三尖瓣又被稱為“被遺忘的瓣膜”,原因是三尖瓣疾病存在很高的自然死亡率和手術死亡率。經導管三尖瓣置換術是治療三尖瓣反流的一種創新型手術方式,極大改善了患者的預后,正逐漸在臨床中推廣。但是,術后肺部相關并發癥仍然是影響心臟術后患者快速康復和導致死亡的主要原因。越來越多的醫學專家開始使用術前吸氣肌訓練來減少心臟疾病患者的術后肺部并發癥以及改善術后生活質量。然而,目前沒有任何關于術前吸氣肌訓練對經導管三尖瓣置換術后患者肺部并發癥影響的研究報道。因此,我們首次大膽猜想吸氣肌訓練能減少經導管三尖瓣置換術后患者肺部并發癥,同時分析其治療機制,并提出治療建議。但這種康復干預措施目前在經導管三尖瓣置換術患者中缺乏實際的臨床研究,在實施過程中可能會遇到未知的挑戰,這或許是一個嶄新的研究方向。
引用本文: 王渝強, 喻鵬銘, 何成奇, 陳秒, 石峻, 郭應強. 術前吸氣肌訓練對預防經導管三尖瓣置換術后肺部并發癥的影響. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2022, 29(9): 1087-1092. doi: 10.7507/1007-4848.202011054 復制
在主動脈瓣、二尖瓣、肺動脈瓣介入治療取得成功之后,人們對應用經導管治療三尖瓣反流(tricuspid regurgitation,TR)充滿期待[1-2]。經導管三尖瓣置換術(transcatheter tricuspid valve replacement,TTVR)是干預三尖瓣疾病患者的一種創新性治療。在中國,陸方林等[3]首次報道了 TTVR 成功治療嚴重 TR 的病例。TTVR 治療雖然取得了減輕患者反流程度、改善患者癥狀、降低術后死亡率等方面的成功,但是,術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)仍是患者功能能力恢復的主要障礙[4]。心臟外科手術術前吸氣肌訓練(inspiratory muscle training,IMT)已被推薦作為干預術后PPCs的常規治療,它可以顯著提升患者吸氣肌力量和耐力、降低患者 PPCs 風險、促進患者術后快速康復[5]。目前,還沒有關于術前 IMT 應用于 TTVR 患者 PPCs 干預的臨床報道。我們首次大膽猜想術前 IMT 可能對減少 TTVR 的 PPCs 產生良好的效果,并分析其治療機制和提出治療建議。但這種康復干預目前缺乏實際的臨床研究,在實施過程中也可能會遇到未知的挑戰,這或許是一個嶄新的研究方向。
1 經導管三尖瓣置換術后患者發生術后肺部并發癥的機制
TR 是一種常見的瓣膜疾病,Stuge 等[6]估計美國的患病人數約為 160 萬人。Nath 等[7]對美國 5 223 名退伍軍人的大型超聲心動圖進行篩查,結果顯示中度及以上 TR 人群占 16%。
1.1 三尖瓣反流的病理生理機制
TR 的病因可分為原發性與繼發性,不同于左側瓣膜疾病。原發性 TR 約占 25%,通常由三尖瓣先天性異常(如 Ebstein 畸形、巨大右心房)或獲得性缺陷(風濕性、腫瘤性、創傷性、感染性心內膜炎、心內膜心肌纖維化或醫源性)引起。繼發性 TR 在臨床更為常見,約占 75%,分為左心功能不全(左心室功能不全或左側瓣膜疾病),右心室功能不全(右心室心肌病、右心室缺血、右心室容量超負荷),肺動脈高壓(慢性肺疾病、左向右分流、肺血栓栓塞癥),右心房異常(心房顫動)[8]。TR 早期通常耐受較好,無明顯臨床癥狀,但隨著三尖瓣環逐漸擴大、右心室逐漸重構,最終引起不可逆右心室心肌損害導致右心衰竭。患者早期表現腹部脹滿,進而出現肝大、下肢浮腫,到晚期出現漿膜腔積液等右心衰竭的表現。
1.2 三尖瓣反流術后出現肺部并發癥的機制
