羅澤汝心,王渝強(qiáng),張秀,郭應(yīng)強(qiáng),喻鵬銘

左心室輔助裝置(Left heart assist device, LVAD)是一種為準(zhǔn)備接受心臟移植或那些無(wú)法進(jìn)行移植手術(shù)患者的一種替代治療方式。我國(guó)在該領(lǐng)域的研究開(kāi)展相對(duì)較早,萬(wàn)峰教授團(tuán)隊(duì)于1991年完成了國(guó)內(nèi)首例LVAD植入手術(shù)[1]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,其有效性和安全性已經(jīng)得到了廣泛的驗(yàn)證[2]。隨著LVAD技術(shù)的成熟,植入后患者的生存期不斷延長(zhǎng)[3],這對(duì)該類(lèi)患者的生活質(zhì)量提出了更高的要求。然而LVAD患者的運(yùn)動(dòng)耐量和生活質(zhì)量恢復(fù)并不如人意[4]。有研究報(bào)道,該類(lèi)患者術(shù)后遠(yuǎn)期的最大攝氧量仍然停留在低水平(10～17ml/kg/min)[5-6]。基于心臟康復(fù)在改善心力衰竭患者功能能力和預(yù)后的共識(shí)[7-8],人們期望把這些經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用于LVAD患者中。越來(lái)越多的研究表明以運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練(Exercise training,ET)為基礎(chǔ)的心臟康復(fù)計(jì)劃能夠讓LVAD患者獲益,這主要體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)耐量和生活質(zhì)量方面[9]。對(duì)于該領(lǐng)域,目前在國(guó)內(nèi)除了一些個(gè)案報(bào)道的觀察性研究,目前還沒(méi)有心臟康復(fù)計(jì)劃對(duì)LVAD患者圍手術(shù)期的安全性和效果的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[10-12]。同時(shí),在全球范圍內(nèi)LVAD患者的心臟康復(fù)參與率仍然低下[13]。一項(xiàng)來(lái)自北美的調(diào)查發(fā)現(xiàn)該類(lèi)患者的心臟康復(fù)參與率僅有30%[14],其主要障礙包括:物理治療師對(duì)該類(lèi)患者有限的認(rèn)知、臨床專(zhuān)家重視不夠以及目前缺乏指南和標(biāo)準(zhǔn)化的臨床指導(dǎo)。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在LVAD術(shù)后運(yùn)動(dòng)生理學(xué)理論的基礎(chǔ)上,總結(jié)了該類(lèi)患者進(jìn)行ET方案的進(jìn)展,為從事該領(lǐng)域心臟康復(fù)的同行提供參考。

1 LVAD患者運(yùn)動(dòng)過(guò)程中生理反應(yīng)

LVAD的基本原理是通過(guò)抽吸左心室的血液輸送到主動(dòng)脈來(lái)幫助心力衰竭患者減輕負(fù)荷的機(jī)械輔助裝置。目前旋轉(zhuǎn)式血泵已經(jīng)發(fā)展到第三代全磁懸浮離心式連續(xù)血流裝置[15]。新一代的裝置普遍采取連續(xù)血流固定流速模式,提供3～10L/min的流量以保證器官灌注水平[16]。然而,運(yùn)動(dòng)是一個(gè)需要人體多個(gè)系統(tǒng)參與的生理過(guò)程,除心血管系統(tǒng)以外,呼吸系統(tǒng)和骨骼肌也扮演著同樣重要的角色,任何一個(gè)系統(tǒng)的限制都影響患者的運(yùn)動(dòng)耐量。

