呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥是增加SCI急性期發(fā)病率和死亡率的主要原因。大約有三分之二的急性SCI患者會(huì)出現(xiàn)肺不張、肺炎和呼吸衰竭等并發(fā)癥，需要機(jī)械通氣。呼吸功能障礙的程度與神經(jīng)損傷的程度和程度有關(guān)，其中以頸部和胸部的高位損傷發(fā)生并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)最高。在SCI中，導(dǎo)致呼吸并發(fā)癥的呼吸功能障礙與3個(gè)因素有關(guān)：VC損傷（呼吸肌力降低和疲勞、吸氣能力降低和肺不張）、分泌物潴留（分泌物分泌增加、無(wú)效咳嗽）和自主神經(jīng)功能障礙（分泌物增多、支氣管痙攣和肺水腫）。

一、SCI患者存在的呼吸問(wèn)題及其病理生理

呼吸肌包括三組：膈肌、肋間肌和輔助肌以及腹肌。吸氣過(guò)程膈肌和肋間外肌的收縮，使胸腔擴(kuò)張。而呼氣過(guò)程在很大程度上是被動(dòng)的，當(dāng)用力呼氣或者咳嗽，可主動(dòng)收縮腹肌來(lái)增加呼氣流速。因此，當(dāng)頸或胸段脊髓損傷容易影響呼吸肌的功能（如膈肌是主要的吸氣肌，從第三、第四和第五頸椎節(jié)段接受神經(jīng)支配）。因此當(dāng)脊髓損傷后，直接影響相關(guān)呼吸肌的功能，如膈肌麻痹患者的呼吸表現(xiàn)出一種反常的腹部運(yùn)動(dòng)，而在脊柱休克的初始階段過(guò)后，四肢癱瘓患者可能會(huì)出現(xiàn)異常的脊柱反射，并累及腹肌。這種痙攣性收縮會(huì)降低呼吸系統(tǒng)腹部隔室的彈性。這些因素進(jìn)一步影響肺的順應(yīng)性、咳嗽功能以及體位效應(yīng)。

?· 1.1 反常呼吸·?

????? 第4胸段或第4胸段以下受損的脊髓損傷患者膈肌和輔助呼吸肌功能有所保留，可以不需要依賴機(jī)械通氣。然而，在脊髓休克早期，四肢癱患者可能會(huì)出現(xiàn)肋間肌癱瘓進(jìn)而造成呼吸無(wú)力。肋間肌失去對(duì)肋骨架的固定作用，呼吸過(guò)程所產(chǎn)生的胸內(nèi)負(fù)壓造成肋骨內(nèi)陷。這種情況可能會(huì)引起微小肺不張和呼吸頻率的加快。但隨著主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的減少，肋骨架的肌腱、韌帶和關(guān)節(jié)會(huì)逐漸變得僵硬，再加上肋間肌僵硬狀態(tài)，對(duì)肋間肌失去支配和肋骨架失去固定起到一定的代償作用，反而減少了異常呼吸運(yùn)動(dòng)。

?· 1.2 呼吸困難·?

四肢癱瘓患者胸壁、肺和腹部順應(yīng)性的改變會(huì)影響呼吸功，導(dǎo)致呼吸肌疲勞。在脊柱休克的初始階段過(guò)后，四肢癱瘓患者可能會(huì)出現(xiàn)異常的脊柱反射，并累及腹肌。這種痙攣性收縮會(huì)降低呼吸系統(tǒng)腹部隔室的彈性。腹肌的痙攣性收縮會(huì)對(duì)吸氣過(guò)程施加很大的負(fù)荷，即膈肌必須克服這種額外的壓力才能產(chǎn)生吸氣，從而導(dǎo)致呼吸困難。

?· 1.3 咳嗽能力減弱·?