在心臟手術人群中,幾乎所有患者都出現不同程度的肺功能紊亂,約 10%~25% 的患者出現 PPCs[9]。常見 PPCs 包括吸氧難以改善的低氧血癥、氣道痙攣、肺部感染、吸入性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征、肺不張、胸腔積液、心源性肺水腫、氣胸等[10],增加死亡率、延長重癥監護病房停留時間、增加住院費用[9]。Brown 等[11]對美國 789 所醫院中 114 233 例接受冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)的患者數據進行分析,其結果顯示 PPCs 將使患者住院費用增加 20 000 美元以上。心內直視術存在促使 PPCs 發生的危險因素,包括建立體外循環、胸骨切開、插入胸腔引流管、注入冷停搏液導致膈神經功能障礙等[12-13]。心臟疾病引起肺部結構功能改變、手術引起以膈肌為主的吸氣肌功能障礙、術后吸氣肌疲勞,都可能導致手術后肺活量與潮氣量減少,肺泡塌陷或痰液難以清除,最終引起通氣/灌注不匹配[14],增加 PPCs 發生的風險。目前,還未有針對接受 TTVR 患者 PPCs 的臨床研究報道。但大多數 TR 患者屬于功能性損害,早期往往是以呼吸困難、咳嗽咳痰為主的左心衰竭表現。隨著左心負荷的不斷增加,引起肺組織淤血、肺血管功能性與結構性改變,促進 PPCs 的發生。因此,可以推測 TR 患者屬于 PPCs 高風險群體。
1.3 三尖瓣反流的治療現狀以及經導管三尖瓣置換術的進展
繼發性 TR 是左心瓣膜病或心肌病患者的常見情況,對功能狀態和長期生存有重大影響。2014 年,美國心臟病學會/美國心臟協會指南推薦為繼發性 TR 患者采用同期三尖瓣修復手術,即為接受左側瓣膜手術的患者,不論三尖瓣環擴張程度而同時進行三尖瓣環修復成形[1],旨在防止演變為嚴重 TR 和右心室功能障礙,避免日后再次進行三尖瓣手術。Brescia 等[15]審查接受同期三尖瓣修復手術的結果,發現 30 d 死亡率為 0.6%,5 年生存率為 92%±5%,采用同期手術可取得較好的結果。然而,孤立三尖瓣置換/修復手術仍然較少(約占所有三尖瓣手術的 20%)[16]。孤立三尖瓣手術系列結果顯示,住院死亡率為 2%~9.8%,具有較高手術風險,尤其是既往心內直視手術的患者[16-18]。在過去的 10 年里,瓣膜介入手術取得了巨大的發展。Doenst 等[19]對經導管主動脈瓣置換(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)和外科主動脈瓣置換術(surgical aortic valve replacement,SAVR)進行比較,發現低、中、高風險人群應用 TAVR 的效果受到廣泛認可。主動脈瓣、二尖瓣、肺動脈瓣介入治療取得成功之后[1-2],經導管治療的方案也逐步應用于 TR。嚴重 TR 和既往行心內直視手術的患者通常被認為是高手術風險人群,因此更適合采用侵入性較小的經導管技術。繼發性 TR 和進行性右心室功能障礙并伴有右心衰竭的患者,盡管有最佳的藥物治療推薦指南,如果沒有明確孤立三尖瓣手術指征,也可能從基于導管的介入治療中受益[8]。陸方林等[3]于 2020 年首次報道了使用 LUX-Valve 瓣膜進行 TTVR 治療嚴重 TR 的案例。這些發現為介入治療 TR 提供了臨床實踐指導的意義,可能在未來得到廣泛應用。然而,經導管治療 TR 仍然是一個重大的持續挑戰,這也包括評估新療法的有效性、PPCs 發生率以及死亡率。Weiner 提出心臟手術后胸腔變化引起的 PPCs 是術后并發癥發生和死亡的最主要原因[20]。因此,需要更大樣本量的前瞻性研究、超聲心動圖測量和更長期的隨訪,積極探索術前 IMT 是否可以降低 TTVR 患者 PPCs 風險,以更好地評估介入治療改善心力衰竭和提高患者生活質量方面的有效性和安全性。
2 既往術前吸氣肌訓練干預心臟手術術后肺部并發癥的研究
IMT 是一種用于增加以膈肌為主的吸氣肌和其它吸氣輔助肌肉的強度或耐力的訓練方式[21]。吸氣肌和骨骼肌一樣,可以通過鍛煉提高其肌肉力量和耐力。心臟手術人群進行術前 IMT 降低 PPCs 風險的大量循證證據,對我們為 TTVR 患者進行術前 IMT 猜想提供了重要借鑒意義[22-23]。
2.1 吸氣肌訓練作用
IMT 對心臟術后患者的呼吸功能狀態有重大影響。終末期嚴重三尖瓣疾病常合并心力衰竭,心力衰竭患者的呼吸困難和運動耐力的受限都與吸氣肌功能障礙有關[24]。IMT 可有效改善吸氣肌的血流灌注、增強肌纖維的密度和強度、有效提高吸氣肌的耐力、減少因吸氣肌疲勞或障礙引起的肺容積減少,同時增加參與氣體交換的肺泡數、促進肺膨脹且有助于排出分泌物。這既提高了肺通氣能力,又提高了肺換氣能力,最終增加吸氣功能儲備和吸氣肌抗疲勞能力[25]。這種吸氣肌功能能力的改善可以顯著減少心臟術后患者 PPCs 的發生[5]。
2.2 吸氣肌訓練方式
