门诊和住院运动锻炼为核心的整体管理对慢性心力衰竭患者心脏康复治疗效果影响的临床研究*

时间：2024-08-31

张振英，孙兴国,2 ，席家宁，冯静，孙晓静，刘艳玲

（1．首都医科大学附属北京康复医院心脏康复中心，北京 100144；2. 国家心血管病中心，中国医学科学院阜外医院，北京协和医学院，心血管疾病国家重点实验室，国家心血管疾病临床医学研究中心，北京 100037）

慢性心力衰竭（chronic heart failure, CHF）是各种心脏疾病的严重和终末阶段，发病率较高，严重影响患者生活质量，已成为重大的公共卫生问题。运动康复是CHF重要的二级预防内容，大量研究证实运动康复可降低CHF患者的病死率，减少反复住院次数，改善患者运动耐力及生活质量，因此国内外指南均把运动康复列为稳定型CHF的IA类推荐[1-3]。但目前我国CHF患者运动康复仍处于发展阶段，仅在少数地区开展，未得到大多数地区及医院的重视；三级医院因其患者众多，住院时间短，无法有效开展心脏康复；因此探讨多种模式的康复治疗对促进心脏康复的有效开展非常重要。门诊康复不需要住院，更接近家庭，可更好的调动患者康复治疗的积极性，降低患者和社会经济负担。我们前期工作发现住院运动康复显著改善CHF患者运动能力，改善生活质量[4,5]，但门诊康复和住院康复是否具有同样的康复治疗效果目前未见相关报道。本研究拟以稳定性CHF患者（纽约心功能分级II-III级）为研究对象，根据运动心肺功能制定个体化运动负荷（自行车功率）的运动处方，观察门诊运动康复对CHF患者心肺功能、运动耐力和生活质量的影响，探讨门诊运动康复与住院运动康复对康复治疗效果的影响，为心脏康复的有效开展提供指导。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2015 年9 月至2018 年9 月间在首都医科大学附属北京康复医院治疗临床诊断为CHF[6]患者36 例。入选标准：（1）临床症状、体征稳定1个月以上；（2）纽约心功能分级II-III级；（3）超声心动图提示左心扩大，左心室射血分数（left ventricular ejection fraction, LVEF）<45%。排除标准：（1）不稳定性心绞痛，急性心肌梗死；（2）恶性心律失常，高度房室传导阻滞；（3）血流动力学不稳定，未控制的高血压；（4）急性心包炎、严重的瓣膜性心脏病；（5）慢性阻塞性肺病、肺心病或肺血管疾病；（6）血栓性静脉炎或心内血栓；（7）间歇性跛行，下肢不稳定性疾病等。

1.2 研究方法

入院后详细询问稳定性CHF患者病史，获取基本临床资料，包括性别、年龄、身高、体重、吸烟史、病因学等，并根据身高和体重计算体质指数（body mass index, BMI）：BMI （kg/ m2）=体重/身高2。实验前所有患者进行综合评估，包括心肺运动实验（cardiopulmonary exercise testing, CPET）、超声心动图、6 min步行距离（6 minute walking distance, 6MWD）、Minnesota心力衰竭患者生活质量（quality of life, QoL）评分等指标，之后按照随机原则和患者参与意愿将CHF患者分为3组：对照组（n=12）：进行除运动锻炼治疗之外的常规心脏康复指导；住院运动康复组（n=12）：患者在我院住院进行运动锻炼为核心的心脏康复；门诊运动康复组(n=12）：患者在我院门诊进行运动锻炼为核心的心脏康复。根据CPET检查结果精准制定个体化运动处方进行运动康复治疗。本研究尊重患者自主参与的权利，所有参与者于治疗前签署心脏运动康复知情同意书，并通过医院伦理委员会审核。3组患者性别、年龄、BMI、吸烟史、病因比较，差异均无统计学意义（P>0.05，表1）。

