隨著心血管疾病的流行,發展心臟康復是必然趨勢。心臟康復是包含醫療評估、運動處方、糾正心血管危險因素、教育、咨詢和行為干預等的綜合且長期的計劃,循證醫學證據證實了心臟康復在心血管疾病三級預防中具有重要作用。該文通過檢索近 10 年來的文獻闡述心臟康復的現狀和未來的研究方向,并探索最佳的心臟康復模式。
引用本文: 郭蘭, 李梅. 心臟康復研究新進展. 華西醫學, 2019, 34(5): 567-575. doi: 10.7507/1002-0179.201807016 復制
近年來醫療技術水平飛速發展,但《中國心血管病報告 2017》的數據顯示我國心血管病患病率和死亡率仍處于上升階段,預測心血管病現患人數達 2.9 億,心血管病死亡占居民疾病死亡構成 40% 以上,居首位[1]。且 2004 年至今,心腦血管病住院費用年均增速遠高于國內生產總值增速,醫療負擔日益加重[1]。心血管病患者普遍存在活動耐力下降,生活質量差,無法正常工作,也給家庭帶來沉重的負擔,心血管病的防治刻不容緩。而心臟康復在心血管疾病的防治中有舉足輕重的作用。下面將通過文獻回顧和臨床指南總結心臟康復的定義、獲益人群、心臟康復運動模式、國內外現狀及展望未來的研究方向。
1 何為心臟康復?
心臟康復是包含醫療評估、運動處方、糾正心血管危險因素、教育、咨詢和行為干預等的綜合且長期的計劃,其目的是為了控制心臟病癥狀,減少心血管疾病對機體生理和心理的不良影響,降低猝死和再梗死風險,穩定或逆轉動脈粥樣硬化過程,并改善患者的心理和職業狀態,有利于患者回歸家庭和社會[2]。大量證據表明有氧運動能力是風險預測因子,已被美國心臟協會定義為生命體征之一,所以運動訓練是心臟康復的核心內容[3]。在接下來的文獻回顧中常常提及運動訓練為基礎的心臟康復。雖然運動處方為核心內容,目前國內外指南均強調心臟康復是一種綜合康復計劃[4-5]。在中國,胡大一教授將心臟康復概括為五大處方,包括運動處方、藥物處方、營養處方、心理處方和戒煙處方[6]。所以,心臟康復的實施需要一個多學科團隊,這個團隊包含心血管醫生、專科護士、物理治療師、作業治療師、心理咨詢或治療師、營養師、藥劑師、運動學專家、社區醫生、文書管理者等[4]。
心臟康復分為 3 期[7]:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期康復。Ⅰ期康復為住院期間康復;Ⅱ期康復為出院后早期康復或門診康復,該期運動訓練需心電、血壓監護,至少需要 3 個月;Ⅲ期康復為院外長期康復,也叫社區或家庭康復,是維持已形成的健康生活方式和運動習慣,以減少心血管風險。
2 心臟康復有什么益處?哪些人群可獲益?
國內外大量文獻證實了以運動為基礎的心臟康復可以減少心血管危險因素(控制血脂、血糖、血壓、體重,戒煙),提高藥物依從性,降低死亡率、住院率,提高運動耐力和心肺功能,改善心理狀況,改善生活質量[8]。近年來,隨著大量臨床試驗結果的報道,心臟康復的適應證在擴展,包括以下幾種。
2.1 冠心病
在心臟康復的研究中,關于冠心病的相對較多,包括心肌梗死、經皮冠狀動脈介入治療術后和冠狀動脈搭橋術后的康復治療,尤其是心肌梗死。研究表明以運動為基礎的心臟康復可改善冠心病患者的心肺功能和預后[9-10]。
運動訓練對急性心肌梗死的缺血再灌注損傷有心臟保護作用。對心肌梗死小鼠進行 3 周的游泳訓練,結果顯示運動訓練可減弱急性期心肌細胞的自嗜和凋亡,縮小心肌梗死面積,并改善心肌糖脂代謝,增加線粒體生物合成,從而改善心肌的供氧,此為運動對急性心肌梗死的心臟保護機制[11]。Fontes-Carvalho 等[12]對 188 例心肌梗死 1 個月患者進行 8 周的有氧和抗阻訓練后,僅運動組的峰值攝氧量(peak oxygen consumption,VO2peak)增加 1.6 mL/(kg·min)(P=0.001),射血分數、二尖瓣環處組織多普勒收縮期血流速度、二尖瓣 E 峰速度與二尖瓣環處組織多普勒 E 峰速度比值(E/E’)、二尖瓣環舒張早期 E 峰與末期 A 峰血流速度比值無明顯改變(P>0.05),提示患者的運動耐量明顯改善,但心臟收縮舒張功能無明顯改變。該研究運動治療時間較短,上述指標的基線水平均較好,關于運動訓練對心肌梗死的心功能影響有待進一步研究。
2011 年的一項 meta 分析發現冠心病在經歷 12 個月甚至更長時間的心臟康復后總死亡率和全因死亡率下降,住院率也較常規治療組低[10]。最新的一項納入 63 項研究(共 14 486 例心肌梗死或血管重建后患者)的 meta 分析結果顯示,心臟康復組心血管死亡率和再住院率分別下降 26% 和 14%(P<0.05);全因死亡率在短-中期隨訪(6~36 個月)中有所下降(P>0.05),在長期隨訪(>36 個月)無明顯下降;心肌梗死風險僅在長期隨訪中顯著下降(P<0.05);血管再重建率在長期隨訪中有所下降(P<0.05);健康相關的生活質量也顯著下降[13]。因此得出結論:以運動為基礎的心臟康復可顯著降低心血管死亡率和住院率,但在降低全因死亡率、心肌梗死和血管再重建的風險無明顯優勢;該項 meta 分析結果還顯示心臟康復的良好成本效益,心臟康復運動治療較常規治療節約 650 美元/質量調整壽命年[13]。其原因可能包括:① 大部分研究入組人群為低危的心肌梗死后和血管重建后的中年男性患者;② 各項研究采用的心臟康復模式存在一定差異;③ 近年來藥物的發展,改善了冠心病患者的預后。因此,未來的研究需擴大研究人群范圍,如存在并發癥、高危、老年、女性以及心絞痛患者,提高隨機臨床試驗的質量。
急性心肌梗死的早期康復是近年來的研究熱點。Tsai 等[14]的研究顯示 48 h 內進行早期活動訓練急性心肌梗死患者的攝氧效率斜率顯著提高,說明患者的運動耐量改善。此外,早期家庭康復訓練也可明顯改善急性心肌梗死的左心室功能[15]。因此,在最新的歐洲心臟病學會關于 ST 段抬高心肌梗死的管理指南中,不僅強烈推薦急性心肌梗死患者參加心臟康復,還推薦無并發癥者應在第 1 天即開始早期活動[16]。國內的《冠心病的康復與二級預防中國專家共識》也指出,一旦脫離急性危險期,病情處于穩定狀態,運動康復即可開始,通常入院 24 h 內開始,病情不穩定者應延遲至 3~7 d[5]。
目前關于穩定性心絞痛的康復治療研究較少,在各大指南中僅提示無確切證據顯示心臟康復對穩定性心絞痛患者的益處。Long 等[17]對 7 項研究進行 meta 分析(含 581 例患者,隨訪 6~12 個月),結果顯示因樣本量較小、危險分層和隨機分組不明確,無法確定以運動為基礎的心臟康復對穩定性心絞痛患者的死亡率、住院率、不良事件發生率、生活質量等方面的影響,個別低質量研究顯示心臟康復可提高該類患者的運動耐量。因此,還需進行大樣本、高質量的隨機臨床試驗。
基于以上的大量研究結果,歐洲心臟病學會、美國心臟協會/美國心臟病學會已將心臟康復列入Ⅰ級推薦寫入指南,成為冠心病綜合治療的不可或缺的一部分[16, 18]。
2.2 慢性心力衰竭