IMT 主要包括力量訓練與耐力訓練。常見的訓練方式包括以下 3 種:(1)高二氧化碳過度通氣訓練[23]:要求在固定時間內(通常為 15~20 min)以最大自主通氣量進行呼吸訓練,相當于耐力訓練,但是該方法主要用于提高運動員的專項運動技能;(2)閾值負荷訓練[26]:使用一種含有單向閥的裝置,閥門在吸氣開始時保持關閉狀態,訓練中依靠在彈簧加載的閥門上吸氣,直到產生足夠吸氣壓力才允許氣體流動。而呼氣時,單向閥打開,這一階段不會受到任何阻力;(3)吸氣阻力負荷訓練[27]:個體通過一個帶有可變直徑小孔的裝置進行吸氣肌抗阻訓練,對于給定的氣流,孔徑越小,負荷就越大。
2.3 吸氣肌訓練時機
IMT 在心臟術前、術后患者的應用皆有報道。Cargnin 等[20]的研究分析了 IMT 在心臟瓣膜置換術后的效果。該康復干預方案設定在患者術后 3 d 開始進行 IMT 訓練,每日 2 次,共 4 周。發現能有效地將吸氣肌力和肺功能恢復到術前水平。Nardi 等[28]開展了一項關于術前 IMT 的臨床試驗,分別采用術前 IMT、術前 IMT 配合運動訓練和圍術期標準護理方案。該研究發現無論是在心臟手術之前或之后,接受 IMT 的患者都可以觀察到實質性的獲益。Gomes Neto等[5]對術前、術后 IMT 進行了系統性回顧,其中 4 項研究為術前 IMT(416 例),3 項研究為術后 IMT(115 例),1 項研究為術前、術后都應用 IMT(43 例)。結果顯示心臟手術患者術前 IMT 可顯著提高吸氣肌力、耐力、用力肺活量、1 秒用力呼氣量,降低 PPCs 的風險與縮短術后住院時間。心臟手術患者術后 IMT 對最大吸氣壓、潮氣量和最大呼氣峰流速均有明顯改善。提示術前保持足夠的呼吸肌力和產生足夠肺容量的能力可能對 PPCs 的發展具有保護作用。
傳統上一直在努力通過術后干預改善恢復過程,但事實上,身體功能的主要決定因素(運動、營養和心理狀態)是手術結果不佳的風險因素,也是潛在可優化的因素[29]。這種認識引起觀念上的轉變,從試圖術后恢復身體功能轉向術前提升的策略。術前康復的目標是改善適應身體壓力的能力和保持生理儲備量,以優化術后恢復情況[30]。等待心臟手術的時間,對患者來說是一個非常不確定的時期,患者在術前經常被安排進行充分的檢查。往往伴隨著健康威脅而來的無能為力和自尊心下降,個人積極參與準備過程可能會帶來身體以外(心理上)的好處,并緩解圍術期的情緒困擾[29]。對等待手術的患者進行干預,存在實現術前功能能力的優化,并減少術后并發癥的可能性[31]。術前康復早在骨科患者中得到研究,并已證明對術后康復的需求顯著降低[32]。2011 年一篇關于術前康復的 Meta 分析[33]結果表明術前康復可有效降低心臟和腹部手術患者 PPCs 發生率并縮短住院時間,納入的 4 項研究中均包含 IMT 為干預措施。2020 年最新一項 Meta 分析[25]評價心臟手術患者術前鍛煉與術后康復的關系,結果顯示術后住 ICU 時間、軀體功能有顯著性差異,提示術前進行 IMT 可能是更加合適的時機。
3 關于經導管三尖瓣置換術前吸氣肌訓練的康復方案建議
結合近 5 年發表的心臟手術術前IMT 干預的隨機對照研究和系統回顧性研究可以發現,現有研究并沒有達成統一訓練標準。但是,根據先前的可行性和有效性研究的證據,我們對 TTVR 患者術前 IMT 的具體方案做出以下建議。
3.1 吸氣肌訓練強度
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 3 種不同強度,通常以最大吸氣壓力為衡量標準,分為低強度負荷(15% 最大吸氣壓力)[34];中等強度負荷(30%~40% 最大吸氣壓力)[22, 35-37];逐漸增加至高強度負荷(通常以 50% 為初始值,逐漸增加至 80%~90%)[38-40],但并沒有研究明確指出 3 種強度中何種訓練強度為最優方案,目前以中等強度 IMT 使用最為多見。IMT 的強度可結合使用 Brog 量表中的呼吸困難評分進行調整,這是一種與患者功能能力有關的主觀評分,還可以用于評估患者訓練過程中是否存在發生安全事件的風險。如果患者感覺到的呼吸困難評分<5 分,則吸氣閾值阻力應遞增 5%[20]。Turky 等[41]還提出了運動負荷的范圍值,當評分<5 分時,吸氣閾值訓練器的阻力增加 2 cm H2O;當感覺評分為 6~8 分時,阻力則不變;當感覺評分為 9 分或 10 分時,阻力則應降低 1~2 cm H2O。值得注意的是,不應該盲目增加運動負荷,需要對可能的不良事件進行監測。在初始住院期間嚴密監測訓練強度和患者反應,出院后則應通過電話聯系或每周評估進行跟蹤隨訪,再根據評估結果進行及時調整。