1.3 CPET方案及数据标准化分析

1.3.1 CPET 测定

使用德国耶格（Jaeger）公司MasterScreen 型全导联心电图、无创血压、氧饱和度和气体交换测定的心肺运动系统，每天严格分级多级定标后用于临床患者检查[8]。所有患者签署知情同意书之后，首先坐位完成全套静态肺功能检查，继而坐到功率自行车上同时记录12 导联心电图、无创血压、氧饱和度、各项肺通气和气体交换等指标。按照Harbor-UCLA 医学中心标准连续递增功率方案完成症状限制性CPET[7-10]：先记录静息3 min；然后，以60 r/min 蹬车速率无负荷热身3 min；根据患者年龄、性别和估计的功能状态预设功率自行车功率递增速率10～30 W/min，使患者在6～10 min 内达到症状限制性最大极限CPET，获得最大运动功率，继续记录恢复期5～10 min。

1.3.2 CPET 数据分析和无氧阈测定方法

按照美国加州大学洛杉矶分校（Harbor-UCLA）医学中心FDA 临床试验CPET 数据分析解读标准化原则[9-13]，从生产厂家软件系统导出所有测定指标的每次呼吸数据（breath-by-breath），经每秒分切（second-by-second）之后，再用10 s平均数据来制图和结果分析。摄氧量（oxygen uptake，）、二氧化碳排出量（carbon dioxide output,）等指标通过电脑Breath-by-Breath法计算得出。通过计算峰值运动时最大连续30 s的平均摄氧量得出峰值摄氧量（Peak）[9-13]。将-vs-数据做图用V-slope 法测得无氧阈（anaerobic threshold, AT ）[14]，即运动过程中二氧化碳排出量显著高于摄氧量时的摄氧量10 s平均值。AT、Peak、峰值氧脉搏、峰值功率等均表示为实测值和占预计值的百分数（%pred=实测值/预计值×100%）[12,13]。

1.4 心脏康复治疗及个体化运动康复处方制定

1.4.1 心脏康复治疗

在进行心脏康复治疗前，首先对患者的一般状况进行评估，包括患者基础疾病、合并症、心血管相关症状、用药、心血管疾病危险因素等。心脏康复治疗包括运动、药物、营养、心理及戒烟等整体康复方案[15]，进行健康知识教育，树立患者对心脏病及其治疗的正确认识，进行鼓励式对话，指导饮食调整，控制心血管危险因素，倡导健康生活方式，纠正不良行为，缓解精神压力，减轻患者焦虑或抑郁状态。对照组采用不包含运动的所有康复治疗措施；门诊和住院运动康复组采用包含运动的所有康复治疗措施。

1.4.2 个体化精准运动处方制定

门诊和住院运动康复患者均进行运动为核心的整体康复治疗，根据CPET制定个体化运动康复处方：运动强度为AT以上Δ50%功率强度[4,5]，Δ50% 功率=[（无氧阈测定功率 - 功率递增速率×0.75） + （极限运动测定功率 - 功率递增速率×0.75）] / 2。根据CPET客观定量评估制定个体化运动处方进行运动康复治疗，运动时间30 min/d，外加5 min 热身运动和5 min 休整期，共计40 min；每周运动频率5 d；运动治疗周期12 周。

1.5 超声心动图

所有患者分别在康复治疗前、后于本院超声室检测患者左心室舒张末期内径（left ventricular end diastolic dimension, LVEDD）、左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）等心功能指标。

1.6 6 min步行试验

所有患者分别在康复治疗前、后采用6 min步行试验评价病人6MWD。请患者站在起步线上，开始走即计时。患者在区间内尽自己体能往返行走。监测并记录患者血压、心率、血氧饱和度。结束后，计算患者6MWD。

Tab. 1 Comparison of characteristics among 3 groups of patients with chronic heart failure (n=12)

1.7 QoL 评分

所有患者分别在康复治疗前、后采用Minnesota心力衰竭生活质量问卷表（minnesota living with heart failure questionaire）评价生活质量情况，计算QoL评分。

1.8 统计学处理

计量资料以均值±标准差（±s）表示，采用SPSS 19.0统计学软件进行数据处理。同组患者康复治疗前后比较采用配对t检验；多组间比较采用单因素方差分析（one way ANOVA），组间比较应用q检验。计数资料以相对数表示，组间比较采用Fisher确切概率法。

2 结果

2.1 CPET过程中心率和血压变化

所有患者安全无并发症完成症状限制性最大运动CPET，住院康复组和门诊康复组患者完成全程12周心脏运动康复治疗，CPET及心脏运动康复过程中无患者出现严重心律失常、急性冠脉综合征、晕厥、猝死等严重并发症。治疗前，3组患者基础和峰值心率、收缩压、舒张压比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；治疗后，3组患者基础和峰值心率、收缩压、舒张压比较，差异均无统计学意义（P>0.05，表2）。