運動訓練對慢性心力衰竭的作用機制包括:調節自主神經功能,改善心率變異性;改善血管內皮功能,增加冠狀動脈供血,降低周圍血管阻力;調節腎素-血管緊張素-醛固酮系統活性,抑制心室重構,改善心臟功能;抑制炎癥因子的過度表達,增加抗氧化能力,提高骨骼肌和心肌有氧代謝能力,改善骨骼肌攝氧和利用氧能力,從而,改善患者的運動耐力、心肺功能和生活質量,提高生存率,降低死亡率[19-20]。
有研究在論述運動與心力衰竭關系的時候指出,在心力衰竭前期,運動可預防心力衰竭發生,每增加 1 代謝當量(metabolic equivalent,MET),心力衰竭發生風險降低 21%,這種作用呈劑量依賴性;在心力衰竭期,運動可改善心力衰竭的癥狀和預后;未來,運動耐量可作為心力衰竭的預測因子,通過心肺運動試驗測得的攝氧量(oxygen consumption,VO2)反映了心肺、循環功能和肌肉利用氧能力,而 VO2peak、攝氧效率斜率、二氧化碳通氣當量為心力衰竭的獨立預測因子[21-23]。
目前最大型的臨床試驗 HF-ACTION 證實了心力衰竭患者進行運動治療對心功能、運動耐量、情緒、生活質量的有利影響及其安全性,并在校正 20 余項預后指標后運動組的全因死亡率和住院率、心血管死亡率和心力衰竭住院率有所下降[24]。但最近的 2 篇 meta 分析結果并未能證實運動對死亡率的影響[25-26]。其中 Taylor 等[26]對 33 項臨床試驗進行 meta 分析,共納入 4 740 例紐約心臟病協會(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅱ~Ⅲ級穩定性射血分數降低心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)患者,結果顯示以運動為基礎的心臟康復可改善 HFrEF 患者的生活質量,并顯著降低全因和心力衰竭住院率,但對短期(12 個月)死亡率的影響不明顯,對長期死亡率有降低的趨勢,仍需進一步研究。
關于射血分數保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的研究較少,其病理生理機制未完全明確,尚缺乏有效的治療方法。運動耐力的下降是 HFpEF 的早期標志,耐力每增加 1 MET,HFpEF 發生危險下降 17%,二者呈劑量依賴關系,故運動可作為一種預防手段[27]。運動訓練對 HFpEF 可能通過以下機制發揮作用:改善心肌底物運輸和氧化,改善能量代謝,改善外周組織氧的運輸,改善高血壓、糖尿病、高脂血癥等合并癥,改善運動耐量。Kitzman 等[28]對 63 例老年 HFpEF 患者進行的一項單盲隨機對照試驗,經過 16 周,運動訓練組的 VO2peak 增加(P=0.000 1),但內皮功能和動脈硬化情況無明顯改變,這提示運動改善 HFpEF 的 VO2 存在其他機制,如提高骨骼肌的灌注或氧利用率。一項 meta 分析納入 228 例 HFpEF 患者,隨訪 12~24 周,結果顯示運動組的運動耐量、生活質量均明顯提高,且隨訪過程中無死亡、住院等不良事件發生;其中個別研究觀察到運動組的 E/E’ 的改善,但其他研究并未得到同樣的結果[29]。因此,運動對 HFpEF 患者心臟舒張功能、遠期效益及成本效益的影響均需進一步研究。
基于目前的研究,歐洲心臟病學會、美國心臟協會/美國心臟病學會推薦慢性穩定性心力衰竭(無論 EF 多少)患者參加以運動為基礎的心臟康復計劃,已列入慢性心力衰竭管理指南中(Ⅰ類 A 級推薦)[30-31]。
此外,對于急性心力衰竭的患者是否可以介入康復治療,該方面的研究也是極少的。在日本心血管防治指南中推薦急性心力衰竭患者一旦病情穩定應盡早介入心臟康復治療,包括早期床上的活動、下地活動、健康教育、心理支持等[32]。
2.3 心臟瓣膜病術后
心臟瓣膜病一旦出現癥狀,患者的運動耐量和生活質量明顯下降。而術后患者的體力、心理、日常生活能力和社會功能的恢復是心臟瓣膜病術后患者普遍存在的困惑。臨床指南強調了心臟瓣膜病術后康復的重要性,尤其是術后早期康復,有利于減少手術并發癥,推薦術后運動訓練以改善患者的癥狀和運動耐力,同時還提出心臟康復應該從術前開始,包括教育、肺功能訓練等[32-33]。近年來,國外已有較多小樣本臨床研究證實了心臟康復在心臟瓣膜病中的應用價值。
OpenHeartVR 研究結果顯示,12 周后與對照組對比,心臟康復組 VO2 peak 明顯改善(P=0.045),但 36 項-健康狀況調查簡表的結果無明顯差異[34]。一項納入 292 例經導管主動脈瓣置換術(transcatheter aortic valve implantation,TAVI)和 570 例外科主動脈瓣置換術(surgical aortic valve replacement,sAVR)患者的 meta 分析結果顯示,TAVI 和 sAVR 進行運動為基礎的心臟康復后 6 min 步行距離和 Barthel 指數均明顯改善(P<0.001),二者在運動耐量和生活質量上的改變無明顯差異(P>0.05),提示心臟康復對心臟瓣膜置換術的效果與手術方式無關[35]。Tariq 等[36]對心臟術后患者進行早期低于 3 MET 的運動訓練后,患者的呼吸困難癥狀和血氧飽和度明顯改善,呼吸系統并發癥減少,在重癥加強護理病房時間和總住院時間明顯縮短。然而,關于心臟康復對心臟瓣膜病術后的其他作用及遠期效益仍需進一步研究。
2.4 心臟移植術后(heart transplantation,HTx)
根據 2012 年國際心肺移植協會登記的數量,HTx 患者的中位生存時間為 10 年[37]。盡管 HTx 可改善患者的 VO2peak,但據統計 HTx 患者的平均 VO2peak 低于 20 mL/(kg·min)(Weber 心功能分級 B-C)[38]。VO2peak 是判斷預后和生存率的強預測指標,因此,提高 HTx 患者的 VO2peak 是改善生存率的重要措施。目前有限的研究證實運動康復可改善 HTx 患者的 VO2peak。Anderson 等[39]對 10 項隨機對照試驗進行 meta 分析,共納入 300 例 HTx 患者,平均隨訪時間為 12 周,結果顯示心臟康復組的 VO2peak 平均增加 2.49 mL/(kg·min)[95% 置信區間(1.63,3.36)mL/(kg·min)],而對照組無明顯改變;因各項研究選用的生活質量量表不一致,無法判斷對生活質量的影響;安全性上,隨訪過程中未發生明顯心血管不良事件。未來需更多高質量可信度高的研究來證實這類患者進行運動的安全性和獲益。
2.5 肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)
