Respiratory muscle training for cervical spinal cord injury

  • Review
  • Intervention

Authors


Abstract

Background

Cervical spinal cord injury (SCI) severely comprises respiratory function due to paralysis and impairment of the respiratory muscles. Various types of respiratory muscle training (RMT) to improve respiratory function for people with cervical SCI have been described in the literature. A systematic review of this literature is needed to determine the effectiveness of RMT (either inspiratory or expiratory muscle training) on pulmonary function, dyspnoea, respiratory complications, respiratory muscle strength, and quality of life for people with cervical SCI.

Objectives

To evaluate the efficacy of RMT versus standard care or sham treatments in people with cervical SCI.

Search methods

We searched the Cochrane Injuries and Cochrane Neuromuscular Disease Groups' Specialised Register, the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (2012, Issue 1), MEDLINE, EMBASE, CINAHL, ISI Web of Science, PubMed, and clinical trials registries (Australian New Zealand Clinical Trials Registry, ClinicalTrials, Controlled Trials metaRegister) on 5 to 8 March 2013. We handsearched reference lists of relevant papers and literature reviews. We applied no date, language, or publication restrictions.

Selection criteria

All randomised controlled trials that involved an intervention described as RMT versus a control group using an alternative intervention, placebo, usual care, or no intervention for people with cervical SCI were considered for inclusion.

Data collection and analysis

Two review authors independently selected articles for inclusion, evaluated the methodological quality of the studies, and extracted data. We sought additional information from the trial authors when necessary. We presented results using mean differences (MD) (using post-test scores) and 95% confidence intervals (CI) for outcomes measured using the same scale or standardised mean differences (SMD) and 95% CI for outcomes measured using different scales.

Main results

We included 11 studies with 212 participants with cervical SCI. The meta-analysis revealed a statistically significant effect of RMT for three outcomes: vital capacity (MD mean end point 0.4 L, 95% CI 0.12 to 0.69), maximal inspiratory pressure (MD mean end point 10.50 cm/H2O, 95% CI 3.42 to 17.57), and maximal expiratory pressure (MD mean end point 10.31 cm/H2O, 95% CI 2.80 to 17.82). There was no effect on forced expiratory volume in one second or dyspnoea. We could not combine the results from quality of life assessment tools from three studies for meta-analysis. Respiratory complication outcomes were infrequently reported and thus we could not include them in the meta-analysis. Instead, we described the results narratively. We identified no adverse effects as a result of RMT in cervical SCI.

Authors' conclusions

In spite of the relatively small number of studies included in this review, meta-analysis of the pooled data indicates that RMT is effective for increasing respiratory muscle strength and perhaps also lung volumes for people with cervical SCI. Further research is needed on functional outcomes following RMT, such as dyspnoea, cough efficacy, respiratory complications, hospital admissions, and quality of life. In addition, longer-term studies are needed to ascertain optimal dosage and determine any carryover effects of RMT on respiratory function, quality of life, respiratory morbidity, and mortality.

Résumé scientifique

La rééducation des muscles respiratoires en cas de lésion de la moelle épinière

Contexte

Les lésions de la moelle épinière compromettent gravement la fonction respiratoire en provoquant une paralysie et des dysfonctionnements des muscles respiratoires. Différents types d’entraînement des muscles respiratoires, visant à améliorer la fonction respiratoire chez les personnes atteintes de s médullaires cervicales, ont été décrites dans la littérature. Une revue systématique de cette littérature est nécessaire pour déterminer l’efficacité de la rééducation respiratoire (entraînement des muscles inspiratoires ou expiratoires) sur la fonction pulmonaire, la dyspnée, les complications respiratoires, la force des muscles respiratoires et la qualité de vie des personnes atteintes lésions médullaires.

