术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications, PPCs）是心脏术后最常见的并发症。一旦发生PPCs会对心脏术后患者的呼吸功能、运动功能与生活质量产生负面影响，而且还会显著延长患者住院时间，增加住院花费和死亡率。吸气肌训练（inspiratory muscle training，IMT）在预防心脏手术PPCs中的作用和价值逐渐得到临床专家的重视。但由于PPCs的定义和诊断标准在全球无统一认识，且IMT在预防成人心脏手术PPCs中存在显著的异质性，从而阻碍了其在临床的应用。本文将从物理治疗师的视角出发并结合现有研究，对IMT在预防成人心脏手术PPCs中的作用、实施方案和面临的挑战进行综述。

PPCs是术后发生的所有具有临床意义的、可识别的肺部疾病或功能障碍的总称。然而，PPCs的定义目前国际上并没有统一标准，导致研究中心脏术后PPCs发生率5%～90%不等。为了统一PPCs的诊断标准，欧洲麻醉学会和欧洲重症监护医学会联合工作组提出了根据测量结果为导向的PPCs新定义。该定义将肺部感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺不张、气胸和支气管痉挛包括在内。对研究人员和临床专家而言，这种新定义使PPCs诊断得到了提高和统一。然而这种定义对于物理治疗师来说可能并不适用，因为物理治疗在预防和治疗PPCs领域的工作主要集中在改善术后肺功能和肺不张，并不能直接治疗肺部感染和胸腔积液，甚至气胸和支气管痉挛也是物理治疗的禁忌证。因此为物理治疗师提供一种既能与临床专家保持一致，又有助于物理治疗评估和治疗的定义就变得尤为迫切。

目前，针对物理治疗开发的PPCs定义和评估工具主要有3种，分别为Brooks-Brunn评分（Brooks-Brunn  score, BBS）、Gosselink评分（Gosselink score, GS）和墨尔本小组量表（Melbourne Group scale, MGS）。对于物理治疗师应该怎样选择和使用这3种定义和评估工具，Agostini等的研究报告给出了回答：BBS主要用于上腹部手术后患者，GS主要用于胸外科手术后患者，而MGS主要用于开胸手术和肺切除术后患者。同时，该研究还指出MGS是任何物理治疗师、护士或医生都可以使用的工具，因为它的所有评估内容都是基于在术后已经观察和完成的客观指标，这也更有利于物理治疗师与多学科的合作和沟通，并且不会增加患者的额外检查和评估费用。因此，我们推荐物理治疗师使用MGS的定义和评估方法为接受心脏手术的患者进行PPCs的诊断、预防和治疗。

后肺部并发症定义和评估工具选择

心脏手术患者PPCs发生率远比其他后并发症发生率更高，这是因为肺与心脏邻近，且在功能上互相作用。心脏围手术期的整个过程都会对呼吸系统产生重要影响，包括：体外循环（cardiopulmonary bypass, CPB）引起的泵后肺综合征（postpum plung syndrome，PLS）、正中胸骨切开术引起的术后疼痛和呼吸限制、心脏功能低下引起的肺水肿以及手术过程中对肺的挤压和损伤。同时，导致心脏手术患者PPCs的危险因素还包括：年龄（>65岁）、充血性心力衰竭、糖尿病史和睡眠呼吸暂停。有研究报道，吸气肌无力可能是导致心脏手术患者发生PPCs的重要潜在因素。术前吸气肌无力被定义为低于最大吸气压的70%。吸气肌无力可通过有针对性的预康复干预（如IMT）来治疗。因此IMT对心脏手术患者PPCs的影响值得物理治疗师进一步研究。

心脏手术患者的呼吸肌功能在围手术期全程都有可能发生损伤，其最常见的原因是膈肌功能障碍和膈神经损伤。在术前，患者可能因为心脏功能障碍处于长期静养状态，这可能导致膈肌的废用性萎缩。D'Arx等报道，心脏手术患者术前膈肌萎缩发生率高达25%。在手术过程中，手术损伤会导致膈肌功能部分或完全瘫痪，尤其是胸内动脉附近的手术操作带来损伤的风险会更大。Efthimiou等的研究报道，心脏手术术后膈神经损伤发生率约为21%。同时，全身麻醉和CPB过程中也会导致膈肌功能减退。在术后，心肌保护策略中膈神经损伤与低温引起的损伤高度相关。此外，术后机械通气和疼痛也会导致膈肌功能障碍。因此，帮助心脏手术患者更好地建立吸气肌储备可抵消围手术过程中带来的吸气肌功能损害，我们推荐物理治疗师为接受心脏手术患者进行吸气肌功能评估和干预。

IMT是通过吸气时施加阻力来增强吸气肌肌力和耐力的物理治疗方法。对心脏手术患者进行术前IMT可以帮助患者提高吸气肌肌力和耐力，减轻围手术期的应激反应，改善睡眠质量和社会心理状况，从而减少PPCs的发生。根据物理治疗师执行运动处方的关键要素，为心脏手术患者制定术前IMT方案时需要考虑以下因素。

3.1 训练方式

目前IMT常采用3种方式，即吸气阈值负荷装置、吸气阻力负荷训练装置和高二氧化碳训练装置。高二氧化碳训练装置一般用于体育竞技运动员的训练，目前尚无将其用于术前训练的报道。对于心脏手术患者术前IMT，现有文献中既有使用吸气阈值负荷装置也有使用吸气阻力负荷训练装置，但并没有证据表明哪种训练方式更优。因此，选择何种训练方式主要考虑患者的喜好、价格、操作难易程度和感染防控管理要求。但目前的普遍趋势和研究中更多采用的是吸气阻力负荷训练装置，其优势在于整个吸气期间能达到更稳定的阻力，还能减少2次呼吸之间的休息间期，并且能够使患者在训练期间不依赖于高肺活量的驱动。因此我们推荐物理治疗师为心脏手术患者术前使用吸气阈值负荷装置进行IMT。