近年來,雖然 PAH 靶向藥物治療給患者帶來福音,但 PAH 的發病率和病死率仍較高。據統計,PAH 年發病率為 10~15 例/百萬,年病死率達 15%[40]。這些患者常常有呼吸困難、乏力等癥狀,伴隨活動能力和生活質量的下降。于是,長久以來 PAH 患者不被建議運動。2006 年,Mereles 等[41]首次發現運動訓練可改善重度慢性 PAH 患者的運動能力和生活質量。2009 年肺高壓指南中鼓勵 PAH 患者進行癥狀限制性的活動[42]。Pandey 等[43]對 16 項研究(共 469 例 PAH 患者)進行系統回顧和 meta 分析,結果證實了慢性 PAH 進行運動訓練是安全的,可明顯改善運動耐量和生活質量,還可降低肺動脈壓力。基于這些研究結論,2015 年歐洲心臟病學會/歐洲呼吸病學會肺動脈高壓管理指南建議 PAH 患者在藥物治療基礎上參加監護下的運動訓練(證據級別Ⅱb,B)[44]。指南未明確指出合適獲益人群,總結近年來的這些研究,世界衛生組織肺功能Ⅱ~Ⅲ級且經藥物治療病情穩定至少 3 個月(部分研究為 2 個月)的 PAH 患者,可視為推薦人群;個別研究認為肺功能Ⅰ、Ⅳ級患者也可能受益[43, 45]。
指南的改變是基于不斷的臨床研究。運動訓練對 PAH 患者 VO2peak、心肺功能和右心室血流動力學及預后的影響等均為未來的研究方向。
2.6 先天性心臟病
有研究表明運動訓練對成人先天性心臟病(NYHA 心功能Ⅰ~Ⅱ級)患者是安全的,且可改善運動耐量和生活質量[46]。該項研究樣本量較小,需進一步大樣本研究以明確運動訓練對先天性心臟病的作用。
2.7 心房顫動
心房顫動患者因心房收縮異常、心律不齊引起左心室充盈不足,心輸出量下降,從而引起運動耐量下降。對心房顫動患者進行以運動為基礎的心臟康復的研究也是目前的缺口。最新的一篇系統回顧包含 6 個隨機對照試驗,共 421 例不同原因引起的心房顫動患者,隨訪時間為 8 周~6 個月,結果顯示與對照組比,運動組 VO2peak 明顯升高[平均升高 3.76 mL/(kg·min),2 個研究],6 分鐘步行試驗距離明顯改善(平均增加 75.76 m,4 個研究),說明運動訓練可改善心房顫動患者的運動耐量,但在生活質量、死亡率、不良事件的發生率方面無明顯差異[47]。這些研究的證據級別均較低,無法真實評價臨床獲益。盡管如此,指南仍建議慢性心房顫動患者積極參加運動為基礎的心臟康復計劃中。
2.8 左心輔助裝置(left ventricular assist device,LVAD)
對終末期心力衰竭,植入 LVAD 是等待心臟移植的治療手段之一。盡管如此,LVAD 患者的運動耐量普遍下降,VO2peak 為 11~20 mL/(kg·min)[48]。關于 LVAD 運動康復的研究相對較少。Laoutaris 等[49]對 LVAD 患者進行 10 周有氧運動訓練(45 min/次,3~5 次/周)發現運動組的 VO2peak、6 min 步行距離、生活質量均明顯改善。一項小樣本研究顯示 8 周的運動訓練改善了上述指標,但無統計學意義[50]。Bachmann 等[51]研究顯示經過多因素調整后,參加心臟康復的 LVAD 患者的 1 年住院率下降 23%(P<0.001),1 年死亡率下降 47%(P<0.01)。總結目前有限的研究,發現以運動為基礎的心臟康復對 LVAD 患者是安全的,并能改善運動耐量。因影響 LVAD 運動耐量的因素很多,尤其是血流動力學,其運動生理和作用機制、運動訓練的效果及對預后的影響均有待進一步研究。
2.9 其他
對于起搏器、植入型心律轉復除顫器、心臟再同步化治療及埋藏式心臟自動除顫器、主動脈瘤或夾層術后、外周血管疾病等,均有不同數量的文獻報道心臟康復對以上疾病患者的益處和安全性[32, 52-53],雖然研究的質量級別有差異,指南仍鼓勵這些患者參加心臟康復。
由此可見,未來隨著不斷的臨床研究,一些心臟康復禁忌證可能成為適應證。
3 心臟康復運動模式
目前歐洲心臟病學會、美國心臟協會、日本循環學會指南和中國心血管病專家共識推薦的標準運動模式為中等強度有氧運動訓練(moderate intensity aerobic training,MIAT)和抗阻運動訓練。近年來,研究較熱門的運動模式包括高強度間歇運動(high intensity interval training,HIIT)和生理性缺血訓練(physical ischemic training,PIT)。
3.1 HIIT
HIIT 指的是短時間高強度與低強度運動結合的運動方式,多用于Ⅱ和Ⅲ期康復。根據持續與間隔時間不同,HIIT 可分為以下 3 種類型[54]:短時間:10 s~1 min 100%~120% VO2peak;中等時間:1~3 min 95%~100% VO2peak;長時間:3~15 min 85%~90% VO2peak。根據心功能情況在不同時期可組合不同類型的 HIIT,早期應用需在心電監護下進行,后期可在社區或家中進行。
關于 HIIT 在冠心病和慢性心力衰竭中應用的研究較多,尤其是短時間 HIIT,是一種高效、不易疲勞、易耐受的運動方式。Guiraud 等[55]將 20 例穩定型冠心病患者隨機分為 HIIT 組(短時間)和 MIAT 組,結果顯示 HIIT 組主觀勞累計分更低(P<0.05),運動后監測肌鈣蛋白Ⅰ未發現升高,說明 HIIT 未造成心肌損傷,是一種安全且更有效的運動方式。有 4 個 meta 分析顯示 HIIT 在改善冠心病和慢性 HErEF 患者 VO2peak 方面更有優勢,患者運動依從性更好,并證實了其安全性[56-59]。然而最近的 2 個 meta 分析在進行等熱量運動訓練方案的亞組分析時發現 HIIT 改善 VO2peak 的優勢消失,但仍認為 HIIT 應該成為冠心病和慢性心力衰竭治療中的一部分[60-61]。此外,Ellingsen 等[62]關于 HIIT 對左心室重構的研究顯示 12 周后 HIIT 組和 MIAT 組左心室舒張末徑分別改變了?2.8 mm(P=0.02)和?1.2 mm(P=0.45),二者對比無明顯差異(P=0.45),VO2peak 改變同樣無明顯差異(P=0.70),隨訪至 52 周這些改變消失;得出結論:HIIT 在改變心力衰竭患者左心室重構方面并不優于 MCT。這些研究樣本量均較小,采用 HIIT 方案不盡相同,未來研究需進一步證實 HIIT 的作用及優勢,比較不同 HIIT 方案在效果、安全性、患者耐受程度的差別,探索 HIIT 和其他運動方式組合的療效,并找出最佳獲益人群。
HIIT 在其他心血管病中的應用極少。有研究報道關于 HIIT 在心臟移植術后患者,認為 HIIT 在改善運動耐量方面更有效[39]。還有 PAH 的動物試驗結果顯示 HIIT 組小鼠在改善血流動力學和非適應性右心室肥厚方面更有優勢,可能跟高強度運動刺激引起適應性的肺血管內皮改變有關[63]。
隨著不斷的科學研究,HIIT 的適應證可能擴展,如果其作用得到充分的證實,我們的運動指南也將會改寫。
3.2 PIT
長久以來,冠心病的康復策略均將運動強度定義為缺血閾下強度,認為心肌缺血會造成心肌細胞損傷。但近年來的研究發現,短暫的反復心肌缺血可誘發冠狀動脈側支循環,對心肌起保護作用。缺血閾強度的有氧運動可直接誘發心肌缺血,如果時間適宜可促進側支循環,改善冠狀動脈供血。余濱賓等[64]在可控性心肌缺血兔模型研究中證實,2 min 心肌完全性缺血可最大程度開放其缺血區固有側支。但因存在安全和倫理顧慮,這方面研究多為動物實驗,而前面提到的短時間 HIIT 是一種缺血閾強度訓練,目前的研究結果證實了其臨床應用的可能性。
