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Behavior

稳定慢性阻塞性肺病患者家庭处方肺运动

doi: 10.3791/59765 Published: August 24, 2019

Summary

这里介绍的是一个协议,以研究家庭处方肺运动对稳定慢性阻塞性肺病(COPD)患者的影响,这是根据呼吸困难和有限,根据中国传统运动修改在慢性阻塞性肺病患者中观察到的运动能力。

Abstract

慢性阻塞性肺病(COPD)作为一种全身性疾病,影响呼吸系统,引起不安和运动呼吸困难。它还影响运动能力,形成恶性循环,进一步加剧患者病情,加速疾病进展。传统的中国运动(TCE)作为一种功能性的整体练习,在调节呼吸、协调运动的基础上,在COPD的康复中起着重要的作用。本研究调查了处方肺运动(从TCE修改)对上肢和下肢运动能力、耐力锻炼能力和稳定COPD患者生活质量的影响。目标是确定这些规定的练习在慢性阻塞性肺病康复中的可及性。参与者被随机分为非运动对照组(CG)或规定的肺运动组(PG),比例为1:1。PG 每周 7 天,每天接受 60 分钟的干预,共 3 个月。强度使用博格类别比 10 刻度和心率监视器进行测量。然后,在正式干预前后的1周内进行运动能力测试和生活质量问卷。经过3个月的干预,30秒的手臂卷曲测试,30秒坐到站测试,6分钟步行测试,生活质量显示COPD患者显著改善(p<0.05)。这些发现表明,处方肺运动可以作为替代,方便,有效的家庭和社区为基础的运动,为稳定的慢性阻塞性肺病患者。

Introduction

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慢性非传染性疾病已逐渐成为全球健康的最大威胁,占全球死亡率的70%。大多数此类死亡是由四种主要疾病引起的,而慢性阻塞性肺病排名第三,仅次于心血管疾病和癌症。此外,COPD在导致生命丧失数年的排名从2007年的第11位上升到2017年的第七位。这一变化表明目前治疗对COPD进展康复的影响不尽人意。更多的研究已经认识到,慢性阻塞性肺病不仅是一种呼吸道疾病,而且是一种复杂、多系统、多复杂的情况2,3。COPD并发症(即骨骼肌功能障碍)存在于疾病的所有阶段,并在进展和预后4中发挥重要作用。考虑到呼吸症状与运动能力之间的相互作用,运动能力的恢复得到了很多关注。

肺康复作为一项综合干预计划,包括但不限于运动训练、健康教育和自我管理,已对COPD患者的身体和心理状况表现出有效。在不同类型的运动训练中,有氧运动对提高耐力和肌肉力量起着至关重要的作用。相比之下,阻力运动在提高肌肉力量和功能锻炼能力方面显示出优势。此外,这两种运动类型的干预机制也不同。与阻力运动相比,有氧运动在调节炎症细胞因子水平和诱导四头肌8、9的氧化表型方面更有效。

虽然这两种常规运动在肺康复中的效果已经得到证明,但无论地点(在医院还是在家里)10、11,常规运动训练的实施仍在由于特定设备、宽敞空间和安全监控的要求而受到限制。这些限制不仅给患者家庭带来负担,而且给医疗保健系统带来负担。替代干预,如神经肌肉电刺激和全身振动训练,有相同的限制12,13。

传统的中国运动(TCE),包括太极拳、刘子菊、吴琴西、巴段金、易锦静等,属于自体类,侧重于呼吸的调整,伴着协调动作。这些练习还依靠心理-生理-形态机制来实现与健康相关的健身。以前的研究表明,1) TCE 作为一种中低强度有氧运动,诱导最大心率为 43%-49% 14,2) 运动强度范围为 1.5 到 2.6 代谢等效能量 (MET)15,3)它发挥积极通过临床和家庭康复对患有稳定慢性阻塞性肺病的患者的影响,包括16、17、18、19。与传统的锻炼训练相比,TCE 的优点是无需任何设备或空间限制即可轻松在家中执行。

作为一种改良的TCE,本议定书中描述的处方肺运动是从中医理论发展起来的,旨在恢复COPD呼吸困难和运动能力。以往的研究表明,运动能力(6分钟步行试验,6MWT),日常生活(中山COPD生活质量问卷)和处方肺后COPD患者全身炎症水平有显著改善练习20.然而,规定肺运动对上肢和下肢运动能力和COPD患者生活质量的影响仍不清楚。