1.1 影響LVAD患者運(yùn)動(dòng)耐量的心血管因素 LVAD植入術(shù)后患者運(yùn)動(dòng)時(shí)心血管系統(tǒng)發(fā)生了明顯的變化。一般情況下,心輸出量會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加而呈線性變化,這種變化主要來(lái)自于心率和心臟收縮舒張水平的增加,這使得極量運(yùn)動(dòng)時(shí)的心輸出量會(huì)增加4～6倍[17]。患者的心輸出量主要由LVAD機(jī)械泵的做功產(chǎn)生,一般被稱(chēng)為泵流量即單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)血泵的血流量[17]。泵流量主要由轉(zhuǎn)速和跨泵壓力差兩方面的因素決定[18]?？绫脡毫Σ畛Ｓ谩唉”表示,其定義是泵出口和入口的壓力差。LVAD中ΔP的大小主要取決于患者左心室殘存的收縮能力和血管外周阻力。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中LVAD患者殘余的心臟收縮能力使得左心室充盈壓力提高改變了跨泵壓力差,從而增加泵流量[15]。然而這種增加通常是有限的,這使得LAVD患者雖然能夠執(zhí)行低到中等強(qiáng)度的日常生活活動(dòng),但無(wú)法滿(mǎn)足更高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)需求[17]。除此之外,右心功能、肺動(dòng)脈高壓以及外周血管阻力等也是影響泵流量的主要因素。運(yùn)動(dòng)時(shí)心臟對(duì)心輸出量的貢獻(xiàn)取決于右心室和左心室收縮儲(chǔ)備的相互作用。因此,右心功能障礙會(huì)導(dǎo)致左心室前負(fù)荷不足從而限制患者運(yùn)動(dòng)時(shí)的心輸出量進(jìn)而影響患者的運(yùn)動(dòng)耐量[19]。右心功能衰竭在晚期心力衰竭患者中很常見(jiàn),而且被認(rèn)為是LVAD患者重要的預(yù)后因素[20]。

1.2 影響LVAD患者運(yùn)動(dòng)耐量的呼吸因素 受心衰終末期繼發(fā)性肺動(dòng)脈高壓和長(zhǎng)期的臥床等因素的影響,LVAD患者常常合并嚴(yán)重的呼吸功能障礙[21]。有證據(jù)顯示雖然接受了LVAD植入后患者的肺淤血和死腔通氣得以改善,但肺功能似乎并沒(méi)有得到提高[22]。Diopoulos等[23]對(duì)比該類(lèi)患者6個(gè)月的肺功能測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分患者的呼吸肌力和最大自主通氣等指標(biāo)僅為預(yù)計(jì)值的一半。在一項(xiàng)納入44名LVAD患者的隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)相比術(shù)前,患者術(shù)后的Tiffeneau-Pinelli指數(shù)和一秒率(Forced expiratory volume in one second,FEV1)等肺功能指標(biāo)并沒(méi)有明顯的提高[24]。這些結(jié)果提示LVAD植入可能并不能完全改善此類(lèi)患者的呼吸功能障礙,而且呼吸功能障礙也可能成為影響患者運(yùn)動(dòng)耐量的重要因素。

1.3 影響LVAD患者運(yùn)動(dòng)耐量的外周骨骼肌肉因素 終末期心力衰竭患者可因活動(dòng)受限和代謝失衡等原因造成全身肌肉退化和體重減輕,甚至發(fā)生惡病質(zhì)。這些外周骨骼肌肉的改變與 LVAD患者的運(yùn)動(dòng)能力、生活質(zhì)量和死亡率密切相關(guān)[25]。Kerrigan及其同事報(bào)道了LVAD患者肌力和耐力與運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量的關(guān)系[25]。其結(jié)果顯示,股四頭肌肌力與堪薩斯城心肌病問(wèn)卷得分有相關(guān)性(r=0.58,P=0.006)。Yost等[26]的研究結(jié)果也顯示了LVAD術(shù)前患者肌力握力與住院時(shí)間密切相關(guān)。這些證據(jù)都提示外周骨骼肌肉的限制可能是影響LVAD患者運(yùn)動(dòng)耐量的重要因素之一[27]。當(dāng)然,除心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)以及外周骨骼系統(tǒng)之外,還應(yīng)注意其它影響因素。比如,長(zhǎng)期貧血也是LVAD患者再入院的重要預(yù)測(cè)因素[28]。實(shí)際上,在機(jī)械輔助裝置下患者的運(yùn)動(dòng)生理過(guò)程是極其復(fù)雜的,至今還有很多未知的領(lǐng)域值得探索。