心肌缺血時間如果過長,可引起病理性心肌缺血,可能引起心血管意外。我國勵建安教授團隊提出了“生理性缺血訓練”的概念。PIT 是指通過袖帶加壓或等長收縮方式對正常肢體骨骼肌造成可逆性缺血,促進遠隔病理性缺血部位側支循環形成,對心肌梗死起到保護作用。目前臨床研究多采用最大自主等長收縮握拳運動方式,每次持續 1 min,放松 1 min,重復 10 次為 1 組,兩側肢體各 1 組,2 次/d,共 4 組,每周訓練 5 d,訓練 3 個月[65]。經過 10 余年的一系列研究,研究團隊從分子層面、蛋白質組學層面和細胞層面闡述了 PIT 的作用機制,認為缺血可誘導血管內皮生長因子及其受體在全身不同器官表達,促進內皮祖細胞的動員和歸巢,通過血管內皮生長因子—一氧化氮介導的內源性內皮祖細胞遷移促進遠隔的缺血組織毛細血管生成,促進側支循環形成,最終形成“生物搭橋”[65]。陳衛海等[66]對有限的臨床研究進行 meta 分析,除觀察到以上改變外,還發現 PIT 能降低收縮壓和舒張壓,提高左心室射血分數,改善心功能,而且應用于冠心病患者是相對安全的。Battipaglia 等[67]通過上臂 PIT 訓練(標準袖帶充氣 5 min 和放氣 5 min 循環治療)治療穩定性心絞痛,結果發現這種遠隔缺血訓練通過對抗運動相關的血小板活性增強而起保護作用。PIT 還可應用于外周動脈疾病,可改善肢體缺血癥狀。
目前關于 PIT 的研究以動物實驗為主,無論是其作用機制還是臨床獲益均需進一步研究。因 PIT 為無創治療且容易操作,其有望為無法手術或穩定性心絞痛患者提供新的治療方法。
3.3 中醫特色的運動療法
桑林等[68]對老年冠心病慢性心力衰竭患者在藥物治療基礎上進行太極康復操,3 個月后治療組 6 min 步行距離、左心室射血分數、明尼蘇達生活質量問卷評分較對照組明顯改善(P<0.05)。還有研究表明,太極拳、易筋經可有效調節心血管危險因素,并且是安全、易行的運動方式[69-70]。在美國,Taylor-Piliae 等[71]將太極拳應用于社區心臟康復中,患者的自感有效性和依從性提高,認為可在社區康復中作為患者的補充選擇。目前臨床研究的質量參差不齊,且中醫運動療法的作用機制不明確,有待大量高質量的隨機對照試驗。
因此,未來的研究將朝著開發最佳的運動模式(或組合)努力,以滿足不同危險層次心血管病患者的康復需求。
4 國內外心臟康復開展現狀
大量數據表明,心臟康復是一種經濟有效的心血管疾病防治方法。全球范圍僅 38.8% 的國家開展心臟康復,而在高、中、低收入國家有心臟康復機構的國家分別占 68%、28.2% 和 8.3%[72]。在發達國家心臟康復機構體系相對成熟,但患者的參與度并不高。在美國,心臟康復參與率在 19%~34%,開展心臟康復較好的個別機構參與率可達 60%,為此,由美國疾病預防與控制中心、醫療保險和醫療補助中心共同發起了“百萬心臟計劃”,預計 2022 年心臟康復參與率由 20% 提高到 70%,5 年內將降低 100 萬例心血管事件[73]。
不同疾病的心臟康復參與情況也存在差異。一篇綜述顯示 ST 段抬高型心肌梗死的心臟康復參與率在西方國家為 25%~35%,在意大利僅有 15%[74]。而心力衰竭患者出院后參與心臟康復的比例僅為 10%[75]。分析其特點及其原因,患者因素包括年齡、性別、學歷、醫療保險、社會經濟地位、交通情況、疾病類型和嚴重程度、焦慮抑郁情緒和對心臟康復的認知,專科醫生因素包括因不了解心臟康復、過度擔心安全問題而未向患者建議,或與患者缺乏溝通等;此外,心臟康復計劃是否合適和便利也將影響患者的依從性[75-76]。
為了提高心臟康復的覆蓋率,各種心臟康復模式正在完善。比如,研發一些數字化工具[如 EXPERT(the EXercise Prescription in Everyday practice & Rehabilitative Training)[77] ]幫助醫生量體裁衣地制定個體化的心臟康復計劃或慢病管理方案;利用手機、可穿戴式設備通過互聯網進行遠程監控,實現以家庭或社區為中心的心臟康復模式;利用互聯網創建心臟康復共享平臺,包括醫療共享、科研共享、健康管理等等。
國內心臟康復起步較晚,發展相對較慢。中國首個大型心臟康復認知調研結果[78]在第 28 屆長城國際心臟病學會議上公布,結果顯示 83% 的公眾不了解心臟康復,僅 25% 的醫生經常實踐心臟康復,僅 33% 的醫生給予相對全面的處方建議。現階段影響心臟康復參與度的前 3 位因素包括醫院是否設有專業康復中心、醫院等級及醫療保險情況。阻礙心臟康復進程前 3 位因素為醫療團隊水平、醫療保險因素及患者依從性。多數醫生仍認為藥物和經皮冠狀動脈介入治療是適合的治療方式,對于心血管病綜合二級預防的理念還有待加強,特別是給予戒煙和心理治療建議的僅有 40% 和 29%。心臟預防康復工作缺乏專業人員,患者的心臟康復多數由心臟科醫師負責,近 1/2 醫院心臟康復工作人員未經過心肺復蘇技能培訓認證。臨床實踐也缺乏標準規范,現心臟康復的干預不全面,近 1/3 未行心血管危險因素干預,1/2 醫院未對所有患者提供戒煙干預和心理干預。
盡管目前我國心臟康復發展情況與國外差距很大,但未來發展前景光明,近 5 年有提供心臟康復治療的醫院已由 5 家增加到幾百家,在全國心血管專家的推動下我國已制定了《冠心病康復與二級預防中國專家共識》[5]、《慢性穩定性心力衰竭運動康復中國專家共識》[79]、《經皮冠狀動脈介入治療后運動康復專家共識》[80]、《心血管病營養處方專家共識》[81]、《在心血管科就診患者的心理處方中國專家共識》[82]、《心血管病患者戒煙處方中國專家共識》[83]等心臟康復處方專家共識。
5 總結及展望
未來需更多高質量的大樣本隨機臨床試驗來證實心臟康復的遠期效益及其成本效益,并關注特殊人群的心臟康復。在研究過程中進一步探討疾病的病理生理改變和運動訓練的作用機制,以利于設計更好的運動治療方案。此外,開拓創新心臟康復管理模式,也是未來的發展趨勢。
在中國,本國的大數據研究結果尤其缺乏,這些結果將利于制定我國的心臟康復指南,構建符合中國國情的心臟康復模式,甚至對世界心臟康復指南產生積極的影響。
最后,需加強心臟康復預防臨床專科建設和人才培養,建立心臟康復預防標準化體系,優化醫療保障制度,構建心臟康復三級服務體系,以促進中國心臟康復快速發展。
近年來醫療技術水平飛速發展,但《中國心血管病報告 2017》的數據顯示我國心血管病患病率和死亡率仍處于上升階段,預測心血管病現患人數達 2.9 億,心血管病死亡占居民疾病死亡構成 40% 以上,居首位[1]。且 2004 年至今,心腦血管病住院費用年均增速遠高于國內生產總值增速,醫療負擔日益加重[1]。心血管病患者普遍存在活動耐力下降,生活質量差,無法正常工作,也給家庭帶來沉重的負擔,心血管病的防治刻不容緩。而心臟康復在心血管疾病的防治中有舉足輕重的作用。下面將通過文獻回顧和臨床指南總結心臟康復的定義、獲益人群、心臟康復運動模式、國內外現狀及展望未來的研究方向。
1 何為心臟康復?