本研究比较了3个月常规药物治疗,无需运动干预(对照组,CG)与3个月的处方肺运动干预(PG)在稳定的COPD患者,以调查处方肺运动的效果。上肢运动能力对上肢运动能力的影响通过30秒手臂卷曲测试进行评估,对下肢运动能力的影响由30秒坐到站测试(30秒SST)评估,对耐力锻炼能力的影响由6分钟步行测试(6MWT)评估,效果圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评估的生活质量。

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Protocol

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该议定书已获上海中医药大学附属岳阳中西医综合医院伦理委员会批准。

1. 视频构建和学习设计

  1. 构建规定的肺运动的视频。我们的视频基于中国国家体育总局发布的TCE视频。
    1. 在视频中,有一个研究小组的成员在宽敞的地方展示,并给出一个一般介绍规定肺运动的不同特点。
    2. 让成员模拟不同维度的练习,以阐明这些特征。
      注:此处使用的视频是中文的。视频中的人体重正常,是一名中年女性,身体状况良好,来自上海中医药大学。视频结构和内容如图1所示。
  2. 使用并行设计的单盲随机对照试验来确定处方肺运动对COPD患者的影响。
    1. 获得书面、知情同意,并从招募的参与者那里收集基本特征,包括年龄、性别、体重指数(BMI)、持续时间和疾病等级。
    2. 根据随机数表以 1:1 的比例将划分的参与者分为两组。
      注: 随机数应使用计算机生成,并由不参与实现分配隐藏的独立人员封装在不透明的信封中。

2. 功率计算

  1. 使用所选择的分析软件进行功率分析,以确定获得统计结果所需的最小样本大小。
    1. 根据研究设计选择适当的统计测试。
    2. 选择处方肺病干预3个月后生活质量变化的假设平均值差异。这可以基于以前可能完成的任何工作。
    3. 选择假定的标准差 (SD) 以及适当的 alpha 和功率值。
  2. 使用以前的研究作为参考(如果可能的话),并考虑研究设计,定义假定的辍学率。
    注:本研究的功率分析基于假设相等方差的独立t-测试.根据SGRQ总分和项目总分21的最小临床重要差异,假设平均差设定为4分,根据先前研究17,两组的假定SD分数定为3.6分。两侧显著性水平设置为 alpha 级别 0.05,功率为 0.8。功率计算结果显示,总共需要28名参与者(14人/组)。考虑到辍学率约为15%,我们计划招聘34名学员(17人/组)(图2)。

3. 参与者招聘

注:本次招聘活动由上海中医药大学岳阳中西医综合医院呼吸科进行。

  1. 招募年龄在40至80岁之间患有稳定慢性阻塞性肺病的患者。
    注:COPD诊断基于慢性阻塞性肺病全球倡议(GOLD)(1秒(FEV 1)强迫呼气量/强制生命容量(FVC)<0.7,FEV1<80%的预测值)5。
  2. 不包括在过去 6 个月内定期锻炼的参与者(每周锻炼 2 次,每次锻炼 60 分钟)。此外,排除急性加重的参与者以及患有可能影响运动干预和测试计划的严重心血管疾病或肌肉骨骼疾病的参与者。
  3. 在培训课和测试期间告知学员可能的不适和风险后,请他们获得书面同意。可能的不适和风险包括但不限于肌肉酸度、头晕、呼吸困难和跌倒。

4. 培训

  1. 在正式培训课程之前,在 2 周内向 PG 学员提供 3 次培训说明。要求参与者研究每次干预的完整动作和呼吸要求。
  2. 向所有参与者提供规定的肺练习视频和练习记录手册。
  3. 指导PG参与者按照干预计划进行规定的肺运动(每次60分钟,每天2次,每周7天,共3个月)。
    注:周日下午,要求学员在医院进行物理治疗师的监督和指导下进行锻炼,其余6天在家进行锻炼。
    1. 指导 PG 参与者进行 10 分钟的热身练习,主要侧重于涉及肌肉群和拉伸肌肉的动态灵活性练习。
    2. 指导PG参与者进行规定肺练习40分钟,由六个特征组成,包括刘子菊中的"胡"和"si"声音,"推上天空调节三重加热器"和"画弓射击秃鹰""鹤行动"在吴秦西,和"跨武装铁参谋"在伊金京22。
      注:使用博格类别比10(博格CR-10)评估运动强度,并要求参与者在4至623的范围内保持呼吸困难水平。在医院里,博格CR-10和心率监测仪(Polar团队2)都用于评估运动强度。
    3. 指导 PG 参与者进行 10 分钟的冷却练习,主要侧重于伸展和放松肌肉。
  4. 要求学员在练习记录手册中记录每次锻炼后的详细信息,包括有关锻炼方法、时间、持续时间、强度和地点的详细信息。

