肺康复在慢性阻塞性肺疾病中的研究进展

Research Progress of Pulmonary Rehabilitation in Chronic Obstructive Pulmonary Disease

摘要: 慢性阻塞性肺疾病是一种肺部的异质性疾病，而肺康复是目前慢阻肺非药物治疗中疗效较为显著的一种方法，旨在对病人进行全面评估后，进行个体化的运动、呼吸训练、营养干预等，为减轻患者的症状并且提高患者生存质量的一项综合治疗方案。自从1974年美国提出“肺康复”一词后，肺康复的概念、形式及内容逐渐发生改变，从仅依靠药物治疗补充到呼吸锻炼，运动训练及中医技术，其已经成为临床医生应用于慢阻肺患者的共识并在指南上已经有所体现。但最佳肺康复方式以及个体化治疗尚无定论且疗效不稳定，也是众多学者现在研究的问题。该文通过检索国内外相关文献来综述慢性阻塞性肺疾病肺康复的研究进展。

Abstract: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a heterogeneous disease of the lung. Pulmonary rehabilitation is an effective method in non-drug treatment of COPD at present. It aims to conduct individualized exercise training, respiratory training and nutritional intervention after a comprehensive assessment of the patient, so as to reduce the symptoms of the patient and improve the quality of life of the patient. After the term “pulmonary rehabilitation” was proposed in the United States in 1974, the concept, form and content of pulmonary rehabilitation gradually changed, from only as a supplement to drug therapy to breathing exercise, sports training and traditional Chinese medicine techniques, which has become the consensus of clinicians to apply to COPD patients and has been reflected in the guidelines. However, the efficacy of early pulmonary rehabilitation in patients with acute exacerbation is still uncertain and has been studied by many scholars. This article reviews the progress of pulmonary rehabilitation in the early stage of chronic obstructive pulmonary disease by searching relevant literature at home and abroad.

1. 引言

慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺，Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是一种异质性的肺部疾病，其特征是长期显著暴露于有毒颗粒或气体中，引起气道(支气管炎)和/或肺泡(肺气肿)结构异常，导致进行性、持续性的气流受限，从而出现慢性的呼吸道症状(包括呼吸困难、咳嗽、咳痰等) [1]。慢性呼吸系统疾病(CRD)给全球患者和卫生系统带来了很高的发病率和死亡率[2]。而慢性阻塞性肺疾病是CRD中发病率最高，严重危害人类的生命健康，全球重要的公共卫生问题之一[3]。全球 ≥ 40岁人群中COPD患病率达到9%~10%，死因顺位位于第3位[4]。最新流行病学资料显示，我国目前有将近1亿人口的慢阻肺患者，其趋势呈现随年龄增加而上升的特征，而且伴随着我国人口老龄化进程的加速，老年人群已然成为慢阻肺发病的重灾区[5]。

目前COPD的发病机制尚未完全阐明，研究表明上皮细胞损伤、气道慢性炎性反应及氧化应激都会引起气道重塑和肺泡结构异常，从而导致严重的气流受限、肺过度充盈以及肺功能下降，也会累及呼吸肌造成呼吸衰竭，严重影响患者身心健康以及生活质量[6]。慢阻肺的病因主要是由于接触了有毒颗粒和气体，引起呼吸道和(或)肺泡的慢性炎症反应[7]。这种慢性反应最主要是由香烟烟雾引起，炎症细胞和炎症介质持续存在，中性粒细胞和T淋巴细胞水平升高，细胞因子如白细胞介素-6 (IL-6)、白细胞介素-8 (IL-8)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的分泌增加[8]。病情严重程度可能与炎症因子水平相关，其中IL-6、IL-8及TNF-a是COPD炎症过程的主要炎症因子，可使中性粒细胞趋化、聚集并释放炎症递质，造成气道、肺实质和肺血管的慢性炎性反应和组织损伤，最终可以使骨骼肌蛋白分解加速，数量减少，运动能力减弱[9] [10]。而持续性的气流受限也可导致COPD患者呼吸肌力降低，进而影响患者的呼吸肌功能[11]。所以慢阻肺患者不仅是呼吸困难等呼吸系统症状，还伴有上下肢肌肉肌无力、呼吸肌肌无力，从而影响慢阻肺患者的生活质量。