????? 呼氣肌麻痹的主要生理后果是咳嗽受損。即使頸部和上胸部SCI保留了咳嗽反射。但呼氣肌無(wú)力時(shí)也容易導(dǎo)致分泌物潴留。在急性四肢癱瘓患者中，一些患者出現(xiàn)無(wú)法解釋的過(guò)度和頑固的支氣管粘液分泌。部分研究提示支氣管粘液分泌過(guò)多是由迷走神經(jīng)活動(dòng)過(guò)度引起的（早期周圍交感神經(jīng)系統(tǒng)張力的最初消失）。同時(shí)副交感神經(jīng)失衡導(dǎo)致支氣管痙攣，血管充血加劇，粘液纖毛活性降低。

?· 1.4 肺順應(yīng)性降低·?

以往的觀點(diǎn)是肺部反復(fù)感染引起的慢肺損傷從而影響肺的順應(yīng)性，然而在一項(xiàng)研究中，Scanlon等人觀察到，在受傷后的一個(gè)月內(nèi)，肺順應(yīng)性出現(xiàn)了降低，但在隨后的一年中沒(méi)有變化。這一觀察結(jié)果對(duì)先前認(rèn)為SCI患者肺順應(yīng)性降低是由于性反復(fù)感染引起的慢肺損傷的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑。肺順應(yīng)性早期降低的原因尚不清楚，但部分歸因于肺容積減少，部分歸因于肺表面活性物質(zhì)變化引起的肺力學(xué)性質(zhì)變化，在低肺容積通氣時(shí)，表面活性物質(zhì)變化會(huì)迅速發(fā)生。四肢癱瘓患者的胸壁順應(yīng)性也可能降低。

?· 1.5 體位效應(yīng)的改變·?

研究提示，正常情況，人在各種體位下均能充分呼吸換氣。由于腹部順應(yīng)性大于胸部肋骨架，仰臥位時(shí)膈肌的收縮運(yùn)動(dòng)使腹腔內(nèi)容物移動(dòng)而不會(huì)使肋骨架擴(kuò)張，而站立位時(shí)腹壁順應(yīng)性降低，腹壁向外突出以容納腹腔內(nèi)容物，膈肌、肋間肌和腹肌的收縮使肋骨架擴(kuò)張，所以站立位時(shí)的肺活量較仰臥位時(shí)增加約5%左右。體位的改變會(huì)影響四肢癱患者的呼吸功能。仰臥位時(shí)腹腔內(nèi)容物的重力作用使膈肌上抬到較高水平，收縮時(shí)移動(dòng)范圍更大。坐位或站立位時(shí)失去支撐的腹腔內(nèi)容物在重力作用使膈肌停留在較低位置，降低了膈肌移動(dòng)產(chǎn)生的胸膜腔內(nèi)負(fù)壓效應(yīng)。有研究報(bào)道四肢癱患者從仰臥位變成坐位或站立位時(shí)肺活量比預(yù)計(jì)值降低了14%。

二、SCI患者的呼吸康復(fù)管理

?· 2.1 膈肌功能監(jiān)測(cè)·?

監(jiān)測(cè)急性脊髓損傷患者膈肌功能的目的是幫助決定如何管理氣道。

預(yù)測(cè)是否需要插管的兩個(gè)最重要的標(biāo)志是損傷程度和ASIA分類。C5以上的完全病變幾乎100%需要插管。在這些患者中，建議選擇插管。當(dāng)患者出現(xiàn)呼吸窘迫時(shí)，緊急插管會(huì)增加因頸部操作不當(dāng)或缺氧而導(dǎo)致神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于脊髓損傷不完全或節(jié)段較低的患者，可以進(jìn)行保守治療。在這些情況下，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)肺功能。VC是否降至15mL/kg以下、最大吸氣負(fù)壓是否低于?20cmH2O。脈搏血氧飽和度的監(jiān)測(cè)不能單獨(dú)作為是否需要插管的指標(biāo)，需要?jiǎng)用}氣量測(cè)定或二氧化碳圖。在插管的患者中，膈肌功能監(jiān)測(cè)的目標(biāo)是預(yù)測(cè)開始脫機(jī)的時(shí)間，并檢測(cè)出可能依賴呼吸機(jī)的患者。

