穿戴式裝置能幫助我們了解新冠肺炎後遺症

新冠肺炎真的有後遺症?

自2020年疫情爆發,COVID-19已經成為全球最嚴重的公共衛生危機之一,部分患者會出現嚴重的症狀,包括呼吸困難和肺炎等。然而目前仍無法確認,COVID-19 是否會留下肺部或身體的永久性傷害。過去其他呼吸道疾病的研究結果顯示,罹患呼吸道相關疾病後,可能導致患者呼吸系統功能受到影響,且不易觀察其康復程度。若透過評估個人運動強度,觀察呼吸道康復狀況,或許能提升檢測的便利性及普及性。

近年來美國胸腔學會發展出,利用室內自行車訓練台測量心肺能力,並搭配氣體交換分析儀監控無氧閾值(LT2)以及第二換氣閾值(VT2),以此方式評估受試者的心肺能力。不過氣體交換分析儀成本高昂且受限於環境,無法因應罹患COVID-19的大量病患。不過得益於穿戴式科技的進步,表面肌電圖 (electromyography, EMG) 已逐漸被用於檢測健康和慢性病患的無氧閾值及第二換氣閾值。EMG的分析方式與氣體交換分析儀相近,肌肉活化電訊號的趨勢與血乳酸濃度有極高的一致性。雖然EMG具有成本較低、可攜帶性佳且不侵體式檢測等優勢,但能否有效用於檢測COVID-19患者仍不得而知。

在此基礎上,2021年有研究團隊招募了48名30天內曾罹患COVID-19者 (31名輕症,17名重症,男女比52:48)。將EMG放置於右側大腿股外側肌,同時配戴攝氧量面罩進行氣體交換分析檢測,希望將EMG與作為黃金標準的氣體交換參數進行比較,判斷是否能將EMG用於評估新冠病患的恢復狀況。

表面肌電圖也能評估心肺能力!

這次研究與過去的實驗結果一致,由於過去在心臟移植患者的股外側肌EMG與氣體交換分析在檢測有氧能力方面有很強的相關性,因此本篇研究黏貼於相同的位置上。實驗為已康復的 COVID-19 病患進行相同騎乘功率,同時檢測EMG與氣體交換分析儀的參數,並比較兩檢測方法所計算出之無氧閾值和第二換氣閾值,結果呈現良好的相關性和一致性,代表 EMG 作為非侵入性方法,或許可以有效幫助了解病患的康復情況。此次結果顯示輕重症狀患者在EMG與氣體交換分析儀的參數皆有相同趨勢,顯示不同嚴重程度的患者都能透過本研究方法進行檢測,且恢復狀況亦十分相近。

穿戴式裝置能幫助我們了解新冠肺炎後遺症

由左自右:黑色圓圈 = 所有患者,灰色三角形 = 輕度 COVID-19,白色圓圈 = 重度 COVID-19
上列為無氧閾值與EMG分析相關性;下列為第二換氣閾值與EMG分析相關性
資料來源: Journal of Electromyography and Kinesiology, 59, 102567.

往後若能將EMG作為氣體交換分析的替代方法,搭配有氧運動檢測心肺功能,不僅可以降低成本且不受場地環境影響,醫療院所便能更快速地進行大規模檢測,因應為數不少的確診人口。不過,此結果尚未包含未曾罹患COVID-19 的對照組,且重症的受試者人數也較為不足。因此是否能涵蓋所有族群還有待確認,但對於了解病患的心肺功能恢復仍有很大的幫助。

參考文獻: Y Frazão, M., Silva, P. E., Cacau, L. D. A. P., Petrucci, T. R., Assis, M. C., da Cruz Santos, A., & do Socorro Brasileiro-Santos, M. (2021). EMG breakpoints for detecting anaerobic threshold and respiratory compensation point in recovered COVID-19 patients. Journal of Electromyography and Kinesiology, 59, 102567.

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