心臟康復是包含醫療評估、運動處方、糾正心血管危險因素、教育、咨詢和行為干預等的綜合且長期的計劃,其目的是為了控制心臟病癥狀,減少心血管疾病對機體生理和心理的不良影響,降低猝死和再梗死風險,穩定或逆轉動脈粥樣硬化過程,并改善患者的心理和職業狀態,有利于患者回歸家庭和社會[2]。大量證據表明有氧運動能力是風險預測因子,已被美國心臟協會定義為生命體征之一,所以運動訓練是心臟康復的核心內容[3]。在接下來的文獻回顧中常常提及運動訓練為基礎的心臟康復。雖然運動處方為核心內容,目前國內外指南均強調心臟康復是一種綜合康復計劃[4-5]。在中國,胡大一教授將心臟康復概括為五大處方,包括運動處方、藥物處方、營養處方、心理處方和戒煙處方[6]。所以,心臟康復的實施需要一個多學科團隊,這個團隊包含心血管醫生、專科護士、物理治療師、作業治療師、心理咨詢或治療師、營養師、藥劑師、運動學專家、社區醫生、文書管理者等[4]。
心臟康復分為 3 期[7]:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期康復。Ⅰ期康復為住院期間康復;Ⅱ期康復為出院后早期康復或門診康復,該期運動訓練需心電、血壓監護,至少需要 3 個月;Ⅲ期康復為院外長期康復,也叫社區或家庭康復,是維持已形成的健康生活方式和運動習慣,以減少心血管風險。
2 心臟康復有什么益處?哪些人群可獲益?
國內外大量文獻證實了以運動為基礎的心臟康復可以減少心血管危險因素(控制血脂、血糖、血壓、體重,戒煙),提高藥物依從性,降低死亡率、住院率,提高運動耐力和心肺功能,改善心理狀況,改善生活質量[8]。近年來,隨著大量臨床試驗結果的報道,心臟康復的適應證在擴展,包括以下幾種。
2.1 冠心病
在心臟康復的研究中,關于冠心病的相對較多,包括心肌梗死、經皮冠狀動脈介入治療術后和冠狀動脈搭橋術后的康復治療,尤其是心肌梗死。研究表明以運動為基礎的心臟康復可改善冠心病患者的心肺功能和預后[9-10]。
運動訓練對急性心肌梗死的缺血再灌注損傷有心臟保護作用。對心肌梗死小鼠進行 3 周的游泳訓練,結果顯示運動訓練可減弱急性期心肌細胞的自嗜和凋亡,縮小心肌梗死面積,并改善心肌糖脂代謝,增加線粒體生物合成,從而改善心肌的供氧,此為運動對急性心肌梗死的心臟保護機制[11]。Fontes-Carvalho 等[12]對 188 例心肌梗死 1 個月患者進行 8 周的有氧和抗阻訓練后,僅運動組的峰值攝氧量(peak oxygen consumption,VO2peak)增加 1.6 mL/(kg·min)(P=0.001),射血分數、二尖瓣環處組織多普勒收縮期血流速度、二尖瓣 E 峰速度與二尖瓣環處組織多普勒 E 峰速度比值(E/E’)、二尖瓣環舒張早期 E 峰與末期 A 峰血流速度比值無明顯改變(P>0.05),提示患者的運動耐量明顯改善,但心臟收縮舒張功能無明顯改變。該研究運動治療時間較短,上述指標的基線水平均較好,關于運動訓練對心肌梗死的心功能影響有待進一步研究。
2011 年的一項 meta 分析發現冠心病在經歷 12 個月甚至更長時間的心臟康復后總死亡率和全因死亡率下降,住院率也較常規治療組低[10]。最新的一項納入 63 項研究(共 14 486 例心肌梗死或血管重建后患者)的 meta 分析結果顯示,心臟康復組心血管死亡率和再住院率分別下降 26% 和 14%(P<0.05);全因死亡率在短-中期隨訪(6~36 個月)中有所下降(P>0.05),在長期隨訪(>36 個月)無明顯下降;心肌梗死風險僅在長期隨訪中顯著下降(P<0.05);血管再重建率在長期隨訪中有所下降(P<0.05);健康相關的生活質量也顯著下降[13]。因此得出結論:以運動為基礎的心臟康復可顯著降低心血管死亡率和住院率,但在降低全因死亡率、心肌梗死和血管再重建的風險無明顯優勢;該項 meta 分析結果還顯示心臟康復的良好成本效益,心臟康復運動治療較常規治療節約 650 美元/質量調整壽命年[13]。其原因可能包括:① 大部分研究入組人群為低危的心肌梗死后和血管重建后的中年男性患者;② 各項研究采用的心臟康復模式存在一定差異;③ 近年來藥物的發展,改善了冠心病患者的預后。因此,未來的研究需擴大研究人群范圍,如存在并發癥、高危、老年、女性以及心絞痛患者,提高隨機臨床試驗的質量。
急性心肌梗死的早期康復是近年來的研究熱點。Tsai 等[14]的研究顯示 48 h 內進行早期活動訓練急性心肌梗死患者的攝氧效率斜率顯著提高,說明患者的運動耐量改善。此外,早期家庭康復訓練也可明顯改善急性心肌梗死的左心室功能[15]。因此,在最新的歐洲心臟病學會關于 ST 段抬高心肌梗死的管理指南中,不僅強烈推薦急性心肌梗死患者參加心臟康復,還推薦無并發癥者應在第 1 天即開始早期活動[16]。國內的《冠心病的康復與二級預防中國專家共識》也指出,一旦脫離急性危險期,病情處于穩定狀態,運動康復即可開始,通常入院 24 h 內開始,病情不穩定者應延遲至 3~7 d[5]。
目前關于穩定性心絞痛的康復治療研究較少,在各大指南中僅提示無確切證據顯示心臟康復對穩定性心絞痛患者的益處。Long 等[17]對 7 項研究進行 meta 分析(含 581 例患者,隨訪 6~12 個月),結果顯示因樣本量較小、危險分層和隨機分組不明確,無法確定以運動為基礎的心臟康復對穩定性心絞痛患者的死亡率、住院率、不良事件發生率、生活質量等方面的影響,個別低質量研究顯示心臟康復可提高該類患者的運動耐量。因此,還需進行大樣本、高質量的隨機臨床試驗。
基于以上的大量研究結果,歐洲心臟病學會、美國心臟協會/美國心臟病學會已將心臟康復列入Ⅰ級推薦寫入指南,成為冠心病綜合治療的不可或缺的一部分[16, 18]。
2.2 慢性心力衰竭
運動訓練對慢性心力衰竭的作用機制包括:調節自主神經功能,改善心率變異性;改善血管內皮功能,增加冠狀動脈供血,降低周圍血管阻力;調節腎素-血管緊張素-醛固酮系統活性,抑制心室重構,改善心臟功能;抑制炎癥因子的過度表達,增加抗氧化能力,提高骨骼肌和心肌有氧代謝能力,改善骨骼肌攝氧和利用氧能力,從而,改善患者的運動耐力、心肺功能和生活質量,提高生存率,降低死亡率[19-20]。
有研究在論述運動與心力衰竭關系的時候指出,在心力衰竭前期,運動可預防心力衰竭發生,每增加 1 代謝當量(metabolic equivalent,MET),心力衰竭發生風險降低 21%,這種作用呈劑量依賴性;在心力衰竭期,運動可改善心力衰竭的癥狀和預后;未來,運動耐量可作為心力衰竭的預測因子,通過心肺運動試驗測得的攝氧量(oxygen consumption,VO2)反映了心肺、循環功能和肌肉利用氧能力,而 VO2peak、攝氧效率斜率、二氧化碳通氣當量為心力衰竭的獨立預測因子[21-23]。