其中膈神經(jīng)傳導(dǎo)檢測(cè)是一種監(jiān)測(cè)膈肌功能的方法，其雖然對(duì)評(píng)估是否使用膈肌起搏器的有重要的意義，但其不能正確區(qū)分可以脫機(jī)的患者和依賴呼吸機(jī)的患者。如果結(jié)果異常，代表膈肌傳導(dǎo)異常，但不能區(qū)分神經(jīng)衰弱、萎縮和軸索斷裂。即使正常結(jié)果也只能提示膈神經(jīng)傳導(dǎo)正常而不能區(qū)分保證足夠的膈肌力量。

????? 第二類方法是直接的進(jìn)行膈肌功能測(cè)量，如跨膈壓和膈肌肌電圖，具有侵入性，在臨床實(shí)踐中幾乎沒(méi)有用處，非侵入性研究，如磁刺激膈神經(jīng)期間使用氣道阻塞壓力估計(jì)膈肌功能障礙，與通氣支持的持續(xù)時(shí)間相關(guān)，但其在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用尚不清楚。

近年來(lái)，膈肌超聲作為一種無(wú)創(chuàng)性的床邊方法來(lái)評(píng)估膈肌功能越來(lái)越受歡迎。Vivier等人發(fā)現(xiàn)，使用超聲通過(guò)吸氣和呼氣測(cè)量的膈肌厚度之間的關(guān)系與無(wú)創(chuàng)通氣期間的呼吸功充分相關(guān)。Kim等人最近證明，M型超聲診斷的膈肌功能障礙可預(yù)測(cè)脫機(jī)失敗。然而，尚未對(duì)膈肌超聲在急性脊髓損傷患者中的應(yīng)用進(jìn)行前瞻性研究。

?· 2.2 機(jī)械通氣模式·?

????? 對(duì)于接受機(jī)械通氣且肺“健康”的急性脊髓損傷患者，Rita在研究中的做法是使用輔助、壓力控制的通氣模式，調(diào)整以達(dá)到潮氣量為10至12 mL/kg，PEEP為5至7cmH2O，壓力平臺(tái)始終低于30cmH2O。如果繼發(fā)性肺不張?jiān)谳o助咳嗽、支氣管擴(kuò)張劑、體位引流和濕化下仍不能緩解，可以嘗試將潮氣量增加100ml/d至15至20ml/Kg，只要平臺(tái)壓力保持在30cmH2O。

關(guān)于脫機(jī)，脫機(jī)時(shí)機(jī)和策略取決于SCI的呼吸病理生理學(xué)、損傷程度和脫機(jī)時(shí)的呼吸功能程度。因此，需要在脫機(jī)前和脫機(jī)期間評(píng)估患者的呼吸功能。其評(píng)估的參數(shù)包括動(dòng)脈血?dú)饣蚍闻菰煊?、肺功能測(cè)試、咳嗽和膈肌肌電圖，常用的脫機(jī)模式有T管以及PSV模式，研究發(fā)現(xiàn)SIMV的脫機(jī)時(shí)機(jī)較長(zhǎng)。

關(guān)于拔管，拔管前需要檢測(cè)的指標(biāo)：

（i） 在拔管前沒(méi)有需要鎮(zhèn)靜的手術(shù)

（ii）無(wú)鎮(zhèn)靜藥，能配合。

（iii）無(wú)發(fā)熱，生命體征穩(wěn)定。

（iv）呼吸環(huán)境空氣>12小時(shí)后，飽和度>95%，pCO2<40–45 mmHg。

（v） FiO2小于25%，PEEP<5cmH2O。

（vi）影像學(xué)結(jié)果正常。

（vii）支氣管分泌物很少。

（viii）吸氣負(fù)壓<-20cmH2O。

（ix）肺活量>15ml/Kg。

（x） 體液平衡。

（xi）無(wú)進(jìn)行物理治療（肋骨骨折等）或使用無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣（面部骨折等）的禁忌癥

?· 2.3 呼吸肌電刺激·?

