大的关键。因此，本文讨论的IMT方法并不包括早期活动、深呼吸练习、激励型肺活量计等，虽然有研究证实了它们的有效性。目前尚无公认的指南或共识明确指出ICU内IMT的方法。基于相关文献，本文进行了总结。

1. IMT的方式：

（1）目标流阻负荷：目标流阻负荷是通过减少患者呼吸通道的孔径从而提供训练负荷（图1）。它的优点是仪器操作简单，价格便宜，适合在家中练习。缺点是阻力的大小取决于患者产生的流速，患者可以简单的降低吸气流速而减少吸气做功，从而减少吸气阻力。如果患者呼吸足够缓慢，则负荷可能非常低或可以忽略不计。

（2）机械阈值负荷：机械阈值负荷通常使用可拆卸装置，要求患者克服弹性负荷阈，以打开阀门并产生流量，从而产生特定的阻力。这种阈值负荷的一个重要优点是可以滴定特定、可靠和可重复的负荷并应用于呼吸肌，而不受吸气流量或患者呼吸力学的影响。在ICU中，最常用的是简单的机械弹簧单向阀（图2），可以为患者提供适当的训练阻力，范围在9~41 cmH₂O之间。这个设备的最低设置仅为9 cmH₂O，重症患者可能难以在最低设置下打开阀门。其次，还应注意到天花板效应。有一些患者轻松地超过了41 cmH₂O设备的上限，他们需要更高强度的训练。

（3）电子IMT设备：它通过一个简单的连接器与气管造口术或气管内插管连接。作为一种手持式可充电设备，设备里面加入了锥形流阻负荷，已有研究证实锥形流阻负荷的优势，它训练的负荷比传统阈值负荷设备的工作量高（图3）。它设定的阻力范围大（1~200 cmH₂O），参与者能够耐受更高的训练负荷，并且在吸气肌功能方面取得了更大和更全面的改善。同时，它可自动存储的训练课程参数，允许远处监控训练，可被用于家庭IMT。

2.IMT的强度：

针对吸气肌训练的强度，是否应该使用“强度”（高强度、低重复）或“耐力”（低强度、持续时间更长）的方法来规定训练参数仍然有些争议。但是，考虑到危重患者努力的时间窗口非常有限，加上持续训练期间潜伏的肺损伤（继发于长时间失去呼气末正压），许多专家认为高强度低重复的方法更加合适。

IMT的强度可使用以下方案：若有MIP，可将强度设定为≥50% MIP，视情况调整强度。若无MIP，从低水平（9~15 cmH₂O）尝试，并逐渐增加强度。进阶的方案：经过训练患者的力量会逐渐改善，强度应该逐渐增加，每1~2天可增加1~2 cmH₂O。同时，使用限制症状的方法来指导训练负荷（感知用力等级量表上的12~14分）。而部分研究则将初始强度设定为30% MIP或40% MIP，进阶方案为每天增加10%。

3.IMT的时间及频率：

IMT的时间及频率可采用以下方法：每组6次呼吸，共5组（1 d），每周5 d，培训应持续至少2周。虽然目前没有证据指导ICU患者何时停止训练，但有专家认为训练可持续至MIP恢复至正常值。对于机械通气的患者，每组间大概需要休息1~2 min，但对于非虚弱或高度焦虑的患者，这个休息时间可能会更长。在休息的期间，需要恢复正常的通气支持。

4.终止指征：

当出现以下任何一种情况，应停止IMT：血压改变>20%的静息时血压、心率改变>20%的静息时心率、新的心律失常、血氧饱和度下降>10%、肺动脉收缩压>60 mmHg、疑似气胸、激动导致设备或线路脱落或需要增加镇静剂。

六、呼气肌——被忽视的部分

在ICU中，脓毒症、机械通气、镇静剂等都可能影响着呼气肌，呼气肌无力可能导致拔管或撤机失败。机械通气所致膈肌厚度的变化常为萎缩，但呼气肌厚度并不单纯是萎缩，部分表现为呼气肌厚度的增加（呼气肌厚度增加的部分是筋膜厚度，萎缩的部分归因于肌肉组织的损失）。因此，危重相关呼气肌功能障碍的发病机制可能与膈肌不一致。目前针对危重症所致呼气肌功能障碍的机制及临床研究较少，需要注意的是，呼吸肌泵不仅仅是膈肌，应该重视呼气肌在生理病理、临床实践上的研究，从而确定它的临床意义。

七、展望与总结

基于CI-IDD的普遍性及危害性，针对性和个性化的评估及训练是非常有必要的。但是，IMT的指征、训练方法以及对临床结局的影响，目前尚无统一的意见，需要进一步的研究明确。除了IMT，对于呼吸肌的康复还有很多种方法，如积极控制危险因素、早期活动、血糖的管理、神经肌肉电刺激等，虽然本文没有详细介绍，但是本文并不否认其意义。

引用: 蔡倩, 李际强, 夏金根. 危重症相关膈肌功能障碍与吸气肌训练 [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2022, 45(10) : 1063-1068.

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