目前最大型的臨床試驗 HF-ACTION 證實了心力衰竭患者進行運動治療對心功能、運動耐量、情緒、生活質量的有利影響及其安全性,并在校正 20 余項預后指標后運動組的全因死亡率和住院率、心血管死亡率和心力衰竭住院率有所下降[24]。但最近的 2 篇 meta 分析結果并未能證實運動對死亡率的影響[25-26]。其中 Taylor 等[26]對 33 項臨床試驗進行 meta 分析,共納入 4 740 例紐約心臟病協會(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅱ~Ⅲ級穩定性射血分數降低心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)患者,結果顯示以運動為基礎的心臟康復可改善 HFrEF 患者的生活質量,并顯著降低全因和心力衰竭住院率,但對短期(12 個月)死亡率的影響不明顯,對長期死亡率有降低的趨勢,仍需進一步研究。
關于射血分數保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的研究較少,其病理生理機制未完全明確,尚缺乏有效的治療方法。運動耐力的下降是 HFpEF 的早期標志,耐力每增加 1 MET,HFpEF 發生危險下降 17%,二者呈劑量依賴關系,故運動可作為一種預防手段[27]。運動訓練對 HFpEF 可能通過以下機制發揮作用:改善心肌底物運輸和氧化,改善能量代謝,改善外周組織氧的運輸,改善高血壓、糖尿病、高脂血癥等合并癥,改善運動耐量。Kitzman 等[28]對 63 例老年 HFpEF 患者進行的一項單盲隨機對照試驗,經過 16 周,運動訓練組的 VO2peak 增加(P=0.000 1),但內皮功能和動脈硬化情況無明顯改變,這提示運動改善 HFpEF 的 VO2 存在其他機制,如提高骨骼肌的灌注或氧利用率。一項 meta 分析納入 228 例 HFpEF 患者,隨訪 12~24 周,結果顯示運動組的運動耐量、生活質量均明顯提高,且隨訪過程中無死亡、住院等不良事件發生;其中個別研究觀察到運動組的 E/E’ 的改善,但其他研究并未得到同樣的結果[29]。因此,運動對 HFpEF 患者心臟舒張功能、遠期效益及成本效益的影響均需進一步研究。
基于目前的研究,歐洲心臟病學會、美國心臟協會/美國心臟病學會推薦慢性穩定性心力衰竭(無論 EF 多少)患者參加以運動為基礎的心臟康復計劃,已列入慢性心力衰竭管理指南中(Ⅰ類 A 級推薦)[30-31]。
此外,對于急性心力衰竭的患者是否可以介入康復治療,該方面的研究也是極少的。在日本心血管防治指南中推薦急性心力衰竭患者一旦病情穩定應盡早介入心臟康復治療,包括早期床上的活動、下地活動、健康教育、心理支持等[32]。
2.3 心臟瓣膜病術后
心臟瓣膜病一旦出現癥狀,患者的運動耐量和生活質量明顯下降。而術后患者的體力、心理、日常生活能力和社會功能的恢復是心臟瓣膜病術后患者普遍存在的困惑。臨床指南強調了心臟瓣膜病術后康復的重要性,尤其是術后早期康復,有利于減少手術并發癥,推薦術后運動訓練以改善患者的癥狀和運動耐力,同時還提出心臟康復應該從術前開始,包括教育、肺功能訓練等[32-33]。近年來,國外已有較多小樣本臨床研究證實了心臟康復在心臟瓣膜病中的應用價值。
OpenHeartVR 研究結果顯示,12 周后與對照組對比,心臟康復組 VO2 peak 明顯改善(P=0.045),但 36 項-健康狀況調查簡表的結果無明顯差異[34]。一項納入 292 例經導管主動脈瓣置換術(transcatheter aortic valve implantation,TAVI)和 570 例外科主動脈瓣置換術(surgical aortic valve replacement,sAVR)患者的 meta 分析結果顯示,TAVI 和 sAVR 進行運動為基礎的心臟康復后 6 min 步行距離和 Barthel 指數均明顯改善(P<0.001),二者在運動耐量和生活質量上的改變無明顯差異(P>0.05),提示心臟康復對心臟瓣膜置換術的效果與手術方式無關[35]。Tariq 等[36]對心臟術后患者進行早期低于 3 MET 的運動訓練后,患者的呼吸困難癥狀和血氧飽和度明顯改善,呼吸系統并發癥減少,在重癥加強護理病房時間和總住院時間明顯縮短。然而,關于心臟康復對心臟瓣膜病術后的其他作用及遠期效益仍需進一步研究。
2.4 心臟移植術后(heart transplantation,HTx)
根據 2012 年國際心肺移植協會登記的數量,HTx 患者的中位生存時間為 10 年[37]。盡管 HTx 可改善患者的 VO2peak,但據統計 HTx 患者的平均 VO2peak 低于 20 mL/(kg·min)(Weber 心功能分級 B-C)[38]。VO2peak 是判斷預后和生存率的強預測指標,因此,提高 HTx 患者的 VO2peak 是改善生存率的重要措施。目前有限的研究證實運動康復可改善 HTx 患者的 VO2peak。Anderson 等[39]對 10 項隨機對照試驗進行 meta 分析,共納入 300 例 HTx 患者,平均隨訪時間為 12 周,結果顯示心臟康復組的 VO2peak 平均增加 2.49 mL/(kg·min)[95% 置信區間(1.63,3.36)mL/(kg·min)],而對照組無明顯改變;因各項研究選用的生活質量量表不一致,無法判斷對生活質量的影響;安全性上,隨訪過程中未發生明顯心血管不良事件。未來需更多高質量可信度高的研究來證實這類患者進行運動的安全性和獲益。
2.5 肺動脈高壓(pulmonary arterial hypertension,PAH)
近年來,雖然 PAH 靶向藥物治療給患者帶來福音,但 PAH 的發病率和病死率仍較高。據統計,PAH 年發病率為 10~15 例/百萬,年病死率達 15%[40]。這些患者常常有呼吸困難、乏力等癥狀,伴隨活動能力和生活質量的下降。于是,長久以來 PAH 患者不被建議運動。2006 年,Mereles 等[41]首次發現運動訓練可改善重度慢性 PAH 患者的運動能力和生活質量。2009 年肺高壓指南中鼓勵 PAH 患者進行癥狀限制性的活動[42]。Pandey 等[43]對 16 項研究(共 469 例 PAH 患者)進行系統回顧和 meta 分析,結果證實了慢性 PAH 進行運動訓練是安全的,可明顯改善運動耐量和生活質量,還可降低肺動脈壓力。基于這些研究結論,2015 年歐洲心臟病學會/歐洲呼吸病學會肺動脈高壓管理指南建議 PAH 患者在藥物治療基礎上參加監護下的運動訓練(證據級別Ⅱb,B)[44]。指南未明確指出合適獲益人群,總結近年來的這些研究,世界衛生組織肺功能Ⅱ~Ⅲ級且經藥物治療病情穩定至少 3 個月(部分研究為 2 個月)的 PAH 患者,可視為推薦人群;個別研究認為肺功能Ⅰ、Ⅳ級患者也可能受益[43, 45]。