膈肌起搏器是呼吸支持的一種形式，可作為長(zhǎng)期呼吸的替代，從而提高其生活質(zhì)量。膈神經(jīng)電刺激包括通過(guò)直接電刺激頸部和胸部的膈神經(jīng)觸發(fā)膈肌收縮。電刺激的候選對(duì)象包括C以上脊柱損傷、膈神經(jīng)和膈肌功能正常、無(wú)嚴(yán)重呼吸道疾病或肺實(shí)質(zhì)的患者。第二類是外膈起搏器，它是一種更適用于ICU的方式。該系統(tǒng)使用的電極直接通過(guò)內(nèi)窺鏡植入膈肌內(nèi)，并與植入皮膚的外部刺激器相連。該系統(tǒng)可用于ICU早期的脫機(jī)管理，避免大手術(shù)，并發(fā)癥發(fā)生的可能性較小。第三類是幾年來(lái)國(guó)內(nèi)常用的體外膈肌起搏器，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)創(chuàng)，患者易接受，也可在一定程度上改善膈肌功能。

????? 對(duì)于高位脊髓損傷的早期患者，腹部FES是一種無(wú)創(chuàng)性方法，可顯著改善咳嗽峰值流量，而1s內(nèi)的用力呼氣量及自主肺活量等。潛在的實(shí)際結(jié)果包括縮短通氣時(shí)間、輔助氣切拔管以及減少呼吸并發(fā)癥。

?· 2.4 氣道廓清 ·

SCI呼吸功能障礙早期治療的支柱是對(duì)分泌物和肺不張的強(qiáng)化管理，這已被證明可以改善SCI患者的療效。治療的最重要目標(biāo)是擴(kuò)張肺部和清除分泌物。通常用于幫助清除分泌物的技術(shù)包括輔助咳嗽、叩擊、振動(dòng)、抽吸和輔助體位引流。輔助咳嗽的作用原理是通過(guò)對(duì)胸廓直接施加向內(nèi)和向上的壓力從而對(duì)膈肌產(chǎn)生推動(dòng)力，取代腹肌和肋間肌的工作。咳嗽聲音的大小是所需要的外力強(qiáng)度最好的指征，但一定要注意避免用力過(guò)度造成骨折的危險(xiǎn)。施加的壓力一定要與患者用力呼氣同步一旦患者產(chǎn)生咳嗽，需立即停止對(duì)胸肋下部施壓，鼓勵(lì)患者依靠自身的膈肌力量繼續(xù)呼吸。

?· 2.5 呼吸肌訓(xùn)練（RMT）·?

????? IMT包括在吸氣過(guò)程中使用阻力，以提高未受SCI影響（或部分受SCI影響）的吸氣肌肉組織的強(qiáng)度。放置在腹部的重物或激勵(lì)式肺活量計(jì)也可用于IMT，以抵抗吸氣。典型的IMT計(jì)劃要求患者每天練習(xí)2-3次15-30分鐘的額外吸氣壓力，但最佳吸氣壓力尚不清楚，過(guò)度壓力可能導(dǎo)致呼吸疲勞和高碳酸血癥。

對(duì)于呼氣肌組織，加強(qiáng)胸大肌可能是有用的（C5–C7神經(jīng)支配，其功能可能部分保留），因?yàn)殒i骨部分有助于呼氣。考慮到高SCI患者的VC受患者體位的影響（由于重力的影響，橫膈膜傾向于保持部分塌陷），放置腹部束帶可能有助于改善坐姿下的呼吸功能，將橫膈膜放置在更有效的位置。此外，直接對(duì)腹部肌肉或應(yīng)用于下胸椎髓質(zhì)的表面電刺激可改善咳嗽和呼氣肌功能。

?· 總結(jié) ·

SCI常導(dǎo)致限制性呼吸改變。VC是整體肺功能的指標(biāo)；VC嚴(yán)重受損的患者可能需要輔助通氣。最好在早期充分評(píng)估的情況下進(jìn)行插管（盡量避免緊急插管）。機(jī)械通氣會(huì)對(duì)膈肌的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生不利影響。脫機(jī)應(yīng)該盡快開始，最好的脫機(jī)模式是T管，因?yàn)樗墓πШ鸵撞僮餍?。合適患者可以通過(guò)電刺激盡快脫機(jī)。SCI患者呼吸功能障礙的物理治療可通過(guò)各種技術(shù)幫助清除分泌物，并通過(guò)呼吸鍛煉增加通氣量。

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