3.2 训练强度

目前大部分研究推荐术前IMT的起始强度为30%～50%的最大吸气压。只有一项研究采用15%做为IMT的起始强度。有研究发现，最大吸气压负荷<30%IMT对PPCs改善是不充分的，而高负荷能带来更多的获益。在其他病种IMT的研究中，有采用高强度间歇训练的方法，尤其是在重症患者和心力衰竭患者中。高强度间歇训练方法采取的起始强度为60%的最大吸气压，与中低强度持续训练的IMT方案相比，患者表现出更好的耐受性、更少的训练症状和更佳的恢复效果。因此，我们推荐物理治疗师为心脏手术患者术前使用30%的最大吸气压做为起始训练强度，但是未来对于高强度间歇训练的方案值得进一步研究。

3.3 训练时间

现有研究并没有给出术前IMT持续时间的指引和推荐，但是大部分研究定位术前2周。只有一项来自中国的研究采用了术前强化IMT的方法，将术前训练时间缩短至5d。虽然这项研究与目前所有国外研究所采取的训练时间不同，但是其最后的疗效与其他研究报道一致，干预后PPCs发生率降低了77%，术后住院时间缩短了24.9%。该研究的突出贡献在于考虑到了在中国特殊的医疗环境下极短的术前等待时间以及有限的社区康复资源，使在中国实现术前IMT成为可能。因此，我们推荐物理治疗师为心脏手术患者术前使用至少5d的强化治疗，如果择期手术患者术前等待时间较长，则应延长训练时间。

3.4 训练频率

现有研究对于术前IMT频率没有给出统一的标准。目前采取的训练频率主要用训练组数和训练时间两种方式来描述。训练组数的研究方案一般为3组/d，10次/组，7d/周；训练时间的研究方案一般为20min/d，1次/d，6～7d/周。目前没有关于两种训练频率方案比较的研究，但是我们应该认识到IMT也应该符合肌力训练的一般原则。因此，我们推荐心脏手术患者术前以改善吸气肌耐力为主的训练频率应该采用以训练时间为主的训练方案，而以改变吸气肌力量为主的训练频率应该采用以训练组数为主的训练方案。

3.5 训练进阶

针对IMT进阶具体实施方案的研究很少。大部分研究显示训练负荷的增加，都是基于对最大吸气压的重新评估。我们必须意识到吸气肌的特异性，它是一组以不间断工作为特点的肌肉。因此，我们必须警惕过大负荷可能引起的呼吸肌疲劳或者衰竭，从而加重患者的病情和症状。具体的进阶方案既应该结合患者客观评估结果，也应该结合患者在治疗过程中的反馈。因此，我们推荐心脏手术患者术前IMT进阶方案应以客观吸气肌评估结果的5%作为每次进阶标准，也应该将患者每次训练的症状控制在主观疲劳评分的5分以下。

随着加速康复外科理念在心脏外科的推广和普及，通过术前对患者进行预防性康复干预从而减少PPCs的这一理念已经深入人心。术前IMT作为一种简单且有效的干预手段得到广泛研究。从理论上讲，术前IMT应用于预防心脏手术患者PPCs的康复治疗有强烈推荐的理由，但是实施过程中仍面临很多挑战。

4.1 吸气肌无力与术后肺部并发症之间的关系

Riedi等和Morsch等对心脏手术患者进行了术前和术后吸气肌力量测试，并在入院期间进行了PPCs监测。但是这些研究并没有建立术前吸气肌无力与PPCs之间的直接关系，这意味着在心脏外科手术患者中吸气肌力量与PPCs之间的关系仍然不清楚。

4.2 术前吸气肌训练最佳适应人群

目前尚不清楚哪些心脏外科手术患者是术前IMT最佳适应人群。既往研究常将冠状动脉旁路移植术与上腹部手术患者或心脏瓣膜手术患者混合，但不同手术和麻醉方式可能对PPCs发生的作用不同，因此目前并没有证据支持哪类心脏手术患者能从IMT中获益最大。同时，对研究人群根据发生PPCs的危险等级分层也可能带来不同的结果。一项发表在JAMA杂志上的经典研究仅纳入了PPCs高风险患者，其得出的结果明显优于纳入未经分层的所有患者。

4.3 最佳训练方案

目前各研究对采取术前IMT的方案各不相同，但仍不清楚哪种训练方案更有效，这导致了研究结果的异质性。持续1周以上的术前IMT训练可能是无法实施的。此外，参考国外研究的经验将术前IMT下沉到基层医院和社区医院实施在中国是不可行和不切实际的。因此，术前IMT在中国是否应该设计在5d之内甚至更短，这都是面临的挑战和值得研究的课题。

过去20年，成人心脏手术无论在麻醉方式还是手术方式上都得到了飞跃发展，特别是引入了非体外循环和微创手术治疗。但是随着人口老龄化的加剧以及手术量的增加，心脏外科领域依然面临诸多挑战，尤其是PPCs的发生率和致死率仍未得到改善。随着加速康复外科理念在心脏外科的推广和普及，通过术前对患者进行预防性IMT从而减少PPCs发生值得在临床推广，但是仍有很多未知的领域值得研究和探索。

参考文献：略

作者：罗泽汝心[1] 王渝强[2] 周亚馨[1] 郭应强[2] 喻鹏铭[1][3]

单位：四川大学华西医院康复医学中心[1]

         四川大学华西医院心脏大血管外科[2]

         四川省康复医学重点实验室[3]

来源：中国胸心血管外科临床杂志2023年10月第30卷第10期