2.2 治疗前后患者CPET指标变化

2.2.1 个体化分析

2.2.2 CPET指标变化

治疗前，3组患者AT（ml/min, ml/（min·kg）、%pred）、Peak（ml/min, ml/（min·kg）、%pred）、峰值氧脉搏（ml/beat, %pred）和峰值功率（W/min, %pred）比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。12周康复治疗后，住院康复组和门诊康复组患者AT（ml/min、ml/（min·kg）, %pred）、Peak（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值氧脉搏（ml/beat）和峰值功率（W/min, %pred）较对照组升高，差异有统计学意义（P<0.05）。同时，门诊康复组患者AT（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、Peak（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值氧脉搏（ml/beat, %pred）和峰值功率（W/min, %pred）与住院康复组患者比较，差异均无统计学意义（P>0.05，表3）。

康复治疗前后比较显示，对照组患者12周后CPET各指标与治疗前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。住院康复组和门诊康复组患者AT（ml/min, ml/（min·kg））、Peak（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值氧脉搏（ml/beat）和峰值功率（W/min、%pred）均较治疗前升高，差异有统计学意义（P<0.05，表3）。

Tab. 2-1 Comparison of basic and peak heart rate (HR) among 3 groups before and after treatment（bpm, ±s, n=12）

Group Rest HR Peak HR Before After Before After Control 74.6±10.7 71.8±16.4 119.3±23.2110.5±22.6 Inpatient 73.8±12.4 72.7±15.6 122.1±35.1124.8±19.7 Outpatient 75.0±10.3 72.9±4.8 114.3±15.1117.7±17.4

Tab. 2-2 Comparison of systolic blood pressure (SBP) among 3 groups before and after treatment（mmHg, ±s, n=12）

Group Rest SBP Peak SBP Before After Before After Control 116.3±18.9118.8±22.1 159.5±31.6 148.8±35.4 Inpatient 112.9±16.1119.3±16.0 162.0±31.0 167.1±27.6 Outpatient116.9±18.4108.2±10.5 160.5±17.3 157.4±18.7

Tab. 2-3 Comparison of diastolic blood pressure (DBP) among 3 groups before and after treatment（mmHg, ±s, n=12）

Group Rest DBP Peak DBP Before After Before After Control 66.4±6.7 63.9±8.2 76.5±9.6 74.3±9.0 Inpatient 68.7±7.1 69.8±9.1 76.3±12.7 76.4±12.8 Outpatient 68.6±5.6 65.4±8.1 75.2±8.0 73.8±12.3

Fig.1 Individualized changes of anaerobic threshold (AT, ml/(min·kg)) and peak oxygen uptake (Peak , ml/(min·kg)) in patients with heart failure before and after treatment

2.2.3 治疗前后超声心动图变化

康复治疗前，3组患者LVEF和LVEDD比较，均无明显差异（P>0.05）。治疗后，住院康复组和门诊康复组患者LVEF均较对照组改善，差异显著（P<0.05）；而LVEDD与对照组比较无明显变化（P>0.05）。门诊康复组LVEF和LVEDD与住院康复组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗前后比较显示，对照组患者治疗前后LVEF和LVEDD比较，差异无统计学意义（P>0.05）；住院康复组和门诊康复组LVEF均较治疗前改善（P<0.05），而LVEDD无明显变化（P>0.05，表4）。

2.2.4 治疗前后6MWD变化

康复治疗前，3组患者6MWD比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。治疗后，住院康复组和门诊康复组患者6MWD均较对照组提高，差异有统计学意义（P<0.05）。门诊康复组6MWD与住院康复组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗前后比较显示，12周康复治疗后住院康复组和门诊康复组6MWD均较治疗前提高（P<0.05），而对照组治疗前后6MWD无明显改善，差异无统计学意义（P>0.05，表4）。