指南的改變是基于不斷的臨床研究。運動訓練對 PAH 患者 VO2peak、心肺功能和右心室血流動力學及預后的影響等均為未來的研究方向。
2.6 先天性心臟病
有研究表明運動訓練對成人先天性心臟病(NYHA 心功能Ⅰ~Ⅱ級)患者是安全的,且可改善運動耐量和生活質量[46]。該項研究樣本量較小,需進一步大樣本研究以明確運動訓練對先天性心臟病的作用。
2.7 心房顫動
心房顫動患者因心房收縮異常、心律不齊引起左心室充盈不足,心輸出量下降,從而引起運動耐量下降。對心房顫動患者進行以運動為基礎的心臟康復的研究也是目前的缺口。最新的一篇系統回顧包含 6 個隨機對照試驗,共 421 例不同原因引起的心房顫動患者,隨訪時間為 8 周~6 個月,結果顯示與對照組比,運動組 VO2peak 明顯升高[平均升高 3.76 mL/(kg·min),2 個研究],6 分鐘步行試驗距離明顯改善(平均增加 75.76 m,4 個研究),說明運動訓練可改善心房顫動患者的運動耐量,但在生活質量、死亡率、不良事件的發生率方面無明顯差異[47]。這些研究的證據級別均較低,無法真實評價臨床獲益。盡管如此,指南仍建議慢性心房顫動患者積極參加運動為基礎的心臟康復計劃中。
2.8 左心輔助裝置(left ventricular assist device,LVAD)
對終末期心力衰竭,植入 LVAD 是等待心臟移植的治療手段之一。盡管如此,LVAD 患者的運動耐量普遍下降,VO2peak 為 11~20 mL/(kg·min)[48]。關于 LVAD 運動康復的研究相對較少。Laoutaris 等[49]對 LVAD 患者進行 10 周有氧運動訓練(45 min/次,3~5 次/周)發現運動組的 VO2peak、6 min 步行距離、生活質量均明顯改善。一項小樣本研究顯示 8 周的運動訓練改善了上述指標,但無統計學意義[50]。Bachmann 等[51]研究顯示經過多因素調整后,參加心臟康復的 LVAD 患者的 1 年住院率下降 23%(P<0.001),1 年死亡率下降 47%(P<0.01)。總結目前有限的研究,發現以運動為基礎的心臟康復對 LVAD 患者是安全的,并能改善運動耐量。因影響 LVAD 運動耐量的因素很多,尤其是血流動力學,其運動生理和作用機制、運動訓練的效果及對預后的影響均有待進一步研究。
2.9 其他
對于起搏器、植入型心律轉復除顫器、心臟再同步化治療及埋藏式心臟自動除顫器、主動脈瘤或夾層術后、外周血管疾病等,均有不同數量的文獻報道心臟康復對以上疾病患者的益處和安全性[32, 52-53],雖然研究的質量級別有差異,指南仍鼓勵這些患者參加心臟康復。
由此可見,未來隨著不斷的臨床研究,一些心臟康復禁忌證可能成為適應證。
3 心臟康復運動模式
目前歐洲心臟病學會、美國心臟協會、日本循環學會指南和中國心血管病專家共識推薦的標準運動模式為中等強度有氧運動訓練(moderate intensity aerobic training,MIAT)和抗阻運動訓練。近年來,研究較熱門的運動模式包括高強度間歇運動(high intensity interval training,HIIT)和生理性缺血訓練(physical ischemic training,PIT)。
3.1 HIIT
HIIT 指的是短時間高強度與低強度運動結合的運動方式,多用于Ⅱ和Ⅲ期康復。根據持續與間隔時間不同,HIIT 可分為以下 3 種類型[54]:短時間:10 s~1 min 100%~120% VO2peak;中等時間:1~3 min 95%~100% VO2peak;長時間:3~15 min 85%~90% VO2peak。根據心功能情況在不同時期可組合不同類型的 HIIT,早期應用需在心電監護下進行,后期可在社區或家中進行。
關于 HIIT 在冠心病和慢性心力衰竭中應用的研究較多,尤其是短時間 HIIT,是一種高效、不易疲勞、易耐受的運動方式。Guiraud 等[55]將 20 例穩定型冠心病患者隨機分為 HIIT 組(短時間)和 MIAT 組,結果顯示 HIIT 組主觀勞累計分更低(P<0.05),運動后監測肌鈣蛋白Ⅰ未發現升高,說明 HIIT 未造成心肌損傷,是一種安全且更有效的運動方式。有 4 個 meta 分析顯示 HIIT 在改善冠心病和慢性 HErEF 患者 VO2peak 方面更有優勢,患者運動依從性更好,并證實了其安全性[56-59]。然而最近的 2 個 meta 分析在進行等熱量運動訓練方案的亞組分析時發現 HIIT 改善 VO2peak 的優勢消失,但仍認為 HIIT 應該成為冠心病和慢性心力衰竭治療中的一部分[60-61]。此外,Ellingsen 等[62]關于 HIIT 對左心室重構的研究顯示 12 周后 HIIT 組和 MIAT 組左心室舒張末徑分別改變了?2.8 mm(P=0.02)和?1.2 mm(P=0.45),二者對比無明顯差異(P=0.45),VO2peak 改變同樣無明顯差異(P=0.70),隨訪至 52 周這些改變消失;得出結論:HIIT 在改變心力衰竭患者左心室重構方面并不優于 MCT。這些研究樣本量均較小,采用 HIIT 方案不盡相同,未來研究需進一步證實 HIIT 的作用及優勢,比較不同 HIIT 方案在效果、安全性、患者耐受程度的差別,探索 HIIT 和其他運動方式組合的療效,并找出最佳獲益人群。
HIIT 在其他心血管病中的應用極少。有研究報道關于 HIIT 在心臟移植術后患者,認為 HIIT 在改善運動耐量方面更有效[39]。還有 PAH 的動物試驗結果顯示 HIIT 組小鼠在改善血流動力學和非適應性右心室肥厚方面更有優勢,可能跟高強度運動刺激引起適應性的肺血管內皮改變有關[63]。
隨著不斷的科學研究,HIIT 的適應證可能擴展,如果其作用得到充分的證實,我們的運動指南也將會改寫。
3.2 PIT
長久以來,冠心病的康復策略均將運動強度定義為缺血閾下強度,認為心肌缺血會造成心肌細胞損傷。但近年來的研究發現,短暫的反復心肌缺血可誘發冠狀動脈側支循環,對心肌起保護作用。缺血閾強度的有氧運動可直接誘發心肌缺血,如果時間適宜可促進側支循環,改善冠狀動脈供血。余濱賓等[64]在可控性心肌缺血兔模型研究中證實,2 min 心肌完全性缺血可最大程度開放其缺血區固有側支。但因存在安全和倫理顧慮,這方面研究多為動物實驗,而前面提到的短時間 HIIT 是一種缺血閾強度訓練,目前的研究結果證實了其臨床應用的可能性。