2 LVAD患者ET的現(xiàn)有證據(jù)

2.1 安全性 安全性是開(kāi)展臨床新干預(yù)方法的前提,Morrone等[29]首次報(bào)道了LVAD患者進(jìn)行ET的安全事件發(fā)生情況。該研究中34名參與者一共進(jìn)行了1878個(gè)療程(1390小時(shí))的ET,其中出現(xiàn)了4起輕微安全事件,但沒(méi)有任何嚴(yán)重的不良事件發(fā)生。這四項(xiàng)不良事件主要與訓(xùn)練中發(fā)生的泵流量下降相關(guān),這提示在該類(lèi)患者ET中需要特別注意設(shè)備的參數(shù)變化。最近,Alsara等[30]的綜述中總結(jié)了關(guān)于LVAD患者 ET安全事件的結(jié)果,納入的4項(xiàng)研究中僅有一項(xiàng)有不良事件的報(bào)道,但并未出現(xiàn)死亡等嚴(yán)重不良事件?；谀壳坝邢薜淖C據(jù)可以初步得出在醫(yī)療監(jiān)督下進(jìn)行規(guī)范的ET對(duì)這類(lèi)患者是安全的。相對(duì)于其他心血管疾病,這類(lèi)患者發(fā)生惡性心律失常、心肌梗死、中風(fēng)、和出血等惡性事件的風(fēng)險(xiǎn)更高[31]。因此強(qiáng)調(diào)每次的訓(xùn)練過(guò)程中需要整個(gè)多學(xué)科團(tuán)隊(duì)尤其是ET執(zhí)行者對(duì)患者進(jìn)行謹(jǐn)慎評(píng)估和在整個(gè)訓(xùn)練計(jì)劃初期對(duì)患者進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)。

2.2 有效性 以ET為基礎(chǔ)的心臟康復(fù)計(jì)劃主要目的是提高LVAD患者的功能能力和生活質(zhì)量。Liza等總結(jié)了近30年發(fā)表的對(duì)LVAD患者以ET為主要干預(yù)方式的臨床研究[9],其結(jié)果顯示ET組患者的功能能力顯著改善,其結(jié)果主要反映在峰值攝氧量和六分鐘步行測(cè)試距離上。Toufik等[32]在2017年發(fā)表的系統(tǒng)綜述和薈萃分析中定量分析了納入的3項(xiàng)有關(guān)研究。其結(jié)果表明ET組增加了3個(gè)單位的公斤攝氧量(95% CI, 0.64-5.35,P=0.001),同時(shí)6min步行距離平均增加了60m(95% CI, 22.61-97.50,P=0.002)。對(duì)于LVAD植入術(shù)后患者生活質(zhì)量的研究目前主要采用的評(píng)估方法包括明尼蘇達(dá)心衰問(wèn)卷、堪薩斯城心肌病問(wèn)卷調(diào)查和SF-36健康量表3種方式進(jìn)行量化[4]。不同評(píng)估方式均顯示ET能夠顯著提高該類(lèi)患者的生活質(zhì)量[33]。

2.3 開(kāi)展時(shí)機(jī) 對(duì)于LVAD術(shù)后開(kāi)始ET的時(shí)機(jī),目前尚未有明確的指南建議?；仡欀暗难芯?ET干預(yù)方案主要集中在LVAD植入后的1周至3個(gè)月期間執(zhí)行[34]。在臨床實(shí)踐中LVAD患者的ET是圍手術(shù)期康復(fù)的一部分,即從監(jiān)護(hù)室和術(shù)后早期就應(yīng)該為ET的開(kāi)展做準(zhǔn)備。術(shù)后早期康復(fù)治療主要干預(yù)目標(biāo)是幫助患者早期活動(dòng)和減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生[35]。其次,ET計(jì)劃需要根據(jù)患者病情變化作動(dòng)態(tài)調(diào)整,干預(yù)開(kāi)始的決策應(yīng)該由多學(xué)科團(tuán)隊(duì)中心臟外科或重癥醫(yī)學(xué)專(zhuān)家開(kāi)授。

2.4 ET前評(píng)估 大部分LVAD患者都處于心力衰竭終末期,心臟手術(shù)的打擊使得更加虛弱,因此在ET計(jì)劃初期需要對(duì)患者的病情和運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)估。該類(lèi)患者術(shù)后在監(jiān)護(hù)室或早期的評(píng)估原則與其他心臟外科患者沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別,推薦參照重癥康復(fù)物理治療的指南進(jìn)行評(píng)估[36]。內(nèi)容包括病史,以及疾病前的運(yùn)動(dòng)能力水平、基本生命體征、傷口情況、心理和認(rèn)知水平、活動(dòng)能力、平衡、肌力耐力和功能能力等內(nèi)容。同時(shí),推薦此類(lèi)患者每一次ET之前需要重點(diǎn)關(guān)注的臨床評(píng)估結(jié)果包括最近的影像學(xué)檢查和實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果以及藥物的使用情況。主要包括與心血管系統(tǒng)相關(guān)的檢查如心電圖、心臟彩超或胸部CT等。近期重要的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)如心肌酶譜指標(biāo)、凝血功能指標(biāo)、血細(xì)胞指標(biāo)、電解質(zhì)水平和血?dú)夥治?。同時(shí)還要求每次ET之前干預(yù)人員檢查設(shè)備的工作情況如泵流量、血泵轉(zhuǎn)數(shù)、波形、運(yùn)行電流/電壓和設(shè)備設(shè)備報(bào)警情況以及近期發(fā)生的重要臨床事件等信息。

