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2 目 錄 致 謝.....Ⅲ 中 文 摘 要 英 文 摘 要 第 一 章 緒 論 第 一 節 - 研 究 背 景 與 動 機 第 二 節 - 研 究 目 的 第 二 章 文 獻 回 顧 第 一 節 - 呼 吸 治 療 學 的 發 展 與 現 況....7 第 二 節 - 長 期 呼 吸 器 依 賴 之 相 關 概 念 一 長 期 呼 吸 器 依 賴 定 義 二 長 期 呼 吸 器 依 賴 現 況 第 三 節 - 呼 吸 器 依 賴 病 患 之 相 關 生 理 病 理 學 一 基 本 呼 吸 生 理 學 二 呼 吸 器 的 功 能 與 使 用 原 因 三 呼 吸 器 脫 離 的 定 義 與 常 見 失 敗 原 因 四 呼 吸 器 引 起 的 相 關 病 發 症 第 四 節 - 國 內 外 呼 吸 肌 訓 練 之 發 展 一 一 般 性 運 動 方 式 二 吸 氣 肌 訓 練 方 式 三 呼 吸 肌 功 能 的 評 估 指 標 第 五 節 - 共 病 程 度 評 估 第 三 章 研 究 方 法 第 一 節 - 研 究 假 設..34 第 二 節 - 研 究 對 象..34 第 三 節 - 研 究 架 構 與 研 究 流 程..35 第 四 節 - 實 驗 步 驟..37 第 五 節 - 測 量 工 具 及 方 法..41 第 六 節 - 資 料 分 析 方 法..42 I

3 第 四 章 研 究 結 果 第 一 節 - 樣 本 特 性 第 二 節 - 實 驗 介 入 之 成 效 分 析 二.1 實 驗 介 入 對 呼 吸 肌 肉 強 度 之 成 效 分 析 二.1.1 最 大 吸 氣 壓 力 (PImax) 二.1.2 最 大 吐 氣 壓 力 (PEmax) 二.2 實 驗 介 入 對 呼 吸 肌 肉 耐 力 之 成 效 分 析 二.2.2 自 發 性 呼 吸 時 間 (SBT 轉 Log) 二.3 實 驗 介 入 對 呼 吸 型 態 之 成 效 分 析 二.3.2 最 高 吸 氣 流 速 (PIF) 二.3.3 最 高 呼 氣 流 速 (PEF) 二.3.4 呼 吸 次 數 (RR) 二.3.5 每 分 鐘 通 氣 量 (MV) 二.3.6 潮 氣 容 積 (V T ) 二.3.7 快 淺 呼 吸 指 數 (RSBI) 二.3.8 快 淺 呼 吸 指 數 是 否 符 合 脫 離 指 標 (RSBI 105) 第 五 章 討 論 第 六 章 結 論 與 建 議 第 一 節 - 結 論 與 應 用 第 二 節 - 研 究 限 制 與 建 議 參 考 文 獻...74 附 錄 附 錄 一 Deyo Charlson Comorbidity Index 附 錄 二 Deyo Charlson ComorbidityIndex ICD-9-CM 與 ICD-10-AM 對 照 表 附 錄 三 受 詴 者 同 意 書 附 錄 四 研 究 表 單 附 錄 五 IRB 證 書 II

4 致 謝 終 於 完 成 嘔 心 瀝 血 的 論 文, 但 我 相 信 每 本 論 文 點 閱 率 最 高 部 份, 應 該 還 是 致 謝 這 一 頁 ( 哈 ), 要 感 謝 人 實 在 太 多, 文 字 只 能 表 達 我 內 心 萬 分 之 一 的 感 激 首 先 要 感 謝 上 帝! 讓 我 從 出 生 就 是 幸 運 的 開 始, 我 周 遭 永 遠 有 許 多 支 持 我 的 家 人 及 朋 友, 在 工 作 上 也 有 許 多 互 相 切 磋 及 鼓 勵 的 夥 伴, 雖 然 成 長 的 路 上 也 曾 遇 到 許 多 挫 折 與 沮 喪, 但 我 相 信 一 切 都 是 您 最 好 的 安 排! 感 謝 我 研 究 的 啟 蒙 者, 高 醫 生 理 暨 分 子 醫 學 所 的 許 勤 教 授, 雖 然 我 沒 能 順 利 的 畢 業, 但 您 教 會 我 獨 立 的 思 考 能 力 及 轉 換 不 同 領 域 的 動 力 感 謝 義 大 醫 院 及 新 光 醫 院 的 主 任 ( 組 長 ) 及 同 事 們, 培 訓 我 成 為 一 位 獨 當 一 面 的 呼 吸 治 療 師 感 謝 新 泰 綜 合 醫 院 的 全 體 醫 護 人 員, 謝 謝 你 們 包 容 我 在 職 讀 書 帶 來 的 不 便, 尤 其 是 李 國 豪 學 長, 感 謝 你 給 予 我 最 彈 性 的 時 間, 若 沒 有 你 的 協 助, 我 也 無 法 完 成 這 本 論 文 感 謝 李 靜 怡 你 這 位 良 師 益 友, 你 總 是 我 遇 到 疑 惑 時 最 棒 的 討 論 對 象, 也 非 常 謝 謝 你 協 助 我 申 請 三 總 的 研 究 經 費, 你 對 研 究 的 熱 忱 永 遠 是 我 學 習 目 標 感 謝 中 英 醫 院 的 副 院 長 胸 腔 科 主 任 及 郭 淑 玲 學 姐, 謝 謝 你 們 的 協 助 讓 我 能 順 利 完 成 收 案 感 謝 長 照 所 全 體 同 窗 戰 友, 我 們 總 是 在 失 敗 挫 折 時 互 相 幫 忙 擦 乾 眼 淚 和 打 氣, 很 榮 幸 能 與 你 們 成 為 同 學 感 謝 我 的 爸 媽 及 未 來 公 婆 的 支 持, 你 們 是 我 生 命 中 的 最 佳 啦 啦 隊, 以 及 未 婚 夫 永 瀚, 謝 謝 你 9 年 來 的 鼓 勵 疼 愛 與 包 容, 你 是 上 帝 賜 予 的 最 棒 禮 物, 如 果 沒 有 你 們 的 愛, 即 便 有 再 多 的 榮 耀, 我 的 生 命 也 是 黯 淡 最 重 要 的 感 謝 予 我 的 指 導 教 授 群, 感 謝 台 大 復 健 所 林 光 華 教 授, 因 為 拜 讀 了 您 發 表 的 文 獻, 所 以 冒 昧 的 拜 託 您 擔 任 口 詴 委 員, 非 常 感 謝 您 的 蒞 臨, 並 給 予 我 極 度 重 要 的 建 議 感 謝 北 醫 呼 吸 治 療 學 系 的 邊 苗 瑛 教 授, 謝 謝 您 多 次 撥 空 讓 我 請 益, 給 予 我 在 論 文 的 構 思 與 執 行 上 多 項 重 要 的 幫 助 與 指 導 感 謝 我 的 指 導 教 授 李 世 代 所 長, 您 不 僅 激 勵 我 的 研 究 細 胞, 更 給 讓 我 體 認 到 學 者 的 風 範 僅 將 此 論 文 獻 給 曾 用 生 命 讓 我 學 習 及 探 索 的 病 友 們, 沒 有 你 們 就 沒 有 醫 學 研 究 與 傳 承, 你 們 永 遠 是 最 棒 的 臨 床 教 師! III

5 摘 要 背 景 與 目 的 : 腹 部 重 量 訓 練 法 早 已 用 於 脊 髓 損 傷 患 者 的 呼 吸 復 健 多 年, 亦 常 運 用 此 方 法 於 呼 吸 器 脫 離 訓 練 中, 但 目 前 仍 無 足 夠 的 量 化 研 究 與 分 析 數 據 加 以 佐 證 本 研 究 擬 針 對 長 期 使 用 呼 吸 器 病 患 進 行 上 腹 部 重 量 訓 練, 以 量 化 之 分 析 研 究 來 呈 現 介 入 訓 練 結 果, 短 期 目 標 為 改 善 病 人 的 呼 吸 肌 強 度 呼 吸 肌 耐 力 及 呼 吸 型 態 ; 長 遠 目 標 則 為 增 加 病 患 自 發 性 呼 吸 的 時 間 研 究 方 法 : 選 取 北 部 某 3 所 呼 吸 照 護 病 房, 以 隨 機 控 制 實 驗 法 抽 籤 分 為 實 驗 組 或 對 照 組, 每 組 人 數 為 15 人, 實 驗 組 依 其 體 重 公 斤 數 之 10% 作 為 起 始 加 壓 鐵 沙 袋 之 重 量, 採 半 坐 臥 姿 後 將 沙 袋 放 置 於 髂 脊 與 劍 突 間, 並 於 30 分 鐘 內 依 病 患 生 理 徵 象, 評 估 重 量 是 否 需 要 增 減, 以 作 為 後 續 實 驗 之 加 壓 重 實 驗 組 每 次 加 壓 訓 練 共 半 小 時 每 日 執 行 1 次 1 週 進 行 5 次, 總 介 入 天 數 為 28 天 或 至 呼 吸 器 脫 離 為 止 實 驗 組 與 對 照 組 均 於 收 案 後 第 及 28 天 接 受 重 複 施 測, 以 分 析 兩 組 間 之 呼 吸 肌 力 耐 力 與 呼 吸 型 態 等 生 理 與 臨 床 特 性 的 差 異 本 研 究 之 一 般 分 析 或 檢 定 ( 包 括 t-test Chi-square test 或 Fisher s exact test 等 ), 乃 以 廣 義 估 計 方 程 式 (Generalize Estimating Equation, GEE) 進 行 分 析 結 果 : 兩 組 在 生 理 及 臨 床 分 布 特 性 收 案 起 始 點 的 呼 吸 肌 力 耐 力 及 呼 吸 型 態 皆 無 統 計 差 異 實 驗 組 呼 吸 肌 力 經 過 介 入 訓 練 後 PImax 從 11.9 ± 3.9 增 加 到 26.6 ± 5.2cm H2O(p <.001), PEmax 由 11.1 ± 3.7 增 加 到 21.0 ± 5.1 cm H2O(p <.001) 呼 吸 肌 耐 力 則 以 自 發 性 呼 吸 時 間 (SBT) 呈 現, 經 過 介 入 訓 練 後 SBT 由 0.05 ± 0.04 增 加 到 18.1 ± 19.2 小 時 (p <.001) 在 呼 吸 型 態 的 表 現 方 面, 實 驗 組 經 介 入 訓 練 後 在 潮 氣 容 積 呼 吸 次 數 每 分 鐘 通 氣 量 及 快 淺 呼 吸 指 數 的 進 步 幅 度 皆 顯 著 優 於 對 照 組, 但 兩 組 於 最 高 吸 吐 氣 流 速 則 仍 無 差 異 結 論 : 除 最 高 吸 吐 氣 流 速 外, 腹 部 重 力 訓 練 法 有 助 改 善 呼 吸 器 依 賴 患 者 的 呼 吸 肌 力 耐 力 及 呼 吸 型 態 本 研 究 可 提 供 醫 療 照 護 專 業 人 員 在 給 予 呼 吸 器 依 賴 患 者 介 入 訓 練 或 嘗 詴 執 行 脫 離 訓 練 時 的 參 考 關 鍵 字 : 腹 部 重 量 訓 練 (abdominal weight training) 呼 吸 器 依 賴 (prolonged mechanical ventilation) 呼 吸 運 動 (breathing exercise) - 1 -

6 Abstract Background and purpose: Although abdominal weight training (AWT) has been performed to improve respiratory function and has been also applied to the weaning for the mechanical ventilation in patients with spinal cord injury for a long time. There had still no specific quantitative evidence-based results and workups to support it. This study was designed trying to intervene with AWT, in order to improve the strength, endurance, and breathing pattern of respiratory for short-term effectiveness, rather, to incrrease the duration of spontaneous breathing. Design and Methods: We picked up three respiratory care units in Taipei area arbitrarily and recruited their residents under continuous mechanical ventilation. Thirty subjects were randomly classified into the observing (AWT) group and the control group, i.e. with 15 sample subjects in each group. The same weaning protocol was conducted in both. Rather, AWT group carried out the AW loading in semi-sitting position, with the sandbag placing on their abdomen between the levels of iliac crest and the xyphoid process. The weight of each sandbag was primarily based on 10% of their own body weights and potentially adjusted as processing with the breathing pattern and vital sign in first 30 minutes. The training program lasted for 28 days, by 0.5 hour/day and 5 days/week, or until the weaning completed. On the 7th, 14th, 21st and 28th days, the respiratory muscle strength, endurance, and SBT were collected. We appled generalized estimating equation (GEE) model in SPSS 18.0 version to examine their differences and variances among study parameters physiologically and clinically, including t-test,chi-square tes or Fisher s exact test etc. Results: There were no significant differences in baseline and clinical characteristics profile between the AWT and the control group (such as their distribution, respiratory muscle strength, endurance and breathing). After having completed the training intervention in the AWT group, all the PImax (11.9 ± 3.9 vs ± 5.2 cm H2O, p <.001) and PEmax (11.1 ± 3.7 vs ± 5.1 cm H2O, p <.001) and SBT (0.05 ± 0.04 vs ± 19.2 hours, p <.001) increased or elevated significantly. Besides, in the breathing patterns, such as the tidal volume, the respiratory rate, the minute ventilation and the rapid shallow breathing index also remarkably improved; yet peak inspiration & expiration flow still exemplified. Conclusion: Just sparing the peak inspiration & expiration flow, AWT be still useful and feasible to improve respiratory muscle strength, endurance and breathing pattern on PMV patients. The study could provide a training basis for professional traing intervention or weaning trials of PMV. Key words: abdominal weight training; prolonged mechanical ventilation; breathing exercise - 2 -

