植入型心律转复除颤器患者心脏康复研究进展

Abstract

植入式自动心律转复除颤器（ICD）是预防心源性猝死的最有效措施。但 ICD 术后患者常出现运动耐量、生活质量下降及焦虑抑郁等问题，此类患者需要进行心脏康复。大量研究已经证明心脏康复对于心血管疾病患者是有效的二级预防措施，其安全性和有效性已经得到循证医学研究支持。心脏康复可以预防心血管事件再发，减少 ICD 患者再住院率，并能够促进患者健康行为和积极的生活方式形成，从而提高患者的生活质量。现主要对 ICD 患者心脏康复的必要性、有效性、安全性，以及运动方案设计和经济效益做一综述。

引言

心源性猝死是指由各种心脏疾病引起的突然发生、进展迅速的死亡，死亡发生在症状出现后的 1 h，是心血管疾病的主要死亡原因之一。植入式自动心律转复除颤器（implanted cardiac defibrillators，ICD）在人体内能在数秒钟内检测到危及生命的室速和（或）室颤并进行治疗，是预防心源性猝死最有效的措施^[1-3]。但 ICD 植入患者术后常出现运动耐量、生活质量下降及焦虑抑郁等问题，此类患者需要进行心脏康复（cardiac rehabilitation，CR）宣教及治疗。2007 年美国心肺康复协会/美国心脏协会将 CR 定义为综合的、协调的长期计划，内容包括医疗评价、运动处方、纠正心血管疾病危险因素、教育、行为干预及咨询等^[4]。国外大量研究已经证明 CR 对于心血管疾病患者，如慢性心力衰竭、冠状动脉粥样硬化性心脏病是有效的二级预防措施^[5-9]。CR 的有效性和安全性已经得到循证医学研究支持，不仅可以预防心血管事件再发和减少患者再住院率，而且能够促进患者健康行为和积极生活方式的形成，从而提高患者的生活质量^[10-13]。因此，CR 也越来越受到心脏内外科医师的重视。2001 年 Vanhees 等^[14]首次进行了 ICD 植入患者术后 CR 的研究，此后国外一些学者也陆续进行了该方面的研究，但国内相关研究较少。目前国内外尚无 ICD 植入术后患者的 CR 共识或者指南的发表，但此类患者心脏康复的必要性、有效性、安全性及目前存在的问题已成为研究热点。

1. ICD 患者心脏康复的必要性和有效性

1.1. 改善心肺功能

慢性心衰患者能从 CR 中获益已成为共识，而合并心功能不全的 ICD 植入患者参加 CR 计划，也可改善患者的心肺功能和运动耐量等^[1]。非可逆性室速、室颤引起的心脏骤停，或各种原因导致的左心室功能低下即左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF） < 35%是安置 ICD 的Ⅰ类适应症。合并心力衰竭的 ICD 植入患者存在运动能力受限、呼吸功能下降、周围肌力减弱和疲劳感增加等问题。峰值摄氧量（peak oxygen intake，VO ₂peak）是评估心肺耐力的金标准。相关研究表明，进行 CR 训练后患者 VO₂peak 有不同程度的提高。Vanhees 等^[14]开展的首个 ICD 植入患者 CR 的临床研究，比较了 8 名 ICD 植入患者和 15 名未安置 ICD 患者接受运动训练后的情况，经过 3 个月的运动康复后两组的 VO₂peak 均有提高。在另一项纳入 196 名 ICD 植入患者的随机对照研究中，干预组 99 例患者给予综合康复，包括医学监督下的 12 周运动训练以及为期 1 年的心理健康教育，6 个月后干预组的 VO₂peak 高于对照组［（23.0 ± 8.9）ml/kg/min vs（20.9 ± 7.8）ml/kg/min，P = 0.004］^[15]。2017 年，Smolis-Bak 等^[16]将植入 ICD 合并收缩性心衰（NYHA III 级）的 84 名患者随机分为训练组和对照组，两组患者住院期间均接受康复训练，训练组出院后在门诊继续行 6 个月的康复训练，第 18 个月时训练组的 VO₂peak 从（13.01 ± 4.1）ml/kg/min 增长至（15.9 ± 6.1）ml/kg/min，代谢当量（metabolic equivalent，MET）从 3.72 ± 1.81 增长至 4.35 ± 1.46，对照组上述指标均无增加；6 分钟步行距离训练组也高于对照组［（490 ± 137）m vs（421 ± 111）m］。最近 Steinhaus 等^[17]对以运动为基础的 CR 的 16 项研究进行了荟萃分析，共纳入了 2 547 名患者，结果也证实参加 CR 运动训练组较对照组 VO₂peak 明显提高（1.98 ml/kg/min vs 0.36 ml/kg/min，P < 0.001）。以上研究均提示运动干预可以提高患者心肺功能，改善运动耐力。