2.5 ET特殊注意事項(xiàng) LVAD患者在進(jìn)行ET時(shí)應(yīng)該避免Valsalva動(dòng)作,同時(shí)因?yàn)榇蟛糠只颊叽嬖谛呐K變時(shí)功能障礙推薦該類(lèi)患者在運(yùn)動(dòng)處方中設(shè)置足夠的熱身和放松時(shí)間。另外,為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行在運(yùn)動(dòng)時(shí)要避免突然的姿勢(shì)變化和彎腰運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和時(shí)間設(shè)置強(qiáng)調(diào)循序漸進(jìn),為避免訓(xùn)練造成的過(guò)度疲勞和體液流失,應(yīng)該教授患者液體補(bǔ)充原則。對(duì)這類(lèi)患者還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練前后對(duì)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格消毒,并且建議在每次門(mén)診訓(xùn)練后留觀15min。

2.6 ET禁忌或停止標(biāo)準(zhǔn) 基于LVAD患者的特殊性, 推薦干預(yù)者掌握LVAD患者ET的禁忌癥和停止標(biāo)準(zhǔn)[34, 37]。ET期間需要密切觀察運(yùn)動(dòng)不耐受相關(guān)的癥狀和體征(頭昏、嚴(yán)重的呼吸困難、胸痛或不適、心動(dòng)過(guò)速和異常的血壓反應(yīng))。一般不推薦安靜時(shí)心率超過(guò)100次/min,吸氧狀態(tài)下氧飽和度仍低于90%的患者參與ET計(jì)劃。不明原因的發(fā)熱,新出現(xiàn)的出血或血栓癥狀/體征,懷疑發(fā)生復(fù)雜而頻繁的室性心律失常和近期體重的突然增加(1～3d內(nèi)體重增加>1.8kg)的LVAD患者也是ET的禁忌癥。ET過(guò)程中需要嚴(yán)密關(guān)注LVAD設(shè)備運(yùn)行情況,出現(xiàn)設(shè)備報(bào)警或參數(shù)異常(如泵流量小于3L)應(yīng)該停止訓(xùn)練。

2.7 ET實(shí)施方案 根據(jù)目前的證據(jù),LVAD術(shù)后患者的ET方案主要包括有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練[34, 37],根據(jù)運(yùn)動(dòng)處方的原則推薦LVAD患者ET運(yùn)動(dòng)類(lèi)型,干預(yù)的強(qiáng)度,頻率和時(shí)間。

2.7.1 有氧訓(xùn)練方式的選擇 考慮到安全性推薦LVAD患者早期院內(nèi)有氧運(yùn)動(dòng)方案中選擇踏車(chē)的方式以便于觀察設(shè)備參數(shù)。在出院后門(mén)診和居家心臟康復(fù)方案則推薦患者以步行或慢跑為主的運(yùn)動(dòng)方式。同時(shí),基于安全的考慮不建議患者參與游泳或其他類(lèi)型的水上運(yùn)動(dòng)。

2.7.2 有氧訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)和頻率 LVAD患者在有氧訓(xùn)練在時(shí)長(zhǎng)和頻率方面相對(duì)其他病種并沒(méi)有特殊的要求。目前的專(zhuān)家共識(shí)推薦進(jìn)行每周3～5次ET[34, 37]。LVAD患者在運(yùn)動(dòng)前后需要足夠的熱身和放松時(shí)間,特別是存在心臟變時(shí)功能障礙的患者[34, 37]。

2.7.3 有氧訓(xùn)練強(qiáng)度和進(jìn)階 LVAD患者ET的強(qiáng)度需要根據(jù)個(gè)體情況和術(shù)后的不同階段進(jìn)行個(gè)性化地設(shè)計(jì)。術(shù)后早期的ET計(jì)劃中不應(yīng)強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練的強(qiáng)度[34, 37],而是應(yīng)該從低強(qiáng)度患者能夠承受的范圍內(nèi),逐漸增加訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)。如果患者因?yàn)檫^(guò)度虛弱而不能承受最低強(qiáng)度的連續(xù)有氧訓(xùn)練模式,可以考慮間歇的方式進(jìn)行代替[38]。推薦目標(biāo)負(fù)荷訓(xùn)練20～30s然后讓患者休息40～60s的間歇性訓(xùn)練[34, 37],隨著患者體適能的提高需要不斷調(diào)整時(shí)間比例。門(mén)診康復(fù)階段推薦強(qiáng)度為峰值攝氧量的40%～60%或自感勞累分級(jí)13～15的訓(xùn)練強(qiáng)度。