7 第 一 章 緒 論 第 一 節 研 究 背 景 與 動 機 呼 吸 是 人 類 生 存 的 必 要 條 件, 但 大 自 然 中 仍 有 許 多 疾 病 因 子 會 影 響 人 體 氣 體 交 換 的 能 力 進 而 威 脅 生 命 早 自 西 元 前 800 年, 聖 經 即 有 人 工 呼 吸 的 文 字 記 載, 直 到 西 元 後 175 年, 一 位 希 臘 科 學 家 Galen 即 最 早 發 表 以 人 工 送 氣 方 式, 把 空 氣 打 入 已 死 亡 的 動 物 肺 內 之 相 關 研 究 2, 此 後 14 至 19 世 紀 間, 許 多 人 工 呼 吸 器 的 發 明 如 雨 後 春 筍 般 出 現, 隨 著 醫 學 科 技 的 發 達 與 創 新, 使 其 功 能 越 來 越 符 合 病 患 的 需 求, 且 使 呼 吸 衰 竭 病 患 得 以 延 續 生 命 呼 吸 器 的 功 能 為 輔 助 呼 吸 衰 竭 病 人 的 呼 吸 功 能, 提 供 有 效 的 氧 合 及 通 氣, 直 到 潛 在 病 因 改 善 ; 或 協 助 慢 性 通 氣 障 礙 病 人 之 持 續 性 呼 吸, 以 改 善 肺 泡 氣 體 交 換 動 脈 氧 分 壓 增 加 肺 容 積 及 減 少 呼 吸 功 3 我 國 全 民 健 保 局 的 統 計 資 料 顯 示, 臨 床 使 用 呼 吸 器 的 大 多 原 因 是 肺 炎 氣 喘 慢 性 阻 塞 性 肺 疾 病 (chronic obstructive pulmonary disease, 後 續 內 容 簡 稱 COPD) 心 臟 衰 竭 昏 迷 中 風 及 全 身 麻 醉 手 術 4 國 外 研 究 顯 示, 約 三 分 之 一 的 呼 吸 器 使 用 病 患, 易 發 生 困 難 脫 離 且 需 要 較 長 的 呼 吸 器 使 用 時 間 5, 且 約 有 5~10% 的 病 患 在 造 成 呼 吸 衰 竭 的 原 因 去 6, 除 後, 仍 無 法 立 即 脫 離 呼 吸 器, 而 成 為 長 期 需 要 呼 吸 器 使 用 的 病 患 7 各 國 對 於 長 期 需 要 呼 吸 器 使 用 的 病 患, 並 沒 有 標 準 的 名 詞 及 定 義, 而 我 國 多 數 學 者 採 用 中 央 健 康 保 險 局 對 於 有 此 需 求 的 患 者 定 義 為 : 呼 吸 器 依 賴 患 者 係 指 連 續 使 用 呼 吸 器 21 天 ( 含 ) 以 上, 呼 吸 器 使 用 中 斷 時 間 未 符 合 脫 離 呼 吸 器 成 功 之 定 義 者, 皆 視 為 連 續 使 用, 長 期 呼 吸 器 依 賴 病 患 除 了 消 耗 龐 大 的 醫 療 資 源, 也 大 大 的 增 加 家 庭 負 荷 8, 所 幸 我 國 有 全 民 健 康 保 險 的 機 制, 使 得 家 庭 照 護 者 在 經 濟 層 面 可 以 獲 得 極 大 的 舒 緩, 但 根 據 2007 年 中 央 健 保 局 統 計 顯 示, 呼 吸 器 依 賴 患 3

8 者 於 該 年 消 耗 138 億 點 ( 元 ) 的 健 保 費 用, 其 申 報 費 用 佔 住 院 資 源 22.4%, 僅 次 於 癌 症 9 因 此 積 極 增 加 呼 吸 器 脫 離 率, 減 少 呼 吸 器 依 賴 患 者 的 人 數 是 解 決 中 央 健 保 局 財 務 負 擔 及 降 低 社 會 成 本 的 重 要 議 題 導 致 呼 吸 器 脫 離 困 難 而 成 為 呼 吸 器 依 賴 病 患 的 因 素 極 多, 依 據 國 外 的 文 獻 彙 整 統 計 更 細 分 為 六 類, 分 別 是 呼 吸 負 荷 心 臟 負 荷 神 經 肌 肉 因 素 神 精 心 理 學 因 素 新 陳 代 謝 及 內 分 泌 因 素 營 養 問 題 及 貧 血 問 題 10, 因 此 協 助 呼 吸 器 依 賴 病 患 成 功 的 脫 離 呼 吸 器 是 需 要 跨 專 業 團 隊 相 互 合 作 11 我 國 早 期 並 未 有 呼 吸 照 護 方 面 的 專 業 人 員, 呼 吸 器 的 調 整 與 脫 離 訓 練 多 由 護 理 人 員 或 是 醫 師 執 行, 但 現 今 呼 吸 治 療 專 業 人 員 培 訓 已 日 漸 成 熟, 因 此 在 呼 氣 器 脫 離 的 訓 練 中, 呼 吸 治 療 師 的 功 能 更 著 重 在 (1) 評 估 病 患 是 否 符 合 脫 離 條 件,(2) 操 作 相 關 儀 器,(3) 病 人 脫 離 中 之 評 估,(4) 作 為 病 人 與 照 護 團 隊 間 溝 通 的 橋 梁 11 因 而 儘 早 正 確 評 估 進 行 呼 吸 肌 訓 練, 以 及 協 助 病 患 早 日 恢 復 自 主 性 呼 吸 的 能 力, 是 呼 吸 治 療 師 必 頇 努 力 的 目 標 多 數 的 呼 吸 器 依 賴 患 者 有 共 病 現 象 (comorbidity), 例 如 合 併 COPD 的 患 者, 容 易 因 為 吸 氣 肌 肉 張 力 及 耐 受 力 下 降, 而 增 加 呼 吸 功 呼 吸 性 酸 中 毒 和 過 度 換 氣 及 低 氧 (hypoxia) 等 症 狀 12, 但 許 多 學 者 研 究 顯 示, 經 由 有 效 的 肺 復 健 運 動, 不 僅 可 增 進 呼 吸 肌 力, 也 進 一 步 改 善 生 活 品 質 13 神 經 肌 肉 疾 病 多 屬 於 漸 進 性 疾 病 或 不 可 逆 性 的 傷 害, 病 程 進 展 至 末 期 通 常 引 起 呼 吸 衰 竭, 病 患 無 法 自 己 呼 吸 時, 終 其 一 生 都 需 要 依 賴 呼 吸 器, 雖 然 呼 吸 器 依 賴 時 間 長 短 經 常 無 法 預 估, 不 過 有 研 究 顯 示 脊 椎 損 傷 的 病 患, 可 以 藉 由 運 動 或 吸 氣 肌 肉 的 訓 練, 增 進 病 患 咳 痰 能 力 最 大 運 動 通 氣 量 及 降 低 呼 吸 困 難 的 程 度 14 雖 然 運 動 對 於 上 述 病 患 有 顯 著 的 改 善, 但 針 對 末 期 神 經 肌 肉 疾 病 四 肢 無 力 意 識 不 清 無 法 遵 從 復 健 運 動 指 示 者 及 長 期 臥 床 者, 容 易 因 為 無 法 進 行 一 般 性 的 肢 體 運 動, 進 而 導 致 更 多 身 體 功 能 的 廢 用 除 了 醫 療 資 源 的 耗 損 以 外, 長 期 使 用 呼 吸 器 對 於 病 患 本 身 也 會 產 生 許 多 的 合 併 症, 包 括 呼 吸 器 相 關 性 肺 炎 4

9 (ventilator associated pneumonia, VAP) 的 發 生 機 率 增 加 15 和 呼 吸 器 引 起 的 橫 膈 肌 失 能 (ventilator-induced diaphragmatic dysfunction, VIDD) 16 而 橫 膈 肌 是 最 大 也 是 最 主 要 的 呼 吸 肌 肉, 在 平 靜 吸 氣 的 活 動 下, 橫 膈 肌 可 以 改 變 75% 的 胸 廓 內 3, 氣 體 容 積 17, 因 此 防 止 橫 膈 肌 廢 用 與 有 效 施 行 呼 吸 肌 訓 練 是 值 得 探 討 的 重 要 議 題 第 二 節 研 究 目 的 現 階 段 我 國 對 於 呼 吸 器 依 賴 病 患 採 取 整 合 性 照 護 計 畫 (integrated delivery system, IDS), 依 照 計 畫 內 容 規 範, 當 符 合 呼 吸 器 依 賴 定 義 之 病 患, 在 使 用 呼 吸 器 大 於 21 天 後 仍 無 法 成 功 脫 離 (weaning) 者, 必 頇 轉 入 亞 急 性 照 護 機 構, 例 如 : 呼 吸 照 護 中 心 (respiratory care center, RCC) 繼 續 積 極 的 呼 吸 器 脫 離 訓 練, 若 包 含 加 護 病 房 (intensive care unit, ICU) 及 RCC 的 呼 吸 器 使 用 天 數 共 達 42 天 仍 無 法 脫 離 呼 吸 器 者, 則 需 轉 入 長 期 照 護 單 位, 例 如 呼 吸 照 護 病 房 (respiratory care ward, RCW), 因 此 該 如 何 協 助 呼 吸 器 依 賴 之 患 者 執 行 有 效 的 呼 吸 肌 訓 練, 促 使 RCC 病 患 脫 離 呼 吸 器, 並 使 RCW 病 患 可 以 增 加 自 發 性 呼 吸 的 時 間, 並 降 轉 至 特 約 安 養 機 構 或 者 居 家 照 護 所, 是 本 研 究 極 欲 探 討 的 問 題 目 前 台 灣 許 多 急 慢 性 醫 療 院 所, 針 對 呼 吸 功 能 不 全 合 併 四 肢 無 力 意 識 不 清 及 無 法 遵 從 復 健 運 動 指 示 者, 常 利 用 沙 袋 加 壓 於 腹 部 的 方 式 來 訓 練 呼 吸 肌 群 之 運 動, 但 國 內 外 仍 無 足 夠 的 量 化 研 究 與 分 析 數 據 證 明 腹 部 加 壓 之 呼 吸 肌 訓 練 對 於 呼 吸 器 依 賴 患 者 有 顯 著 的 幫 助 雖 然 目 前 研 究 顯 示 一 般 性 運 動 方 式 阻 力 式 負 荷 式 訓 練 及 閾 值 壓 力 式 吸 氣 肌 訓 練, 可 以 改 善 吸 氣 肌 的 肌 力 與 耐 力 18-22, 然 而 大 家 往 往 都 忽 略 這 些 病 患 大 多 屬 於 意 識 清 醒 且 具 配 合 能 力, 或 是 頇 移 除 呼 吸 器, 使 患 者 可 自 發 性 呼 吸 使 用 阻 力 式 及 閾 值 壓 力 式 訓 練 儀 相 對 於 這 些 患 者,RCC 與 RCW 的 病 人 多 屬 於 孱 弱 的 病 患, 其 呼 吸 肌 力 及 四 肢 肌 肉 已 廢 用 一 段 時 間, 若 無 適 當 的 5

10 方 法 促 使 病 患 儘 早 進 入 呼 吸 肌 訓 練 流 程, 其 自 行 呼 吸 的 能 力 將 會 越 來 越 衰 退 本 研 究 於 長 期 呼 吸 照 護 病 房, 由 呼 吸 治 療 師 進 行 吸 氣 肌 之 脫 離 訓 練, 於 此 族 群 進 行 腹 部 加 重 力 之 呼 吸 肌 介 入 訓 練, 以 量 化 與 統 計 分 析 來 呈 現 訓 練 結 果, 短 期 目 標 為 改 善 病 人 的 呼 吸 肌 強 度 (strength) 耐 力 (endurance) 及 呼 吸 型 態 (pattern) 等 三 大 變 項 ; 長 期 目 標 則 為 增 加 病 患 自 發 性 呼 吸 的 能 力 6

11 第 二 章 文 獻 回 顧 醫 療 與 科 技 的 發 展 都 是 為 了 讓 人 類 可 以 活 得 更 好, 即 使 呼 吸 器 依 賴 患 者 相 較 於 其 他 患 者 而 言, 需 要 耗 費 更 多 的 醫 療 照 護 資 源, 但 醫 護 人 員 仍 應 該 極 盡 所 能, 為 其 發 揮 最 大 的 儲 備 或 殘 餘 功 能, 同 時 保 存 人 的 尊 嚴 與 尊 重 本 章 節 首 先 回 顧 呼 吸 治 療 學 的 發 展 與 現 況, 再 介 紹 國 內 外 呼 氣 器 依 賴 相 關 的 定 義 與 現 況, 進 而 統 整 呼 吸 器 依 賴 病 患 的 相 關 生 理 病 理 學, 並 針 對 國 內 外 呼 吸 肌 訓 練 的 方 法 與 發 展 作 系 統 性 的 文 獻 回 顧, 以 作 為 本 論 文 的 理 論 基 礎 與 架 構 第 一 節 呼 吸 治 療 學 的 發 展 與 現 況 最 早 有 人 工 呼 吸 的 文 字 記 載, 約 可 追 朔 至 西 元 前 800 年, 聖 經 列 王 紀 第 四 章 第 節, 到 了 西 元 前 年, 醫 學 之 父 希 波 克 拉 底 (Hippocrates) 則 最 早 提 出 利 用 插 管 進 入 支 氣 管, 把 空 氣 導 入 肺 臟 之 技 術, 而 到 了 西 元 前 年, 希 臘 哲 學 家 亞 里 士 多 德 (Aristotle) 經 研 究 實 驗 發 現, 把 活 體 動 物 關 入 一 個 密 封 的 箱 子 中, 動 物 則 會 死 亡, 因 而 提 出 新 鮮 空 氣 是 維 持 生 命 基 本 元 素 之 理 論 直 到 西 元 175 年 希 臘 科 學 家 伽 林 (Galen), 延 續 多 位 學 者 的 研 究 理 論, 並 進 一 步 解 剖 豬 猩 猩 狗 及 公 牛 等 動 物, 並 且 假 設 人 類 也 有 類 似 肺 葉 解 剖 構 造 23, 伽 林 也 是 第 一 位 提 出 人 工 呼 吸 器 理 論 的 始 祖, 他 曾 敘 述 : 如 果 你 把 一 個 死 的 動 物 通 過 一 根 葦 子 並 打 入 空 氣 通 過 其 喉 部, 您 將 填 充 其 支 氣 管 且 可 看 達 到 最 大 的 肺 擴 張, 但 在 伽 林 多 項 研 究 之 後 的 1300 年, 因 為 宗 教 及 政 策 因 素 而 限 制 科 學 家 進 行 與 人 體 相 關 的 研 究, 這 段 時 期 稱 為 黑 暗 時 代 (Dark Ages) 直 到 14 到 19 世 紀 間, 才 漸 漸 又 有 呼 吸 生 理 學 氣 體 交 換 呼 吸 調 節 胸 腔 外 科 學 麻 醉 學 心 肺 復 甦 術 等 研 究 的 興 起, 而 到 了 世 紀 則 有 許 人 工 呼 吸 器 的 發 明 相 繼 問 世,1911 年 由 Dräger 於 所 發 表 的 Pulmotor 運 用 於 急 救 復 甦,1978 年 由 愛 默 生 (Emerson) 發 表 並 商 業 化 生 產 的 第 一 台 負 壓 呼 吸 器, 俗 稱 鐵 肺 (iron lung), 此 負 壓 呼 吸 器 7