“肺康复”一词最早是美国的Joule和Spawn在1963年提出，历经几十年的发展，2013年，美国临床药学学会(ACCP)和欧洲呼吸学会(ERS)联合发布的一项肺康复计划，旨在通过全面评估患者的情况，并采取个体化的治疗方案[12]。在2019年《中国肺康复发展报告》显示，我国人口随着老龄化的发展，慢性呼吸系统疾病患者比例逐渐增加，医疗资源相对紧缺，建议应尽早进行肺康复。从此肺康复训练在我国才正式进入到COPD患者的治疗方案当中，逐渐受到临床医生的重视，主要应用于稳定期慢阻肺患者中。中国慢性呼吸道疾病呼吸康复管理指南(2021版)指出呼吸康复可以应用于中度至重度慢阻肺稳定期或慢阻肺急性加重出院后的患者，可减少再次急性加重的次数[13]。最新2025版慢性阻塞性肺疾病全球倡议(Global initiative for chronic obstruction lung disease, GOLD)也提出除药物治疗外早期肺康复是稳定COPD的有效措施，至今已成为标准治疗方案之一[14]。

2. 肺康复的定义

2023年美国胸科协会(ATS)指南定义肺康复是“一种综合性干预措施，基于对患者的全面评估，根据患者的具体情况进行治疗，包括但不限于运动训练、教育、旨在改变行为的自我管理干预，改善慢性呼吸系统疾病患者的身体和心理状况，并促进他们长期坚持改善健康的行为”[15]。

3. 肺康复的训练方法

3.1. 呼吸训练

主要包括缩唇呼吸，腹式呼吸，膈式呼吸及全身性呼吸操等方法[16]。但各种方法有其优势，一篇Mate [17]综述分析了呼吸练习对运动能力(6分钟步行试验[6MWT])、肺功能(第一秒用力呼气量与用力肺活量的比率[FEV1/FVC])、生活质量(圣乔治呼吸问卷[SGRQ])、吸气肌压力(最大吸气压[PImax])和呼吸困难(Borg量表)的影响。纳入了43项RCT，涉及1977名参与者。结果：提高运动能力，排名前两位的运动是吸气肌训练(75%)、中国传统健身运动(13%)；在改善肺功能方面，排名前两位的运动是中国传统健身运动(32%)、横膈膜呼吸(30%)；为了提高患者的生活质量，排名前两位的运动是瑜伽(52%)、横膈膜呼吸(28%)；为了增加吸气肌压力，排名前两位的运动是噘嘴呼吸(47%)、中国传统健身运动(25%)；为了改善呼吸困难，排名前两位的运动是瑜伽(44%)、吸气肌训练(22%)。说明COPD患者进行各种呼吸练习都以不同方式表现出益处，肺康复专家可以根据每位患者的病情程度进行个性化的呼吸练习，以此获得最佳的治疗效果。由此可以得出，不同的呼吸锻炼方式对于COPD患者的呼吸困难及肺功能均有不同程度的益处，应该鼓励患者积极进行呼吸练习。另一种主要的方法——呼吸肌训练(IMT)是指通过在吸气过程中施加阻力来进行针对性地加强吸气肌的训练方式，通过激活AMPK/PGC-1α通路增强线粒体生物合成，提高膈肌氧化能力[18]。在Tounsi B [19]的研究中，耐力训练联合IMT后，患者PImax增加了21.3 cm H₂O，呼吸肌肌力显著提高。IMT显著改善COPD患者的膈肌厚度和力量，减少动态过度充气(DH)，降低呼吸困难评分(mMRC) [20]。