2.2.5 治疗前后QoL评分变化

康复治疗前，3组患者QoL评分比较，均无明显差异（P>0.05）。治疗后，住院康复组和门诊康复组患者QoL评分均较对照组降低，差异有统计学意义（P<0.05）。门诊康复组QoL评分与住院康复组比较，差异无统计学意义（P>0.05）。治疗前后比较显示，对照组患者治疗前后QoL评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）；住院康复组和门诊康复组QoL评分均较治疗前降低（P<0.05，表4），提示住院康复组和门诊康复组QoL明显改善。

3 讨论

随着中国进入老龄化社会，以及中国心血管病危险因素流行趋势增加，心血管病的发病人数持续增加，《中国心血管病报告2017》指出，心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，居首位，高于肿瘤及其他疾病[17]。心力衰竭是各种器质性心脏病的终末阶段，是全球慢性心血管疾病防治的重要内容。2003年中国流行病学调查发现中国成人CHF患病率为0.9%[17,18]，中国心力衰竭患者注册登记研究（China-HF）对2012～2014 年88 家医院8 516 例心力衰竭患者的分析结果显示，住院CHF患者病死率为5.3%[19]，而且目前我国心血管病患病率处于持续上升阶段[17]，心血管病的疾病负担日渐加重，已成为重大的公共卫生问题[17,20]。因此，如何控制心力衰竭患病率、降低死亡率是目前医务工作者面临的重大问题。心脏运动康复是CHF患者有效的二级预防措施，国内外指南均明确指出心脏运动康复可显著改善CHF患者的心肺功能，改善生活质量和远期预后[1-3]。本研究亦证实，门诊和住院患者心脏运动康复均可显著改善CHF患者心肺功能，表现为AT、Peak、峰值氧脉搏和峰值功率升高，运动耐力和生活质量明显改善，同时个体化分析提示CHF患者心肺功能较运动前明显改善，没有患者出现严重不良反应，具有较高的安全性，与既往研究报道结果[4,5,21]一致。

Tab. 3-1 The comparison of anaerobic threshold (AT) among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group AT (ml/min) AT (ml/(min·kg)) AT (%pred)Before After Before After Before After Control 628.8±139.4 658.4±158.1 9.3±1.4 9.7±2.3 57.9±13.4 57.8±12.2 Inpatient 677.0±142.6 997.1±286.8⋆⋆## 9.6±1.7 12.9±2.6⋆## 61.0±15.5 76.8±14.5⋆⋆#Outpatient 642.0±149.0 886.2±264.3⋆## 9.4±1.9 12.5±3.9⋆# 65.7±21.2 73.8±16.4⋆

Tab. 3-2 The comparison of peak oxygen uptake (Peak ) among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group Peak V·O2 (ml/min) Peak V·O2 (ml/(min·kg)) Peak V·O2 (%pred)Before After Before After Before After Control 902.7±274.7 915.0±189.3 13.2±2.3 13.1±1.9 56.0±14.7 54.6±12.9 Inpatient 964.0±221.6 1492.7±485.2⋆⋆## 13.2±2.4 19.3±4.5⋆⋆## 58.1±17.9 75.1±15.0⋆⋆#Outpatient 946.8±248.2 1272.9±332.2⋆# 13.5±2.9 18.4±3.1⋆⋆## 63.8±21.4 77.1±19.1⋆⋆##

Tab. 3-3 The comparison of peak oxygen pulse (Peak /HR)among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group Peak V·O2/HR (ml/beat) Peak V·O2/HR (%pred)Before After Before After Control 8.5±2.0 8.8±2.3 73.8±30.9 81.6±29.2 Inpatient 9.0±2.1 11.8±2.8⋆⋆## 80.3±20.1 97.9±12.5##Outpatient 8.8±1.6 10.9±2.2⋆## 87.8±15.8 98.1±14.8##

Tab. 4-1 Comparison of echocardiogram indicators among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

LVEF: Left ventricular ejection fraction;LVEDD: Left ventricular end diastolic dimension*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group LVEF(%) LVEDD(mm)Before After Before After Control 37.2±4.6 37.7±4.4 60.1±5.7 59.2±6.1 Inpatient 37.7±6.4 44.2±4.1*## 60.8±6.2 58.4±5.3 Outpatient 38.1±4.6 44.8±8.2**# 58.5±4.8 56.9±6.1