5. 成果评估

注意:在正式干预前后的7天内举行评估会议。

  1. 高度、体重和身体组成评估
    1. 要求参与者从衣服和身体中取出所有物品和金属物体。
    2. 要求学员赤脚站在电极垫的相应位置,并背靠仪器柱。请稍等片刻,等待设备自动打印数据,包括身高、体重、体脂和 BMI。
  2. 6 分钟步行测试 (6MWT)
    1. 按照欧洲呼吸学会/美国胸腔学会(ERS/ATS)24所述的技术标准执行6MWT。
    2. 解释测试程序,并告知学员,当出现不适或精疲力竭时,可以暂时休息。鼓励参与者在 6 分钟期间尽可能快地行走。
    3. 在测试之前,使用 Borg CR10 询问参与者的呼吸困难水平。
    4. 要求参与者以30米的直线快速来回行走。标准化的鼓励短语用于每分钟。
    5. 6分钟后,要求参与者站稳,然后记录他们的距离,以米和呼吸困难水平。
    6. 休息30分钟后,指导学员第二次进行测试。
  3. 30 秒臂卷曲测试
    注:30s的手臂卷曲测试是根据高级体能测试手册25进行的。
    1. 解释和演示测试过程,并告知学员应在 30 的持续时间内尽快执行测试。
      注:测试从下部位置开始到手臂卷曲位置,手腕在运动过程中不应移动。
    2. 要求参与者坐在一张43厘米高的直背无臂椅上,背直,双脚平放在地上。
    3. 要求学员执行手臂卷曲动作 1⁄2 倍以熟悉。
    4. 要求参与者用惯用的手握住哑铃(男性8磅,女性5磅)。
    5. 在信号"去"上,指示参与者在30s内通过全范围运动尽可能多次卷曲重量。研究者应该站在一边的时间和记录结果。
  4. 30 秒坐到站测试
    注:30s SST是根据高级体能测试手册25执行的。
    1. 把椅子靠背靠在墙上。
    2. 解释和演示测试过程,并告知学员应在 30 s 内尽快执行测试。
      注:测试从座椅位置开始,双脚分开,膝盖弯曲约90°。
    3. 要求参与者坐在椅子中间,背部笔直,双臂交叉在胸前,放在对面的肩膀上。
    4. 要求学员执行坐姿运动 1⁄2 倍以熟悉。
    5. 在信号"去"上,指示参与者在30多时间站起来坐下。研究者应该站在一边的时间和记录结果。
      注:如果参与者在30小时结束时进行超过半数的动作,这计为完整运动。
  5. 生活质量问卷
    1. 要求学员完成 SGRQ 以评估生活质量。SGRQ 由三个子域组成,包括症状(咳嗽、咳嗽、哮喘发作等)、活动(攀岩、穿衣、家务等)和影响(焦虑、疼痛、不安全等)26,27.
    2. 使用选项26、27的分析软件,根据以前的协议计算最终的 SGRQ 分数(总数和子域)。
      注:知识不足或视力缺陷的参与者应在工作人员的帮助下填写问卷。

6. 统计分析

  1. 使用首选软件进行统计分析。
  2. 对连续数据进行正态性和方差均质测试。
  3. 执行两个配对 t 检验或 Wilcoxon 排名总和测试,根据数据正态性和方差分析组内的差异。
  4. 计算 3 个月干预后的变动,作为后值减去预值。
  5. 执行独立的 t 检验或 Mann-Whitney U 测试,根据变化值正态性和方差分析组之间的差异。
  6. 对类别数据进行奇方 (+2 ) 测试.
    注:进行双面测试并使用p < 0.05 作为显著性截止值。

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Representative Results

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上述方案描述了一个随机对照试验,以调查处方肺运动是否提高运动能力和生活质量的稳定COPD患者。44名参与者被征聘,只有37人(84%)参与者完成了研究(CG = 19,PG = 18)。因此,对37名参与者进行了数据分析,两组基本特征(包括年龄、性别、BMI、持续时间和疾病等级)没有显著差异(表1)。