3.2. 气道廓清技术

主要包括体位引流、辅助咳嗽、主动循环呼吸技术、自体引流、用力呼气技术、呼气正压装置、振荡呼气正压装置以及高频胸壁振荡(HFCWO)、间歇性正压呼吸(IPPB)、肺内冲击通气(IPV)和临时呼气正压通气[21]。高频胸壁振荡(HFCWO)是一种用于调动气道分泌物的技术，通过充气背心清洁气道，无需特定的定位或协调呼气，以最低限度的治疗支持下进行管理，减轻局部炎症反应[22]。在Nicolini A [23]的研究中，对比肺内叩击通气(IPV)和高频胸壁振荡(HFCWO)对重度和极重度COPD患者的疗效。结果显示IPV组和HFCWO组患者在呼吸困难和日常生活健康状况评估(mMRC、BCSS和CAT)方面的表现均有显著改善。此外，与HFCFO相比，IPV患者的BCSS (p, 0.001)和CAT (p, 0.02)评分有所改善，IPV组在TLC和TLC% (p, 0.03)、RV和RV% (p, 0.04)以及DLCO、MIP和MEP (p, 0.01)方面也有显着改善。这项研究表明，IPV和HFCWO都可以改善肺功能、呼吸肌力量、呼吸困难和健康状况评估量表的评分。与HFCFO相比，IPV在改善与小支气管气道和肺泡通气(RV和DLCO)和肌肉力量(MIP和MEP)相关的测试结果以及日常生活和健康状况评估量表(BCSS和CAT)评分方面效果显著，说明肺内叩击通气可能更适合重度、极重度患者。目前气道清除技术仍主要应用于急性加重期的患者，对于稳定期的疗效还需要进一步研究。

3.3. 运动训练

运动训练被推荐为COPD患者肺康复首选的训练方式[24]。主要包括有氧运动、上肢锻炼、下肢锻炼、耐力训练及阻力训练、有氧健身操[25]。在Karagiannis C等[26]的研究中，在药物治疗的基础增加上肢耐力试验，进行了12周的监督锻炼计划，实验组病人FEV1%预计值自(43.0 ± 6.5)%提升至(57.3 ± 6.6)% (p < 0.05)，FEV1/FVC自(55.0 ± 8.2)%提升至(56.3 ± 11.4)% (p < 0.05)，6MWD从(264.6 ± 46.6) m提升至(327.3 ± 44.6) m (p < 0.05)；与同期对照组比较FEV1% [(57.3 ± 6.6)%比(50.8 ± 10.0)%] (p < 0.05)，FEV1/FVC [(66.1 ± 4.3)%比(60.4 ± 7.0)%] (p < 0.05)，6MWD [(327.3 ± 44.6) m比(293.1 ± 44.7) m] (p < 0.05)，这表明上肢耐力训练明显改善了病人的肺功能和日常生活能力，对患者具有显著效益。有研究表明[27]，慢性阻塞性肺病患者由于缺乏身体调节导致的肌肉萎缩、肌肉力量降低，氧化代谢减少，肌肉毛细血管化和肌纤维变化(I型纤维比例降低，IIb型纤维增加)，从而影响全身肌肉力量，上下肢肌力并增加疲劳感[28]。而有氧运动通过激活AMPK/PGC-1α通路，促进线粒体生物合成，增加电子传递链(ETC)复合体活性，并增强脂肪酸氧化能力[29]。阻力训练激活哺乳动物雷帕霉素靶向(mTOR)肥大途径以增加力量，也可增强II型肌纤维(IIa/IIx)的线粒体功能，耐力训练则增加线粒体生物发生的过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α (PGC-1α)途径，有利于氧化磷酸化。[30]所以慢阻肺患者进行合理的运动训练，可以改善患者肢体肌肉肌纤维的含量和分布，从根本上改善患者肌肉力量及耐力，并提升运动耐受性以及抗疲劳能力。

