吸气肌训练对单侧膈肌麻痹患者劳力性呼吸困难的影响

1. 基本原理和背景 膈肌麻痹是一种罕见但诊断不足的呼吸困难原因。 尽管横膈膜完成大部分工作，但正常通气还需要其他呼吸肌（即斜角肌、肋间内外肌的胸骨旁部分、胸锁乳突肌、斜方肌）同时收缩。 呼吸困难时加大力度可能会使辅助肌肉疲劳并导致通气衰竭。 目前尚不清楚呼吸肌的特定训练是否可以改善或恢复这些患者的膈肌功能或辅助呼吸肌功能。

根据膈肌麻痹的病因，单侧疾病的预后通常良好。 膈损伤患者可能会完全或部分康复。 有时，患者也可能自发地从特发性疾病中康复。 没有从单侧膈肌功能障碍中恢复的患者通常过着相对正常的生活。 然而，许多患者不断报告呼吸困难的症状，这些症状会影响日常活动的进行。 在这个群体中，呼吸困难通常随着劳累而发展，导致通气需求增加。 呼吸困难也可由姿势改变引起（例如， 仰卧，向前弯曲）。 根据受试者的活动情况，这可能会对生活质量产生影响。 因此，研究人员将评估这些患者在运动期间的症状和呼吸肌的募集（即在自行车测力计上进行运动测试时）。

单侧瘫痪的发病率主要取决于潜在的肺功能状态和瘫痪的病因。 大多数被转介到鲁汶大学医院的患者都报告在用力或姿势改变时出现呼吸困难症状。 膈肌麻痹更可能影响左侧膈肌。 单侧膈肌麻痹的特征是肺和呼吸肌功能异常。 患者出现限制性通气障碍，肺活量和肺总量经常低于预计正常值的70%。 当患者处于仰卧位时，肺活量会进一步减少。

与双侧疾病相反，医生通常仅通过影像学检查即可诊断出单侧瘫痪。 由于辅助肌肉收缩可能会产生膈肌运动的表现，因此在诊断双侧膈肌麻痹时，透视检查可能会误导医生。 在透视嗅探测试中，吸气时观察到麻痹的膈肌反常抬高并证实膈肌麻痹。 但是，嗅探测试不是很具体； 6% 的正常人在透视时表现出反常运动。 某些患者可能需要进行计算机断层扫描，以评估由纵隔病变和恶性肿瘤引起的膈肌麻痹的潜在原因。 某些患者可能需要使用 MRI 来确定是否存在涉及脊柱或神经根的病理状况，这些病理状况会导致膈肌麻痹。

M 型超声检查是诊断成人膈肌麻痹的一种相对简单且准确的测试，可以在床边进行。 瘫痪侧在吸气和异常反常运动（即吸气时头颅运动）时没有显示出膈肌的主动尾部运动，尤其是在嗅觉测试中。 B 型超声检查横膈膜与胸腔并置区域的横膈膜厚度也可以提供对横膈膜麻痹的灵敏且特异的无创评估。 吸气时膈肌增厚小于 20% 可诊断为膈肌麻痹。 超声检查也可用于连续监测膈肌麻痹患者的恢复情况。

可以通过放置食管电极来进行膈神经传导研究，以记录膈肌收缩和颈部神经的刺激，无论是表面刺激还是环状软骨水平的单极针电极。 或者，可以进行膈肌肌电图检查。 这两个测试是互补的。 根据病因，肌电图可能显示神经病与肌病模式。 这可以通过刺激颈部的膈神经来实现。 膈神经刺激可以通过电（表面或针电极）和磁刺激来完成。 操作员的专业知识是测试中的一个重要因素。 肌电图的技术问题包括正确放置电极以避免相邻肌肉的“串扰”，以及由于个体皮下脂肪不同而导致的不同结果。 使用食管内 EMG 电极是避免这些问题的替代技术。 还描述了一种对膈神经进行单侧磁刺激并同时评估膈肌肌电图和经膈压力的方法。