3.2 吸氣肌訓練頻率和周期
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 2 種訓練頻率及周期,一種是術前常規康復,特點是周期較長但頻率較低。例如 Hossein Pour 等[35]推薦術前 6 周,每天進行 1 次訓練;Miozzo 等[39]甚至推薦術前 12 周的訓練周期。另一種是術前強化康復訓練,周期短但頻率較高。Lai 等[42]提出術前 7 d 強化訓練,每天 2 次,每次 15~20 min 的訓練時間,并證明能縮短肺癌切除患者的住院時間。Chen 等[36]在考慮醫院、患者等因素后提出僅在術前 5 d 進行 IMT 訓練,每天訓練 2 次,每次 20 min 的訓練時間。成功證明了心臟手術患者術前 5 d 強化 IMT 可降低 PPCs 發生率和縮短住院時間。先前的研究多推薦長時間康復訓練,但有研究[36]發現當訓練超過 1 周時,患者的依賴性就會降低,這是全球普遍存在的問題。根據中國的國情及術前一般的等待時間,我們推薦術前 5 d 強化 IMT 方案。
3.3 吸氣肌訓練方式
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 3 種訓練方式:高二氧化碳過度通氣訓練、閾值負荷訓練和吸氣阻力負荷訓練。高二氧化碳過度通氣訓練一般用于提高運動員的運動技能,在心臟手術患者的術前康復中運用罕見[43]。閾值負荷訓練通常需要依賴患者的肺活量,在訓練過程中患者需要通過較高的肺活量來克服閾值阻力,通常會引起患者的不良心血管反應[44]。在心臟手術患者 IMT 的文獻回顧中,臨床研究通常選擇吸氣阻力負荷訓練[5],這種訓練方法已被證實在心臟手術患者中的運用是安全有效的。
4 吸氣肌訓練在經導管三尖瓣置換術實踐中可能面臨的挑戰和未來
加速康復外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)在結直腸手術、胰腺手術、泌尿外科手術和婦科手術中已經顯示出快速康復的好處,但是,心臟外科手術中的 ERAS 方案仍處于起步階段[45]。心臟疾病患者圍術期需要綜合的多學科協同工作,康復應該納入常規管理方案中,包括:(1)改善術前的身體和精神狀況(例如,鍛煉心肺功能并優化營養狀況);(2)標準化術中管理,微創手術和早期拔管;(3)實施結合個體化鎮痛和標準化管理程序的加速康復方案[46]。在中國,隨著 ERAS 理論在心臟外科的深入,術前 IMT 在臨床的應用仍然面臨著諸多挑戰:(1)尚未明確制定 IMT 標準。包括訓練周期、頻率、強度以及訓練后的觀察指標。主要是因為國內缺乏多中心的、前瞻性的臨床研究,現有研究普遍存在樣本量較小、對象局限的問題。心臟手術患者尤其是三尖瓣疾病患者的加速康復至今仍沒有系統的、科學的判斷標準及康復訓練方案;(2)IMT 的費用問題。涉及訓練場景、訓練費用、患者定期隨訪的交通及檢查費用;(3)患者對康復理念存在錯誤認知。通常患者認為應該保持身體處于靜止狀態以免干擾手術,這種錯誤的觀念會導致術前、術后無法有效開展 IMT;(4)缺乏應對訓練期間安全事件的干預措施。由于 IMT 主要應用于肺部疾病的患者,缺乏心臟疾病患者 IMT 的研究,所以,相較于常見的安全事件,例如頭暈、蒼白、呼吸困難、低血壓等,出現新的難以解決的安全事件,如胸骨縫合或手術傷口的變化后(疼痛、縫合裂開、胸骨“咔嗒”聲或不穩定)沒有足夠的經驗去解決[20];(5)患者訓練場地。術前 IMT 可考慮在醫護人員的監督下進行,也可以對患者進行康復教育后在家中進行訓練。Waite 等[31]開展了一項探索性研究,旨在確定基于家庭的術前 IMT 能否改善患者的功能能力。通過術前 6 周,指導患者在家中進行訓練,結果顯示能改善患者虛弱程度并縮短住院時間。但由于中國患者康復意識普遍較弱,且基層醫院和初級保健制度的不足,使患者無論在家中還是在社區醫院接受康復都難以達到理想目標。所以很難實現基于家庭或社區醫院的康復訓練;(6)圍術期疼痛管理及心理干預。入院時將可能涉及的訓練方式以及疾病知識向患者進行健康宣教,住院期間應詳細評估患者疼痛程度并及時進行處理,避免患者術后因疼痛或心理因素而減少活動。
