床上腳踏車運(yùn)動(dòng)在ICU機(jī)械通氣患者中應(yīng)用的研究進(jìn)展

潘琪妮 黃惠橋 張桂寧 李宏 陶品月

(廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530007)

隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展及先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用，ICU的患者的救治率明顯上升[1-2]。機(jī)械通氣是危重患者生命支持的重要手段，在治療中起到極其重要的作用[3-4]，但其伴隨的并發(fā)癥也呈增高趨勢(shì)，其中較為常見(jiàn)的就是ICU獲得性衰弱，其主要臨床表現(xiàn)是危重患者的肢體無(wú)力和肌肉萎縮[5]。研究表明，在開(kāi)始機(jī)械通氣后的幾小時(shí)內(nèi)患者可能會(huì)出現(xiàn)肌肉無(wú)力，行機(jī)械通氣 3～7 d內(nèi)清醒的患者ICU獲得性衰弱發(fā)生率為26%～65%[6-9]，超過(guò)7 d的發(fā)生率28%～100%[10]。ICU獲得性衰弱延長(zhǎng)了患者的住院時(shí)間，增加患者的病死率。雖然ICU獲得性衰弱的病因諸多，但I(xiàn)CU患者的早期康復(fù)可以降低肢體無(wú)力和肌肉萎縮的發(fā)生率[11]。床上腳踏車(In-bed cycling，IBC)是一種下肢主動(dòng)和被動(dòng)活動(dòng)訓(xùn)練器，可以在機(jī)械通氣狀態(tài)下給重癥患者實(shí)施早期活動(dòng)。多項(xiàng)研究[12-15]證實(shí)IBC運(yùn)動(dòng)可以減緩肌肉萎縮、改善肌力、減少因臥床而引起的并發(fā)癥，對(duì)機(jī)械通氣的患者起到積極的治療效果。本文就IBC運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及安全性、可行性研究進(jìn)行綜述,為IBC運(yùn)動(dòng)在ICU 機(jī)械通氣患者的深入開(kāi)展提供參考。

1 IBC運(yùn)動(dòng)介紹

康復(fù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)于20 世紀(jì)70 年代中期得到了歐美等國(guó)家的普遍重視，并隨之逐漸發(fā)展起來(lái)。通過(guò)采用不同的結(jié)構(gòu)形式、康復(fù)方式為肢體殘障者提供康復(fù)訓(xùn)練。下肢被動(dòng)訓(xùn)練器最先由運(yùn)動(dòng)康復(fù)設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家 Rimec 公司研制的名為 Fisiotek 的下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練器[16-17]，該訓(xùn)練器在滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中來(lái)帶動(dòng)人體下肢的屈伸運(yùn)動(dòng)，可以有效地活動(dòng)下肢，隨后根據(jù)國(guó)內(nèi)外專家的研究改良，IBC運(yùn)動(dòng)器械逐漸得到認(rèn)可。IBC運(yùn)動(dòng)可以分為主動(dòng)訓(xùn)練模式和功能性電刺激訓(xùn)練模式，前者為意識(shí)清醒的患者主動(dòng)進(jìn)行腳踏車訓(xùn)練；后者對(duì)象為鎮(zhèn)靜狀態(tài)或者配合不佳的患者[16]。在電流刺激下誘發(fā)儀器通過(guò)固定運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)患者的蹬腿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行被動(dòng)鍛煉，有效地活動(dòng)下肢膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)，減緩肌肉萎縮及改善肌力等[18]。IBC運(yùn)動(dòng)的操作：調(diào)整好床頭的高度并放平床尾，將患者兩雙下肢分開(kāi)處于功能位，IBC妥善固定放置雙下肢之間，固定底板調(diào)整踏板高度，用治療巾包裹患者雙小腿至雙足部分，將患者雙下肢至于腳踏車專用的固定支架上，用綁帶妥善固定雙下肢，使患者靜止時(shí)髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的彎曲度達(dá)到90°，按選定腳踏車運(yùn)動(dòng)的模式、強(qiáng)度及時(shí)間開(kāi)始活動(dòng)。