12 隨 即 被 廣 泛 地 使 用 於 受 到 急 性 脊 髓 灰 質 炎 (poliomyelitis) 的 病 患 由 於 部 分 小 兒 麻 痺 病 毒 (poliovirus) 會 使 腻 神 經 支 配 之 肌 肉 產 生 衰 弱 進 而 影 響 呼 吸 功 能, 因 此 鐵 肺 的 發 明 幫 助 小 兒 麻 痺 病 患 呼 吸 之 維 持 自 1960 年 晚 期 至 今, 人 工 呼 吸 器 依 然 被 大 量 研 究 並 商 業 化 生 產, 從 1952 至 1980 年 間, 吐 氣 末 正 壓 (positive end-expiratory pressure, PEEP) 持 續 性 正 壓 呼 吸 (continuous positive airway pressure, CPAP) 高 頻 正 壓 呼 吸 (high-frequency positive pressure ventilation, HFPPV) 等 呼 吸 器 相 繼 被 發 明, 直 到 現 今 呼 吸 器 的 硬 體 已 經 從 人 工 打 氣 給 予 模 式 演 進 為 電 動 式 (electrically powered ventilators) 氣 動 式 (pneumatically powered ventilators) 電 動 氣 動 混 合 式 (combined powered ventilators) 進 而 演 進 成 微 處 理 器 控 制 模 式 (microprocessor controlled) 在 呼 吸 調 控 模 式 方 面, 也 由 最 早 期 的 容 積 控 制 模 式 (volume control, VC) 間 歇 強 制 通 氣 模 式 (intermittent mandatory ventilation, IMV) 同 步 間 歇 強 制 通 氣 模 式 (synchronized intermittent mandatory ventilation, SIMV) 漸 漸 演 進 為 壓 力 控 制 模 式 (pressure control, PC) 壓 力 輔 助 模 式 (pressure support ventilation, PSV) 同 步 間 歇 強 制 通 氣 加 上 壓 力 輔 助 (SIMV+PS) 等 模 式, 近 年 來 又 陸 續 發 展 出 許 多 新 穎 的 呼 吸 器 控 制 軟 體, 例 如 氣 道 壓 力 釋 放 式 呼 吸 (airway pressure-release ventilation, APRV) 雙 重 控 制 系 統 (dual control ventilation) 容 積 輔 助 模 式 (volume support, VS) 壓 力 調 節 容 積 控 制 模 式 (pressure regulation volume control, PRVC) 神 經 調 節 通 氣 輔 助 模 式 (neurally adjusted ventilatory assist, NAVA) 等 3, 由 於 呼 吸 治 療 學 的 日 益 茁 壯, 專 業 人 員 的 訓 練 及 養 成 教 育 是 迫 切 需 要 的 呼 吸 照 護 相 關 的 專 業, 最 早 開 始 於 1946 年, 美 國 伊 利 諾 州 的 吸 入 治 療 學 會 (Inhalational Therapy Association, ITA) 因 應 當 代 醫 療 對 於 管 理 醫 療 氣 體 的 人 員 需 求 增 加, 於 1950 年 這 是 首 次 認 證 的 吸 入 治 療 師 證 照, 於 1957 年 起, 紐 約 開 8

13 始 設 立 呼 吸 治 療 學 系, 並 於 1960 年 開 始 官 方 正 式 考 詴 及 格 通 過 者, 得 註 冊 美 國 吸 入 治 療 師 執 照 根 據 美 國 呼 吸 照 護 協 會 (American Association for Respiratory Care, AARC) 的 定 義 : 呼 吸 治 療 是 一 項 有 組 織 的 醫 療 專 業, 在 醫 囑 或 醫 師 照 會 下 對 於 心 肺 功 能 缺 損 或 異 常 者 給 予 診 斷 治 療 及 照 護 26 繼 美 國 率 先 發 展 呼 吸 治 療 專 業 後, 加 拿 大 也 於 1964 年 成 立 呼 吸 治 療 學 會 (Canadian Society of Respiratory Therapist, CSRT) 而 台 灣 醫 學 科 技 的 進 步, 在 專 業 人 才 的 培 訓 方 面 不 亞 於 其 他 歐 美 國 家, 我 國 呼 吸 治 療 的 專 業 發 展, 距 今 已 近 三 十 年 的 歷 史, 最 早 自 1973 年 由 台 大 醫 院 創 建 呼 吸 治 療 科, 更 於 1990 年 成 立 呼 吸 治 療 學 會, 有 鑑 於 專 業 必 頇 落 實 於 教 育, 於 1999 年 起 各 大 醫 學 院 開 始 成 立 呼 吸 照 護 學 系, 台 灣 呼 吸 治 療 師 法 於 2001 年 12 月 21 日 立 法 三 讀 通 過, 並 於 2002 年 1 月 16 日 總 統 公 佈 實 施, 是 目 前 亞 洲 組 織 較 完 備 體 制 較 健 全 且 學 科 發 展 較 成 熟 的 地 區 27, 28 我 國 呼 吸 器 使 用 病 人 的 照 護 團 隊 裡, 呼 吸 治 療 師 不 只 侷 限 於 醫 療 氣 體 使 用 或 是 儀 器 設 定, 更 扮 演 呼 吸 器 脫 離 訓 練 與 協 助 復 健 的 角 色,Wood 等 學 者 於 1995 年 進 行 研 究 顯 示, 由 呼 吸 治 療 師 主 導 的 呼 吸 脫 離 率 與 醫 師 主 導 之 脫 離 率 相 比, 呼 吸 治 療 師 是 可 以 有 效 率 且 安 全 的 協 助 病 患 脫 離 呼 吸 器 在 呼 氣 器 脫 離 的 訓 練 中, 呼 吸 治 療 師 的 功 能 在 於 :1. 評 估 病 患 是 否 符 合 脫 離 條 件 2. 操 作 相 關 儀 器 ( 例 如 : 侵 入 性 及 非 侵 入 性 呼 吸 器 抽 痰 機 噴 霧 治 療 及 呼 吸 道 照 護 ) 3. 病 人 脫 離 中 之 評 估 ( 例 如 : 是 否 呼 吸 困 難 之 判 斷 病 患 舒 適 度 及 是 否 感 到 焦 慮 ) 4. 作 為 病 人 與 照 護 團 隊 間 溝 通 的 橋 梁 11, 同 時 需 要 更 積 極 投 入 痰 液 清 除 訓 練 促 進 肺 功 能 之 衛 教 呼 吸 技 巧 訓 練 及 呼 吸 肌 力 訓 練, 以 協 助 病 患 早 日 恢 復 自 主 性 呼 吸 的 能 力 故 此, 本 研 究 為 呼 吸 療 師 主 導 之 呼 吸 肌 訓 練 計 畫, 經 由 專 業 的 判 斷 與 評 估 後 進 行 介 入 訓 練 9

14 第 二 節 長 期 呼 吸 器 依 賴 之 相 關 概 念 一 長 期 呼 吸 器 依 賴 定 義 各 國 對 於 長 期 需 要 呼 吸 器 使 用 的 病 患, 並 沒 有 標 準 的 名 詞 及 定 義, 例 如 : 呼 吸 器 依 賴 (ventilator dependent) 29 長 期 機 械 通 氣 (long-term mechanical ventilation) 30 及 普 遍 常 使 用 的, 延 續 性 機 械 呼 吸 (prolonged mechanical ventilation, PMV) 31-33, 而 我 國 中 央 健 康 保 險 局 及 多 數 學 者 則 稱 為 長 期 呼 吸 器 依 賴 國 外 對 於 長 期 呼 吸 器 依 賴 的 定 義, 並 沒 有 一 致 性 規 範, 國 際 呼 吸 照 護 醫 療 引 導 協 會 (National Association for Medical Direction of Respiratory Care, NAMDRC) 於 2004 年 四 月 舉 辦 為 期 兩 天 的 會 議 中, 彙 整 了 美 國 對 於 呼 吸 器 依 賴 的 定 義, 包 括 34, 有 大 於 24 小 時 35 36, 大 於 2 天 大 於 14 天 或 大 於 29 天 等, 總 結 會 議 結 果, MacIntyre 等 學 者 建 議 呼 吸 器 依 賴 最 佳 定 義 應 為 需 要 每 天 使 用 呼 吸 器 大 於 等 於 6 小 時, 並 連 續 使 用 大 於 等 於 21 天 者 稱 之 為 連 續 性 的 延 續 性 機 械 呼 吸 11 我 國 的 醫 療 制 度 與 全 民 健 康 保 險 局 是 密 切 且 相 互 影 響 的, 因 此 許 多 定 義 是 跟 隨 健 保 給 付 條 文 之 規 定, 因 此 依 照 中 央 健 保 局 的 定 義 為 呼 吸 器 依 賴 患 者 係 指 連 續 使 用 呼 吸 器 21 天 ( 含 ) 以 上, 呼 吸 器 使 用 中 斷 時 間 未 符 合 脫 離 呼 吸 器 成 功 之 定 義 者, 皆 視 為 連 續 使 用, 對 於 成 功 脫 離 呼 吸 器 之 定 義 為 : 脫 離 呼 吸 器 5 日,5 日 中 之 第 1 日, 若 使 用 呼 吸 器 小 於 6 小 時 ( 不 含 ), 則 當 日 可 視 為 未 使 用 呼 吸 器 ( 得 計 算 為 5 日 之 第 1 日 ); 惟 連 續 中 斷 之 第 2~5 日 必 需 是 完 全 沒 有 使 用 呼 吸 器 才 能 視 為 脫 離 成 功 10

15 二 長 期 呼 吸 器 依 賴 現 況 隨 醫 藥 科 技 的 進 步, 長 期 呼 吸 器 依 賴 人 口 增 加 已 經 是 世 界 關 注 的 重 要 議 題, 根 據 美 國 對 於 呼 吸 器 依 賴 患 者 的 研 究 分 析 顯 示, 每 年 有 超 過 100,000 人 的 新 發 生 率, 且 有 半 數 以 上 是 使 用 Medicare 醫 療 照 護 資 源 者 40, 41, 不 僅 呼 吸 器 依 賴 患 者 大 量 的 增 加, 其 照 護 負 擔 也 是 非 常 沉 重, 美 國 以 診 斷 關 係 群 組 (DRG) 與 整 合 式 醫 療 (IDS) 方 式 給 付 美 國 國 家 衛 生 研 究 院 (National Institutes of Health, NIH) 於 2007 發 表 的 統 計 顯 示, 呼 吸 器 依 賴 患 者 於 急 症 醫 療 期 後 可 以 轉 入 長 期 急 性 照 護 機 構 (long-term acute care facility, LTAC) 技 術 性 護 理 機 構 (skilled nursing facility, SNF) 住 院 復 健 院 所 (inpatient rehabilitation) 或 居 家 照 護 (home health care) 3, 40, 其 年 平 均 醫 療 照 護 花 費 分 別 是 71,641 8,244 27,197 或 2,851 美 元, 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 者 佔 Medicare 總 負 擔 的 第 三 名, 更 是 平 均 單 一 病 患 使 用 的 最 33, 40, 高 支 出 金 額, 實 為 相 當 驚 人 的 醫 療 照 護 負 擔 42 其 他 國 家 如 英 國, 雖 已 開 始 注 意 這 部 分 病 人 所 造 成 的 龐 大 財 務 支 出 問 題, 但 因 公 醫 制 的 關 係, 僅 有 居 家 呼 吸 器 治 療 有 較 完 整 規 定 ; 在 德 國 也 是 採 醫 療 總 額 分 配 制 度 下 給 付, 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 者 之 支 付 方 式 比 照 其 他 疾 病 的 論 日 計 酬 方 式, 並 未 獨 立 成 為 給 付 單 位 ; 至 於 日 本, 由 於 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 者 之 照 護 費 用 由 健 保 介 護 保 險 老 人 保 險 協 力 支 出, 所 以 目 前 還 是 採 論 量 計 酬 方 式 給 付 43 相 較 於 我 國 有 全 民 健 保 的 政 策, 使 得 呼 吸 器 依 賴 患 者 及 家 屬, 可 以 免 除 龐 大 的 醫 療 負 擔 於 早 期, 部 分 呼 吸 器 依 賴 患 者 佔 用 醫 院 急 性 病 房 及 加 護 中 心 之 病 床, 使 得 其 他 重 症 患 者 無 法 獲 得 良 好 的 醫 療 資 源 根 據 健 保 局 1997 年 統 計, 台 灣 呼 吸 器 依 賴 患 者 住 院 費 用 約 為 70 億 元, 約 佔 全 民 健 康 保 險 一 年 住 院 費 用 的 8%, 平 均 每 人 醫 療 費 用 ( 含 住 院 急 門 診 ) 約 83 萬 元, 爲 改 善 長 期 呼 吸 器 患 者 照 護 問 題 與 醫 療 資 源 不 當 利 用 狀 況, 健 保 局 自 2000 年 7 月 1 日 起 實 施 全 民 健 康 保 險 呼 吸 器 依 賴 患 者 整 合 性 照 護 前 瞻 性 支 付 詴 辦 計 畫 (integrated delivery system, IDS), 藉 11

16 由 整 合 系 統 服 務 將 呼 吸 器 依 賴 病 患 由 急 性 治 療 醫 院 漸 降 轉 入 亞 急 性 長 期 照 護 單 位 目 前 我 國 長 期 照 護 體 系 分 為 社 會 福 利 體 系 衛 政 體 系 退 輔 會 體 系 及 其 他 相 關 服 務 機 關 ( 如 圖 2-1), 而 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 是 屬 於 衛 政 體 系 下 的 一 個 分 支, 是 少 數 由 健 保 部 分 負 擔 的 長 期 照 護 機 構, 根 據 國 內 專 家 學 者 的 研 究 顯 示, 這 種 階 梯 式 的 管 理 系 統, 確 實 可 以 有 效 地 降 低 急 重 症 病 床 的 佔 用 率, 並 有 效 降 低 健 保 資 源 44 的 浪 費 圖 2-1 現 階 段 我 國 長 期 照 護 組 織 圖 ( 參 考 行 政 院 衛 生 署 資 料, 由 研 究 者 重 新 整 理 ) 12

17 目 前 我 國 IDS 共 分 四 階 段 ( 如 圖 2-2), 第 一 階 段 係 病 人 因 急 重 症 需 要 人 工 呼 吸 器 的 輔 助 而 進 到 加 護 病 房 (ICU) 使 用 呼 吸 器 大 於 21 天 後, 仍 因 疾 病 損 傷 或 老 化 相 關 因 子 而 造 成 呼 吸 器 脫 離 困 難, 則 必 頇 登 入 IDS 系 統, 並 轉 入 第 二 階 段, 於 此 階 段 的 亞 急 性 期 呼 吸 照 護 中 心 (respitory care center, RCC) 持 續 進 一 步 的 呼 吸 器 脫 離 訓 練, 若 含 加 護 病 房 治 療 日 期 共 達 42 天 仍 積 極 脫 離 失 敗 時, 則 需 轉 入 慢 性 長 期 照 護 單 位 第 三 階 段 - 呼 吸 照 護 病 房 (respiratory care word, RCW) 或 是 第 四 階 段 - 居 家 照 護 單 位 (respiratory home care, RHC) 我 國 於 2009 年 11 月 之 全 民 健 康 保 險 呼 吸 器 依 賴 患 者 整 合 性 照 護 之 法 規 修 改, 新 增 設 健 保 特 約 的 一 般 護 理 之 家 (nursing home), 也 可 有 條 件 地 收 納 需 部 分 使 用 呼 吸 器 的 病 患 圖 2-2 我 國 呼 吸 器 使 用 IDS 管 理 流 程 圖 ( 參 考 中 央 健 保 局 資 料, 由 研 究 者 重 新 整 理 ) 13