经过3个月的干预,重复:30s手臂卷曲测试从21.3±4.4增加到22.9×4;30 s SST 从 16.8 ± 1 增加到 19.7 ± 3.5 (p = 0.001,图 3);6MWT 米的距离从 PG 中的 501.26 ± 74.08 增加到 535.78 ± 55.09 (p = 0.005)。 群间比较发现 PG 中运动能力的提高与 CG(p < 0.01)明显不同。此外,CG 中 SGRQ 的活动得分显著上升(p = 0.01),而 PG 中 SGRQ 的总和项目分数显著下降(p < 0.01,图 4)。组间比较显示,PG 中的 SGRQ 改善与 CG(p < 0.01)中的改进明显不同。

Figure 1
图1:规定肺运动的主要特征。
这些照片最初发表在刘等人22

Figure 2
图 2:协议的原理图。
前测试和后测试类似。更多细节见文。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 3
图3:3个月干预前后的锻炼能力。
CG = 控制组;PG = 规定的肺运动组;30 秒 SST = 30 秒坐到站测试。数据以均值 = SD 表示。组内比较是使用成对样本 t 检验(=p < 0.01,这意味着比较在组中显著)计算的。请点击此处查看此图的较大版本。

Figure 4
图4:3个月干预前后的生活质量。
CG = 控制组;PG = 规定的肺运动组;SGRQ – 圣乔治呼吸问卷。数据以均值 = SD 表示。组内比较是使用成对样本 t 检验(*p < 0.05, =p < 0.01 表示的,这意味着比较在组中很重要)。请点击此处查看此图的较大版本。

参数 CG (n=19) PG (n=18) P 值
年龄(年) 64.58 × 9.06 66.11 × 9.08 0.61
男性(n/%) 14 (74%) 15 (83%) 0.69
女性(n/ %) 5 (26%) 3 (17%)
体重指数(公斤/平方米) 22.90 × 3.71 25.22 ± 0.82 0.61
疾病持续时间(年) 11.12 × 4.66 10.28 × 5.67 0.64
AECOPD(重复) 1.16 ± 0.21 1.06 ± 0.31 0.5
疾病等级
I (n/%) 2 (11%) 1 (6%) 0.64
II (n/%) 11 (58%) 10 (55%)
III(不适用) 5 (26%) 7 (39%)
IV (n/%) 1 (5%) 0 (0)
治疗
长效胆碱能(n/%) 9 (47%) 9 (50%) 0.76
吸入皮质类固醇与长效β2-激动剂相关(n/%) 9 (47%) 7 (39%)
无治疗(无) 1 (6%) 2 (11%)
并发症
高血压(n/%) 10 (53%) 9 (50%) 0.88
糖尿病(不适用) 5 (26%) 6 (33%)
无合并症(n/%) 4 (21%) 3 (17%)

表1:基本特征。CG = 控制组;PG = 规定的肺运动组;AECOPD – 慢性阻塞性肺疾病的急性加重。

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Discussion

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在这项研究中,在干预计划中使用了称为规定肺运动的修改性TCE,并使用了一些健身测试来调查家庭处方肺运动对运动能力和生活质量的影响。稳定的COPD患者。主要发现,经过3个月的干预,上肢和下肢运动能力、耐力锻炼能力和生活质量有了很大提高。结果表明,处方肺运动作为COPD靶向和易学的中医,可用于家庭和社区COPD康复项目。

在这项研究中,3个月的干预后完成率为84%,与以前在COPD患者中采用太极的研究相当的90%。干预计划是60分钟,每天一次,每周7天(在医院2天,在家5天),共12周28。然而,另一项研究应用ba duan jin运动作为干预COPD患者(年龄:73.12~ 1.33, FEV1%预: 36.75 × 2.11) 只导致完成率为65%,这是每天一次,每周4次,共6个月19。这可能是由于患者的年龄,其中所有超过70岁,和FEV1%预率都低于40%。此外,较长的干预,只有四个重复的指示可能是辍学率较高的原因。令人惊讶的是,一项以刘子菊为干预(与上述巴段金研究类似的程序)的研究达到了94%的完成率16。可以推测,干预的持续时间和参与者的年龄对完整率的影响最小,而干预的类型和疾病的严重程度对它的影响相对较大。然而,应制定一种系统而全面的方法,以调查当使用TCE作为干预措施时影响自然减员率的可能因素。