Objectifs

Évaluer l’efficacité de la rééducation respiratoire par rapport aux soins standards ou à des traitements fictifs chez les personnes atteintes de lésions médullaires cervicales.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le Registre spécialisé Cochrane de traumatologie et pathologie neuromusculaire, le Registre central des essais contrôlés Cochrane (CENTRAL) (2012, numéro 1), MEDLINE, EMBASE, CINAHL, ISI Web of Science, PubMed et des registres d’essais cliniques (Australian New Zealand Clinical Trials Registry, ClinicalTrials, méta-registre des essais contrôlés), entre le 5 et le 8 mars 2013. Nous avons effectué une recherche manuelle dans les références bibliographiques des articles et revues de littérature pertinents. Nous n’avons appliqué aucune restriction de date, de langue ou de publication.

Critères de sélection

Tous les essais contrôlés randomisés portant sur une intervention décrite comme un entraînement des muscles respiratoires comparée à un groupe témoin traité par une intervention alternative, un placebo, les soins habituels ou sans intervention chez des personnes atteintes lésions médullaires cervicales ont été pris en compte.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont sélectionné indépendamment les articles à inclure, évalué la qualité méthodologique des études et extrait les données. Nous avons demandé des informations complémentaires aux auteurs lorsque cela était nécessaire. Nous avons présenté les résultats à l’aide des différences moyennes (DM) (en utilisant les scores post-test) et des intervalles de confiance (IC) à 95 % pour les critères de jugement mesurés à l’aide de la même échelle, ou des différences moyennes standardisées (DMS) et des IC à 95 % pour les critères de jugement mesurés à l’aide d’échelles différentes.

Résultats principaux

Nous avons inclus 11 études totalisant 212 participants atteints de lésions médullaires cervicales. La méta-analyse a révélé un effet statistiquement significatif de la rééducation respiratoire sur trois critères de jugement : capacité vitale (DM pour un point final moyen à 0,4 l, IC à 95 % de 0,12 à 0,69), la pression inspiratoire maximale (DM pour un point final moyen à 10,50 cm/H2 O, IC à 95 % de 3,42 à 17,57) et la pression expiratoire maximale (DM pour un point final moyen à 10,31 cm/H2 O, IC à 95 % de 2,80 à 17,82). Il n’y a eu aucun effet sur le volume expiratoire forcé-seconde ou la dyspnée. Nous n’avons pas pu combiner les résultats des outils d’évaluation de la qualité de vie utilisés dans trois études pour la méta-analyse. Les complications respiratoires faisaient rarement partie des critères d’évaluation rapportés, et nous n’avons donc pas pu les inclure dans la méta-analyse. En remplacement, nous avons décrit les résultats de manière narrative. Nous n’avons identifié aucun effet indésirable de la rééducation respiratoire dans les cas de lésions de la moelle épinière cervicale.

Conclusions des auteurs

Malgré le nombre relativement faible d’études incluses dans cette revue, la méta-analyse des données combinées indique que l’entraînement des muscles respiratoires est efficace pour augmenter la force des muscles respiratoires et peut-être aussi le volume pulmonaire chez les patients atteints de lésions médullaires cervicales. D’autres recherches sont nécessaires sur les résultats fonctionnels après la rééducation respiratoire, tels que la dyspnée, l’efficacité de la toux, les complications respiratoires, les hospitalisations et la qualité de vie. En outre, des études à plus long terme sont nécessaires pour déterminer le dosage optimal de ces mesures et déterminer les effets rémanents de la rééducation respiratoire sur la fonction respiratoire, la qualité de vie, la morbidité respiratoire, et la mortalité.