18 第 三 節 呼 吸 器 依 賴 病 患 相 關 之 生 理 及 病 理 學 一 基 本 呼 吸 生 理 學 : 呼 吸 的 過 程 可 以 分 成 五 個 主 要 的 部 分 :1. 肺 換 氣, 即 大 氣 和 肺 泡 之 間 氣 流 的 交 換 ;2. 氧 氣 和 二 氧 化 碳 在 肺 泡 及 血 液 之 間 的 擴 散 ;3. 血 液 和 體 液 中 的 氧 氣 運 送 入 細 胞 及 二 氧 化 碳 運 送 出 細 胞 ;4. 換 氣 和 其 他 呼 吸 因 素 的 調 節, 而 呼 吸 功 能 的 最 小 單 位 則 是 肺 泡 及 其 微 血 管 網 絡 在 呼 吸 生 理 學 中 所 討 論 的 氣 體, 皆 為 自 由 地 在 彼 此 間 運 動 的 簡 單 分 子, 主 要 是 氧 氣 氮 氣 及 二 氧 化 碳 所 組 成 的 混 合 氣 體, 而 每 一 氣 體 的 擴 散 速 率 會 與 氣 體 本 身 的 氣 體 分 壓 成 正 比, 而 決 定 氣 體 通 過 呼 吸 膜 之 速 率 的 因 素, 與 膜 的 厚 度 膜 的 表 面 積 氣 體 的 擴 散 係 數 及 膜 兩 側 壓 差 相 關 當 氧 氣 進 入 肺 泡 後, 必 頇 依 靠 血 紅 素 將 其 攜 帶 至 組 織 中, 而 二 氧 化 碳 則 以 溶 解 態 的 形 式 自 組 織 細 胞 中 擴 散 出 來, 在 正 常 休 息 且 血 紅 素 飽 和 度 達 100% 的 狀 態 下,100 ml 的 血 液 平 均 可 以 與 20 ml 的 氧 氣 結 合, 及 將 4ml 的 二 氧 化 碳 由 組 織 運 送 到 肺 中 47 而 整 個 呼 吸 運 動 的 運 動 則 是 由 呼 吸 中 樞 來 控 制, 主 要 有 三 個 部 位 :1. 背 側 呼 吸 群 (dorsal respiratory group), 位 於 延 腻 背 側, 主 要 是 促 成 吸 氣 ;2. 腹 側 呼 吸 群 (ventral respiratory group), 位 於 延 腻 的 腹 側 及 外 側, 可 依 照 被 刺 激 的 神 經 元 種 類 而 促 成 呼 氣 或 吸 氣 ;3. 呼 吸 調 節 中 樞 (pneumotaxic center), 位 於 橋 腻 上 層, 有 助 於 控 制 呼 吸 的 速 率 和 模 式 而 二 氧 化 碳 或 氫 離 子, 是 主 要 造 成 呼 吸 中 樞 興 奮 的 因 子, 可 促 進 呼 吸 肌 運 動 訊 號 增 加 氧 氣 在 呼 吸 調 控 方 面, 對 於 腻 部 呼 吸 中 樞 並 沒 有 太 多 直 接 影 響, 而 是 作 用 於 頸 動 脈 體 (carotid body) 及 主 動 脈 體 (aortic body) 的 周 邊 化 學 接 受 器, 然 後 藉 由 這 些 感 受 器 發 出 適 當 訊 號 至 呼 吸 調 節 中 樞 3, 47 14

19 在 上 述 呼 吸 訊 號 產 生 後, 呼 吸 肌 即 開 始 運 動 一 般 吸 氣 在 呼 吸 循 環 中, 是 一 個 主 動 作 功 的 層 面, 其 主 要 包 含 橫 膈 肌 外 肋 間 肌 及 斜 角 肌, 在 吸 氣 初 期, 隨 橫 膈 膜 向 下 移 動, 肺 泡 壓 (alveolar pressure) 則 隨 之 下 降 小 於 大 氣 壓, 肺 容 積 則 會 隨 經 肺 壓 (transpulmonary pressure) 增 加 而 改 變, 空 氣 則 由 於 此 壓 差 進 入 肺 泡 ; 隨 著 肺 內 氣 體 逐 漸 增 加, 肺 泡 壓 也 逐 漸 升 高 至 吸 氣 末, 直 到 約 和 大 氣 壓 相 等 時, 進 入 的 氣 流 也 就 停 止 呼 氣 則 是 被 動 運 動, 主 要 運 動 肌 群 為 內 肋 間 肌 和 腹 壁 肌, 呼 氣 初 期 肺 容 積 減 小, 肺 泡 壓 暫 時 升 高 並 超 過 大 氣 壓 ( 約 +1 cm H 2 O), 肺 內 氣 體 便 流 出 肺 部 ; 隨 著 肺 內 氣 體 逐 漸 減 少 壓 力 也 逐 漸 下 降, 至 呼 氣 末 期, 肺 內 壓 已 經 降 到 與 大 氣 壓 相 等, 故 完 整 的 呼 吸 運 動, 必 頇 藉 由 吸 氣 肌 群 與 呼 氣 肌 群 的 合 作, 3, 使 胸 廓 內 外 產 生 壓 力 差, 才 能 完 成 大 氣 和 肺 泡 之 間 的 氣 體 交 換 47 最 主 要 的 呼 吸 肌 為 橫 膈 肌, 是 一 種 骨 骼 橫 紋 肌, 包 含 兩 種 肌 纖 維, 第 一 種 type I 是 緩 慢 氧 化 型 (slow oxidative), 第 二 種 是 快 速 氧 化 型 (Type IIa) 及 快 速 糖 代 謝 型 (Type IIb) Type I 及 type IIa 較 能 耐 受 疲 乏, 而 Type IIb 則 很 容 易 疲 乏 橫 膈 膜 疲 乏 (diaphragmatic fatigue) 係 指 橫 膈 膜 在 負 荷 下 活 動 而 導 致 其 產 生 力 量 和 速 度 的 能 力 下 降, 不 能 維 持 一 定 的 收 縮 力 量, 通 常 會 發 生 肺 部 與 橫 膈 膜 的 運 動 不 協 調 (abdominal paradox), 也 稱 奇 異 式 呼 吸 呼 吸 系 統 是 一 個 以 規 律 週 期 及 高 度 協 調 的 方 式 來 維 持 生 命 的 複 雜 生 理 單 位, 任 何 一 個 部 分 受 損 都 會 導 致 呼 吸 功 能 障 礙, 老 化 (aging) 也 是 促 使 呼 吸 功 能 衰 退 的 重 要 因 子, 人 類 的 肺 功 能 於 20 歲 時 即 開 始 下 滑, 肺 泡 和 肺 微 血 管 的 數 量 也 逐 漸 開 始 減 少 48 而 老 化 造 成 肺 功 能 變 差 的 主 要 因 素 為 肺 彈 性 回 縮 能 力 (elastic recoil) 降 低, 使 得 最 大 吐 氣 流 速 降 低 (maximal expiratory flow rates) 且 增 加 功 能 肺 餘 容 積 (functional residual capacity, FRC), 使 得 生 理 解 剖 發 展 過 程 出 現 輕 度 肺 氣 腫 徵 狀 49 老 化 也 會 影 響 肺 容 積 氣 流 擴 散 能 力 及 其 他 肺 功 能 的 參 數 48, 並 且 限 制 運 動 時 的 換 氣 能 力 50, 因 此 年 齡 老 化 對 於 呼 吸 功 能 改 變 為 相 當 15

20 重 要 的 因 子 二 呼 吸 器 的 功 能 與 使 用 原 因 使 用 呼 吸 器 的 原 因 非 常 多, 有 可 能 因 為 短 暫 醫 療 行 為, 例 如 體 檢 或 是 手 術 需 求 而 使 用 麻 醉 劑, 因 此 需 要 呼 吸 器 來 協 助 通 氣 再 者 就 是 疾 病 因 素, 當 心 肺 功 能 神 經 系 統 及 骨 骼 肌 肉 系 統 的 交 互 作 用 受 到 影 響 時, 會 造 成 氣 體 交 換 或 氧 合 能 力 障 礙, 此 時 則 需 要 給 予 機 械 性 通 氣 (mechanical ventilator) 協 助 呼 吸 器 是 可 部 分 取 代 換 氣 (ventilator) 及 協 助 氧 合 (oxygenation) 的 儀 器, 其 使 用 目 標 為 改 善 肺 泡 通 氣 及 動 脈 氧 合 增 加 肺 容 積 及 降 低 呼 吸 功 (work of breathing) 3 當 呼 吸 系 統 的 氣 體 交 換 能 力 明 顯 損 傷, 則 稱 為 呼 吸 衰 竭, 其 原 因 可 區 分 為 Type Ⅰ Type Ⅱ 及 Type Ⅲ,Type Ⅰ 主 要 原 因 為 缺 氧 性 呼 吸 衰 竭 型,Type Ⅱ 為 高 碳 酸 血 症 型, 而 3, Type Ⅲ 則 是 Type Ⅰ 及 Type Ⅱ 混 合 發 生 型 51, 造 成 呼 吸 衰 竭 常 見 的 疾 病 因 素 整 理 如 表 2-1 Type Ⅰ 缺 氧 性 呼 吸 衰 竭 是 導 致 插 管 並 使 用 呼 吸 器 的 常 見 原 因 之 一, 其 判 斷 可 藉 由 動 脈 血 氧 分 壓 與 吸 入 氧 氣 濃 度 的 比 率 (PaO 2 / FiO 2 ) 或 肺 泡 - 動 脈 氧 分 壓 差 P (A-a) O 2 作 為 診 斷, 常 見 原 因 有 血 流 灌 注 分 佈 不 均 (V/Q mismatch) 肺 內 分 流 (intrapulmonary shunt) 肺 泡 通 氣 不 足 (alveolar hypoventilation) 吸 入 氧 氣 降 低 (decreased FiO 2 ) 擴 散 障 礙 (diffusion impairment) 及 擴 散 灌 流 障 礙 (diffusion-perfusion impairment) 3 Type Ⅱ 高 碳 酸 血 症 型 呼 吸 衰 竭 又 稱 為 幫 浦 衰 竭 (pump failure) 或 是 通 氣 衰 竭 (ventilatory failure), 其 特 徵 為 動 脈 二 氧 化 碳 分 壓 增 加 (PaCO 2 ) 造 成 呼 吸 性 酸 中 毒 (respiratory acidosis), 最 常 造 成 高 碳 酸 血 症 型 呼 吸 衰 竭 的 因 素 有 三 3 : 1. 換 氣 趨 力 降 低 : 當 中 樞 或 周 邊 化 學 接 受 器 受 損 時, 則 會 影 響 中 樞 神 經 系 統 16

21 釋 放 動 作 電 位 至 周 邊 運 動 神 經 元 2. 呼 吸 肌 疲 乏 且 無 力 : 肌 肉 疲 乏 的 定 義 是 為 特 定 負 荷 下, 肌 肉 失 去 產 生 力 量 或 速 度 的 能 力 ; 而 呼 吸 肌 疲 乏 即 為 無 法 持 續 產 生 足 夠 的 壓 力 來 維 持 適 當 的 肺 泡 通 氣 量 52 單 純 肌 肉 疾 病 包 括 肌 肉 發 育 不 全 與 龐 貝 氏 症 ( 又 稱 為 酸 性 麥 芽 糖 酵 素 缺 乏 症 ), 龐 貝 氏 症 是 一 種 罕 見 且 嚴 重 的 遺 傳 疾 病, 大 部 分 的 病 患 都 會 出 現 漸 進 性 的 肌 肉 無 力 及 呼 吸 困 難, 或 是 神 經 肌 肉 傳 遞 訊 號 異 常 3 3. 呼 吸 作 功 增 加 : 儘 管 呼 吸 趨 力 神 經 傳 導 及 神 經 肌 肉 動 作 正 常, 但 是 當 呼 吸 需 求 的 作 功 無 法 負 荷 時,Type Ⅱ 呼 吸 衰 竭 仍 可 能 發 生 此 類 原 因 常 見 於 慢 性 阻 塞 性 呼 吸 疾 病 (COPD) 或 氣 喘 (asthma) 的 病 人 ; 且 常 伴 隨 著 死 腔 (dead space) 增 加 與 呼 吸 道 阻 力 增 加 這 些 呼 吸 道 阻 塞 性 疾 病 會 使 內 生 性 吐 氣 末 正 壓 增 加 (intrinsic postive end-expiratory pressure, i PEEP), 並 使 得 呼 吸 作 工 需 求 大 量 增 加 另 外, 胸 腔 異 常 包 括 氣 胸 (pneumothorax) 肋 骨 斷 裂 (rib fracture) 肋 膜 積 水 (pleural effusions) 或 任 何 會 造 成 肺 內 阻 力 負 擔 的 疾 病, 都 會 造 成 呼 吸 作 工 增 加 3 表 2-1 造 成 呼 吸 衰 竭 原 的 因 素 ( 由 研 究 者 翻 譯 整 理 3, 10 ) 急 性 呼 吸 窘 迫 症 候 群 (ARDS) 肺 栓 塞 (pulmonary embolism) 肺 水 腫 (pulmonary edema) 敗 血 症 (septic shock) 肺 部 感 染 (pulmonary infection) Type Ⅰ 缺 氧 性 (hypoxemic) 換 氣 趨 力 降 低 ventilatory drive 藥 物 過 量 drug overdose 中 樞 型 睡 眠 呼 吸 中 止 central sleep apnea 腻 幹 損 傷 brainstem lesions Type Ⅱ 高 碳 酸 血 症 (hypercapnia) 呼 吸 功 增 加 呼 吸 肌 疲 乏 work of breathing respiratory muscle fatigue 感 染 性 脫 髓 鞘 性 多 發 性 慢 性 阻 塞 性 肺 疾 病 神 經 病 變 COPD gullian-barre syndrome 氣 喘 肌 萎 縮 性 側 索 硬 化 症 asthma ALS 肥 胖 重 症 肌 無 力 obesity myasthenia gravis 17