3.4. 无创通气技术

无创通气(NIV)作为一种有益且可靠的治疗工具，是减少COPD急性加重和急性呼吸衰竭住院患者发病率和死亡率的标准治疗方法[14]。NIV通过提供外源性PEEP (通常设置为内源性PEEP的80%)，抵消小气道塌陷，使呼气末肺容积(EELV)降低15%~20%，可以改善气体交换，缓解肌肉疲劳并重置中枢呼吸驱动[13]。2024年的一篇Mate分析[31]比较了COPD患者运动期间的各种呼吸支持的有效性，结果是无创正压通气(NPPV)在改善PR运动训练期间处于GOLD III期或IV期的稳定COPD患者的运动能力(6分钟步行测试距离、峰值工作速率、耐力时间)、呼吸困难和生理变化(峰值VO2、潮气量、分钟通气量和乳酸水平)方面优于高流量吸氧。说明在稳定情况下无创正压通气对严重COPD患者的运动辅助作用最强，无创通气联合运动训练对患者的呼吸困难以及运动耐力显著改善。在Xiao J等[32]的研究中，干预组患者接受精准肺康复护理联合药物治疗和无创通气治疗，干预对象的CAT、Epworth嗜睡评分(ESS)和睡眠呼吸暂停临床评分(SACS)显示与对照组相比，在研究的第5天、第30天和第90天(p < 0.001)有所改善。干预组在治疗后30天内PaCO2 (p < 0.001)、CRP (p < 0.01)、降钙素原(PCT, p < 0.01)和NEU (p < 0.05)显著降低。说明在康复治疗期间，无创通气对于COPD患者的呼吸频率及炎症因子水平显著改善。

3.5. 中医适宜技术

随着我国中医技术的发展，针灸，太极拳以及八段锦等在慢阻肺患者呼吸康复中的效果逐渐显著，已逐渐应用于我国慢阻肺患者的呼吸康复治疗中。在陈勇[33]等的研究中，八段锦训练组在CAT评分(t = 5.121, p < 0.001)、mMRC量表评分(t = 5.719, p < 0.001)、6MWD性能(t = 12.608, p < 0.001)、HADS-A评分(t = 6.210, p < 0.001)和HADS-D评分(t = 2.945, p = 0.010)方面显著改善。常规肺康复组在CAT评分(t = 4.725, p < 0.001)、mMRC量表评分(t = 5.499, p < 0.001)、6MWD性能(t = 11.662, p < 0.001)、HADS-A评分(t = 5.697, p < 0.001)和HADS-D评分(t = 2.67, p = 0.023)方面也有显著改善。但两者相比，相比之下，CAT评分、mMRC量表评分、6MWD性能、HADS-A评分或HADS-D评分没有显著变化。这表明八段锦在改善COPD患者生活质量方面有确切的疗效，但与常规肺康复差距不显著，还需要进一步的研究。在Phantayuth Duangjun等[34]的研究中，结果表明与对照组相比，太极拳和瑜伽联合组的心肺变量(包括呼吸频率和静息心率)有显著改善。观察到的呼吸频率的减少表明潜在的呼吸减少，FEV1/FVC %下降，还观察到MIP的改善，表明呼吸肌力增强。干预组显著提高了所有评估的功能性体能参数，包括力量、柔韧、耐力和敏捷性。COPD患者的功能性体能下降是常见的，这些改善尤其值得注意，并且也与残疾增加和生活质量降低有关。有研究说明瑜伽训练，包括呼吸练习、冥想和瑜伽姿势，每周3次，每次1 h，持续6周，对改善COPD患者生活质量是有效的。由此说明，中医技术在肺康复方面的效果逐渐显著，改善COPD患者的生活质量水平以及呼吸肌肌力等。

