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专家讲座 | 脊髓损伤患者的肺功能特点

发布时间:2016-03-30

 

专家介绍逯勇,男,副主任医师,首都医科大学附属北京朝阳医院 ( 北京呼吸疾病研究所 ),从事呼吸生理与支气管哮喘(特别是运动性哮喘)、慢性阻塞性肺疾病等方面的临床与基础研究。

 

      脊髓损伤(spinal cord injury, SCI):是由于损伤和/或疾病等因素引起的脊髓结构及其功能的损害,以致损伤平面以下运动、感觉、植物神经功能的异常改变。高位脊髓损伤者同时伴有呼吸功能障碍。呼吸功能的损害程度根据脊髓损伤位置的高低和损伤程度的轻重有所不同。临床上SCI常见的病因包括交通事故、高处坠落、运动创伤、自然灾害等;此外,炎症、变性、肿瘤、血管病变以及发育性因素等也可能导致脊髓损伤。在流行病学上,美国SCI年发病率约为30~32人/百万,另有20人/百万在入院前死亡;我国在80~90年代,北京发病率约6~7人/百万,近年来,随着家庭轿车数量的增长,SCI的发病率有日趋增加趋势;在发病年龄和性别上看,以青壮年为主,80%患者年龄<40岁,男性比女性多大约4倍。

 

       SCI使损伤平面以下运动、感觉和自主神经功能障碍,引起呼吸、循环、泌尿、神经、消化等多系统并发症。呼吸功能的损害对脊髓损伤病人是严重的威胁,呼吸系统并发症占据脊髓损伤死因的首位,严重缩短患者的预期寿命,大幅增加患者的经济负担。SCI患者最常见的呼吸系统症状是呼吸困难,其他症状包括慢性咳嗽和/或咳痰、慢性喘息等。粘液潴留、肺不张、反复感染所致的呼吸衰竭是SCI患者死亡的首要原因。

 

       SCI后呼吸系统可发生一系列病理生理改变,颈椎或高位的胸椎损伤可能影响膈肌、肋间肌、辅助呼吸肌、甚至腹部肌肉的功能,导致肺通气、容量以及静态口腔压相等相关指标的下降。由此可引起患者咳嗽无力,气道分泌物清除不利,反复出现粘液潴留、肺不张以及肺部感染。此外,SCI后肺容量降低、肋间肌痉挛、腹肌松弛,造成肺和胸廓的顺应性降低;而腹部顺应性增高;同时颈部肌肉收缩、腹肌松弛导致了患者上胸廓扩张而下胸廓反常内陷;以上均导致SCI患者呼吸做功明显增加。

 

       上述病理生理改变导致SCI患者往往表现出明显的限制性通气功能障碍。VC 、 FEV1、T LC、ERV、IC、MVV 等容量指标明显降低;而由于膈肌无力,RV可能明显增高,而FRC变化不明显。在SCI急性期,VC与FEV1、IC、 ERV、TLC 和RV/TLC有良好的相关性,其可作为评价患者总体通气功能的指标。脊髓损伤的程度和平面均对SCI患者的肺功能有显著的影响。朱颖等曾对中国康复研究中心-北京博爱医院建院以来收治的资料完整的脊髓损伤病人158例的肺功能进行回顾性分析,发现脊髓损伤平面对脊髓损伤者肺功能有重要影响。损伤平面越高,肺功能越差,即脊髓损伤平面与肺功能改变成反比。肺通气功能的降低与脊髓损伤程度相关,完全脊髓损伤者肺通气功能比不完全损伤者下降更明显。此外,区别于其他神经肌肉疾病导致的呼吸功能障碍,相较于呼气肌功能,SCI患者的吸气肌功能往往被更多地保留,所以SCI患者FVC的下降程度往往明显高于TLC的下降程度;同理,SCI患者的最大吸气压(MIP)、最大呼气压(MEP)均降低,但由于呼气肌受累严重,MEP降低程度较重。在脊髓损伤发生后的急性期内,FVC低于25% pred 者往往需要呼吸机辅助通气。创伤后12个月内, VC、 IC、 TLC和呼气、吸气流速指标逐渐提高,同时FRC逐渐减低,以后上述指标基本稳定。

 

       最初人们认为SCI患者肺功能只存在限制性通气功能障碍。但上世纪90年代初,Spungen等研究发现SCI患者吸入β2受体激动剂奥西那林后表现出明显的FEV1增加,随后又有越来越多的研究证明,SCI患者应用异丙托溴铵、β受体激动剂后,FEV1、sGaw可显著升高;Schilero等基于体积描记技术的研究也提示SCI患者的基础气道口径减低。同时,很多研究提示SCI患者对雾化蒸馏水、乙酰甲胆碱、组织胺等刺激剂可表现出明显的气道高反应性。上述研究均证明SCI患者存在着明显的气流受限和气道反应性的增高。目前认为,在颈髓损伤后,位于上6胸段的交感神经支配受阻,而副交感神经支配相对完好,导致迷走神经张力相对增高是导致以上现象的原因。基于以上发现,除了传统的吸气肌和呼气肌训练、膈肌起搏和肋间肌起搏、呼气肌和腹肌电磁刺激等方法,近年有学者尝试应用β受体激动剂改善SCI患者的肺功能水平,取得了令人满意的结果。

 

       SCI患者,尤其是高位四肢瘫患者能否很好地配合完成肺功能测试一直是大家关心的问题。研究发现,超过80%的SCI患者可以获得满足ATS标准的肺功能检查结果;部分颈椎完全损伤者,尤其是FVC、FEV1水平较低者,由于呼气肌无力,导致有最大吸气至最大呼气的转换时间相对延长,出现呼气时间<6s,外推容积过大等情况。为此,Kelley ,A等提出对SCI患者的修正质控标准:在满足测试结果重复性的前提下,(1)外推容积可以超过5%VC,(2)呼气时间可以<6s,但在残气位水平呼气平台至少保持0.5秒。

 

       总之,SCI发生后的一系列病理生理改变导致患者出现,限制性肺容积改变、气流受限、气道反应性增高等肺功能改变,上述改变导致的咳嗽无力、气道分泌物潴留、呼吸做功增加等,是患者反复发生肺不张、肺部感染、呼吸衰竭的重要原因。对于脊髓损伤病人,应该尽早开展肺功能检查,指导康复训练。但即使考虑损伤水平和程度,目前还缺少能够准确预测SCI患者发生肺不张、肺部感染、呼吸衰竭等风险的可靠的生理学指标

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