血流限制訓練在ICU患者中的應用效果觀察

楊 寧，唐 晟，馬燕蘭，趙宏宇，曹玉蕤

1 解放軍醫學院，北京 100853；2 解放軍總醫院第一醫學中心 重癥醫學科，北京 100853；3 解放軍總醫院 衛勤訓練中心，北京 100853

ICU患者病情危重，臥床時間長，容易發生ICU獲得性肌無力(ICU-acquired weakness，ICUAW)。據報道，完全制動后肌力每周下降10% ～15%，3 ～ 5周內肌力下降近50%，僅兩個月肌肉體積就會減半[1-2]。ICU-AW會導致患者機械通氣時間延長、ICU住院時間延長、住院費用增加、死亡風險增加、軀體功能受損和生活質量下降[3]。早期肢體鍛煉可有效預防ICU-AW[4]。美國運動醫學會建議，抗阻運動的阻力負荷達到單次重復最大負荷的60% ～ 85%時，才能增強肌肉力量和質量[5]。但ICU患者因病情限制無法實現高負荷抗阻訓練，傳統康復鍛煉雖是目前ICU患者的最佳康復方法，但其作用效果有限[6]。為取得快速顯著的鍛煉效果，血流限制訓練(blood flow restriction training，BFRT)被應用于骨關節疾病、脊髓損傷、老年肌少癥、腎病、心腦血管疾病等的康復治療中，研究顯示BFRT可有效提升患者的肌肉質量和力量。BFRT是指在運動期間通過特殊加壓裝置，對肢體近心端進行加壓捆綁，阻斷部分動脈血流從而增強代謝的一種高效訓練方式[7]。研究顯示，BFRT結合低強度抗阻訓練可達到與高負荷抗阻訓練相似的效果，可改善肌肉萎縮，增強肌力[8]?？紤]到袖帶寬度和個體差異等因素，文獻推薦使用肢體閉塞壓確定BFRT壓力，施加40% ～80%肢體閉塞壓(limb occlusion pressure，LOP)的袖帶壓力進行訓練是安全有效的[9-11]。一項研究表明為ICU老年昏迷患者實施80%LOP的BFRT可延緩其肌肉衰弱[12]。為ICU患者的安全考慮，本研究選取60%LOP組、40%LOP組與不阻斷組的效果指標進行比較，旨在確定以上兩種壓力是否有效，為預防ICU-AW提供簡便有效的鍛煉方法。

對象與方法

1 研究對象 選取2021年1月- 2022年1月在北京市某三甲醫院重癥醫學科接受治療的患者45例進行隨機對照試驗。按計算機隨機法將患者分為60%LOP組、40%LOP組和對照組，每組15例。本研究采用雙盲，對研究對象和結局指標評估者采取盲法。研究經醫院倫理委員會審核批準(倫審第S2021-013-02號)，所有患者或其家屬均簽署知情同意書。納入標準：1)年齡18 ～ 85歲；2)入ICU時間＞24 h；3)生命體征平穩，2 h內未使用血管活性藥物或增加血管活性藥物劑量；4)置有動脈血壓監測裝置；5)雙下肢大腿皮膚完好無破損。排除標準：1)病例記錄和(或)超聲科醫生診斷的下肢深靜脈血栓等血管疾??；2)因下肢骨折、骨折病史或水腫等不宜活動。剔除標準：1)入ICU＜7 d；2)患者或家屬主動提出退出試驗；3)放棄治療；4)預后不良；5)死亡。