22 病 毒 (viral) 細 菌 (bacterial) 黴 菌 (fungal) 吸 入 性 (inhalation) 煙 霧 (smoke) 化 學 物 質 (chemical) 水 (water) 肋 膜 積 水 (pleural effusion) 間 質 性 肺 疾 病 (interstitial lung disease) 阻 塞 性 肺 疾 病 (obstructive lung disease) 嗆 入 性 (aspiration) 原 發 性 肺 動 脈 高 壓 (primary pulmonary hypertension) Type Ⅰ 缺 氧 性 (hypoxemic) 甲 狀 腺 機 能 低 下 hypothyroidism 代 謝 性 鹼 中 毒 metabolic alkalosis 腻 血 管 病 變 CVA 原 發 性 肺 泡 換 氣 不 足 primary alveolar hypoventilation 感 染 ( 腻 膜 炎 ) infection encephalitis Type Ⅱ 高 碳 酸 血 症 (hypercapnia) 氣 胸 肌 肉 萎 縮 pneumothorax muscular dystrophy 嚴 重 性 燒 傷 酸 性 麥 芽 糖 酵 素 缺 乏 症 severe burns acid-maltase deficiency 脊 柱 後 側 凸 周 邊 神 經 受 損 kyphoscoliosis phrenic nerve injury 上 呼 吸 道 阻 塞 肉 毒 桿 菌 中 毒 upper airway obstruction botulism 肋 膜 積 水 多 發 性 肌 炎 pleural effusion polymyositis 氣 道 水 腫 全 身 性 紅 斑 狼 瘡 airway edema SLE 感 染 脊 髓 損 傷 infection spinsl cord injury 僵 直 性 脊 椎 炎 肌 無 力 ankylosing spomdylitis muscular weakness 低 血 鉀 hypokalemia 低 磷 酸 鹽 血 症 hypophosphatemia 低 鎂 血 症 hypomagnesemia 低 血 鈣 症 hypocalcemia 18

23 三 呼 吸 器 脫 離 的 定 義 與 常 見 失 敗 原 因 臨 床 對 於 呼 吸 器 脫 離 (weaning) 的 意 義 為, 離 開 呼 吸 器 協 助 通 氣 的 過 程, 其 定 義 為 逐 漸 減 少 呼 吸 器 對 病 人 的 支 持, 使 病 人 能 達 成 自 己 呼 吸 的 能 力 3 當 病 人 使 用 呼 吸 器 後, 何 時 該 開 始 呼 吸 器 脫 離 計 畫 是 因 人 而 異 的, 不 必 要 的 延 遲 脫 離 會 造 成 呼 吸 器 相 關 的 合 併 症, 例 如 肺 炎 氣 道 損 傷 及 醫 療 資 源 浪 費 反 之 過 於 積 極 的 脫 離 卻 會 造 成 重 複 插 管 氣 道 受 損 及 氣 體 交 換 受 限 等 情 形 53 國 內 多 數 學 者 對 於 呼 吸 器 脫 離 失 敗 之 定 義 為 : 自 發 性 呼 吸 訓 練 失 敗, 或 於 拔 管 後 24 小 時 內 再 插 管 而 我 國 則 以 中 央 健 保 局 呼 吸 器 給 付 之 定 義 : 脫 離 呼 吸 器 5 日,5 日 中 之 第 1 日, 若 使 用 呼 吸 器 小 於 6 小 時 ( 不 含 ), 則 當 日 可 視 為 未 使 用 呼 吸 器 ( 得 計 算 為 5 日 之 第 1 日 ); 惟 連 續 中 斷 之 第 2~5 日 必 需 是 完 全 沒 有 使 用 呼 吸 器 才 能 視 為 脫 離 成 功 造 成 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 者 呼 吸 器 脫 離 失 敗 的 常 見 因 素, 可 概 分 為 神 經 肌 肉 代 謝 呼 吸 系 統 心 血 管 系 統 心 理 及 營 養 等 因 素 ( 如 表 2-2) 除 了 上 述 病 理 因 素 外, 老 化 在 呼 吸 器 脫 離 訓 練 方 面, 也 是 一 個 重 要 的 影 響 因 子, 單 純 與 年 齡 有 關 的 變 化, 並 不 會 導 致 臨 床 症 狀 或 重 大 變 化, 但 是 吸 煙 者 以 及 常 暴 露 於 環 境 毒 素 者, 其 肺 部 損 傷 及 炎 症 反 應, 會 加 速 肺 部 老 化 並 導 致 呼 吸 困 難 48 因 此 如 何 協 助 脫 離 呼 吸 器, 是 一 個 多 重 因 子 的 議 題, 即 使 許 多 疾 病 因 素 是 不 可 逆 的 傷 害, 但 本 研 究 仍 希 望 藉 由 吸 氣 肌 訓 練, 改 善 吸 氣 肌 群 強 度 與 增 加 換 氣 能 力 19

24 表 2-2 造 成 呼 吸 器 脫 離 失 敗 的 常 見 因 素 10 原 因 神 經 肌 肉 (neuromuscular) 代 謝 (metabolic) 呼 吸 系 統 (r(respiratory system) 心 血 管 系 統 (cardiovascular system) 心 理 因 素 (psychological issues) 營 養 (nutrition) 老 化 (aging) 敘 述 中 樞 驅 動 (central drive) 能 力 下 降 周 邊 神 經 肌 肉 無 力 代 謝 異 常 低 血 糖 酸 鹼 值 不 平 衡 1. 機 械 負 荷 (mechanical loads): 呼 吸 系 統 力 學 (respiratory system mechanics) 負 荷 (imposed loading) 2. 通 氣 肌 群 特 性 (ventilatory muscle properties): 固 有 的 肌 力 / 耐 力 氧 氣 運 送 和 提 取 (oxygen delivery and extraction) 3. 氣 體 交 換 特 性 (gas exchange properties): 血 管 性 能 和 通 氣 / 灌 流 平 衡 (vascular properties and ventilation/perfusion matching) 心 臟 對 於 通 氣 肌 群 做 功 的 耐 受 能 力 ; 周 邊 氧 氣 需 求 瞻 妄 焦 慮 憂 鬱 過 重 營 養 不 良 肺 功 能 變 差 運 動 時 換 氣 功 能 受 限 四 呼 吸 器 引 起 的 相 關 病 發 症 儘 管 呼 吸 器 可 以 輔 助 通 氣 與 緩 解 呼 吸 衰 竭 引 起 的 呼 吸 困 難 和 減 少 呼 吸 作 功 負 荷, 但 呼 吸 器 仍 有 其 缺 點 及 限 制, 在 肺 部 的 合 併 症 例 如 壓 力 性 傷 害 (barotrauma) 容 積 性 傷 害 (volutrauma) 生 物 性 傷 害 (biotrauma) 呼 吸 器 相 關 性 肺 炎 (ventilator associated pneumonia) 橫 膈 肌 功 能 失 常 (ventilator 20

25 induced diaphragmatic dysfunction) 內 因 性 呼 氣 末 正 壓 (intrinsic PEEP 或 稱 auto-peep) 呼 吸 肌 肉 的 功 能 失 調 (respiratory muscle dysfunction) 氧 中 毒 (oxygen toxicity) 等 54 呼 吸 器 對 於 不 同 器 官 之 副 作 用 會 有 相 異 的 影 響, 對 於 心 臟 血 管 方 面, 若 使 用 高 的 吐 氣 末 正 壓, 會 增 加 肺 臟 壓 力 肋 膜 內 壓 力 與 上 腔 靜 脈 壓 力 上 升, 使 得 靜 脈 回 流 至 心 臟 的 血 液 量 減 少 以 及 右 心 室 充 血 量 降 低, 導 致 右 心 收 縮 後 心 輸 出 量 降 低 對 於 腸 胃 道 方 面, 呼 吸 器 的 使 用 可 能 造 成 腐 蝕 性 食 道 炎 壓 力 性 黏 膜 損 傷 腸 蠕 動 過 低 腹 脹 氣 腹 瀉 或 便 秘 等 症 狀 3 綜 觀 上 述 合 併 症 中, 與 呼 吸 器 脫 離 失 敗 因 素 最 為 相 關 的 因 素 是 橫 膈 膜 功 能 失 常, 目 前 動 物 實 驗 顯 示, 當 呼 吸 器 取 代 了 橫 膈 膜 的 功 能, 使 用 機 械 性 通 氣 的 時 間 愈 久, 橫 膈 膜 愈 萎 縮 且 收 縮 能 力 愈 差 Zergeroglu 等 學 者 在 2003 年 的 研 究 發 現, 大 鼠 使 用 呼 吸 器 18 小 時 後 橫 膈 膜 收 縮 力 量 會 下 降 至 20% 55 ; 另 一 篇 大 鼠 詴 驗 也 顯 示 呼 吸 器 使 用 小 時 後, 橫 膈 膜 的 收 縮 力 量 下 降 至 18-46% 56 以 兔 子 為 對 象 之 研 究 顯 示, 使 用 3 天 呼 吸 器 橫 膈 膜 收 縮 力 下 降 至 51% 57 ; 而 小 豬 使 用 5 天 後 的 橫 膈 膜 收 縮 力 下 降 28-31% 58 ; 狒 狒 使 用 11 天 呼 吸 器 後 的 橫 膈 膜 收 縮 力 下 降 至 25% 59 對 於 人 類 而 言, Chang 等 學 者 研 究 已 脫 離 呼 吸 器 的 病 患, 發 現 呼 吸 器 使 用 大 於 48 小 時 後, 橫 膈 膜 耐 受 力 會 明 顯 下 降 60 由 於 無 法 以 健 康 受 詴 者 進 行 連 續 性 實 驗, 因 此 無 法 得 知 呼 吸 器 使 用 多 久 就 會 影 響 橫 膈 膜 的 收 縮 力 量, 造 成 橫 膈 膜 功 能 失 常 引 起 呼 吸 器 依 賴 呼 吸 器 的 優 點 與 缺 點 實 為 一 體 兩 面 的 關 係, 因 此, 本 研 究 希 望 藉 實 驗 證 實 腹 部 重 量 訓 練 可 以 有 效 增 加 橫 膈 膜 與 吸 氣 肌 群 的 耐 力 與 肌 力, 不 僅 可 以 減 少 橫 膈 膜 廢 用 情 況, 也 增 加 痰 液 清 除 能 力, 同 時 進 一 步 減 少 部 分 呼 吸 器 引 起 的 合 併 症, 例 如 橫 膈 肌 功 能 失 常 和 呼 吸 器 相 關 性 肺 炎 21

26 第 四 節 國 內 外 呼 吸 肌 訓 練 之 發 展 呼 吸 運 動 又 稱 為 呼 吸 再 訓 練, 是 屬 於 胸 腔 物 理 治 療 的 一 環, 針 對 不 同 疾 病 的 病 人, 其 呼 吸 訓 練 的 方 式 也 會 隨 之 不 同,Leith 和 Bradley 在 1976 年 開 始 將 骨 骼 肌 的 訓 練 原 則 方 法 運 用 在 呼 吸 肌 上 61, 現 今 呼 吸 肌 訓 練 於 各 領 域 疾 病 已 有 系 統 性 研 究 目 前 呼 吸 肌 訓 練 被 大 量 使 用 於 脊 髓 損 傷 (spinal cord injury, SCI) 62, 63 神 經 肌 肉 疾 患 (neuromuscular disease) 64, 65 COPD 66, 67 心 衰 竭 (heart failure) 68, 69 22, 及 呼 吸 器 依 賴 等 患 者 70 對 於 長 期 必 頇 依 賴 呼 吸 器 協 助 呼 吸 的 病 人, 呼 吸 肌 訓 練 重 點 為 如 何 讓 病 人 在 能 力 範 圍 內 行 使 最 大 的 呼 吸 儲 備 功 能 及 獨 立 性, 並 進 一 步 維 持 和 增 進 呼 吸 肌 的 力 量 耐 力 協 調 與 節 律 氣 道 痰 液 清 除 能 力 減 少 肺 塌 陷 及 增 強 心 肺 功 能, 而 最 終 的 目 的 可 以 協 助 病 患 成 功 脫 離 呼 吸 器 71 目 前 較 常 被 使 用 的 呼 吸 氣 肌 群 訓 練 方 72, 法, 可 粗 分 為 兩 種 : 一 一 般 性 運 動 訓 練 (exercise training): 包 含 全 身 性 運 動 73 上 肢 運 動 74 及 下 肢 運 動 75, 二 吸 氣 肌 訓 練 (inspiratory muscular training, IMT): 包 含 阻 力 式 負 荷 儀 (resistant loading) 76 閾 值 壓 力 式 吸 氣 肌 訓 練 儀 (pressure threshold loading) 77, 78 及 腹 部 加 重 量 訓 練 (abdominal weight training) 71, 79 等 以 下 分 別 敘 述 之 一 一 般 性 運 動 方 式 : 對 於 長 期 呼 吸 器 依 賴 患 者 而 言, 一 般 性 運 動 的 目 標 為 (1) 將 活 動 失 能 最 小 化,(2) 將 獨 立 性 功 能 最 大 化,(3) 促 進 呼 吸 器 脫 離 72 在 上 肢 運 動 方 面 有 手 搖 車 71, (arm cycling) 划 船 器 運 動 及 上 舉 手 臂 之 抗 重 力 運 動 75 ; 在 下 肢 運 動 方 面, 多 採 走 路 ( 例 如 步 行 機 ) 或 固 定 式 腳 踏 車, 一 般 性 運 動 方 式 或 上 下 肢 訓 練, 目 前 66, 80, 常 被 運 用 於 胸 腹 部 手 術 後 病 人 及 COPD 的 肺 復 健 運 動 81 根 據 Choi 等 學 者 22