Tab. 3-4 The comparison of peak workload (Peak WR) among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group Peak WR (W/min) Peak WR (%pred)Before After Before After Control 75.3±23.6 75.0±24.3 69.2±17 67.6±16.7 Inpatient 81.2±18.6 119.8±30.0⋆⋆## 76.0±17.6 91.6±14.6⋆⋆##Outpatient77.4±18.6 100.9±27.5⋆## 78.6±25.0 92.8±22.9⋆⋆##

Tab. 4-2 Comparison of 6MWD and QoL score among 3 groups before and after treatment（±s, n=12）

6MWD: 6 minute walking distance;QoL: Minnesota quality of life*P<0.05，**P<0.01 vs control group；#P<0.05，##P<0.01 vs before treatment

Group 6MWD (m) QoL score Before After Before After Control 377.3±65.8 379.5±75.8 41.3±11.5 44.7±9.4 Inpatient 390.6±94.8497.6±94.1**## 44.0±8.9 15.4±7.9**##Outpatient368.2±45.2479.2±51.7**##39.9±11.513.0±6.7**##

尽管运动康复改善CHF患者的运动能力和生活质量已得到广大临床医生的认可，但目前CHF运动康复现状仍不容乐观：患者参与心脏康复的比例很低，尤其是妇女、老人和社会经济地位较低者[22]，原因主要包括立法、报销政策、缺乏指南等。另外三级医院因其患者众多，住院时间较短，无法有效开展心脏康复；患者及家庭对心脏康复的意义及重要性缺乏认识，危险因素未有效控制；同时没有系统的心脏康复人才培训和准入体系，康复人才缺乏。多种原因导致我国心脏康复开展远远落后于西方发达国家，因此探讨多种模式的康复对促进心脏康复的有效开展非常重要。门诊康复不需要住院，更接近家庭，可更好的调动患者康复治疗的积极性，降低患者和社会经济负担，同时门诊康复较社区和家庭康复具有更高的安全性，国内有学者也提出了门诊心脏康复在我国具有重要的实践意义[23]。但门诊康复和住院康复是否有同样的康复效果目前研究较少。本研究我们以稳定性CHF患者（纽约心功能分级Ⅱ-Ⅲ级）为研究对象，根据运动心肺功能制定个体化运动负荷（自行车功率）的运动处方，结果发现，12周运动锻炼后，门诊运动康复患者和住院运动康复患者运动心肺功能指标包括AT、Peak V·O2、峰值氧脉搏和峰值功率无明显差异。Peak V·O2是反映心肺代谢整体功能的核心指标，体现了人体最大有氧代谢和心肺储备能力，是评估有氧代谢能力的最佳指标和心肺功能的金标准[16]，尽管门诊康复组患者Peak V·O2较住院康复组患者略低，但差异无显著统计学意义。本研究还发现运动康复可显著改善CHF患者心脏收缩功能、运动耐力和生活质量，门诊运动康复和住院运动康复均可提高CHF患者LVEF、6MWD和QoL，而且两组之间无明显差异。上述研究结果均提示门诊康复显著改善CHF患者的心肺功能、运动耐力和生活质量，与住院康复患者同样有效，且安全性较好。运动康复提高CHF患者运动能力、改善预后的机制目前并不完全明确，可能的机制包括扩张冠状动脉、改善内皮功能、改善心肌灌注、减轻心肌重塑，改善心肌收缩/舒张顺应性[24-27]，此外，运动康复可能通过改善骨骼肌氧气转运和利用能力、改善骨骼肌氧化酶活性[28]，改善自主神经调节[29]、降低血浆神经激素水平、降低脑钠肽水平和抗炎等作用[30-31]发挥改善患者整体功能的作用。本研究的不足之处在于样本量较低，且女性比例较低，这可能影响数据统计分析的准确性，下一步我们将继续增加样本量，扩大每组入组例数，增加患者依从性，提高数据统计的准确性和可信度。

综上所述，运动康复可显著改善CHF患者运动心肺功能、心脏收缩能力、运动耐力和生活质量，门诊运动康复和住院运动康复均有效改善CHF患者整体功能：12周康复治疗后门诊康复组和住院康复组AT、Peak、峰值氧脉搏、峰值功率以及LVEF、6MWD、QoL均较对照组和治疗前改善，且两组之间无明显差异，安全性均较好，提示门诊康复作为心脏康复一种有效的治疗模式，可促进CHF患者二级预防有效开展，值得大力推广。