5 小結
我們首次提出了術前 IMT 運用于 TTVR 的猜想。這種新型干預方式可能會顯著降低 TTVR 的 PPCs 發生率,但同時面臨標準制訂、圍術期康復規范、患者及醫護人員康復意識不足等挑戰。這將是一個未來的研究方向。我們已經開始該領域的研究,臨床試驗注冊號:ChiCTR2000039671。
利益沖突:無。
作者貢獻:王渝強、喻鵬銘參與本文的撰寫和修改;何成奇、陳秒、石峻、郭應強對文章的相關內容進行指導和修正。
在主動脈瓣、二尖瓣、肺動脈瓣介入治療取得成功之后,人們對應用經導管治療三尖瓣反流(tricuspid regurgitation,TR)充滿期待[1-2]。經導管三尖瓣置換術(transcatheter tricuspid valve replacement,TTVR)是干預三尖瓣疾病患者的一種創新性治療。在中國,陸方林等[3]首次報道了 TTVR 成功治療嚴重 TR 的病例。TTVR 治療雖然取得了減輕患者反流程度、改善患者癥狀、降低術后死亡率等方面的成功,但是,術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)仍是患者功能能力恢復的主要障礙[4]。心臟外科手術術前吸氣肌訓練(inspiratory muscle training,IMT)已被推薦作為干預術后PPCs的常規治療,它可以顯著提升患者吸氣肌力量和耐力、降低患者 PPCs 風險、促進患者術后快速康復[5]。目前,還沒有關于術前 IMT 應用于 TTVR 患者 PPCs 干預的臨床報道。我們首次大膽猜想術前 IMT 可能對減少 TTVR 的 PPCs 產生良好的效果,并分析其治療機制和提出治療建議。但這種康復干預目前缺乏實際的臨床研究,在實施過程中也可能會遇到未知的挑戰,這或許是一個嶄新的研究方向。
1 經導管三尖瓣置換術后患者發生術后肺部并發癥的機制
TR 是一種常見的瓣膜疾病,Stuge 等[6]估計美國的患病人數約為 160 萬人。Nath 等[7]對美國 5 223 名退伍軍人的大型超聲心動圖進行篩查,結果顯示中度及以上 TR 人群占 16%。
1.1 三尖瓣反流的病理生理機制
TR 的病因可分為原發性與繼發性,不同于左側瓣膜疾病。原發性 TR 約占 25%,通常由三尖瓣先天性異常(如 Ebstein 畸形、巨大右心房)或獲得性缺陷(風濕性、腫瘤性、創傷性、感染性心內膜炎、心內膜心肌纖維化或醫源性)引起。繼發性 TR 在臨床更為常見,約占 75%,分為左心功能不全(左心室功能不全或左側瓣膜疾病),右心室功能不全(右心室心肌病、右心室缺血、右心室容量超負荷),肺動脈高壓(慢性肺疾病、左向右分流、肺血栓栓塞癥),右心房異常(心房顫動)[8]。TR 早期通常耐受較好,無明顯臨床癥狀,但隨著三尖瓣環逐漸擴大、右心室逐漸重構,最終引起不可逆右心室心肌損害導致右心衰竭。患者早期表現腹部脹滿,進而出現肝大、下肢浮腫,到晚期出現漿膜腔積液等右心衰竭的表現。
1.2 三尖瓣反流術后出現肺部并發癥的機制
在心臟手術人群中,幾乎所有患者都出現不同程度的肺功能紊亂,約 10%~25% 的患者出現 PPCs[9]。常見 PPCs 包括吸氧難以改善的低氧血癥、氣道痙攣、肺部感染、吸入性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征、肺不張、胸腔積液、心源性肺水腫、氣胸等[10],增加死亡率、延長重癥監護病房停留時間、增加住院費用[9]。Brown 等[11]對美國 789 所醫院中 114 233 例接受冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting,CABG)的患者數據進行分析,其結果顯示 PPCs 將使患者住院費用增加 20 000 美元以上。心內直視術存在促使 PPCs 發生的危險因素,包括建立體外循環、胸骨切開、插入胸腔引流管、注入冷停搏液導致膈神經功能障礙等[12-13]。心臟疾病引起肺部結構功能改變、手術引起以膈肌為主的吸氣肌功能障礙、術后吸氣肌疲勞,都可能導致手術后肺活量與潮氣量減少,肺泡塌陷或痰液難以清除,最終引起通氣/灌注不匹配[14],增加 PPCs 發生的風險。目前,還未有針對接受 TTVR 患者 PPCs 的臨床研究報道。但大多數 TR 患者屬于功能性損害,早期往往是以呼吸困難、咳嗽咳痰為主的左心衰竭表現。隨著左心負荷的不斷增加,引起肺組織淤血、肺血管功能性與結構性改變,促進 PPCs 的發生。因此,可以推測 TR 患者屬于 PPCs 高風險群體。