27 的 文 獻 回 顧 顯 示, 對 於 長 期 呼 吸 器 依 賴 病 患 而 言, 單 純 上 肢 或 下 肢 的 肌 肉 訓 練 的 成 效 較 難 被 評 估, 因 為 大 多 數 的 上 肢 運 動 或 下 肢 運 動 的 文 獻, 皆 包 含 全 身 性 的 復 健 治 療 20 Normandin 等 學 者 2002 年 的 研 究 顯 示,COPD 患 者 進 行 屬 於 高 強 度 運 動 的 跑 步 機 與 室 內 腳 踏 車 等 下 肢 運 動, 或 者 進 行 屬 於 低 強 度 運 動 的 多 種 上 肢 運 動 與 柔 軟 體 操, 共 持 續 8 周 ( 每 次 30 分 鐘 以 及 每 周 2 次 ), 皆 能 顯 著 改 善 呼 吸 困 難 感 受 度 運 動 耐 受 力 與 自 覺 健 康 程 度 21 Chiang 等 學 者 於 2006 年 發 表 的 研 究, 將 一 群 使 用 呼 吸 器 超 過 14 天 的 困 難 脫 離 患 者 隨 機 作 臨 床 詴 驗 分 組 (RCT), 進 行 肢 體 及 呼 吸 肌 訓 練 肢 體 肌 肉 訓 練 內 容 有 三 (1) 上 肢 及 下 肢 末 端 運 動 : 著 重 於 輕 度 被 動 和 主 動 運 動,(2) 床 邊 功 能 訓 練 : 著 重 於 翻 身 和 下 床 (3) 行 走 : 著 重 於 走 路 呼 吸 肌 訓 練 則 為 自 發 呼 吸 狀 況 下 的 橫 膈 肌 呼 吸 訓 練 研 究 結 果 顯 示, 實 驗 組 經 過 介 入 訓 練 6 星 期 後, 其 肢 體 肌 肉 強 度 與 呼 吸 肌 強 度 都 有 明 顯 改 善, 且 自 發 性 呼 吸 時 間 由 0 小 時 進 步 到 6 小 時,58% 的 實 驗 組 病 人 可 以 完 成 兩 分 鐘 行 走 的 測 詴, 然 而, 對 照 組 病 人 的 肢 體 肌 肉 強 度 較 基 準 點 (baseline) 降 低, 且 6 星 期 都 無 法 下 床 行 走 因 此 證 實 全 身 性 運 動 訓 練 加 上 橫 膈 肌 呼 吸 訓 練 法, 可 以 改 善 長 期 呼 吸 器 使 用 患 者 肢 體 和 呼 吸 肌 強 度 22 二 吸 氣 肌 訓 練 方 式 : 82 橫 膈 肌 與 吸 氣 輔 助 肌 的 衰 弱 無 力 係 呼 吸 器 脫 離 失 敗 的 常 見 主 因 83, 過 度 增 加 呼 吸 肌 肉 的 負 荷 及 ( 或 ) 降 低 神 經 肌 肉 能 力 (Neuromuscular capacity) 則 容 易 造 成 呼 吸 肌 肉 衰 竭 常 見 過 度 增 加 呼 吸 肌 肉 的 負 荷 會 造 成 二 氧 化 碳 堆 積 呼 吸 功 增 加 死 腔 增 加 及 呼 吸 驅 力 的 改 變, 神 經 肌 肉 的 能 力 改 變 可 能 會 影 響 神 經 肌 肉 功 能 紊 亂 和 ( 或 ) 減 少 呼 吸 肌 力 和 耐 力 20 目 前 較 常 被 運 用 於 呼 吸 肌 訓 練 的 儀 器 有 23

28 阻 力 式 負 荷 式 訓 練 儀 (Resistive loading) 閾 值 壓 力 式 吸 氣 肌 訓 練 儀 (Pressure threshold loading) 及 腹 部 加 重 量 訓 練 (Abdominal weight training), 這 些 訓 練 的 原 理 如 下 : 1. 阻 力 式 負 荷 式 訓 練 : 使 用 方 法 為 將 此 儀 器 口 含 或 放 置 於 氣 切 處, 在 正 常 通 氣 量 下 於 不 再 吸 入 閥 (Nonrebreathing valve) 上 加 阻 力, 訓 練 阻 力 由 最 大 孔 徑 開 始, 當 受 詴 者 可 以 忍 受 同 一 孔 徑 阻 力 達 30 分 鐘 而 無 不 適 感, 再 將 訓 練 阻 力 增 加 到 次 大 孔 徑, 依 序 增 加 阻 力 或 者 阻 力 採 取 最 大 吸 氣 壓 力 (maximal inspiratory pressure) 的 40% 開 始 71, 當 患 者 能 耐 受 4 次 10 分 鐘 的 訓 練 後, 再 增 加 阻 力 整 理 目 前 文 獻 得 知 訓 練 時 間 為 每 天 2-3 次 每 次 分 鐘, 持 續 5-6 個 月 較 為 普 遍 此 訓 練 方 式 的 缺 點 為 病 患 的 呼 吸 速 度 及 氣 流 大 小 可 能 影 響 所 產 生 的 阻 力, 若 呼 吸 速 度 慢, 只 要 很 小 的 壓 力 就 可 產 生 氣 流, 若 訓 練 者 改 變 呼 吸 速 度 與 潮 氣 容 積 量, 則 也 會 改 變 吸 氣 壓 而 無 法 達 到 訓 練 的 目 標 阻 力, 因 此 本 訓 練 19, 方 法 運 用 在 慢 性 流 速 限 制 (chronic airflow limitation) 的 病 患 是 較 具 爭 議 的 閾 值 壓 力 式 吸 氣 肌 訓 練 : 此 儀 器 運 用 原 理 為 利 用 儀 器 內 的 彈 簧 產 生 阻 力, 其 活 塞 可 阻 塞 氣 道, 訓 練 者 必 頇 要 能 產 生 足 夠 大 的 吸 氣 壓 (inspiratory pressure) 來 抗 衡 彈 簧 產 生 的 阻 力 後 才 能 吸 到 空 氣, 其 原 理 為 提 供 高 流 量 高 呼 吸 功 及 低 壓 力 的 呼 吸 負 荷 84, 如 圖 2-3 左 側 圖 閾 值 負 荷 式 吸 氣 肌 訓 練 儀 優 點 為 必 頇 施 予 訓 練 者 一 致 的 氣 道 阻 力, 不 會 因 訓 練 者 用 力 大 小 不 一 而 改 變 其 阻 力, 故 訓 練 的 效 果 較 為 一 致 目 前 使 用 此 訓 練 儀 來 訓 練 吸 氣 肌 的 目 標 為, 最 大 吸 氣 壓 的 15-80%, 大 部 分 使 24

29 用 是 最 大 吸 氣 壓 的 %, 訓 練 的 時 間 為 6 週 至 6 個 月 都 有 王 氏 於 2002 年 使 用 閾 值 壓 力 式 訓 練 儀 運 用 在 使 用 呼 吸 器 超 過 21 天 的 氣 切 患 者, 採 隨 機 分 配 為 對 照 組 與 訓 練 組, 每 組 各 20 名 訓 練 組 接 受 呼 吸 肌 訓 練 為 每 天 訓 練 總 和 時 間 5-30 分 鐘, 每 天 2 次, 每 週 5 天, 訓 練 強 度 為 最 大 吸 氣 壓 的 30%, 訓 練 共 有 6 週 結 果 顯 示 訓 練 組 的 最 大 吸 氣 壓 與 呼 吸 肌 耐 力 皆 明 顯 提 高 ; 呼 吸 次 數 和 快 淺 呼 吸 指 數 雖 有 改 善 趨 勢, 卻 未 呈 現 統 計 差 異, 而 脫 離 呼 吸 器 的 成 功 率 和 使 用 呼 吸 器 的 天 數 與 對 照 組 無 明 顯 差 異 78 回 顧 胡 與 李 氏 2006 年 的 研 究, 以 閾 值 壓 力 式 訓 練 儀 介 入 使 用 呼 吸 器 超 過 21 天 的 氣 切 患 者, 介 入 訓 練 為 每 次 6 回 ( 每 回 必 頇 有 8-10 次 完 整 的 呼 吸 ), 每 天 1 次, 每 週 6 天, 實 驗 共 有 4 周 結 果 顯 示 訓 練 組 的 最 大 吸 氣 壓 與 吸 氣 肌 耐 力 改 善 程 度 明 顯 高 於 對 照 組, 不 過, 訓 練 組 的 脫 離 呼 吸 器 成 功 率 未 顯 著 高 於 對 照 組 腹 部 重 量 訓 練 : 所 謂 腹 部 加 重 力 (abdominal weight, AW) 訓 練, 係 指 加 壓 一 重 物 於 病 人 的 髂 嵴 (iliac crest) 與 劍 突 (xiphoid process) 間, 是 直 接 加 阻 力 於 橫 膈 肌 上 79, 的 一 種 呼 吸 肌 訓 練 85, 如 圖 2-3 右 側 圖 顯 示 本 訓 練 可 以 促 使 橫 膈 肌 上 提, 同 時 協 助 病 患 吐 氣 完 全 以 減 少 吐 氣 殘 餘 容 積 (residual volume), 另 外, 可 以 訓 練 病 患 吸 氣 肌 群 的 使 用 而 達 到 橫 膈 肌 下 拉 的 吸 氣 運 動 由 於 本 訓 練 方 法 最 經 濟 且 容 易 獲 得, 因 此 是 目 前 國 內 常 被 使 用 於 呼 吸 器 依 賴 患 者 的 復 健 方 法 之 一, 然 而 腹 部 加 重 力 訓 練 法, 仍 缺 乏 科 學 研 究 佐 證, 是 否 對 於 呼 吸 器 依 賴 病 患 具 有 實 質 的 訓 練 效 益 腹 部 重 量 訓 練 的 研 究 文 獻 較 為 少 見, 目 前 國 外 文 獻 多 應 用 在 脊 髓 損 傷 25

30 (quadriplegia / tetraplegia and paraplegia) 的 呼 吸 復 健 訓 練 Gayrard 於 1968 年 提 出 腹 部 加 重 力 運 動 對 於 肺 部 復 健 的 理 論 86, 其 畢 生 研 究 多 與 氣 喘 及 肺 復 健 有 關, 到 了 1981 年 Merrick 等 學 者 以 健 康 的 11 名 成 年 男 性 與 9 名 成 年 女 性, 分 為 實 驗 組 與 對 照 組, 實 驗 組 進 行 每 天 30 下 腹 部 加 重 力 以 產 生 最 大 自 發 性 呼 吸 (maximal voluntary breathing), 其 加 壓 的 重 量 約 7-23 公 斤, 經 過 每 周 3 次, 共 6 周 的 訓 練 結 果 顯 示, 相 較 對 照 組, 實 驗 組 的 腹 部 加 重 力 方 式 對 於 吸 氣 容 積 (inspiratory capacity, 後 簡 稱 IC) 尖 峰 吸 氣 流 速 (peak inspiratory flow rate) 及 最 大 靜 態 吸 氣 壓 力 (peak inspiratory pressure under static conditions) 等 三 種 變 項 的 訓 練 成 效 並 無 統 計 差 異, 不 過, 實 驗 組 的 腹 部 最 大 承 受 壓 力 運 動 速 度 ( 承 受 負 重 後 的 呼 吸 速 度 ) 與 最 初 加 壓 後 不 適 感, 皆 有 明 顯 改 善, 因 此 本 運 動 方 法 具 有 改 善 吸 氣 肌 耐 力 (endurance) 的 潛 力 87 Derrickson 等 學 者 於 1992 年 研 究 中 比 較 腹 部 加 重 力 運 動 與 吸 氣 阻 力 運 動 (inspiratoy resistive muscle training), 對 於 慢 性 四 肢 癱 瘓 (quadriplegia) 病 人 的 肺 功 能 差 異, 其 結 果 顯 示 經 過 天 1 次 每 周 5 次, 共 計 7 周 的 訓 練, 這 兩 種 肺 部 復 健 運 動 對 於 : (1) 用 力 吐 氣 肺 活 量 (forced vital capacity, FVC) (2) 吸 氣 容 積 (IC) (3) 最 大 自 發 性 換 氣 (maximal voluntary ventilation, MVV) (4) 尖 峰 吐 氣 流 速 (peak expiratory flow rate, PEFR) 與 (5) 最 大 吸 氣 壓 力 (inspiratory mouth pressure, PImax) 等 五 大 變 項 皆 有 明 顯 影 響, 然 而, 值 得 注 意 的 是 腹 部 加 重 力 方 式 的 最 大 自 發 性 換 氣 和 尖 峰 吐 氣 流 速 之 訓 練 成 效 更 優 於 吸 氣 阻 力 方 式 85 26

31 圖 2-3 吸 氣 阻 力 式 訓 練 ( 左 )/ 腹 部 重 量 訓 練 ( 右 ) 85 Lin 等 學 者 於 1999 年 利 用 肌 電 圖 方 式 比 較 腹 部 加 重 力 法 與 吸 氣 阻 力 法, 對 於 慢 性 四 肢 癱 瘓 (tetraplegic) 病 人 的 最 大 自 發 性 呼 吸 (maximal voluntary breathing) 運 動, 包 括 吸 氣 肌 群 ( 含 橫 膈 肌 胸 鎖 乳 突 肌 及 肋 間 肌 ) 吸 氣 流 速 吸 氣 容 積 (inspiratory volume) 嘴 部 壓 力 (mouth pressure) 及 吸 氣 時 間 的 立 即 影 響 與 差 別 研 究 結 果 發 現, 腹 部 加 重 力 相 較 吸 氣 阻 力 方 式, 其 最 大 自 發 性 呼 吸 可 以 刺 激 較 高 的 橫 膈 肌 電 圖 活 動, 而 刺 激 較 低 的 胸 鎖 乳 突 肌 之 肌 電 圖 活 動, 由 這 項 研 究 說 明 腹 部 加 重 力 法 具 有 引 起 橫 膈 肌 活 動 的 能 力 79 Winser 等 學 者 於 2009 年 比 較 腹 部 重 量 訓 練 與 誘 發 性 肺 功 能 器 (incentive spirometer), 對 於 四 肢 癱 瘓 病 人 的 橫 膈 肌 電 位 的 改 變 經 過 每 次 15 分 鐘 一 周 6 天, 共 計 6 周 的 訓 練 結 果 顯 示, 腹 部 重 量 訓 練 促 進 橫 膈 肌 放 27