アブストラクト

頚髄損傷に対する呼吸筋トレーニング

背景

頚髄損傷(SCI)では、麻痺や呼吸筋障害により呼吸機能が著しく損なわれる。頚髄損傷患者の呼吸機能を改善するため、様々な種類の呼吸筋トレーニング(RMT)が文献に解説されている。頚髄損傷患者の肺機能、呼吸困難、呼吸器合併症、呼吸筋の筋力およびQOLに対するRMT(吸気筋または呼気筋のトレーニング)の有効性を決定するためには、これらの文献のシステマティックレビューが必要である。

目的

頚髄損傷患者を対象に、RMTの有効性を標準治療または偽治療と比較評価すること。

検索戦略

Cochrane Injuries and Cochrane Neuromuscular Disease Groups’ Specialised Register、Cochrane Central Register of Controlled Trials(CENTRAL)(2012年第1版)、MEDLINE、EMBASE、CINAHL、ISI Web of Science、PubMedおよび臨床試験登録データベース(Australian New Zealand Clinical Trials Registry、ClinicalTrials、Controlled Trials metaRegister)を2013年3月5日から8日に検索した。関連論文の参考文献リストおよび文献レビューのハンドサーチを行った。発行年代、言語および出版による制限は設けなかった。

選択基準

頚髄損傷患者を対象に、RMTとして記載された介入と、代替介入、プラセボ、通常のケアまたは無介入を対照群として比較したすべてのランダム化比較試験を選択し対象とした。

データ収集と分析

2名のレビュー著者が独立して対象文献を選出し、研究の方法論の質を評価し、データを抽出した。必要に応じて試験を行った著者らに追加情報を問い合わせた。同一尺度を用いたアウトカム指標については平均差(MD)(検定後スコアを使用)および95%信頼区間(CI)を、異なる尺度を用いたアウトカム指標については標準化平均差(SMD)および95%CIを用いて結果を示した。

主な結果

頚髄損傷患者212例を対象とした11件の研究を選択した。メタアナリシスの結果、肺活量(MD平均エンドポイント0.4 L、95%CI 0.12〜0.69)、最大吸気圧(MD平均エンドポイント10.50 cm/H2O、95%CI 3.42〜17.57)および最大呼気圧(MD平均エンドポイント10.31 cm/H2O、95%CI 2.80〜17.82)の3項目のアウトカムでRMTの統計学的に有意な効果が認められた。 1秒間の努力呼気量および呼吸困難に対する効果は認められなかった。3件の研究におけるQOL評価ツールの結果をメタアナリシス用に統合することができなかった。呼吸器合併症アウトカムは報告頻度が低かったため、メタアナリシスに組み入れることができなかった。代わりに、結果を記述的に記載した。頚髄損傷患者では、RMTに起因する有害作用は認められなかった。

著者の結論

本レビューの対象とした研究数が比較的少数であったにもかかわらず、統合データのメタアナリシスは、RMTが頚髄損傷患者の呼吸筋力増強に対して有効であること、および肺活量に対しても有効である可能性を示している。RMT施行後の機能アウトカム(呼吸困難、発咳に対する有効性、呼吸器合併症、入院、QOLなど)に関する研究がさらに必要である。また、RMTの至適用量を決定し、呼吸機能、QOL、呼吸器疾患の有病率および死亡率に対する持ち越し効果を特定するためにはさらに長期研究が必要である。

訳注

《実施組織》厚生労働省「「統合医療」に係る情報発信等推進事業」(eJIM:http://www.ejim.ncgg.go.jp/)[2016.1.6]
《注意》この日本語訳は、臨床医、疫学研究者などによる翻訳のチェックを受けて公開していますが、訳語の間違いなどお気づきの点がございましたら、eJIM事務局までご連絡ください。なお、2013年6月からコクラン・ライブラリーのNew review, Updated reviewとも日単位で更新されています。eJIMでは最新版の日本語訳を掲載するよう努めておりますが、タイム・ラグが生じている場合もあります。ご利用に際しては、最新版(英語版)の内容をご確認ください。