3.6. 营养支持

主要包括日常生活调理，保持良好的作息规律，进行适当的散步，增强体质，注意饮食，保证维生素和矿物质的摄入，以及营养补充剂[35]。在Yohei Oyama [36]等一项研究中，分析早期营养治疗与康复对慢性阻塞性肺疾病恶化患者的联合效果，干预组口服ONS为每包125 mL，含有200 kcal能量、6.5 g蛋白质和3500 mg支链氨基酸(BCAA)。与对照组相比，干预组主要结果为6.9 ± 7.7 kgf/kg的股四头肌力量显著改善，步态速度和SPPB评分改善幅度显著更大，而6 min步行距离的变化无显著差异。两组的6 min步行距离和SPPB评分均显著改善。营养疗法主要通过增加肌肉蛋白的合成，增强COPD患者肌肉力量，从而提高生活质量。

3.7. 神经肌肉刺激

神经肌肉电刺激(NMES)是一种通过电流刺激肌肉来增强肌肉力量和耐力的技术，主要通过激活膈神经，增加肌纤维募集(尤其II型纤维)，减少肌肉萎缩[37]。研究表明，NMES已被证明是因严重恶化而住院的COPD患者的一种有效训练方式[38]。有研究表明，肺康复联合NMES在FEV1、FEV1%pred和FEV1/FVC比值等肺功能指标上表现出显著改善。关于动脉血气分析，干预后PaO2显着降低，PaCO2和SaO2显着增加，表明PR和NMES干预后气体交换能力显着改善。在股四头肌肉功能改善方面，干预组与对照组均显示PT和ER增加，干预后的肌肉力量和耐力显著增强[39]。

3.8. 身心疗法

包括认知行为治疗(Cognitive Behavioural Therapy, CBT)、正念减压法、放松疗法、催眠疗法、积极身心运动疗法等[14]。在Elsevier BV [40]的研究中，纳入运动干预为肺康复、家庭肺康复、主动身心运动疗法(AMBMT)、耐力和联合训练。结果是主动身心运动治疗计划与对照组的FEV1和FEV1% (分别为0.71；95% CI 0.32至1.09；和0.36；95% CI 0.15至0.58)，以及肺康复 + 主动身心运动疗法与用力肺活量对照组(0.45；95% CI 0.07至0.84)，说明积极的身心运动疗法计划是通过FEV1和FEV1%测量改善肺功能的有效运动计划类型，对COPD患者的FVC影响最大。所以身心疗法对COPD患者是十分必要的，积极地进行心理疏导和鼓励，针对患者不同心理变化的阶段，可单独或者联合使用。

4. 远程肺康复

主要包括使用信息和通信技术为家中的人提供远程康复服务[41]。它可以通过电话、视频会议和视频录制为医疗保健专业人员和患者提供对康复环境的同步或异步访问，并且促进医生和物理治疗师等医护人员与患者之间的沟通，并最大限度地降低成本[42]。在Amine Atac [43]的研究中，远程康复通过视频会议方法在家中应用基于小组、监督和标准化的肺康复计划，每周3次，持续8周，6MWT (min)从330 (132~528) m增加到572 (297~748) m，治疗后两组的所有外周肌肉力量测量、CAT症状评分、LCADL评分和所有SGRQ评分(p < 0.05)均显著改善，说明远程康复对于居家的COPD患者有效。在Narelle S Cox等[44]的研究中，15次远程康复治疗以最多6名参与者的虚拟小组进行，每周2次，持续8周。在康复结束时，6MWD的远程康复等效性(平均差(MD) −6 m，95% CI −26至15)，6名参与者(4%)因呼吸系统原因住院(n = 4远程康复；n = 2中心康复)，说明远程康复可以代替中心肺康复，有相同的有效性结局。远程康复监督治疗对于居家的COPD患者不失为较佳的治疗，不但节省患者的时间和精力，也可以避免过度浪费医疗资源。但仍需根据实施情况进行全面评估，以支持通过远程康复提供可持续的最佳实践肺康复治疗。