心肌缺血時間如果過長,可引起病理性心肌缺血,可能引起心血管意外。我國勵建安教授團隊提出了“生理性缺血訓練”的概念。PIT 是指通過袖帶加壓或等長收縮方式對正常肢體骨骼肌造成可逆性缺血,促進遠隔病理性缺血部位側支循環形成,對心肌梗死起到保護作用。目前臨床研究多采用最大自主等長收縮握拳運動方式,每次持續 1 min,放松 1 min,重復 10 次為 1 組,兩側肢體各 1 組,2 次/d,共 4 組,每周訓練 5 d,訓練 3 個月[65]。經過 10 余年的一系列研究,研究團隊從分子層面、蛋白質組學層面和細胞層面闡述了 PIT 的作用機制,認為缺血可誘導血管內皮生長因子及其受體在全身不同器官表達,促進內皮祖細胞的動員和歸巢,通過血管內皮生長因子—一氧化氮介導的內源性內皮祖細胞遷移促進遠隔的缺血組織毛細血管生成,促進側支循環形成,最終形成“生物搭橋”[65]。陳衛海等[66]對有限的臨床研究進行 meta 分析,除觀察到以上改變外,還發現 PIT 能降低收縮壓和舒張壓,提高左心室射血分數,改善心功能,而且應用于冠心病患者是相對安全的。Battipaglia 等[67]通過上臂 PIT 訓練(標準袖帶充氣 5 min 和放氣 5 min 循環治療)治療穩定性心絞痛,結果發現這種遠隔缺血訓練通過對抗運動相關的血小板活性增強而起保護作用。PIT 還可應用于外周動脈疾病,可改善肢體缺血癥狀。
目前關于 PIT 的研究以動物實驗為主,無論是其作用機制還是臨床獲益均需進一步研究。因 PIT 為無創治療且容易操作,其有望為無法手術或穩定性心絞痛患者提供新的治療方法。
3.3 中醫特色的運動療法
桑林等[68]對老年冠心病慢性心力衰竭患者在藥物治療基礎上進行太極康復操,3 個月后治療組 6 min 步行距離、左心室射血分數、明尼蘇達生活質量問卷評分較對照組明顯改善(P<0.05)。還有研究表明,太極拳、易筋經可有效調節心血管危險因素,并且是安全、易行的運動方式[69-70]。在美國,Taylor-Piliae 等[71]將太極拳應用于社區心臟康復中,患者的自感有效性和依從性提高,認為可在社區康復中作為患者的補充選擇。目前臨床研究的質量參差不齊,且中醫運動療法的作用機制不明確,有待大量高質量的隨機對照試驗。
因此,未來的研究將朝著開發最佳的運動模式(或組合)努力,以滿足不同危險層次心血管病患者的康復需求。
4 國內外心臟康復開展現狀
大量數據表明,心臟康復是一種經濟有效的心血管疾病防治方法。全球范圍僅 38.8% 的國家開展心臟康復,而在高、中、低收入國家有心臟康復機構的國家分別占 68%、28.2% 和 8.3%[72]。在發達國家心臟康復機構體系相對成熟,但患者的參與度并不高。在美國,心臟康復參與率在 19%~34%,開展心臟康復較好的個別機構參與率可達 60%,為此,由美國疾病預防與控制中心、醫療保險和醫療補助中心共同發起了“百萬心臟計劃”,預計 2022 年心臟康復參與率由 20% 提高到 70%,5 年內將降低 100 萬例心血管事件[73]。
不同疾病的心臟康復參與情況也存在差異。一篇綜述顯示 ST 段抬高型心肌梗死的心臟康復參與率在西方國家為 25%~35%,在意大利僅有 15%[74]。而心力衰竭患者出院后參與心臟康復的比例僅為 10%[75]。分析其特點及其原因,患者因素包括年齡、性別、學歷、醫療保險、社會經濟地位、交通情況、疾病類型和嚴重程度、焦慮抑郁情緒和對心臟康復的認知,專科醫生因素包括因不了解心臟康復、過度擔心安全問題而未向患者建議,或與患者缺乏溝通等;此外,心臟康復計劃是否合適和便利也將影響患者的依從性[75-76]。
為了提高心臟康復的覆蓋率,各種心臟康復模式正在完善。比如,研發一些數字化工具[如 EXPERT(the EXercise Prescription in Everyday practice & Rehabilitative Training)[77] ]幫助醫生量體裁衣地制定個體化的心臟康復計劃或慢病管理方案;利用手機、可穿戴式設備通過互聯網進行遠程監控,實現以家庭或社區為中心的心臟康復模式;利用互聯網創建心臟康復共享平臺,包括醫療共享、科研共享、健康管理等等。
國內心臟康復起步較晚,發展相對較慢。中國首個大型心臟康復認知調研結果[78]在第 28 屆長城國際心臟病學會議上公布,結果顯示 83% 的公眾不了解心臟康復,僅 25% 的醫生經常實踐心臟康復,僅 33% 的醫生給予相對全面的處方建議。現階段影響心臟康復參與度的前 3 位因素包括醫院是否設有專業康復中心、醫院等級及醫療保險情況。阻礙心臟康復進程前 3 位因素為醫療團隊水平、醫療保險因素及患者依從性。多數醫生仍認為藥物和經皮冠狀動脈介入治療是適合的治療方式,對于心血管病綜合二級預防的理念還有待加強,特別是給予戒煙和心理治療建議的僅有 40% 和 29%。心臟預防康復工作缺乏專業人員,患者的心臟康復多數由心臟科醫師負責,近 1/2 醫院心臟康復工作人員未經過心肺復蘇技能培訓認證。臨床實踐也缺乏標準規范,現心臟康復的干預不全面,近 1/3 未行心血管危險因素干預,1/2 醫院未對所有患者提供戒煙干預和心理干預。
盡管目前我國心臟康復發展情況與國外差距很大,但未來發展前景光明,近 5 年有提供心臟康復治療的醫院已由 5 家增加到幾百家,在全國心血管專家的推動下我國已制定了《冠心病康復與二級預防中國專家共識》[5]、《慢性穩定性心力衰竭運動康復中國專家共識》[79]、《經皮冠狀動脈介入治療后運動康復專家共識》[80]、《心血管病營養處方專家共識》[81]、《在心血管科就診患者的心理處方中國專家共識》[82]、《心血管病患者戒煙處方中國專家共識》[83]等心臟康復處方專家共識。
5 總結及展望
未來需更多高質量的大樣本隨機臨床試驗來證實心臟康復的遠期效益及其成本效益,并關注特殊人群的心臟康復。在研究過程中進一步探討疾病的病理生理改變和運動訓練的作用機制,以利于設計更好的運動治療方案。此外,開拓創新心臟康復管理模式,也是未來的發展趨勢。
在中國,本國的大數據研究結果尤其缺乏,這些結果將利于制定我國的心臟康復指南,構建符合中國國情的心臟康復模式,甚至對世界心臟康復指南產生積極的影響。
最后,需加強心臟康復預防臨床專科建設和人才培養,建立心臟康復預防標準化體系,優化醫療保障制度,構建心臟康復三級服務體系,以促進中國心臟康復快速發展。