1.3 三尖瓣反流的治療現狀以及經導管三尖瓣置換術的進展
繼發性 TR 是左心瓣膜病或心肌病患者的常見情況,對功能狀態和長期生存有重大影響。2014 年,美國心臟病學會/美國心臟協會指南推薦為繼發性 TR 患者采用同期三尖瓣修復手術,即為接受左側瓣膜手術的患者,不論三尖瓣環擴張程度而同時進行三尖瓣環修復成形[1],旨在防止演變為嚴重 TR 和右心室功能障礙,避免日后再次進行三尖瓣手術。Brescia 等[15]審查接受同期三尖瓣修復手術的結果,發現 30 d 死亡率為 0.6%,5 年生存率為 92%±5%,采用同期手術可取得較好的結果。然而,孤立三尖瓣置換/修復手術仍然較少(約占所有三尖瓣手術的 20%)[16]。孤立三尖瓣手術系列結果顯示,住院死亡率為 2%~9.8%,具有較高手術風險,尤其是既往心內直視手術的患者[16-18]。在過去的 10 年里,瓣膜介入手術取得了巨大的發展。Doenst 等[19]對經導管主動脈瓣置換(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)和外科主動脈瓣置換術(surgical aortic valve replacement,SAVR)進行比較,發現低、中、高風險人群應用 TAVR 的效果受到廣泛認可。主動脈瓣、二尖瓣、肺動脈瓣介入治療取得成功之后[1-2],經導管治療的方案也逐步應用于 TR。嚴重 TR 和既往行心內直視手術的患者通常被認為是高手術風險人群,因此更適合采用侵入性較小的經導管技術。繼發性 TR 和進行性右心室功能障礙并伴有右心衰竭的患者,盡管有最佳的藥物治療推薦指南,如果沒有明確孤立三尖瓣手術指征,也可能從基于導管的介入治療中受益[8]。陸方林等[3]于 2020 年首次報道了使用 LUX-Valve 瓣膜進行 TTVR 治療嚴重 TR 的案例。這些發現為介入治療 TR 提供了臨床實踐指導的意義,可能在未來得到廣泛應用。然而,經導管治療 TR 仍然是一個重大的持續挑戰,這也包括評估新療法的有效性、PPCs 發生率以及死亡率。Weiner 提出心臟手術后胸腔變化引起的 PPCs 是術后并發癥發生和死亡的最主要原因[20]。因此,需要更大樣本量的前瞻性研究、超聲心動圖測量和更長期的隨訪,積極探索術前 IMT 是否可以降低 TTVR 患者 PPCs 風險,以更好地評估介入治療改善心力衰竭和提高患者生活質量方面的有效性和安全性。
2 既往術前吸氣肌訓練干預心臟手術術后肺部并發癥的研究
IMT 是一種用于增加以膈肌為主的吸氣肌和其它吸氣輔助肌肉的強度或耐力的訓練方式[21]。吸氣肌和骨骼肌一樣,可以通過鍛煉提高其肌肉力量和耐力。心臟手術人群進行術前 IMT 降低 PPCs 風險的大量循證證據,對我們為 TTVR 患者進行術前 IMT 猜想提供了重要借鑒意義[22-23]。
2.1 吸氣肌訓練作用
IMT 對心臟術后患者的呼吸功能狀態有重大影響。終末期嚴重三尖瓣疾病常合并心力衰竭,心力衰竭患者的呼吸困難和運動耐力的受限都與吸氣肌功能障礙有關[24]。IMT 可有效改善吸氣肌的血流灌注、增強肌纖維的密度和強度、有效提高吸氣肌的耐力、減少因吸氣肌疲勞或障礙引起的肺容積減少,同時增加參與氣體交換的肺泡數、促進肺膨脹且有助于排出分泌物。這既提高了肺通氣能力,又提高了肺換氣能力,最終增加吸氣功能儲備和吸氣肌抗疲勞能力[25]。這種吸氣肌功能能力的改善可以顯著減少心臟術后患者 PPCs 的發生[5]。
2.2 吸氣肌訓練方式
IMT 主要包括力量訓練與耐力訓練。常見的訓練方式包括以下 3 種:(1)高二氧化碳過度通氣訓練[23]:要求在固定時間內(通常為 15~20 min)以最大自主通氣量進行呼吸訓練,相當于耐力訓練,但是該方法主要用于提高運動員的專項運動技能;(2)閾值負荷訓練[26]:使用一種含有單向閥的裝置,閥門在吸氣開始時保持關閉狀態,訓練中依靠在彈簧加載的閥門上吸氣,直到產生足夠吸氣壓力才允許氣體流動。而呼氣時,單向閥打開,這一階段不會受到任何阻力;(3)吸氣阻力負荷訓練[27]:個體通過一個帶有可變直徑小孔的裝置進行吸氣肌抗阻訓練,對于給定的氣流,孔徑越小,負荷就越大。