5. AECOPD的肺康复

在MJS Publishing [45]的研究中，早期肺康复在入院后48小时内开始，出院时6MWD较入院时升高(综合肺康复组为394.4 vs 336.0，p < 0.001和对照组399.2 vs 367.4，p < 0.001)。与常规护理组相比，早期综合肺康复组的6MWD变化更大(47.5 vs 23.0，p = 0.04)，康复组68.5% (37/54)的患者将6MWD提高了>30 m，常规护理组只有46.8% (22/47)的患者将6MWD提高了>30 m。早期综合肺康复组出院时PImax和吸气峰值流量显著改善(PImax 60.7 (19.3)至52.6 (20.2)，p = 0.04；吸气峰值流量3.5 (1.3)至3.0 (1.2)，p = 0.03)。因此，AECOPD的早期综合肺康复似乎是安全的，并且可以加速运动能力和吸气肌力量的恢复。在慢阻肺患者急性加重期尽早开始肺康复治疗，在大部分指南认为急性加重期出院2周后开始肺康复，目前对于住院期间的肺康复并没有确切证据，还需要更多的临床试验支持。

6. 早期肺康复时机的选择及个体化

COPD稳定期患者进行肺康复的时机选择相对灵活，可以在专业医疗团队的指导下随时开始肺康复计划，可以是定期的康复课程，也可以居家进行自我管理和锻炼。GOLD (COPD全球倡议) 2025版指南推荐COPD稳定期患者肺康复疗程至少为6~8周，医务工作者监督下至少每周2次[15]。在一项Mate [46]分析的研究中，共纳入20篇临床试验(1274名被试者)。早期PR显著改善了再入院率(10个试验，风险比0.68，95%置信区间(CI) 0.50~0.92)、6分钟步行距离(6MWD，12个试验，MD 59.73，95%，CI 36.34，83.12%)、圣乔治呼吸问卷评分(8个试验，MD = 10.65，95% CI = 14.78~6.52)、Borg评分(8个试验，MD −0.79，95% CI −1.26~−0.32)和改良的医学研究委员会呼吸困难量表评分(8个试验，MD −0.38，95% CI −0.5~−0.25)，但死亡率(6个试验，风险比0.72，95% CI 0.39 ~ 1.34)获益趋势不显著。而亚组分析显示，在6MWD、生活质量方面，入院时早期PR的效果优于出院后PR的效果的趋势并不显著，说明COPD恶化后进行的肺康复治疗可以减少再入院率，并改善运动能力、健康相关生活质量和呼吸困难。尽管有大量证据表明PR的好处，对于是否降低死亡率和再入院率仍存在争议，也很少有研究评估PR计划的最佳开始时间以及持续时间。在Joshua A. Bishop等[47]的研究，对比8周的PR计划是否等同于12周的PR计划在提高慢性阻塞性肺病(COPD)患者的耐力运动能力方面，6MWD、SGRQ总分表明12周组均有优势，CAT评分组间差异不显著，表明不能排除12周组的优势。主要发现每周两次、有监督的8周PR计划相当于12周的PR计划，可以提高计划完成度。在Blervaque L等[48]研究中，对COPD患者进行长达5年的肺康复维持计划，随访结局显示48至60个月的持续获益。在Alexiou C [49]的研究中，提出间歇运动训练相较于持续运动训练效果更好，所以每年间断的重复短期PR计划可能效果更佳。总之肺康复对COPD患者是长期有益的，具体肺康复时长，以及持续预后效果还需要进一步研究。

7. 展望

肺康复作为COPD非药物治疗的重要部分，在延缓肺功能恶化，改善呼吸困难程度及预后，提高患者的生活质量、降低医疗费用，避免医疗资源浪费等方面发挥着积极的作用。未来可比较远程康复和传统中心式康复在长期成本和效益之间的差异，以找到适合各类人群最佳的康复方案。通过远程康复以及人工智能辅助、精细的COPD表型分析，从而为患者制定个体化的运动处方，监督患者执行，动态调整治疗方案，降低康复成本，优化康复流程，令广大患者均可受益。

NOTES

^*通讯作者。