测量直立位和仰卧位的肺活量是肺功能测试中最重要的部分。 膈肌麻痹会降低肺部的测量顺应性，并且会形成限制性模式。 正常情况下，卧位时肺活量会降低 10%。 相反，单侧膈肌麻痹患者在仰卧位时肺活量下降 15-30%。 这种减少是由于腹部内容物向头侧移位。然而，肺功能测试结果并不总是一致的，并且并不总是与膈肌麻痹引起的呼吸困难的严重程度相关。

膈肌功能障碍和瘫痪患者的最大吸气压力 (Pi,max) 会降低。 这些患者不能产生高吸气负压。 因此，这些患者的 Pi,max 往往低于正常值 (Pi,max

跨膈压是诊断的标准。 男性的正常跨膈压约为 148 厘米水柱，女性约为 122 厘米水柱。 单侧膈肌麻痹与大于 70 cm 水柱的最大跨膈压力相关，因此不会显着影响正常通气行为期间的跨膈压力产生，但会损害高强度、非通气行为，如咳嗽或打喷嚏以及运动呼吸。 双侧磁膈神经刺激后的抽搐跨膈压力经常被用作非自愿评估，以确认膈肌无力的存在。

呼吸系统疾病患者的功能受限并不完全与呼吸困难有关。 例如，平衡障碍和由此导致的跌倒风险是 COPD 患者日益认识到的问题。 关于姿势平衡在吸气肌无力的 COPD 患者中尤其受损的事实，可以假设横膈膜功能障碍在观察到的平衡障碍中起重要作用。 横膈膜不仅是主要的吸气肌，而且在平衡任务中稳定躯干方面也起着重要作用，这一事实支持了这一点。 然而，膈肌麻痹患者是否表现出平衡障碍，以及这些是否可归因于膈肌功能障碍，仍然未知。 此外，考夫曼等人。谁跟进了 180 名膈肌麻痹患者，表明腰痛也可能与这种疾病有关，因为腰痛患者的膈肌姿势功能经常受到干扰。 此外，患有腰痛的人表现出膈肌疲劳性增加。 然而，膈肌麻痹与姿势控制之间的关系、膈肌麻痹与腰痛之间的关系尚未得到研究。

UDP 的治疗选择有限。 如果初步诊断后严重症状持续超过 12 个月，鲁汶大学医院有时会考虑通过小开胸手术进行膈肌折叠术。 初步数据表明，每天的吸气肌力量和耐力训练可以增加非膈肌吸气肌的募集，并帮助那些有膈肌麻痹症状的人。 然而，目前还缺乏比较干预组与诊断后头几个月自然恢复改善情况的随机对照试验。 此外，健康受试者和患者之间缺乏可比较的数据。

因此，本研究的目的是调查单侧膈肌麻痹诊断后头 6 个月内每日吸气肌训练的效果。 第二个目标是比较健康对照受试者和患者之间的呼吸肌功能和激活模式（变化）。 研究人员假设，对有症状的 UDP 患者进行呼吸肌训练（与对照组相比）将减轻劳力性呼吸困难的症状（主要结果），并将改善呼吸肌功能（休息时和运动时）和肺功能（坐位和仰卧位） ). 其次，我们假设健康对照受试者和患者的膈肌和非膈肌的募集模式（变化）在基线和对干预的反应中都不同。

2. 具体目标

1. 研究 IMT 对运动期间有症状的单侧膈肌麻痹患者呼吸困难感知强度和质量的影响
2. 通过探索干预后呼吸困难的变化与休息和运动期间呼吸肌功能相关指标变化之间的相互关系，确定和区分干预后呼吸困难减轻的机制。
3. 比较呼吸肌募集模式和呼吸神经驱动隔膜的变化，以及斜角肌、胸锁乳突肌和胸骨旁肋间肌对 6 个月吸气肌力量或运动期间耐力训练的反应。
4. 比较呼吸肌募集模式（变化）和呼吸神经驱动隔膜，以及斜角肌、胸锁乳突肌和胸骨旁肋间肌的差异，以及健康对照和患者之间的姿势控制。