2 肢體活動方法 三組患者均接受ICU常規護理，主要包括：1)24 h持續心電監測；2)保持呼吸道通暢，定時翻身拍背，必要時吸痰；3)定時口腔護理、會陰護理等；4)常規康復措施：每天兩次抗血栓壓力泵治療，每次20 min。活動時患者呈仰臥位，撤出翻身墊枕，床頭抬高30°。對照組：昏迷或鎮靜等意識不清患者由護士握住患者足部緩慢上抬，每次活動都包含髖關節的前屈，膝關節的屈曲、伸直，踝關節的趾屈和背伸，此類動作共做4組，組間歇息30 s，每組活動次數分別為30次、15次、15次、15次，一側結束后間歇3 min進行另一側下肢活動[13]。清醒患者在護士指導下獨立完成上述鍛煉。為減少對活動的干擾，每天活動時間為20：00，每次活動時間為20 min[14]。實驗組：在患者雙下肢依次捆綁充氣袖帶進行訓練。具體操作過程如下：1)首先將充氣袖帶綁在患者大腿根部備用。用手持式超聲探頭涂抹耦合劑后輕置于患者足背動脈，在脈搏明顯搏動處用記號筆做好標記，以便后期定位。然后一手將超聲探頭放到足背動脈處，另一手給袖帶充氣，隨著袖帶壓力增加，足背動脈搏動減弱，當脈搏完全消失時，停止充氣，此時壓力表盤上的數字便是下肢肢體閉塞壓[15]。兩個實驗組施加的壓力分別為60%LOP、40%LOP。2)LOP穩定在設定壓力下，護士指導或輔助患者進行肢體活動，活動次數和時間同對照組?；顒舆^程中通過心電監護儀嚴密觀察心率、動態血壓、呼吸及脈搏氧濃度變化，詢問患者有無疼痛等不適感。以上訓練完畢，解除綁帶，觀察捆綁處皮膚是否完好，協助患者取舒適體位?；颊咤憻捊K止條件：入住ICU＜14 d者鍛煉至出ICU；入住ICU≥14 d者鍛煉14 d。活動啟動時機：入ICU 24 ～ 48 h內，生命體征穩定；活動暫停時機：生命體征明顯波動，具體指標符合下列1項：心率＜40/min或＞130/min；新的心律失常；可疑急性心肌梗死、急性心力衰竭；收縮壓＞180 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；舒張壓＞110 mmHg；平均動脈壓＜60 mmHg；血壓指標升高/降低超過靜息時的30%；2 h內新使用血管活性藥或血管活性藥物劑量增加；呼吸頻率＜5次/min或＞30次/min，或出現呼吸困難；SpO2＜88%；人機對抗；存在其他預后險惡的因素。出現活動暫停時機時，當天活動立即停止，后續是否繼續需與醫生探討病情后由醫生決定。

3 效果評定方法 肌力評分： 采用醫學研究理事會評分(Medical Research Council score，MRCScore)評估患者右下肢肌力，3個項目分別為髖關節屈曲、膝關節屈曲和伸展、踝關節趾屈和背伸，每項分值0 ～ 5分：0分為無明顯肌肉收縮；1分為可見或可觸及肌肉收縮，但無肢體活動；2分為肢體可活動，但不能對抗重力；3分為可對抗重力；4分為可對抗重力和部分阻力；5分為能完全抵抗阻力；3個項目滿分15分。三組患者分別于干預前后進行肌力評定，由專人負責評估記錄。肌肉指標：采用邁瑞TE7彩超儀分別在干預前、干預第3天、干預第5天、干預第7天、出ICU時對患者右下肢肌肉參數進行測量?；颊叱恃雠P位，床頭抬高30°。每次由3名研究人員獨立進行，取其平均值(圖1)。1)股直肌橫截面積(rectus femoris cross-sectional area，RF-CSA)、股直肌肌肉厚度(rectus femoris muscle thickness，RF-MT)：患者雙下肢放松伸直，在其髂前上棘與髕骨上緣連線的下1/3處，用記號筆做好標記，以便后期重復測量[16]。將涂有耦合劑的L12-3高頻線陣探頭輕置于標記處，使探頭輕觸皮膚90°垂直于皮膚表面，待屏幕顯示清晰肢體橫軸圖像，將其凍結，描跡出RF-CSA，采用距離工具測得RF-MT。2)腓腸肌內側頭橫截面積(medial gastrocnemius cross-sectional area，MG-CSA)、腓腸肌內側頭肌肉厚度(medial gastrocnemius muscle thickness，MG-MT)：患者雙下肢放松伸直稍外旋，在其腘橫紋與外踝連線的上1/3處做好標記并將探頭輕置于此處[17]，凍結清晰圖像，描跡出MG-CSA，測量出MG-MT。安全性評估如下。1)袖帶捆綁處皮膚損傷發生率：每次干預前后護士觀察患者大腿近端皮膚情況并記錄；2)下肢深靜脈血栓發生率：研究人員在患者出ICU當天進行超聲評估。

圖1 大腿(A)超聲橫切面(1-面積：RF-CSA；2：RF-MT)和小腿(B)超聲橫切面(1-面積：MG-CSA；2：MG-MT)Fig.1 Ultrasound cross section of the thigh (A; 1-area: RF-CSA; 2:RF-MT) and the calf (B; 1-area: MG-CSA; 2: MG-MT)