2 IBC運(yùn)動(dòng)在ICU 機(jī)械通氣患者中的應(yīng)用研究

2.1IBC運(yùn)動(dòng)對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者的ICU獲得性衰弱發(fā)生率的影響 危重癥患者入住ICU后的前10 d容易出現(xiàn)ICU獲得性衰弱，約失去17.7%的股直肌橫截面積[19]。這種肌肉萎縮與危重患者的功能獨(dú)立性下降和死亡率增加有關(guān)[20-22]。因此，在ICU治療及護(hù)理中，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)注意防止ICU獲得性衰弱的發(fā)生。Li等[23]探討IBC結(jié)合上肢被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)在重癥監(jiān)護(hù)病房患者中的應(yīng)用。將107例接受機(jī)械通氣治療的急性腎衰患者隨機(jī)分為干預(yù)組和對(duì)照組，對(duì)照組患者接受常規(guī)重癥治療，干預(yù)組采用IBC運(yùn)動(dòng)結(jié)合上肢被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)。結(jié)果顯示，干預(yù)組機(jī)械通氣時(shí)間、ICU住院時(shí)間以及ICU獲得性虛弱發(fā)生率明顯低于對(duì)照組(P<0.05)；在Barthel指數(shù)評(píng)分中，IBC組明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。Hickmann[13]對(duì)感染性休克的患者隨機(jī)分為對(duì)照組和腳踏車運(yùn)動(dòng)組，活動(dòng)第1天和第7天進(jìn)行骨骼肌活檢，結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)使肌纖維橫截面積(μm2)得以保留:對(duì)照組為-(25.8±21.6)%，干預(yù)組為(12.4±22.5)%；P=0.005，提示感染性休克第1周的早期IBC治療是安全的，并且保留了肌纖維橫截面積。國(guó)內(nèi)學(xué)者季建紅等[24]探討IBC運(yùn)動(dòng)前后患者的肌肉萎縮、肌力情況，結(jié)果顯示，IBC運(yùn)動(dòng)在重癥患者下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)中對(duì)延緩或阻止重癥患者下肢肌肉萎縮和肌力下降效果明顯，有利于患者早期下床行走。朱慶捷等[25]探討IBC運(yùn)動(dòng)預(yù)防重癥患者ICU 獲得性衰弱的應(yīng)用效果，結(jié)果顯示試驗(yàn)組的ICU 獲得性衰弱的發(fā)生率低于對(duì)照組(P<0.05) 。孫云平等[26]研究證實(shí)，床上腳踏車運(yùn)動(dòng)可鍛煉患者的踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及髖關(guān)節(jié)，維持關(guān)節(jié)正常的活動(dòng)范圍，預(yù)防足下垂。

然而，也有學(xué)者研究顯示IBC運(yùn)動(dòng)組不能減少危重成人的肌肉損耗。Nickels等[27]在三級(jí)ICU進(jìn)行了一項(xiàng)單中心、兩組、隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將至少納入的機(jī)械通氣 48 h的危重患者隨機(jī)分成2組，常規(guī)物理療組和IBC運(yùn)動(dòng)組，IBC組每天進(jìn)行30 min的臥床自行車訓(xùn)練。結(jié)果顯示，在第10天RFCSA的肌肉萎縮方面，2組之間沒(méi)有顯著差異(平均差異3.4，95%，CI6.9%～13.6%；P=0.52)，次要結(jié)果(P=0.11～0.95)。結(jié)論顯示，IBC運(yùn)動(dòng)不會(huì)減少危重成人的肌肉損耗。Fossat[14]探討IBC運(yùn)動(dòng)加股四頭肌電刺激加標(biāo)準(zhǔn)化早期康復(fù)是否能提高ICU出院時(shí)的肌力。將患者隨機(jī)分為2組：早期臥床腿部自行車加股四頭肌電刺激加標(biāo)準(zhǔn)化早期康復(fù)(n=159)和單純標(biāo)準(zhǔn)化早期康復(fù)(常規(guī)護(hù)理)(n=155)。結(jié)果顯示在標(biāo)準(zhǔn)化的早期康復(fù)計(jì)劃中增加床上腳踏車運(yùn)動(dòng)和股四頭肌電刺激并不能改善出院時(shí)患者的整體肌力。因此，IBC運(yùn)動(dòng)能否改善ICU患者的肌力的研究仍存在不同的研究結(jié)果，需要進(jìn)一步探討和高質(zhì)量的研究驗(yàn)證。