Plain language summary

Training the muscles used for breathing after a spinal cord injury

After an injury at a high point on the spinal cord (a cervical injury), the muscles responsible for breathing are paralysed or weakened. This weakness reduces the volume of the lungs (lung capacity), the ability to take a deep breath and cough, and puts them at greater risk of lung infection. Just like other muscles of the body, it is possible to train the breathing (respiratory) muscles to be stronger; however, it is not clear if such training is effective for people with a cervical spinal cord injury. This review compared any type of respiratory muscle training with standard care or sham treatments. We reviewed 11 studies (including 212 people with cervical spinal cord injury) and suggested that for people with cervical spinal cord injury there is a small beneficial effect of respiratory muscle training on lung volume and on the strength of the muscles used to take a breath in and to breathe air out and cough. No effect was seen on the maximum amount of air that can be pushed out in one breath, or shortness of breath. An insufficient number of studies had examined the effect of respiratory muscle training on the frequency of lung infections or quality of life, so we could not assess these outcomes in the review. We identified no adverse effects of training the breathing muscles for people with a cervical spinal cord injury.

Résumé simplifié

Rééducation des muscles respiratoires après une lésion de la moelle épinière

Après une blessure dans la partie supérieure de la moelle épinière (lésion cervicale), les muscles responsables de la respiration sont paralysés ou affaiblis. Cette faiblesse réduit le volume des poumons (capacité pulmonaire) et la capacité d’inspirer profondément et de tousser, et accroît le risque d’infection pulmonaire. Comme les autres muscles du corps, les muscles respiratoires peuvent être entraînés et renforcés ; l’efficacité précise de cette réadaptation n’est cependant pas clairement définie pour les personnes présentant une lésion de la moelle épinière cervicale. Cette revue compare tous les types de rééducation respiratoire aux soins standard ou à des traitements simulés. Nous avons identifié 11 études (incluant 212 personnes atteintes de lésions de la moelle épinière), ce qui nous permet de suggérer que dans le cas des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, l’entraînement des muscles respiratoires était quelque peu bénéfique sur le volume pulmonaire et la force des muscles servant à inspirer et ceux servant à expirer et à tousser. Nous n’avons observé aucun effet sur la quantité maximale d’air pouvant être expirée en un souffle ni sur l’essoufflement. Le nombre d’études examinant l’effet de l’entraînement des muscles respiratoires sur la fréquence des infections pulmonaires ou la qualité de vie s’est avéré insuffisant, de sorte que nous n’avons pas pu évaluer ces critères de jugement dans notre revue. Nous n’avons identifié aucun effet indésirable de l’entraînement des muscles respiratoires chez les personnes atteintes d’une lésion de la moelle épinière cervicale.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st January, 2014
Traduction financée par: Pour la France : Minist�re de la Sant�. Pour le Canada : Instituts de recherche en sant� du Canada, minist�re de la Sant� du Qu�bec, Fonds de recherche de Qu�bec-Sant� et Institut national d'excellence en sant� et en services sociaux.