2.3 吸氣肌訓練時機
IMT 在心臟術前、術后患者的應用皆有報道。Cargnin 等[20]的研究分析了 IMT 在心臟瓣膜置換術后的效果。該康復干預方案設定在患者術后 3 d 開始進行 IMT 訓練,每日 2 次,共 4 周。發現能有效地將吸氣肌力和肺功能恢復到術前水平。Nardi 等[28]開展了一項關于術前 IMT 的臨床試驗,分別采用術前 IMT、術前 IMT 配合運動訓練和圍術期標準護理方案。該研究發現無論是在心臟手術之前或之后,接受 IMT 的患者都可以觀察到實質性的獲益。Gomes Neto等[5]對術前、術后 IMT 進行了系統性回顧,其中 4 項研究為術前 IMT(416 例),3 項研究為術后 IMT(115 例),1 項研究為術前、術后都應用 IMT(43 例)。結果顯示心臟手術患者術前 IMT 可顯著提高吸氣肌力、耐力、用力肺活量、1 秒用力呼氣量,降低 PPCs 的風險與縮短術后住院時間。心臟手術患者術后 IMT 對最大吸氣壓、潮氣量和最大呼氣峰流速均有明顯改善。提示術前保持足夠的呼吸肌力和產生足夠肺容量的能力可能對 PPCs 的發展具有保護作用。
傳統上一直在努力通過術后干預改善恢復過程,但事實上,身體功能的主要決定因素(運動、營養和心理狀態)是手術結果不佳的風險因素,也是潛在可優化的因素[29]。這種認識引起觀念上的轉變,從試圖術后恢復身體功能轉向術前提升的策略。術前康復的目標是改善適應身體壓力的能力和保持生理儲備量,以優化術后恢復情況[30]。等待心臟手術的時間,對患者來說是一個非常不確定的時期,患者在術前經常被安排進行充分的檢查。往往伴隨著健康威脅而來的無能為力和自尊心下降,個人積極參與準備過程可能會帶來身體以外(心理上)的好處,并緩解圍術期的情緒困擾[29]。對等待手術的患者進行干預,存在實現術前功能能力的優化,并減少術后并發癥的可能性[31]。術前康復早在骨科患者中得到研究,并已證明對術后康復的需求顯著降低[32]。2011 年一篇關于術前康復的 Meta 分析[33]結果表明術前康復可有效降低心臟和腹部手術患者 PPCs 發生率并縮短住院時間,納入的 4 項研究中均包含 IMT 為干預措施。2020 年最新一項 Meta 分析[25]評價心臟手術患者術前鍛煉與術后康復的關系,結果顯示術后住 ICU 時間、軀體功能有顯著性差異,提示術前進行 IMT 可能是更加合適的時機。
3 關于經導管三尖瓣置換術前吸氣肌訓練的康復方案建議
結合近 5 年發表的心臟手術術前IMT 干預的隨機對照研究和系統回顧性研究可以發現,現有研究并沒有達成統一訓練標準。但是,根據先前的可行性和有效性研究的證據,我們對 TTVR 患者術前 IMT 的具體方案做出以下建議。
3.1 吸氣肌訓練強度
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 3 種不同強度,通常以最大吸氣壓力為衡量標準,分為低強度負荷(15% 最大吸氣壓力)[34];中等強度負荷(30%~40% 最大吸氣壓力)[22, 35-37];逐漸增加至高強度負荷(通常以 50% 為初始值,逐漸增加至 80%~90%)[38-40],但并沒有研究明確指出 3 種強度中何種訓練強度為最優方案,目前以中等強度 IMT 使用最為多見。IMT 的強度可結合使用 Brog 量表中的呼吸困難評分進行調整,這是一種與患者功能能力有關的主觀評分,還可以用于評估患者訓練過程中是否存在發生安全事件的風險。如果患者感覺到的呼吸困難評分<5 分,則吸氣閾值阻力應遞增 5%[20]。Turky 等[41]還提出了運動負荷的范圍值,當評分<5 分時,吸氣閾值訓練器的阻力增加 2 cm H2O;當感覺評分為 6~8 分時,阻力則不變;當感覺評分為 9 分或 10 分時,阻力則應降低 1~2 cm H2O。值得注意的是,不應該盲目增加運動負荷,需要對可能的不良事件進行監測。在初始住院期間嚴密監測訓練強度和患者反應,出院后則應通過電話聯系或每周評估進行跟蹤隨訪,再根據評估結果進行及時調整。
3.2 吸氣肌訓練頻率和周期
