呼吸运动对COPD患者呼吸肌肉和生活质量的影响?系统回顾和荟萃分析

抽象的

目的．本综述旨在探讨不同呼吸运动对慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者呼吸肌肉功能、6分钟步行试验(6MWT)和生活质量(QoL)的影响。方法．我们搜索了在线数据库，包括PubMed，Embase，Science，Cochrane图书馆和Ovid，用于随机对照试验，评估了呼吸术患者对COPD患者的疗效。患者结果参数包括呼吸肌功能，6MWT和QOL的变化。Cochrane协作工具用于评估每个包括研究的偏倚的风险。根据需要进行关于不同干预和结果测量的亚组分析。Prospero注册号是CRD42018118367。结果．总共包括17项研究进行最终分析。基于相关研究的Meta分析表明，呼吸锻炼对肺功能诱饵具有显着的总影响（平均差（MD）= 8.65,95％置信区间（CI）3.13-14.16， )，以及6MWT（MD = 27.70,95％CI 5.45-49.94， ）在COPD的患者中。结论．这种系统审查总结了使用呼吸锻炼来治疗COPD患者。发现呼吸锻炼是一种通过改善吸气肌肉强度和6MWT治疗COPD患者的有效工具。然而，呼吸练习对COPD患者的QoL没有显着改善。

1.介绍

慢性阻塞性肺病（COPD）是一种慢性和渐进的疾病，导致不可逆的气流阻塞，并且通常是呼吸困难，咳嗽，痰液产生，喘息和胸部紧密性的特征[1］．慢性阻塞性肺病患者通常存在生理异常，主要与呼吸肌肉复张模式的异常改变有关。这是由于肺过度膨胀引起的胸腔几何形状的改变，改变了横膈膜肌肉的长度-张力曲线[2］．呼吸肌肉功能障碍是慢性阻塞性肺病患者的常见症状[3.，4］．慢性阻塞性肺疾病患者呼吸肌肉减弱常导致高碳酸血症、呼吸困难、运动能力下降[5］．此外，呼吸肌需求的补偿性增加可能进一步加剧COPD患者呼吸肌功能功能障碍[6］．因此，呼吸锻炼的实施能够增强呼吸肌功能，并且可能降低COPD患者症状的严重程度至关重要。

呼吸练习的定义是任何呼吸技巧，可以允许更深的吸气或呼气，或以其他方式改变呼吸的速率、模式或节奏，这类练习的常见例子包括吸气肌肉训练(IMT)、呼气肌肉训练(EMT)、膈呼吸(DB)、刘子穴、以及联合训练练习。这些运动可以在运动或休息时使用或不使用外部设备[7]，属于用于治疗COPD的分析，诊断和治疗技术的类别。IMT是一种呼吸运动，可以通过增加吸气肌肉力量和耐力延迟肺功能的恶化，从而缓解呼吸困难并提高患者的寿命质量（QOL）[8，9］．同样，EMT有助于维持呼吸功能和咳嗽功能[10］．其他呼吸练习，如六子爵(一种结合腹式呼吸和撅唇呼吸模式的中国传统呼吸练习)，已被证明是有效和可行的，用于老年中至重度COPD患者[11］．DB，也通常被称为呼吸控制或腹式呼吸，已知可改善潮气量、氧饱和度、通气和血肿，并降低COPD患者的呼吸频率[12，13］．这些呼吸技术已在临床上广泛应用;然而，它们对特定患者预后的影响，如肺功能、运动能力、呼吸困难和健康相关的生活质量，尚未得到一致的识别或评估。

之前的相关元分析[7]写了8年前，主要专注于呼吸困难，运动能力和与健康有关的生活质量的主要结果，并随着50多项新出版的研究，包括其他干预方法（IMT，EMT和Liuzijue)，with most key focus on respiratory muscle strength and endurance, also dyspnea, exercise tolerance, and patient’s QoL, it is paramount to bring up to date on what we know in the treatment of patients with COPD. Thus, this review aims to summarize the results of previously published studies in evaluating the efficacy of breathing exercises in patients with COPD, as well as determine the effects of breathing exercises on respiratory muscle strength, dyspnea, exercise capacity, and health-related QoL in these patients.