2.2IBC運(yùn)動(dòng)降低ICU 機(jī)械通氣患者譫妄發(fā)生率 ICU 譫妄是ICU 機(jī)械通氣患者中發(fā)病率較高的一組綜合征，發(fā)病率高達(dá)50%～80%[15]，增加患者住院時(shí)間及醫(yī)療費(fèi)用[28]。有研究[29]表明，譫妄的發(fā)生與大腦膽堿能活動(dòng)缺乏密切相關(guān)，膽堿能通路參與大腦認(rèn)知功能、記憶力及注意力等的調(diào)節(jié)。同時(shí)有研究[30]表明，康復(fù)運(yùn)動(dòng)有助于患者認(rèn)知、定向力、注意力的恢復(fù)，減少譫妄發(fā)生率和持續(xù)時(shí)間。IBC運(yùn)動(dòng)作為一種有氧運(yùn)動(dòng)康復(fù)方式，已被眾多學(xué)者用于對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者譫妄發(fā)生率的影響研究。竇英茹等[15]將IBC運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于EICU 機(jī)械通氣患者，探究其對(duì)譫妄發(fā)生率的影響，結(jié)果顯示IBC可以降低 ICU 或 EICU 機(jī)械通氣患者譫妄發(fā)生率，延長(zhǎng)譫妄首次發(fā)生時(shí)間，縮短譫妄持續(xù)時(shí)間及機(jī)械通氣時(shí)間，值得臨床推廣應(yīng)用。但是目前臨床實(shí)踐現(xiàn)狀，對(duì)床上腳踏車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、強(qiáng)度、頻率的設(shè)定等仍未有循證依據(jù)，有必要開(kāi)展下一步研究對(duì)比分析不同的參數(shù)設(shè)置的腳踏車運(yùn)動(dòng)對(duì)ICU患者譫妄發(fā)生率的影響。

2.3IBC運(yùn)動(dòng)對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者的心排血量的影響 通常鍛煉的目的是增加或保持肌肉力量和心血管功能。在運(yùn)動(dòng)生理學(xué)中，心輸出量已被證明從靜止到最大努力呈線性增加，是反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的主要反應(yīng)之一[31]。因此，評(píng)估運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種方法是測(cè)量心血管參數(shù)和肌肉氧合。理論上，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越高，心輸出量和最大攝氧量隨肌肉耗氧量增加而增加的幅度就越大[32]。因此，越來(lái)越多學(xué)者研究IBC運(yùn)動(dòng)對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者的心排血量的影響。Medrinal[33]進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)、單盲、安慰劑對(duì)照交叉試驗(yàn)評(píng)估IBC對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者心輸出量的影響，用心臟多普勒超聲記錄心輸出量,次要評(píng)估右心功能、肺動(dòng)脈和全身動(dòng)脈在運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力，以及股外側(cè)肌微循環(huán)。結(jié)果表明IBC是增加心排血量的運(yùn)動(dòng)，平均增加1 L/min(15%)，同時(shí)出現(xiàn)了肌肉攝氧量的增加，表明發(fā)生了肌肉活動(dòng)，得出結(jié)論為IBC運(yùn)動(dòng)是增加心輸出量并產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的肌肉鍛煉的運(yùn)動(dòng)。蘇艷紅等[34]探討早期IBC運(yùn)動(dòng)對(duì)ICU機(jī)械通氣患者心肺功能的影響，結(jié)果顯示IBC運(yùn)動(dòng)可改善ICU患者的心肺功能。李聰艷等[35]將IBC運(yùn)動(dòng)作用于慢性阻塞性肺疾病機(jī)械通氣患者，探討對(duì)其核心肌群及心功能的影響，IBC運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)組的B型腦鈉肽(BNP)、肌鈣蛋白值(cTnT)均低于對(duì)照組(P<0.05)，說(shuō)明IBC運(yùn)動(dòng)可通過(guò)降低BNP、cTnT水平，從而改善患者的核心肌群肌力及心功能。因此，現(xiàn)有研究均表明IBC運(yùn)動(dòng)可提高ICU 機(jī)械通氣患者的心排血量，從而改善心功能。

2.4IBC運(yùn)動(dòng)改善ICU 機(jī)械通氣患者的胃腸功能 胃腸功能障礙在ICU患者中發(fā)生率高達(dá)62%，尤其是機(jī)械通氣的危重癥患者[36]，與ICU患者的預(yù)后密切相關(guān)[37-38]。有研究[39]表明，IBC運(yùn)動(dòng)能改善ICU患者的近期功能恢復(fù)、增加腸蠕動(dòng)。季建紅等[40]將IBC運(yùn)動(dòng)運(yùn)用在ICU腹部術(shù)后患者加速康復(fù)中的研究，觀察組機(jī)械通氣時(shí)間、ICU住院時(shí)間顯著短于對(duì)照組，且患者出院時(shí)下肢肌力、床邊坐立例數(shù)高于對(duì)照組，證實(shí)了腳踏車運(yùn)動(dòng)可改善患者肺功能和下肢運(yùn)動(dòng)功能，促進(jìn)患者康復(fù)。同時(shí)，于婷婷等[41]將 102例重癥患者隨機(jī)分為對(duì)照組和腳踏車運(yùn)動(dòng)組，腳踏車運(yùn)動(dòng)組進(jìn)行2次/d的腳踏車運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、每次20 min；結(jié)果顯示，在治療的第7天，腳踏車運(yùn)動(dòng)組的腹瀉、胃潴留發(fā)生率、腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)劑量的增加較對(duì)照組的有顯著差異(P<0.05)，證明了IBC運(yùn)動(dòng)能改善ICU 機(jī)械通氣患者的胃腸功能。這可能是運(yùn)動(dòng)促進(jìn)了腹腔內(nèi)的血液循環(huán)，從而改善胃腸道的血液灌注，同時(shí)增加消化液的分泌，促進(jìn)胃腸道的吸收和消化，加速腸蠕動(dòng)[41]，但是IBC運(yùn)動(dòng)改善ICU 機(jī)械通氣患者的作用與機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。