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 2 種訓練頻率及周期,一種是術前常規康復,特點是周期較長但頻率較低。例如 Hossein Pour 等[35]推薦術前 6 周,每天進行 1 次訓練;Miozzo 等[39]甚至推薦術前 12 周的訓練周期。另一種是術前強化康復訓練,周期短但頻率較高。Lai 等[42]提出術前 7 d 強化訓練,每天 2 次,每次 15~20 min 的訓練時間,并證明能縮短肺癌切除患者的住院時間。Chen 等[36]在考慮醫院、患者等因素后提出僅在術前 5 d 進行 IMT 訓練,每天訓練 2 次,每次 20 min 的訓練時間。成功證明了心臟手術患者術前 5 d 強化 IMT 可降低 PPCs 發生率和縮短住院時間。先前的研究多推薦長時間康復訓練,但有研究[36]發現當訓練超過 1 周時,患者的依賴性就會降低,這是全球普遍存在的問題。根據中國的國情及術前一般的等待時間,我們推薦術前 5 d 強化 IMT 方案。
3.3 吸氣肌訓練方式
現有 IMT 在術前康復干預方案中,主要有 3 種訓練方式:高二氧化碳過度通氣訓練、閾值負荷訓練和吸氣阻力負荷訓練。高二氧化碳過度通氣訓練一般用于提高運動員的運動技能,在心臟手術患者的術前康復中運用罕見[43]。閾值負荷訓練通常需要依賴患者的肺活量,在訓練過程中患者需要通過較高的肺活量來克服閾值阻力,通常會引起患者的不良心血管反應[44]。在心臟手術患者 IMT 的文獻回顧中,臨床研究通常選擇吸氣阻力負荷訓練[5],這種訓練方法已被證實在心臟手術患者中的運用是安全有效的。
4 吸氣肌訓練在經導管三尖瓣置換術實踐中可能面臨的挑戰和未來
加速康復外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)在結直腸手術、胰腺手術、泌尿外科手術和婦科手術中已經顯示出快速康復的好處,但是,心臟外科手術中的 ERAS 方案仍處于起步階段[45]。心臟疾病患者圍術期需要綜合的多學科協同工作,康復應該納入常規管理方案中,包括:(1)改善術前的身體和精神狀況(例如,鍛煉心肺功能并優化營養狀況);(2)標準化術中管理,微創手術和早期拔管;(3)實施結合個體化鎮痛和標準化管理程序的加速康復方案[46]。在中國,隨著 ERAS 理論在心臟外科的深入,術前 IMT 在臨床的應用仍然面臨著諸多挑戰:(1)尚未明確制定 IMT 標準。包括訓練周期、頻率、強度以及訓練后的觀察指標。主要是因為國內缺乏多中心的、前瞻性的臨床研究,現有研究普遍存在樣本量較小、對象局限的問題。心臟手術患者尤其是三尖瓣疾病患者的加速康復至今仍沒有系統的、科學的判斷標準及康復訓練方案;(2)IMT 的費用問題。涉及訓練場景、訓練費用、患者定期隨訪的交通及檢查費用;(3)患者對康復理念存在錯誤認知。通常患者認為應該保持身體處于靜止狀態以免干擾手術,這種錯誤的觀念會導致術前、術后無法有效開展 IMT;(4)缺乏應對訓練期間安全事件的干預措施。由于 IMT 主要應用于肺部疾病的患者,缺乏心臟疾病患者 IMT 的研究,所以,相較于常見的安全事件,例如頭暈、蒼白、呼吸困難、低血壓等,出現新的難以解決的安全事件,如胸骨縫合或手術傷口的變化后(疼痛、縫合裂開、胸骨“咔嗒”聲或不穩定)沒有足夠的經驗去解決[20];(5)患者訓練場地。術前 IMT 可考慮在醫護人員的監督下進行,也可以對患者進行康復教育后在家中進行訓練。Waite 等[31]開展了一項探索性研究,旨在確定基于家庭的術前 IMT 能否改善患者的功能能力。通過術前 6 周,指導患者在家中進行訓練,結果顯示能改善患者虛弱程度并縮短住院時間。但由于中國患者康復意識普遍較弱,且基層醫院和初級保健制度的不足,使患者無論在家中還是在社區醫院接受康復都難以達到理想目標。所以很難實現基于家庭或社區醫院的康復訓練;(6)圍術期疼痛管理及心理干預。入院時將可能涉及的訓練方式以及疾病知識向患者進行健康宣教,住院期間應詳細評估患者疼痛程度并及時進行處理,避免患者術后因疼痛或心理因素而減少活動。
5 小結
我們首次提出了術前 IMT 運用于 TTVR 的猜想。這種新型干預方式可能會顯著降低 TTVR 的 PPCs 發生率,但同時面臨標準制訂、圍術期康復規范、患者及醫護人員康復意識不足等挑戰。這將是一個未來的研究方向。我們已經開始該領域的研究,臨床試驗注冊號:ChiCTR2000039671。
利益沖突:無。
作者貢獻:王渝強、喻鵬銘參與本文的撰寫和修改;何成奇、陳秒、石峻、郭應強對文章的相關內容進行指導和修正。