4 統計學分析 使用SPSS26.0進行研究資料分析。研究資料中的計量數據，均先行正態性檢驗。正態計量資料以±s表示，多組間的比較采用單因素方差分析(統計量為F) + 兩兩比較LSD-t檢驗(統計量為LSD-t)。重復觀測資料行重復測量方差分析(統計量為F) + 兩兩組間比較LSD-t檢驗(統計量為LSD-t) + 兩兩時間比較差值t檢驗(統計量為t)。偏態資料以Md(IQR)表示，多組比較為Kruskal-Wallis秩檢驗(Kruskal-Wallis test for independent samples，統計量為H)。計數資料以例數(百分比)表示，比較為χ2檢驗或校正χ2檢驗。統計檢驗水準α=0.05，均為雙側檢驗。重復測量分析和分割檢驗的多次比較按Bonferroni校正法進行檢驗水準調整，α'=0.05/n，n為多次比較的次數。

結 果

1 三組基線資料比較 研究共納入45例ICU患者，每組15例。其中60%LOP組剔除入ICU＜7 d者4例，心力衰竭預后不良1例；40%LOP組剔除入ICU＜7 d者4例，多器官功能衰竭死亡1例；對照組剔除入ICU＜7 d者5例，共剔除15例。最終收集病例30例，每組10例。三組年齡、性別、體質量指數、入ICU時APACHEⅡ評分、是否手術治療、是否使用呼吸機、診斷等一般資料差異均無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

表1 三組基線資料比較(n=30)Tab. 1 Comparison of baseline data between the three groups (n=30)

2 三組右下肢干預前后MRC-Score(肌力)比較三組MRC-Score組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。60%LOP組干預后的MRC-Score與干預前相比顯著增加(P＜0.05)。說明60%LOP作用下進行BFRT對患者肌力有促進作用。見表2。

表2 三組右下肢干預前后MRC-Score比較[Md(IQR)]Tab. 2 Comparison of MRC-score of right lower limb before and after intervention between the three groups (Md[IQR])

3 三組右下肢肌肉指標比較 三組肌肉參數組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)，RF-CSA和RF-MT組內前后比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。對照組中除RF-MT外，RF-CSA、MG-CSA、MG-MT在干預后各時間點與干預前相比均減少(P＜0.05)。實驗組中，60%LOP組各時間點肌肉參數無變化(P＞0.05)，40%LOP組的腓腸肌內側頭指標部分時間點與干預前相比減少(P＜0.05)。說明對照組肌肉指標隨時間延長而衰減，實驗組肌肉指標隨時間延長未發生明顯變化，60%LOP壓力下進行BFRT對肌肉有維持作用。見表3。

表3 三組右下肢肌肉指標比較Tab. 3 Comparison of muscle index of right lower limb between the three groups

4 三組各肌肉參數干預前后差值比較 為更直觀地比較各組肌肉參數干預前后的變化，我們計算了肌肉參數干預前后差值，見表4。三組MG-CSA差值均增加，實驗組MG-CSA差值小于對照組(P＜0.05)，60%LOP組較40%LOP組更小。提示MG-CSA衰減速度60%LOP組＜40%LOP組＜對照組。對照組MG-MT干預前后差值大于60%LOP組(P＜0.05)，與40%LOP組相比差異無統計學意義(P＞0.05)。提示對照組和40%LOP組MG-MT干預后均較干預前減少，60%LOP組干預前后未見明顯變化。見表4。

表4 三組各肌肉參數干預前后差值比較[Md(IQR)]Tab. 4 Comparison of changes in muscle parameters before and after intervention between the three groups (Md[IQR])

5 不良反應發生情況 納入研究的患者均未發生皮膚損傷和下肢深靜脈血栓。此訓練方法安全性較好。

討 論

BFRT于1966年起源于日本，隨后逐步擴展應用于競技體育[18]、運動健身[19]、康復醫學[20]領域。據報道，在科學指導下BFRT可達到安全有益的效果[21]。ICU患者臥床時間長，易發生ICUAW，導致ICU住院時間和機械通氣時間延長[3]，且ICU患者病情復雜，常規干預活動并不能完全在ICU中展開。因此，適合ICU患者的有效肢體活動措施有待研究開展。2019年，BFRT首次被報道應用于ICU患者，研究者得出有效結論[12]。本研究旨在進一步探究BFRT在ICU患者中的應用效果。