2.8 抗阻訓(xùn)練 LVAD患者在日常生活中需要負(fù)重至少2kg的電池設(shè)備,因此術(shù)后早期對(duì)患者進(jìn)行肌肉力量和耐力訓(xùn)練十分必要。下肢的抗阻訓(xùn)練在監(jiān)護(hù)室即可開(kāi)始。圍手術(shù)期推薦抗阻訓(xùn)練主要以下肢閉鏈運(yùn)動(dòng)方式為主。出院后穩(wěn)定期在康復(fù)門(mén)診或社區(qū)康復(fù)中心推薦彈力帶或者運(yùn)動(dòng)器械。推薦進(jìn)行每周3～5次抗阻訓(xùn)練,每次訓(xùn)練時(shí)間15～20min,訓(xùn)練強(qiáng)度控制在自感勞累分級(jí)13～15。關(guān)于此類(lèi)患者上肢的抗阻訓(xùn)練介入時(shí)機(jī),在沒(méi)有更多證據(jù)推薦的情況下目前仍遵循美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)院發(fā)表的指南[34, 37],在12周后才開(kāi)始輕度到中等強(qiáng)度的抗阻訓(xùn)練。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

在未來(lái),LVAD植入后基于ET的心臟康復(fù)必將扮演越來(lái)越重要的角色,因?yàn)閮H僅延長(zhǎng)生存時(shí)間已經(jīng)不能滿(mǎn)足該類(lèi)患者的需求。而ET在提高該類(lèi)患者的運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量方面已經(jīng)得到了初步證實(shí)。當(dāng)然目前該領(lǐng)域的研究還存在一定的局限性。①對(duì)LVAD植入候選者進(jìn)行術(shù)前預(yù)康復(fù)的研究目前處于未知領(lǐng)域。大部分LVAD植入候選者都是處于心衰末期,這些患者術(shù)前的生理和心理狀態(tài)普遍不佳?；谠谛呐K外科的經(jīng)驗(yàn),術(shù)前以ET為基礎(chǔ)的預(yù)康復(fù)能夠提高患者抵御手術(shù)打擊的能力,減少患者術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)和住院時(shí)間[39]。遺憾的是目前還沒(méi)有相關(guān)的研究報(bào)道LVAD植入候選者進(jìn)行預(yù)康復(fù)的價(jià)值。②目前仍缺乏術(shù)后長(zhǎng)期居家心臟康復(fù)的研究和遠(yuǎn)期觀察結(jié)果。目前大部分的研究都集中基于術(shù)后短期(術(shù)后1周～3個(gè)月),大于12周或者基于居家ET的研究仍缺乏[18],同時(shí)ET對(duì)于該類(lèi)患者遠(yuǎn)期的生存率和再入院率的結(jié)果目前仍然沒(méi)有報(bào)道。在新冠流行的大背景下隨著數(shù)字醫(yī)療和遠(yuǎn)程康復(fù)在心衰患者中的安全性和有效性被逐步驗(yàn)證[40],希望有研究聚焦該主題。③對(duì)于LVAD患者目前基于證據(jù)的物理治療方法單一。目前的研究?jī)H限于有氧訓(xùn)練和抗阻訓(xùn)練,一些針對(duì)性的功能訓(xùn)練如吸氣肌訓(xùn)練的安全性和有效性在該類(lèi)患者中并沒(méi)有得到足夠的驗(yàn)證,這使得面對(duì)該類(lèi)患者基于證據(jù)醫(yī)學(xué)的康復(fù)手段手段單一。因此我們呼吁未來(lái)有更多的物理治療手段的安全性和有效性在LVAD患者中驗(yàn)證。

綜上,本綜述在總結(jié)LVAD運(yùn)動(dòng)生理學(xué)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前臨床證據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了該類(lèi)患者的ET評(píng)估和干預(yù)的主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)為臨床實(shí)踐提供參考。LVAD植入術(shù)后患者作為心臟康復(fù)的新領(lǐng)域值得更多的探索。