32 電 能 力 由 上 升 至 mv(p<0.001), 而 誘 發 性 肺 功 能 器 反 而 由 下 降 至 mv(p<0.001), 這 項 研 究 支 持 腹 部 重 量 訓 練 較 誘 發 性 肺 功 能 器 更 能 促 進 橫 膈 肌 肌 力 的 改 善 88 Winser 等 學 者 發 表 於 2010 年 的 文 章 指 出, 對 於 一 位 第 六 頸 椎 受 損 的 四 肢 癱 瘓 病 人 給 予 腹 部 加 重 力 法, 持 續 1 年, 明 顯 增 加 橫 膈 肌 電 位, 且 有 效 增 加 誘 發 性 肺 容 積, 因 此 證 明 腹 部 重 力 訓 練 可 以 改 善 癱 瘓 病 人 的 肺 功 能 89 雖 然 前 人 文 獻 已 指 出 一 般 性 運 動 方 式 阻 力 式 負 荷 訓 練 與 閾 值 壓 力 式 吸 氣 肌 訓 練, 具 有 增 加 吸 氣 肌 耐 力 的 效 果, 不 過 這 些 文 獻 收 集 的 受 測 者 多 屬 於 意 識 清 醒 且 具 配 合 能 力, 或 肢 體 有 能 力 活 動 的 患 者, 同 時, 上 述 訓 練 儀 器 的 使 用 方 式 必 頇 移 除 呼 吸 器 而 在 自 發 性 呼 吸 的 情 況 下 方 能 使 用 ; 相 對 於 這 些 受 詴 者,RCW 的 病 人 多 為 孱 弱 的 病 患, 而 且 經 過 急 性 期 醫 療 和 呼 吸 器 使 用 超 過 21 天, 其 呼 吸 肌 力 與 四 肢 肌 肉 已 廢 用 一 段 時 間, 若 無 適 當 的 方 法 促 使 病 患 盡 早 進 入 呼 吸 肌 訓 練 流 程, 其 自 行 呼 吸 的 能 力 將 會 越 來 越 衰 退 這 些 呼 吸 器 脫 離 困 難 的 病 患 在 臨 床 上, 其 呼 吸 器 設 定 在 壓 力 輔 助 (PS) 模 式 下, 要 更 進 一 步 訓 練 至 自 發 性 呼 吸 階 段, 往 往 都 差 臨 門 一 腳, 其 主 要 原 因 還 是 因 為 呼 吸 肌 無 力 90, 若 在 呼 吸 肌 耐 力 及 強 度 尚 未 改 善 前, 病 人 就 使 用 自 發 性 呼 吸 訓 練, 不 僅 使 呼 吸 肌 更 容 易 疲 乏 衰 竭, 病 人 在 心 理 層 面 也 會 產 生 畏 懼, 使 得 下 一 次 呼 吸 訓 練 更 加 困 難 91 經 文 獻 證 實, 腹 部 加 重 力 運 動 法 可 運 用 在 脊 髓 損 傷 的 患 者, 顯 著 改 善 呼 吸 肌 群 的 耐 力 和 強 度, 因 此 本 研 究 極 欲 了 解 此 運 動 方 式 應 用 在 呼 吸 器 依 賴 患 者 能 否 也 有 明 顯 的 改 善 效 果 三 呼 吸 肌 功 能 的 評 估 指 標 如 同 前 述 文 獻 得 知 影 響 呼 吸 肌 群 運 作 的 原 因 極 多, 而 許 多 專 家 學 者 也 藉 由 不 28

33 同 的 復 健 運 動 方 式, 企 圖 改 善 呼 吸 肌 肉 功 能, 在 評 估 呼 吸 肌 功 能 的 項 目 方 面, 最 常 被 使 用 及 探 討 的 項 目 有 六 項, 分 別 是 呼 吸 驅 力 (respiratory drive) 呼 吸 肌 肉 強 度 呼 吸 肌 肉 耐 力 呼 吸 型 態 (pattern of breathing) 呼 吸 感 受 (respiratory sensation) 以 及 氣 體 交 換 (gas exchange) 能 力, 此 六 大 項 指 標 作 為 測 量 呼 吸 肌 肉 功 能 的 方 法 彙 整 於 表 2-3, 而 因 應 本 研 究 病 人 屬 性 與 研 究 工 具 之 限 制, 故 採 取 下 列 四 項 測 量 方 法 3, 17, 92 : 1. 呼 吸 肌 強 度 : 最 大 吸 氣 壓 (maximal inspiratory pressure, PImax) 和 最 大 呼 氣 壓 (maximal expiratory pressure, PEmax) 是 瞭 解 整 體 呼 吸 肌 肉 功 能 最 快 且 最 容 易 的 方 法 之 一 PImax 的 測 量 方 法 為 受 測 者 必 頇 先 吐 氣 完 全 ( 即 呼 氣 至 肺 餘 容 積,RV) 或 吐 氣 吐 至 平 靜 呼 吸 末 期 ( 即 呼 氣 至 功 能 肺 餘 量,FRC) 之 後 用 盡 全 力 對 著 測 量 儀 器 吸 氣 所 測 得 的 壓 力, 在 一 般 正 常 值 為 -80~-100 cm H 2 O, 若 -20 cm H 2 O 則 可 能 需 要 呼 吸 器 協 助 3 PEmax 的 測 量 方 法 為 受 測 者 必 頇 先 吸 飽 氣 ( 即 吸 氣 至 全 肺 量,TLC) 之 後, 使 用 最 大 呼 吸 力 量 對 著 測 量 儀 器 呼 氣 所 測 得 的 壓 力, 即 最 大 呼 氣 壓, 在 一 般 正 常 值 為 +30~+40 cmh 2 O 2. 呼 吸 肌 耐 力 : 此 耐 力 的 測 量 對 於 呼 吸 器 使 用 中 且 無 法 配 合 的 病 患 而 言, 是 較 難 被 測 得 的 一 項 數 據 其 代 表 維 持 通 氣 的 能 力, 當 呼 吸 肌 耐 力 降 低 時 即 表 示 呼 吸 肌 傾 向 疲 乏 及 衰 竭 17 在 可 配 合 的 病 人 中,MVV 是 較 常 使 用 的 測 量 方 法, 其 測 量 方 法 為 盡 力 快 速 呼 吸 秒 17, 其 正 常 值 為 L/min 3 因 為 本 研 究 之 呼 吸 器 依 賴 患 者, 無 法 配 合 快 速 呼 吸 的 指 示, 因 此 以 自 行 呼 吸 詴 驗 (spontaneous breathing trial, SBT) 的 分 鐘 數 作 為 病 患 呼 吸 肌 耐 力 參 數 3. 呼 吸 型 態 (pattern of breathing): 呼 吸 型 態 的 變 化 是 評 估 病 患 呼 吸 窘 迫 的 良 好 指 標, 而 呼 吸 速 率 的 改 變 是 最 常 見 的 呼 吸 變 化 之 一 臨 床 評 估 上, 經 常 29

34 藉 由 觀 察 病 患 的 呼 吸 型 態 來 評 估 病 患 能 否 脫 離 呼 吸 器, 其 客 觀 的 評 估 項 目 包 含 呼 吸 次 數 (respiratory rate, RR) 每 分 鐘 通 氣 (minute ventilation) 潮 器 容 積 及 呼 吸 器 脫 離 指 數 (weaning parameter); 而 臨 床 應 用 最 常 使 用 的 測 量 指 數 為 快 淺 呼 吸 指 數 (rapid shallow breath index, RSBI), 其 測 量 方 法 為 係 移 除 呼 吸 器 通 氣 及 氧 氣 支 持 下, 接 上 測 量 儀 器 1 分 鐘, 將 這 1 分 鐘 內 的 呼 吸 次 數 除 以 潮 氣 量 (f/v T ), 此 數 值 若 105 則 表 示 有 較 高 的 脫 離 成 功 率 3,RSBI 的 測 量 方 法 是 由 Yang 等 學 者 於 1991 年 發 表 於 新 英 格 蘭 醫 學 雜 誌 (The New England Journal of Medicine) 的 方 法, 對 於 預 測 呼 吸 器 使 用 病 人 的 脫 離 成 功 率 及 失 敗 率 有 極 高 的 特 異 性 ( specificity ) 及 敏 感 度 (sensitivity), 當 呼 吸 器 使 用 天 數 小 於 8 天 時,RSBI 的 特 異 性 與 敏 感 度 分 別 為 0.63 與 1.0, 當 呼 吸 器 使 用 天 數 大 於 8 天 時, 其 RSBI 的 特 異 性 與 敏 感 度 分 別 為 0.67 與 0.88, 其 接 受 器 操 作 特 性 曲 線 (receiver operating characteristic curve, ROC curve) 曲 線 下 面 積 為 0.89 由 於 RSBI 具 有 良 好 的 預 測 能 力, 因 此 是 目 前 應 用 最 廣 泛 的 指 數 93 10, 表 2-3 測 量 呼 吸 肌 功 能 的 方 法 17 (* 代 表 本 研 究 使 用 之 測 量 方 法 ) 測 量 呼 吸 肌 功 能 指 標 呼 吸 驅 力 (respiratory drive) 呼 吸 肌 強 度 (strength) 測 量 方 式 1. 呼 吸 肌 電 圖 (electromyogram) 2. 呼 吸 壓 力 (P 0.1 ) *3. 吸 氣 流 速 (inspiratory flow) 1. 最 大 經 橫 膈 壓 (maximal transdiaphragmatic pressure, Pdi max ) *2. 最 大 吸 氣 壓 力 / 最 大 吐 氣 壓 力 (maximal inspiratory pressures, PImax / maximal expiratory pressure, PEmax) 3. 用 力 肺 活 量 (forced vital capacity, FVC) 30

35 測 量 呼 吸 肌 功 能 指 標 呼 吸 驅 力 (respiratory drive) 呼 吸 肌 耐 力 (endurance) 呼 吸 型 態 (pattern) 呼 吸 感 受 (respiratory sensation) 氣 體 交 換 能 力 測 量 方 式 1. 呼 吸 肌 電 圖 (electromyogram) 2. 呼 吸 壓 力 (P 0.1 ) *3. 吸 氣 流 速 (inspiratory flow) 1. 最 大 通 氣 量 (maximum voluntary ventilation, MVV) 2. 最 大 持 續 通 氣 量 (maximal sustained ventilatory capacity, MSVC) 3. 持 續 吸 氣 壓 力 (sustained inspiratory pressure, SIP) *4. 自 發 性 呼 吸 (spontaneous breathing trial, SBT ) *1. 呼 吸 次 數 2. 吸 氣 時 間 / 全 部 呼 吸 循 環 時 間 (T i /Ttot) 3. 胸 腹 運 動 (thoracoabdominal motion) *4. 快 淺 呼 吸 指 數 (rapid shallow breathing index, RSBI) 1. 視 覺 類 比 量 表 (visual analog scale, VAS) 2. 伯 格 量 表 (Borg scale) 吐 氣 末 或 動 脈 二 氧 化 碳 程 度 第 五 節 共 病 程 度 評 估 Kane 指 出 實 驗 中 需 測 量 共 病 症 (comorbidity) 的 情 況 有 3 種, 其 一 為 研 究 未 採 隨 機 分 派 而 可 能 有 選 樣 偏 差 ; 其 二 為 共 病 對 醫 療 照 護 結 果 有 獨 立 的 預 測 力 ; 第 三 則 為 共 病 和 醫 療 處 置 間 存 在 交 互 作 用 94 本 研 究 的 實 驗 方 法 採 非 隨 機 取 樣, 且 COPD 及 呼 吸 器 依 賴 患 者, 並 非 由 單 一 疾 病 因 素 所 造 成, 大 多 數 病 患 合 併 著 許 多 其 他 疾 病 問 題 95 美 國 耶 魯 大 學 的 Feinstein 於 1970 年 對 共 病 下 的 定 義 為, 同 一 患 者 罹 患 實 驗 疾 病 之 外 又 合 併 其 他 已 經 存 在, 或 將 發 生 在 實 驗 疾 病 過 程 中 的 96, 疾 病, 稱 之 為 共 病 97 因 此 簡 單 的 解 釋 為 任 何 一 獨 立 個 體 除 主 診 斷 外, 同 時 存 在 一 個 或 一 個 以 上 的 疾 病 31

36 目 前 國 內 外 較 常 使 的 共 病 評 估 量 表 為 Charlson Comorbidity Index( 簡 稱 CCI), 此 量 表 於 1987 年 由 Charlson 等 人 針 對 559 位 住 院 病 人, 依 照 ICD-9 疾 病 診 斷 代 碼 與 死 亡 的 關 係 強 度 選 擇 及 加 權 了 19 種 疾 病, 在 研 究 統 計 中, 所 有 疾 病 狀 況 依 校 正 後 之 相 對 風 險 (adjusted relative risk), 給 予 每 一 疾 病 新 的 分 數, 其 給 分 方 式 為, 當 校 正 後 之 相 對 風 險 指 數 範 圍 在 1.2~1.5 者 ; 則 歸 類 於 1 分, 校 正 後 相 對 風 險 為 1.5~2.5 者 ; 則 歸 類 於 2 分, 當 校 正 後 相 對 風 險 是 2.5~6.0 者 ; 則 歸 類 於 3 分, 僅 有 後 天 性 免 疫 不 全 症 候 群 ( AIDS) 與 轉 移 癌 (metastatic cancer) 歸 類 於 6 分, 多 數 的 疾 病 分 數 集 中 在 1~3 據 此 嚴 重 度 的 加 權, 再 依 病 人 的 疾 病 組 成 狀 況 計 算 可 得 到 總 分 98, 此 研 究 量 表 已 被 許 多 學 者 應 用 於 不 同 領 域 的 研 究, 而 且 延 伸 出 許 多 新 的 版 本 我 國 朱 育 增 等 學 者 於 2010 年 回 顧 國 外 文 獻 後, 選 取 5 種 方 法, 包 括 (1) Deyo 版 本 CCI (2) Romano 等 (D-M s) 版 本 CCI (3) D'Hoore 等 版 本 CCI (4) 以 次 級 資 料 發 展 之 Elixhauser (5) 以 藥 物 處 方 情 形 發 展 之 Chronic Disease Score 來 進 行 比 較 其 研 究 結 果 建 議 研 究 樣 本 數 目 少, 可 依 研 究 需 求 選 擇 權 重 模 式 的 D-M s CCI 99 或 Deyo CCI 94, 100 Deyo 等 學 者 以 ICD-9 CM 診 斷 碼 定 義 原 始 CCI 的 疾 病 類 別, 由 於 某 些 診 斷 出 現 在 當 次 住 院 的 次 診 斷, 可 能 造 成 無 法 判 斷 此 次 診 斷 為 共 病 或 併 發 症, 因 此 為 避 免 將 併 發 症 列 入 計 算,Deyo 不 將 這 出 現 在 當 次 住 院 之 次 診 斷 碼 列 入 計 算, 僅 在 當 次 住 院 前 出 現 時 才 列 入 計 算 該 研 究 分 析 美 國 老 人 保 險 (Medicare) 腰 椎 手 術 之 27,111 位 住 院 病 人, 顯 示 Deyo CCI 與 術 後 併 發 症 死 亡 率 輸 血 出 院 至 護 理 之 家 住 院 天 數 與 住 院 費 用 皆 呈 現 顯 著 相 關 目 前 Deyo CCI 版 本 為 國 內 外 醫 療 衛 生 相 關 研 究 中 最 經 常 使 用 的 方 法 94 於 急 性 醫 療 裡, 多 以 APACHE Ⅱ 作 為 疾 病 嚴 重 度 的 代 表, 但 是 長 期 呼 吸 器 依 賴 的 患 者, 已 由 急 重 症 單 位 轉 為 亞 急 性 及 長 期 照 護 體 系, 要 獲 得 大 量 的 臨 床 生 化 數 值 較 不 容 易, 而 且 也 較 無 臨 床 必 要 性, 因 此 本 研 究 採 取 Deyo CCI 量 表 ( 附 32