1.2. 减轻抑郁焦虑

目前相当比例的患者在安置 ICD 后会出现焦虑或抑郁，甚至两者同时存在^[18]。Magyar-Russell 等^[19]对超过 5 000 名患者的 45 项研究进行荟萃分析，通过自我报告问卷及诊断性访谈的方式明确患者是否患有心理障碍，结果显示超过 20% 的患者在植入 ICD 后均出现明显的心理问题；其中较年轻的患者、女性患者更易抑郁。而心理压力的增加会进一步诱发 ICD 放电，影响患者生活质量，导致其社会参与能力受限（劳动生产力减少和就业收入损失增加），增加患者再入院率，甚至增加死亡风险^[20]。患者对运动的焦虑也与健康相关的生活质量呈负相关。

综合 CR 应包含心理干预，但目前研究者的重点是以运动训练为核心，将两者相结合的研究较少。一些研究提示单纯的心理干预可改善 ICD 植入患者的心理状态。Habibović等^[21]回顾了 17 个临床试验，与常规护理相比，行为干预可减少 ICD 植入患者的焦虑和抑郁，改善身体功能，其效应大小：焦虑为 0.10～1.79，抑郁为 0.23～1.20。Russell 等^[22]的研究也指出给予 ICD 植入患者 10 周的小组认知行为压力管理干预，可减少其焦虑、愤怒和感知压力，但并没有改善患者心脏自主神经活动指数而减少室性心律失常的发生。Berg 等^[15]的研究是目前唯一心理干预和运动康复结合的综合 CR，包含 1 年的心理和教育干预和 12 周的运动训练，1 年后随访运动组的 VO₂peak 和健康状态优于对照组。运动康复联合心理疏导能否进一步改善患者状态，尚需更多的研究支持。

1.3. 健康相关的生活质量

ICD 植入患者 CR 对生活质量影响的研究目前共有 5 个。在近期的 3 项研究中，Berg 等^[15]和Piotrowicz 等^[23]均采用 SF-36 量表探讨了运动组和对照组生活质量改变的差异，两项研究均提示运动组生活质量有所改善。Smolis-Bak 等^[24]采用的是诺丁汉健康状况量表，对比了运动组和对照组的生活质量，发现两组在运动康复结束后和随访 12 个月后均无差异。这可能与研究对象纳入标准、量表选择以及运动干预方式不同有关。

2. ICD 植入患者心脏康复的安全性

患者常常在安置 ICD 后，因担忧运动锻炼会增加心律失常发作、ICD 放电、心源性猝死发生而逃避身体活动。心律失常的发生率确实会随运动的剧烈程度增加而增加，这可能与肾上腺素分泌、心肌缺血、心室颤动阈值降低，或某些未发现的特定的潜在心脏疾病，如长 QT 综合征、肥厚性心肌病、致心律失常右室心肌病等有关^[23-25]。但是目前的研究显示以运动训练为基础的 CR 安全性较好，ICD 植入患者在运动训练和随访中的恶性心律失常发生率较低，ICD 放电及抗心动过速治疗均不会增加^[23,26-27]。一项心衰的多中心大型著名随机对照研究 HF-ACTION，共纳入 2 331 名心衰患者（NYHA II-IV，LVEF < 35%），其中 1 053 名患者安置 ICD，通过 2.2 年的随访研究发现，运动组只有 1 名患者在运动时出现 ICD 放电，得出运动训练和 ICD 放电无关的结论［Hazard Ratio 0.9（0.69～1.18）， P = 0.45］。与 ICD 放电有关的因素有持续室性心动过速、室颤病史，房颤、房扑病史，收缩压低、运动诱发过心律失常病史，以及非白种人^[28]。Isaksen 等^[29]探讨了体力活动缺乏与 ICD 放电之间的关系，得出久坐不动的对照组患者较 CR 组患者 ICD 放电率反而增加。Pandey 等^[30]的荟萃分析也得出类似的结论，运动组患者 ICD 放电可能性显著低于对照组（pooled odds ratio：0.47；95% CI：0.24～0.91）。

运动会减少 ICD 放电的可能机制包括：运动训练可改善自主神经张力以减少合适及不合适的放电，如室性心动过速、窦性心动过速、快心室率房颤及室上性心动过速；儿茶酚胺通过 β 受体使心率（heart rate，HR）加快，长期运动会减弱运动时儿茶酚胺的增高；运动也可以增强静息副交感张力，从而防止室性心律失常和猝死。减少运动时 ICD 不恰当放电的方法有：① 运动时的最大 HR 低于 ICD 设置的干预区间的 10～20 次/分，并持续监测患者的 HR；② 给予患者合适的 β 受体阻滞药物剂量并监测药物对 HR 的影响；③ 在进行 CR 前需行 ICD 程控^[29]。