2.材料和方法

此系统审查已注册（Prospero注册号：CRD42018118367），并根据PRISMA指南报告[14］．

2．1.信息来源和搜索策略

为确定相关研究，截至2019年1月1日，我们搜索了PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、Ovid等在线电子数据库。在PubMed中，搜索使用医学主题词(MeSH)的组合，顺序如下:慢性阻塞性肺疾病[MeSH主题词]和呼吸练习或呼吸肌肉训练。对于Embase和Web of Science数据库，我们使用了两个自由文本关键词:慢性阻塞性肺病和呼吸练习。对于所有数据库，应用了以下搜索过滤器:文章类型(随机对照试验)、物种(人类)和语言(英语或任何有英文版本的研究)。

2.2。学习选择

使用Endnote X9排除重复研究，随后，通过检查两个独立审稿人（Yun Ruisheng和Bai Yi-Wen）审查符合纳入标准的标题和摘要来筛选研究。检索暂时符合条件和相关的学习的全文报告，以获取进一步评估。第二轮研究评估是基于以下五个纳入标准进行本综述。（1）研究参与者在慢性阻塞性肺病中临床诊断为慢性阻塞性肺病，所述慢性阻塞性肺病疾病的全局倡议。（2）呼吸锻炼（吸气肌肉训练，呼气肌训练，膈肌锻炼和Liuzijue）用于干预。（3）研究设计必须包括随机对照试验（RCT），因此会议摘要，试点研究，案例控制研究，专家意见，信件和评论被排除在外。（4）研究必须报告与心肺功能有关的结果措施（强制生命能力（FVC），1S（FEV1），FEV1 / FEV比（FEV1％），最大自愿通风（MVV），来自改进的Borg规模的呼吸困难(MBS) or any other scales, respiratory muscle strength (PImax, PEmax), and 6-minute walk test (6MWT)) and QoL (quality of life by Saint George’s Respiratory Questionnaire or SF-36). (5) Studies must be published in English, or have been translated into English.

2.3。评估方法质量

通过两个审稿人从彼此的评价中蒙蔽的两个审稿人评估了研究的方法论质量。选择偏见（随机序列生成，分配隐藏），性能偏见（参与者和人员的致盲），检测偏差（结果评估的致盲），磨损偏见（不完整结果数据），报告偏见（选择性报告）和其他偏差．根据以下三个等级评估偏见的风险：风险低，风险不明朗，风险高。在初步评估之后，通过两名审稿人之间的讨论或第三次审稿人仲裁解决了分歧。

2.4。数据项和集合

关于作者信息和出版年份的数据，从选定审查的研究中提取了研究设计，参与者的样本规模和特征，呼吸练习的方法，报告的结果和JADAD评分，如表所详述1．

2.5。评估证据综合

对于每一种呼吸训练技术，证据综合都是基于特定的结果。分析呼吸运动对肺功能(PImax、PEmax、FEV1/FVC、Borg评分)、6MWT及患者生活质量的影响。假设具体干预方法、种族、文化不同，对PImax、PEmax和患者生活质量进行亚组分析，随后由两名评审员进行交叉核对。

采用RevMan 5.3软件对数据进行统计分析。对结果的平均差异(MD)和95%置信区间(95% CI)进行了估计。显著性差异设为 ．使用随机效应模型合成数据，并赋予结果测量的异质性（我²> 0)。使用科克伦氏量表评估各研究治疗效果的统计异质性问测试和我²不一致性测试;大于25%、50%和75%分别表示低、中、高异质性。为减少统计异质性，必要时进行亚组分析。

3.结果

3.1。学习选择

通过数据库搜索，共得到1577个结果，剔除重复项后，剩余1247个研究，如图所示1．在审阅者筛选标题和摘要之后，评估了64项全文研究以获得资格。随后，排除了47项研究，以满足我们的一个或多个纳入标准。其余17项研究[3.，8，9，11，15- - - - - -27[本综述中是否包括共有627名参与者。详细的研究搜索和筛选过程在图中概述1．

３．２．纳入研究的特点

纳入的17项试验均在1994年至2019年期间发表，并报告了与呼吸练习对COPD患者影响相关的各种结果的数据。其中，14例采用PImax进行meta分析，5例采用PEmax进行meta分析，6例FEV1/FVC进行meta分析，3例采用Borg评分，10例采用6MWT进行meta分析，4例采用St. George 's Respiratory Questionnaire (SGRQ)进行患者生活质量分析，2例采用CAT进行meta分析。值得注意的是，呼吸练习通常不是COPD患者的唯一治疗方法，而是经常与其他治疗方法相结合，如药物治疗或周围肌运动训练。此外，不同的研究通常有不同的训练方法，包括IMT单独[3.，9，15- - - - - -20.，22- - - - - -26]，独自[21]、IMT加EMT [8[膈肌呼吸[27和柳子觉[11］．呼吸运动特性的全面概述如表所示1．

３．３．偏见的风险

我们进一步利用了Cochrane协作的工具来评估偏倚的风险，以便检查所有包括包括试验的方法。总体而言，损耗偏见域域的偏差有很低的风险以及报告偏见。此外，分配隐藏领域的偏见风险很低，参与者的致盲以及人员的致盲，以及结果评估的致盲，如图所示2．图中详细说明了每个单独研究的偏倚风险3.．