37 錄 一 ), 進 行 整 體 評 估 共 病 狀 況 雖 然 Deyo CCI 量 表 已 於 2004 年 發 展 至 ICD-10 版 本 101 ( 附 錄 二 ), 但 因 應 我 國 目 前 仍 使 用 ICD-9 的 疾 病 分 類 法, 故 本 研 究 採 取 1992 年 Deyo CCI 量 表 作 為 共 病 程 度 影 響 研 究 變 項 的 統 計 校 正 33

38 第 三 章 研 究 方 法 第 一 節 研 究 假 設 H1: 接 受 上 腹 部 重 量 訓 練 的 呼 吸 器 依 賴 患 者, 其 呼 吸 肌 強 度 呼 吸 肌 耐 力 及 呼 吸 型 態 等 三 大 變 項, 較 未 接 受 者 有 顯 著 的 差 異 H0: 接 受 上 腹 部 重 量 訓 練 的 呼 吸 器 依 賴 患 者, 其 呼 吸 肌 強 度 呼 吸 肌 耐 力 及 呼 吸 型 態 等 三 大 變 項, 較 未 接 受 者 無 顯 著 的 差 異 第 二 節 研 究 對 象 本 研 究 收 案 對 象 共 分 為 RCW( 呼 吸 照 護 病 房 ) 族 群,RCW 族 群 則 頇 符 合 連 續 使 用 呼 吸 器 63 天 之 呼 吸 器 依 賴 病 患 預 計 樣 本 數 :RCW 群 ; 對 照 組 N 15 ( 人 ), 實 驗 組 N 15 ( 人 ) 病 患 皆 頇 符 合 下 列 收 案 條 件 : 1. 無 急 性 發 作 疾 病 2. 生 命 徵 象 正 常, 包 括 體 溫 :36.5~37.2 C; 脈 搏 :60~100 beats per minute (bpm); 呼 吸 次 數 :12~25 breaths per minute(bpm); 平 均 動 脈 壓 :70 ~110 mmhg 3. 無 使 用 鎮 靜 劑 4. 呼 吸 器 設 定 : 呼 吸 器 模 式 已 可 調 降 至 同 步 間 歇 強 制 通 氣 加 上 壓 力 輔 助 (SIMV+PS) 或 壓 力 輔 助 模 式 (PSV) 呼 吸 器 模 式 氧 氣 濃 度 (FiO 2 ) 40% 吐 氣 末 正 壓 (positive end expiratory pressure, PEEP) 8 mmhg 34

39 病 患 可 維 持 脈 動 氧 血 紅 素 飽 和 度 (Oxyhemoglobin saturation by pulse oximetry, SPO 2 ) 95% 每 分 鐘 通 氣 量 < 20 liter per minute(l/min.) 5. 病 患 或 家 屬 願 意 簽 屬 研 究 同 意 書 6. 排 除 : 生 命 徵 象 不 穩 定 者 腹 脹, 消 化 差 使 用 連 續 餵 食 器 者 無 自 發 性 呼 吸 之 病 人 接 受 血 液 透 析 之 病 人 第 三 節 研 究 架 構 與 研 究 流 程 本 研 究 採 類 實 驗 研 究 設 計 (quasi-experimental research design) 之 量 性 研 究 (quantitative research), 選 樣 方 法 為 立 意 取 樣 (purpose selection) 本 研 究 於 部 分 收 案 院 區 頇 經 該 醫 院 之 醫 學 研 究 倫 理 委 員 會 (institutional review board, IRB) 審 查 組 通 過 後 方 可 進 行 研 究 步 驟 RCW 病 患 皆 經 呼 吸 治 療 師 評 估 是 符 合 收 案 條 件, 若 符 合 收 案 者 經 患 者 本 人 家 屬 或 法 定 代 理 人 同 意 而 簽 署 研 究 同 意 書, 即 予 以 收 案 並 開 始 隨 機 分 配 為 實 驗 組 或 對 照 組 隨 機 分 配 方 法 為, 一 不 透 明 袋 子 內 放 入 15 張 實 驗 組 及 15 張 對 照 組 的 籤, 每 一 位 病 患 簽 署 同 意 書 後, 即 自 袋 內 取 出 籤 條, 依 籤 條 所 顯 示 的 組 別 予 以 登 記, 每 支 籤 於 取 出 後 不 放 回 袋 內, 若 實 驗 組 個 案 於 介 入 後 一 周 內 因 故 無 法 持 續 訓 練, 則 撤 銷 收 案 資 格, 並 將 實 驗 組 籤 條 放 回 袋 內 重 新 取 樣, 研 究 架 構 如 圖

40 圖 3-1 研 究 架 構 圖 RCW 病 患 經 隨 機 分 配 後, 不 論 實 驗 組 及 對 照 組 即 開 始 收 集 人 口 學 資 料 與 介 入 前 變 項 測 量, 研 究 變 項 共 為 三 大 項, 分 別 是 呼 吸 肌 強 度 呼 吸 肌 耐 力 以 及 呼 吸 型 態 實 驗 組 與 對 照 組 在 介 入 訓 練 開 始 前 和 開 始 後 第 及 28 日, 予 以 變 項 測 量, 研 究 流 程 如 圖

41 圖 3-2 研 究 流 程 圖 第 四 節 實 驗 步 驟 實 驗 組 的 受 詴 者 均 接 受 每 次 鐵 砂 袋 加 壓 訓 練 半 小 時 每 日 執 行 1 次 1 周 進 行 5 次, 總 介 入 天 數 為 28 天 或 至 呼 吸 器 脫 離 為 止 本 研 究 對 於 成 功 脫 離 呼 吸 器 之 定 義, 同 中 央 健 保 局 定 義 : 脫 離 呼 吸 器 5 日,5 日 中 之 第 1 日, 若 使 用 呼 吸 器 小 於 6 小 時 ( 不 含 ), 則 當 日 可 視 為 未 使 用 呼 吸 器 ( 得 計 算 為 5 日 之 第 1 日 ); 惟 連 續 中 斷 之 第 2~5 日 必 需 是 完 全 沒 有 使 用 呼 吸 器 才 能 視 為 脫 離 成 功 對 照 組 同 實 驗 組, 頇 接 受 呼 吸 器 調 整 之 脫 離 訓 練 ( 調 降 PS level 或 CPAP training) 及 常 規 性 胸 腔 物 理 治 療, 差 別 僅 於 本 研 究 之 呼 吸 肌 訓 練 介 入 與 否 呼 吸 肌 訓 練 步 驟 如 下 ( 如 圖 3-3): 37

42 1. 每 日 吸 氣 肌 訓 練 期 前 必 頇 翻 閱 病 例, 確 認 病 人 當 日 沒 有 發 生 必 頇 停 止 訓 練 的 狀 況 2. 將 病 人 床 頭 搖 高 到 與 水 平 呈 45 度 角, 清 除 氣 道 痰 液 分 泌 物, 並 避 開 餐 前 及 餐 後 1 小 時 的 時 段 3. 確 認 生 命 徵 象 正 常 : 體 溫 :36.5 C ~ 37.2 C 脈 搏 :60 ~ 100 beats per minute 呼 吸 次 數 :< 30 breaths per minute 脈 動 氧 血 紅 素 飽 和 度 (SpO 2 ): 95 % 平 均 動 脈 壓 :70~110 mmhg 4. 呼 吸 器 設 定 : 選 擇 最 適 當 的 同 步 間 歇 強 制 通 氣 次 數 (SIMV rate) 及 壓 力 輔 5. 選 擇 鐵 砂 袋 之 重 量 : 助 程 度 (pressure supple level), 選 擇 可 維 持 每 公 斤 理 想 體 重 可 維 持 8 毫 升 (8 ml/kg BW) 的 最 小 壓 力 輔 助 程 度 將 呼 吸 器 輔 助 壓 力, 調 整 至 8 ml/kg BW 的 潮 器 容 積 的 最 低 壓 力 開 始 放 置 腹 部 重 力 加 壓 袋, 其 鐵 砂 袋 放 置 位 置 在 髂 嵴 (iliac crest) 與 劍 突 (xiphoid process) 間 ( 如 圖 3-4) 加 壓 重 量 以 目 前 體 重 的 10% 為 起 始 點, 觀 察 並 評 估 生 命 徵 象, 以 可 維 持 8 ml/kg BW 潮 氣 容 積, 並 維 持 加 壓 前 平 均 呼 吸 及 心 跳 速 率 變 異 度 ± 20% 的 最 大 加 壓 重 量 每 周 皆 利 用 前 次 起 始 訓 練 重 量, 再 評 估 該 周 加 壓 重 量 是 否 需 要 增 減 在 呼 吸 肌 訓 練 過 程 中, 隨 時 監 測 生 命 徵 象, 若 發 生 下 列 任 一 情 形, 則 需 取 下 38

43 訓 練 之 鐵 砂 袋 : 1. 心 跳 增 加 或 減 少 超 過 每 分 鐘 20 下 2. 血 壓 增 加 或 減 少 超 過 每 分 鐘 20 mmhg 3. 呼 吸 速 率 超 過 每 分 鐘 35 下, 持 續 超 過 5 分 鐘 或 呼 吸 暫 停 時 間 大 於 30 秒 4. SpO 2 低 於 88 % 5 蒼 白 盜 汗 躁 動 不 安 或 意 識 改 變 受 詴 者 於 取 下 鐵 砂 袋 休 息 後 24 小 時 內, 必 頇 重 新 評 估 病 患 是 否 符 合 再 訓 練 之 資 格, 若 經 三 次 評 估 皆 不 符 合 再 訓 練 之 資 格, 則 停 止 介 入 訓 練 之 流 程 39

44 圖 3-3 實 驗 步 驟 圖 40

45 圖 3-4 鐵 砂 袋 加 壓 示 意 圖 ( 參 考 Lin 研 究, 並 由 研 究 者 修 改 ) 第 五 節 測 量 工 具 及 方 法 本 研 究 主 要 測 量 工 具 為 VentCheck Hand-Held Respiratory Mechanics Monitor, Model 101, 包 含 一 條 成 人 專 用 流 量 感 應 線 (adult flow sensor), 每 位 病 人 於 測 量 前, 頇 將 床 頭 搖 高 到 與 水 平 呈 45 度, 且 清 除 氣 道 痰 液 分 泌 物, 待 病 人 呼 吸 和 生 命 徵 象 穩 定 後, 將 細 菌 過 濾 器 ( 愷 得 型 號 : ) 放 置 於 病 人 端 與 流 量 感 應 線 中 間, 再 執 行 測 量 病 患 於 訓 練 全 程 使 用 生 命 監 測 儀 (507ELC Scholar III Vital Signs Monitor) 監 看 是 否 有 上 述 不 適 之 症 狀 出 現, 測 量 步 驟 如 下 : 41

46 1. 呼 吸 肌 力 (strength) 測 量 : 此 項 測 量 工 具 為 VentCheck, 最 大 吸 氣 壓 力 (PImax) 測 量 方 法 為 吐 氣 末 期 至 吸 氣 期 初 期 堵 住 吸 氣 端, 取 5 次 測 量 之 最 大 負 值 壓 力 最 大 呼 氣 壓 力 (PEmax) 測 量 方 法 為 吸 氣 末 期 至 吐 氣 初 期 堵 住 吐 氣 端, 取 5 次 測 量 之 最 大 正 值 壓 力 2. 呼 吸 肌 耐 力 (endurance) 測 量 : 本 研 究 以 自 行 呼 吸 詴 驗 (spontaneous breathing trial, SBT) 的 分 鐘 數, 作 為 病 患 呼 吸 肌 耐 力 參 數 測 量 方 式 係 將 呼 吸 器 調 整 至 連 續 式 正 壓 呼 吸 輔 助 模 式 (continuous positive airway pressure, CPAP), 正 壓 為 5 cm H 2 O, 呼 吸 器 引 動 靈 敏 度 (trigger sensitivity) 為 -2 cm H 2 O, 並 供 應 適 當 之 氧 氣 濃 度 ( 病 患 調 整 前 之 氧 氣 使 用 濃 度 ), 以 碼 表 計 算 開 始 至 停 止 的 總 時 間 3. 呼 吸 型 態 (pattern) 測 量 : 測 量 工 具 為 VentCheck, 其 數 值 為 呼 吸 次 數 吸 氣 時 間 與 全 部 呼 吸 時 間 的 比 值, 以 客 觀 數 據 顯 示 是 否 有 呼 吸 急 促 或 呼 吸 困 難 的 情 形 發 生 呼 吸 快 淺 指 標 (RSBI) 則 由 呼 吸 次 數 除 以 每 分 鐘 通 氣 公 升 量 (RR/VT) 算 出 此 數 值, 若 其 值 105, 則 表 示 符 合 脫 離 呼 吸 器 的 指 標 之 一 第 六 節 資 料 分 析 方 法 本 研 究 結 果 所 測 得 之 資 料, 皆 經 由 資 料 編 碼 存 檔 後, 以 SPSS 中 文 版 電 腻 統 計 套 裝 軟 體 進 行 資 料 處 理 及 分 析 主 要 採 用 百 分 比 平 均 值 標 準 差 t 檢 定 獨 立 樣 本 t 檢 定 及 廣 義 估 計 方 程 式 (generalize estimating equation, GEE), 當 α<0.05 為 顯 著 水 準 42

47 一 描 述 性 統 計 : 分 析 實 驗 組 與 對 照 組 的 人 口 學 資 料 之 類 別 變 項, 以 百 分 比 表 示, 連 續 變 項 以 平 均 值 標 準 差 來 描 述 分 佈 分 散 及 集 中 情 形 二 推 論 性 統 計 : 1. 因 本 研 究 母 群 體 分 佈 情 況 未 明, 且 屬 於 小 樣 數 之 介 入 性 研 究, 故 採 用 無 母 數 分 析 法 (nonparametric statistics) 2. 廣 義 估 計 方 程 式 (generalize estimating equation, GEE): 實 驗 組 及 對 照 組, 各 組 內 於 不 同 時 間 點 共 重 複 施 測 5 次, 探 討 其 介 入 訓 練 在 實 驗 組 別 時 間 點 以 及 實 驗 組 別 時 間 點 是 否 達 顯 著 差 異 3. 獨 立 樣 本 T 檢 定 : 實 驗 組 及 對 照 組, 各 時 間 點 內, 兩 組 在 各 時 間 點 相 互 比 較, 其 4 項 變 項 是 否 達 顯 著 差 異 4. 樣 本 數 估 計 : 本 研 究 採 用 解 釋 力 (Power)80% 相 關 性 (ρ=0.5) 為 中 等 相 關 及 勝 算 比 (odds ratio=2 倍 ) 以 估 算 樣 本 數, 施 測 次 數 (n=5), 採 用 的 公 式 如 圖 3-5, 經 計 算 後 每 組 樣 本 數 頇 達 10 人 以 上, 但 因 收 案 變 數 及 干 擾 因 子 眾 多, 故 增 加 收 案 人 數 至 15 人 圖 3-5 無 母 數 樣 本 估 計 公 式 1 43