下肢60%LOP的BFRT可增強ICU患者肌肉力量。本研究結果顯示，60%LOP組干預后的MRC-Score與干預前相比顯著增加(P＜0.05)。說明60%LOP作用下進行BFRT對患者肌力有促進作用。Rodrigo-Mallorca等[22]通過對文獻系統評價也發現低強度血流限制訓練(low intensity blood flow restriction training，LI-BFRT)可以誘導肌肉力量的增加，其作用與傳統的高強度阻力訓練相似。1例91歲老年男性肌少癥病例報道表明，與低強度鍛煉相比，LI-BFRT可以改善老年肌少癥患者的肌力、肌肉質量等，研究者還表示LIBFRT應被視為預防肌肉衰減和促進虛弱老年人功能健康的替代方案[23]。Alves等[24]將艾滋病患者分為血流限制阻力訓練組和傳統阻力訓練組，兩組患者均進行為期12周的鍛煉，每周訓練3次，包括雙側肘部伸展和屈曲、單側屈曲和雙側膝關節伸展。干預前進行肌肉力量最大重復次數測試，之后在第6、21、36次訓練課上分別進行肌肉力量最大重復次數測試，干預后兩訓練組患者肌肉力量均增加。這些結果表明，這兩種阻力訓練都對艾滋病患者肌肉力量有促進作用。該研究證明，血流限制阻力訓練是身體虛弱、無法參加常規力量訓練計劃患者的有效替代方案。

下肢BFRT可能對ICU患者肌肉質量有維持作用，這與Barbalho等[12]的研究結果相似。Barbalho等在20例ICU老年昏迷患者入住ICU期間為其被動活動下肢，僅對一側肢體增加血流限制，定期測量大腿肌肉厚度和大腿周長，最終結果顯示，盡管兩側肢體均出現萎縮，但BFRT側肢體的萎縮率較低。本研究結果提示MG-CSA衰減速度60%LOP組＜40%LOP組＜對照組，這說明實驗組與對照組相比對MG質量起一定維持作用，進而說明BFRT可延緩小腿肌肉萎縮，其中60%LOP的BFRT作用效果更顯著。有報道稱，對脊髓損傷患者進行功能性電刺激時，應用BFRT可以引起更強的代謝，也可以增加肌肉厚度[25]。BFRT對其他疾病患者也有相同的作用效果[26-28]。Corrêa等[28]通過對90例慢性腎病合并高血壓患者進行每周3次、為期6個月的BFRT，發現低負荷BFRT可控制血壓，預防腎功能下降，是一種有效的非藥物治療措施。

下肢BFRT在ICU患者應用期間未觀察到不良反應。本研究過程中所有患者袖帶捆綁處皮膚未發現破損、皮下淤血等皮膚損傷現象，患者出ICU時研究人員進行超聲評估也未發現下肢深靜脈血栓形成，并且活動期間患者也未出現暫停時機。2016年，日本研究者針對全國范圍內12 827例血流限制訓練使用者展開普查，調查結果顯示無腦出血、腦梗死、血栓形成、橫紋肌溶解等嚴重不良反應發生[19]。Minniti等[29]認為，根據文獻循證結果和骨骼肌肉疾病等患者的使用效果來看，BFRT似乎是一種安全的康復干預措施。然而，鑒于研究的樣本量受限，研究患者群體缺乏異質性，需要擴大樣本量進一步研究才能做出明確的解釋和研究結論?？傮w而言，在禁忌證篩查、合適的運動處方和醫護人員專業監督的前提下，BFRT的風險不會比其他運動訓練更高[30-31]。

綜上所述，本研究將國外研究者根據現有文獻總結出的BFRT方法應用于ICU患者下肢活動中[18,29,32]，BFRT應用期間未觀察到患者發生不良反應，研究還發現與對照組相比，施加60%LOP的BFRT可顯著提高ICU患者下肢肌力，ICU患者進行下肢BFRT可延緩肌肉衰減，其中60%LOP較40%LOP作用更顯著。本研究的局限性在于ICU患者病情危重，符合研究要求的患者有限，導致樣本量偏小。我們建議日后進行多中心大樣本研究，篩選ICU住院時間較長的患者，進一步觀察肌肉參數隨時間的變化情況，驗證本研究有效性結論，從而推動ICU重癥患者康復研究進程，為ICU康復注入新方法，加速ICU患者肢體康復。