共有7项试验(41.18%)报告了关于随机序列生成的准确信息;两项试验(11.76%)报告了分配隐藏，选择性偏倚风险低;一项试验(5.88%)与选择性偏倚风险高相关;其余的则有不明确的风险。3项试验(17.65%)采用了对参与者和人员的盲法，表现偏差的风险较低;其余的则有不明确的风险。在检测偏倚方面，有5项试验(29.41%)报告使用了偏倚风险低的结局评估盲法;其余的则有不明确的风险。对于磨损偏倚，所有纳入的试验都有不完整的结果数据。此外，16项试验(94.12%)报告的选择性结局数据偏倚风险低，而其余试验的偏倚风险不明确(图)3.)．

3.4。对呼吸肌肉强度的影响

3.4.1。呼吸练习对PImax的影响

其中17项研究中，共有14项研究报告了呼吸锻炼对PiMax的影响。我们在实验组中进行了荟萃分析，基于这些研究，在对照组中进行了269名参与者，如图所示4．根据干预进行亚组分析，其中阈值IMT组显示出相对高的异质性（Tau²= 202.50, ，我² = 97%), whereas the resistance IMT group had low heterogeneity (chi²= 4.52, ，我²= 34%)。两种阈值也有显著差异(MD = 8.22, 95% CI:−0.04至16.49， ）和抗性（MD = 9.88,95％CI：6.99-12.78， ）呼吸训练对PImax的影响。

3.4.2。呼吸锻炼对Pemax的影响

在纳入的17项研究中，共有5项研究报告了呼吸练习对呼气肌力量的影响。我们基于这些研究进行了荟萃分析，发现异质性相对较低(chi²= 7.61, ，我²= 47%)，实验组88人，对照组83人，如图所示5．此外，根据种族进行亚组分析，其中白种人组表现出相对中等的异质性(chi)²= 5.78, ，我²= 65%)，而亚洲组异质性较低(chi² = 0.03, ，我² = 0%). Although no significant differences were found between the experimental and control groups in the effect of breathing exercises on PEmax (MD = 4.10, 95% CI: −0.38 to 8.58, )，亚组分析表明，呼吸运动可能会影响高加索人中的PEMAX（如图所示5)．

3．5．对6MWT和生活质量的影响

3.5.1。呼吸练习对6分钟步行测试(6MWT)的影响

共有十项研究报告呼吸锻炼对6MWT的影响。我们基于这些研究进行了荟萃分析，该研究表现出相对高的异质性（Tau² = 743.45, ，我² = 65%), with a total of 184 participants in the experimental group and 188 in the control group, as shown in Figure6．呼吸训练对6MWT的影响在实验组和对照组之间有显著性差异(MD = 27.70, 95% CI: 5.45-49.94, 95% CI: 5.45-49.94)。 )．

3.5.2。呼吸运动对生活质量的影响

在17项中，共有4项研究报告了使用SGRQ测量的呼吸运动对患者QOL的影响，从而得分更高的分数表明更大的限制。我们基于这些研究进行了荟萃分析，该研究显示了中等的异质性（Tau² = 8.48, ，我² = 52%), with a total of 171 participants, including 86 in the experimental group and 85 in the control group, as shown in Figure7．结果显示，白种人呼吸练习后SGRQ评分有显著变化²= 1.46, ，我² = 32%), but no significant differences were found between the experimental and control groups in the effect of breathing exercises on patient QoL using SGRQ (MD = –1.65, 95% CI: −4.24 to 0.95, )．此外，两项研究报告了使用猫测量的患者QOL，从而更高的分数表明日常生活中的更大限制。我们基于这些研究进行了荟萃分析，其显示出中等的异质性（Chi²= 1.84, ，我² = 46%), with 51 participants in the experimental group and 50 in the control group, as shown in Figure8．同样，在呼吸运动对患者生活质量的影响方面，实验组和对照组之间没有发现显著差异(MD = -0.71, 95% CI:−2.86至1.44， )．

4。讨论

在本研究中，我们利用了系统的搜索策略，以确定来自领先电子数据库的试验。通过筛选标题，摘要和完整文本，包括最近出版物的纳入标准选择研究。最后，我们的META分析包括总共17个RCT，根据我们的纳入标准，包括627名COPD患者，以确定呼吸锻炼对各种标准的有效性。我们的研究结果表明，呼吸锻炼优于控制治疗，以改善COPD患者的6MWT和吸气肌肉力量，具有阈值和抗性训练。然而，呼吸锻炼对肺功能没有显着改善，如FEV1 / FVC，以及呼吸困难。有趣的是，由SGRQ测量的对呼气肌力量和患者QOL对呼气肌肉力量和患者QOL的影响显示出在白种人人口与亚洲人口中的不同结果。然而，为了我们的知识，没有研究在临床试验或日常实践中的不同种族中的SGRQ差异，以及在白种人和亚洲人之间的SGRQ反应性。此外，Lee等人。[28]提示copd相关合并症可能是影响不同种族健康生活质量的原因之一，并根据种族和民族不成比例地发生;因此，SGRQ测量的QoL在我们的论文中显示出不同的结果。