எளியமொழிச் சுருக்கம்

முதுகுதண்டு காயத்திற்கு பின் சுவாசதிற்கு பயன்படுத்தும் தசைகளுக்கு பயிற்சி

கழுத்து அளவில் எற்படும் முதுகுதண்டு பாதிப்புகள் சுவாசதசைகளை தளர்ந்து அல்லது செயலிழக்க செய்கின்றன. இதுநுரையீரலின் காற்று கொள்ளவை குறைப்பதோடு, பெருமூச்சு எடுத்தல், இருமுதல் போன்ற செயல்திறன்களை குறைத்துவிடுகிறது. இவர்களுக்கு நுரையீரல் தொற்றுகள் ஏற்படவாய்ப்புகள் அதிகமாகிறது. உடலில் உள்ள மற்ற தசைகளை வலுபடுத்துவது போல வேசுவாச தசைகளையும் வலுபடுத்த வழிகள் உண்டு; இருப்பினும் கழுத்து அளவில் முதுகுதண்டு பாதிக்கப்படவர்களுக்கு இது எவ்வளவு பயன் தரும் என்பது உறுதியாக தெரியவில்லை. இந்ததிறனாய்வு, சுவாச தசை பயிர்ச்சிகளை மற்ற சாதாரண வைத்திய முறைகளோடு ஒப்பிட்டது. இந்ததிறனாய்வு, சுவாசதசை பயிர்ச்சிகளை மற்ற சாதாரண வைத்திய முறைகளோடு ஒப்பிட்ட 11 ஆய்வுகளை (212 கழுத்து அளவில் முதுகுதண்டு பாதிக்கப்பட்டவர்கள்) நாங்கள் திறனாய்வு செய்ததில் சுவாசதசை பயிற்சிகள் இவர்களுக்கு காற்று கொள்ளளவை கொஞ்சமாக கூட்டுவதோடு, காற்றை உள்வாங்கவும், வெளிகொண்டுவரவும், இருமவும் உதவுவது அறியப்பட்டது. மூச்சுதினறலின் போதும், ஒரே மூச்சில் அதிககாற்று வெளியேற்றும் பயிற்சிக்கு எந்த பயனும் அளிக்கவில்லை. சுவாசத்திற்குரிய தசை பயிற்சிகள் நுரையீரல் தொற்றுகள் வராமல் தடுக்கவோ அல்லது இவர்களின் வாழ்கை தரத்தை உயர்த்தவோ உதவுமா என்ற கேள்விக்கு போதிய ஆய்வுகள் எங்களுக்கு கிட்டாத காரணத்தினால், அதனை அறியமுடியவில்லை . கழுத்து அளவில் முதுகுதண்டு பாதிக்கப்படவர்கள் சுவாச பயிற்சிகள் செய்வதால் எந்த ஒரு பாதகமான விளைவும் எங்களால் கண்டறியப்படவில்லை.

மொழிபெயர்ப்பு குறிப்புகள்

மொழிபெயர்ப்பு: இரா. ரவி மற்றும் சி.இ.பி.என். அர் குழு

平易な要約

頚髄損傷後における呼吸筋のトレーニング

脊髄上部の損傷(頸部損傷)後は、呼吸をつかさどる筋肉は麻痺するかまたは筋力が低下する。筋力が低下すると肺活量(肺の容量)および深呼吸や咳をする能力が低下し、肺感染症のリスクが増大する。身体の他の筋肉と同様に、トレーニングによって呼吸筋力の強化は可能であるが、このようなトレーニングが頚髄損傷患者に有効であるかは不明である。このレビューでは、あらゆる種類の呼吸筋トレーニングを標準治療または偽治療と比較した。レビューの対象とした11件の研究(頚髄損傷患者212例が対象)から、頚髄損傷患者では肺活量および息を吸う時・吐く時・咳をする時に用いる筋力に対する呼吸筋トレーニングの有益性はわずかであることが示唆された。1回の呼気で排出可能な空気の最大量または息切れに対する効果は認められなかった。肺感染症の発現頻度またはQOLに対する呼吸筋トレーニングの効果を検証した研究の数が十分ではないため、これらのアウトカムについては今回のレビューで評価することができなかった。頚髄損傷患者では、呼吸筋トレーニングによる有害作用は認められなかった。

訳注

《実施組織》厚生労働省「「統合医療」に係る情報発信等推進事業」(eJIM:http://www.ejim.ncgg.go.jp/)[2016.1.6]
《注意》この日本語訳は、臨床医、疫学研究者などによる翻訳のチェックを受けて公開していますが、訳語の間違いなどお気づきの点がございましたら、eJIM事務局までご連絡ください。なお、2013年6月からコクラン・ライブラリーのNew review, Updated reviewとも日単位で更新されています。eJIMでは最新版の日本語訳を掲載するよう努めておりますが、タイム・ラグが生じている場合もあります。ご利用に際しては、最新版(英語版)の内容をご確認ください。