3 IBC運(yùn)動(dòng)的安全性和可行性研究

重癥康復(fù)指南[42]發(fā)表后，美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、瑞士及加拿大等國(guó)家均在ICU病房開(kāi)展了多項(xiàng)中心隨機(jī)對(duì)照的IBC試驗(yàn)[43-46]。主要探究IBC試驗(yàn)運(yùn)動(dòng)在ICU患者中的安全性和可行性。Ringdal等[47]對(duì)11例ICU IBC受試者進(jìn)行訪談，了解他們?cè)贗CU的危重疾病和積極動(dòng)員期間的經(jīng)歷，檢查IBC是否安全可行?；颊哒J(rèn)為，參與IBC可促使他們?cè)贗CU早期康復(fù)，恢復(fù)良好的健康水平。在這項(xiàng)小型研究中，IBC在2個(gè)參與的ICU是安全可行的。Kho等[48]對(duì)688例患者實(shí)行IBC干預(yù)，181例(26%)共接受了541次腳踏車循環(huán)治療，僅有1例發(fā)生了安全事件，事件發(fā)生率為0.2%，證實(shí)IBC是安全的，但仍需要進(jìn)一步研究早期IBC的潛在益處。Thelandersson[12]和Sommers等[49]的研究中對(duì)危重患者運(yùn)動(dòng)前后的生命體征進(jìn)行比較，結(jié)果顯示未見(jiàn)顯著變化， 提示 IBC 運(yùn)動(dòng)對(duì)患者的生命體征和生理狀況無(wú)明顯影響。Zheng等[50]開(kāi)展的前瞻性隊(duì)列試驗(yàn)，將血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的3～7歲且PCCU住院時(shí)間超過(guò)24 h的患兒進(jìn)行腳踏車運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，床上騎自行車可以增強(qiáng)體力活動(dòng)，對(duì)患兒是安全性可行的。綜上所述，IBC 運(yùn)動(dòng)在醫(yī)護(hù)人員密切監(jiān)測(cè)下應(yīng)用于ICU 機(jī)械通氣的患者是安全可行的。

4 小結(jié)

目前，IBC應(yīng)用于ICU機(jī)械通氣患者研究較多，多為單中心、小樣本試驗(yàn)。研究集中在ICU獲得性衰弱、ICU譫妄發(fā)生率、骨骼肌活動(dòng)效果、活動(dòng)肌力、心功能狀況以及胃腸功能等方面，均取得較好效果，但現(xiàn)有研究顯示IBC對(duì)重癥患者下肢肌力的影響仍存在爭(zhēng)議；多項(xiàng)研究結(jié)果顯示在ICU機(jī)械通氣患者中開(kāi)展IBC是安全、可行的，但目前國(guó)內(nèi)尚未有統(tǒng)一的規(guī)范和指南指導(dǎo)工作人員對(duì)ICU 機(jī)械通氣患者實(shí)施IBC臨床實(shí)踐，缺乏循證依據(jù)；IBC在重癥患者中實(shí)施的模式選擇、時(shí)機(jī)、強(qiáng)度、頻率的設(shè)定等仍未有統(tǒng)一的循證報(bào)道。針對(duì)以上問(wèn)題，未來(lái)還需進(jìn)一步開(kāi)展的研究方向?yàn)椋?1)需要開(kāi)展大樣本量、多中心、高質(zhì)量的研究驗(yàn)證IBC在ICU 機(jī)械通氣患者中應(yīng)用研究及運(yùn)動(dòng)變化中的機(jī)體代謝變化機(jī)制研究。(2)有必要開(kāi)展下一步研究對(duì)比分析，在IBC模式選擇、運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)、強(qiáng)度、頻率的不同參數(shù)設(shè)置對(duì)重癥患者的影響，為臨床工作人員進(jìn)行臨床實(shí)踐提供參考依據(jù)。(3)制定統(tǒng)一的IBC規(guī)范和指南指導(dǎo)臨床工作人員進(jìn)行臨床實(shí)踐。以期讓IBC在ICU 機(jī)械通氣患者中發(fā)揮積極的康復(fù)作用，改善患者臨床結(jié)局，提高臨床治療質(zhì)量。