6MWT是一种试验，通常用于反映患者心肺耐久性的行走能力和评估。我们的结果表明，在不同种类的呼吸锻炼之后，实验组6MWT距离显着增加。相反，Beaumont等人。[15]表明，允许具有抗性吸气肌训练器的COPD的患者实际上导致6分钟的步行距离减少，达到14.26％（484米）。

自主最大吸气压力是呼吸肌力和肺功能的重要指标。我们的荟萃分析结果显示，与接受一般训练的患者相比，接受IMT的COPD患者的PImax有显著改善。Gosselink等人之前的一项研究表明，吸气肌无力(PImax < 60 cm H)患者的功能运动能力、生活质量和吸气肌力有很大改善₂o）[5］．我们目前的研究表明，患有或没有肌肉弱点的患者可以在IMT之后提高他们的吸气肌肉力量。虽然隔膜是最重要的吸气肌，肋间，鳞片和其他配件肌肉也在呼吸过程中发挥重要作用，由此任何气流阻塞都会导致到期不完全的流血。我们目前的荟萃分析发现，与吸气阈值肌肉训练相比，吸气抗性肌肉训练可能导致吸气肌肉力量的显着改善。早期的研究报告说，IMT有或没有EMT可以提高吸气肌肉力量，但组之间没有显着差异[8］．呼吸锻炼的使用已显示在COPD患者的吸气肌肉中提供临床益处;但是，对呼气肌的影响尚不清楚。此外，吸气的肌肉强度通常比呼气肌强度略微较强。我们目前的研究发现，实验和对照组之间的呼气肌肉强度没有显着差异。然而，Battaglia等人的研究。与对照组相比，在实验组6至12个月后显示出最大呼气压力值的显着改善[29］．我们目前的荟萃分析表明，在呼吸锻炼之后，特别是EMT，呼气肌肉力量在高加索人群中增加而不是亚洲人口，这可能是由于不同干预对不同种族患者的影响，以及COPD的严重程度。

有趣的是，我们目前的荟萃分析显示，呼吸练习后气道阻塞的程度没有显著差异。虽然噘嘴是一种有效的呼吸运动，改善肺功能，但以往的研究表明，干预后FEV1/FVC无显著差异[30.］．一种可能的原因可能是FEV1 / FVC主要反映梗阻程度，这可能难以仅使用物理治疗干预的短时间内改善。此外，肠道和间隔可靠性尚未正式成立于FEV1 / FVC。改进的Borg Scale是一种可靠且有效的评估工具，用于测量COPD患者的呼吸困难[31］．Beaumont等人和Petrovic等人的研究[15，22提示吸气肌力和耐力训练可改善COPD患者呼吸功能，降低Borg评分。然而，在我们目前的meta分析中，使用Borg评分分析呼吸练习对呼吸困难的影响后，结果不再具有统计学意义。患者很可能会无意识地和主观地认为自己患有呼吸短促，即使在干预之后。此外，肺功能的评估并不是影响患者预后的唯一标准[32[因此，对其他因素的严格评估是提高COPD患者的生活质量的关键。

为了评估呼吸练习对患者生活质量的影响，我们的荟萃分析分析了选定的研究的SGRQ评分，这些研究显示，在以轻度COPD患者为主的亚洲人群中，SGRQ评分没有显著改善。值得注意的是，不同人群对患者生活质量和呼吸练习适应性的定义存在相当大的差异[32］．然而，在我们目前的荟萃分析中，共有三项研究[8，18，27纳入的文章中，61.5%的加权总数报道了呼吸练习对患者生活质量的优越性，包括吸气和改良阈值训练器的EMT。

我们的研究有几个局限性。首先，尽管我们试图获得所有相关研究的完整文章，但可能有几项研究由于以其他语言或媒介发表而被我们遗漏了。其次，我们当前荟萃分析中纳入的所有研究样本量都相对较小(<100名参与者)，这可能导致结果的有效性存在潜在偏差。第三，由于患者COPD严重程度不同、结局测量工具不同、治疗时间不同，存在高度异质性，可能影响研究比较的准确性。未来的研究应该包括更大规模的随机对照试验(rct)，实施持续的呼吸练习和综合的结局措施，以更好地确定呼吸练习在辅助COPD患者中的效果。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

作者的贡献

云瑞生和白艺文对这项工作贡献相当。

致谢

本研究由“中西医结合加速中医药发展三年计划”(ZY (2018-20 20)-FWTX-8005)和上海浦东优秀临床学科项目(PWYgy2018-05)资助。

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