老年慢性阻塞性肺病患者在3个月的干预中可能难以维持稳定的状况。研究人员应意识到,由于可能的气候变化以及训练和测试造成的各种伤害,急性恶化的风险。然而,这些参与者在干预期间没有发生与训练或测试相关的伤害或不适。可根据参与者的能力,对规定的肺病的具体动作进行修改。关于以家庭为基础的干预制度,难以保证参与者的成就和遵守质量。因此,规定的肺运动视频、参与者自己注册的运动记录手册以及治疗师的鼓励和指导,在干预的完成中起着不可替代的作用。

在上肢运动能力测试中,避免测量过程中的错误(包括上臂活动、手腕运动和弯曲的不完全延伸间歇)中的错误非常重要,这可确保参与者执行最大。下肢运动能力中可能出现的误差是避免的,这主要存在于膝关节弯曲间歇的延长过程中。因此,需要热身和熟悉练习是有价值的。

此外,6MWT在30米直道上对耐力运动能力进行了评估,这在临床评价中更为常见。此前的研究发现,在没有任何技术和空间限制的6分钟步进测试中,可以作为COPD患者有效的临床运动耐受性测试。在这种情况下,结果与6MWT29评估的距离显著相关。特别是,在COPD患者中使用的6分钟步进试验的可重复性和灵敏度30。考虑到它是可行的、可靠的、易于执行的,并且需要最小的空间,在评估COPD患者的耐力锻炼能力时,应考虑6MWT。

关于这项研究的结果,手臂卷曲测试的改善与先前使用8周阻力运动(前:10.3 ± 2.4,后: 12.4 ± 2.6)和肺康复结合阻力运动(前: 10.9 × 2.5, 后: 12.4) 的研究相似。[ 2.8) 在慢性阻塞性肺病患者31.坐到站测试的改进也符合先前的研究,该研究使用基于家庭和医院的阻力锻炼计划32,33。最后,6MWT的改善实现了33m11的最小临床显著性差(MCID)。推测的原因是,许多不同角度和收缩模式的等轴测和等向运动包含在规定的肺运动,可以有效地刺激肌肉收缩,达到训练效果。然而,对TCE对COPD患者骨骼肌功能的影响关注较少;因此,应该进行更多的研究,以调查准确的影响和相关机制。

此外,这些限制包括对生活质量评价的关切。虽然SGRQ经常被用作COPD特异性问卷来推测疾病的预后和发育5,但结果容易受到主观认识和患者的识字程度的影响。因此,专门工作人员对生活质量评价至关重要。这项研究的结果显示,SGRQ分数明显下降,超过MCID的4分21。研究结果与之前的研究一致,这些研究将太极拳、柳子菊、益津京和巴都金作为COPD患者16、18、19、34的干预措施。此外,最近的一项荟萃分析发现,当家庭或医院康复应用35时,COPD患者的生活质量也有所改善。

总之,可于诊所、家庭及社区进行处方肺运动,以提高稳定性慢性阻塞性肺病患者的锻炼能力和生活质量。需要进一步的研究,以充分探索不同严重程度的慢性阻塞性肺病患者的有效性和稳定COPD患者的长期结果。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

本研究得到国家体育总局全民健身项目(第2017B021号)的支持,上海市科委重点基础研究经费(第16JC1400500号),定向研究经费上海市科学技术委员会(第18DZ1200600号)和国家自然科学基金委员会(第81472163号)。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4643a Tanita Used for the evaluation of height, weight, and body mass index
Borg CR10 None Used for the evaluation of dyapnea
PASS 15.0 NCSS, LLC Used for power calculation
Polar team 2 Polar Used for supervising the heart rate of participants
SGRQ software Developed by Peking Union Medical College Used for calculating the score of quality of life
SPSS 24.0 IBM Corporation Used for statistical analysis

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References

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Liu, X., Li, P., Li, J., Xiao, L., Li, N., Lu, Y., Wang, Z., Su, J., Wang, Z., Shan, C., Wu, W. Home-Based Prescribed Pulmonary Exercise in Patients with Stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease. J. Vis. Exp. (150), e59765, doi:10.3791/59765 (2019).More

Liu, X., Li, P., Li, J., Xiao, L., Li, N., Lu, Y., Wang, Z., Su, J., Wang, Z., Shan, C., Wu, W. Home-Based Prescribed Pulmonary Exercise in Patients with Stable Chronic Obstructive Pulmonary Disease. J. Vis. Exp. (150), e59765, doi:10.3791/59765 (2019).

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