目前关于 CR 对 ICD 植入患者全因死亡率影响的研究较少，也暂无心血管病死亡率的研究。Nielsen 等^[1]的系统评价认为无论是 CR 干预结束后短期的全因死亡率还是在为期 45 个月的有效随访中，以运动为基础的心脏康复组与对照组之间死亡率无差异。

3. ICD 植入患者心脏康复的运动方案

目前欧洲心脏病协会及美国心脏病协会均没有发布共识或指南，为接受 ICD 植入的患者提供详细的运动训练方案。心脏康复的运动方案主要包括有氧训练、抗阻训练、柔韧性训练和平衡训练。虽然目前相关的研究采用了许多不同的训练方案，但运动方案的设计均包括热身运动、有氧运动及拉伸运动。同时需要注意避免 ICD 植入侧的肩关节过度活动，如仰卧推举等，以降低导线移位的风险。

高强度有氧间歇训练（high-intensity aerobic interval training，HIIT）是目前有氧训练的研究热点。Isaksen 等^[31]研究了 HIIT 方式在此类患者中的应用，运动处方为以最大 HR 85% 进行 4 min 的 HIIT，再以最大 HR 的 60%～70% 进行 3 min 主动恢复，认为 HIIT 在病情稳定的 ICD 人群中是安全可行的，而且 3 个月的 HIIT 可显著提高 ICD 植入患者的有氧能力和内皮功能。HF-ACTION 研究中纳入的 ICD 患者合并心功能不全，平均 LVEF 为 24%，设计的运动方案为 36 次医学监督下的有氧训练（包括步行、跑步机、功率自行车）。每周进行 3 次，需到达预计 HR 的 60%～70%，随后是每周 5 次的居家康复；前 3 个月每周训练时间约 81 min，4～6 个月为 95 min/周，10～12 个月为 77 min/周，12 个月后为 54 min/周^[28]。Dougherty 等^[32]进行了 ICD 患者居家康复的探索，运动组 84 名患者的平均 LVEF 为 33%，45% 的患者因一级预防安置 ICD，46% 的患者因二级预防行介入手术。患者分别在开始运动训练前以及运动后第 8 周、第 24 周行心肺运动试验。运动方案为前 8 周每周进行 5 次训练，每次 5 min 的拉伸活动，然后持续 1 h 的步行，运动时需要达到预计 HR 的 60%～80%，最后以 5 min 的减速行走及中等强度的拉伸活动结束。然后再进行为期 16 周的维持训练，每周行走 150 min。研究得出中等强度的居家有氧训练可改善患者心肺功能，而且不会造成 ICD 放电或导致患者再入院。2019 年 Steinhaus 等^[17]对 ICD 植入和心脏再同步化治疗患者进行以运动为基础的 CR 研究荟萃分析，共纳入 2 547 名患者，其中运动组有 1 215 名，心功能为 NYHY II-III 级，平均 LVEF 为 33%，平均年龄 60 岁。住院或门诊的常见有氧运动形式包括步行、跑步、划船、手摇车、健身操、越野行走、力量训练和拉伸训练等。运动训练频度为每周 3 次，每次持续时间 25～90 min 不等。

目前对 ICD 植入患者 CR 运动的强度、持续时间尚无一致结论。但研究者大多建议在开始运动康复前行心肺运动试验，且由专业人员进行医学监督下的运动测试是安全的。Steinhaus 等^[17]的荟萃分析发现，为了避免 ICD 放电，制定运动处方时，建议运动中的最大 HR 小于 ICD 放电阈值的 10～30 次/分，或者调整 ICD 放电阈值高于运动中的最大 HR^[13]。运动前的测试可评估心脏对运动的变时性、运动中的峰值 HR 和达到 ICD 干预区间的风险程度。依据 ICD 设置的放电阈值给予安全的运动处方，运动训练中需要持续监测 HR 以避免 ICD 不必要的放电。

4. ICD 植入患者心脏康复的长期经济效益

关于 ICD 植入患者接受心脏康复成本效益的研究极少。目前已有多项研究表明对于冠心病患者，以运动训练为基础的 CR 研究提示，冠心病心脏康复具有较好的成本效益^{[9, 33-36]}。但只有 Berg 学者的团队探讨了 CR 是否能减少患者医疗花费，运动组的康复费用为平均 335 美元/人，但 3 年后运动组的医疗总费用比对照组低（19664 美元 vs 26453 美元），其医疗总费用包括患者 3 年内再入院住院费用和门诊费用等^[15]。同时 CR 可帮助患者早日重返工作，从而减少住院周期，可能会进一步节省医疗费用。

5. 小结

现有的国外研究均支持 ICD 植入患者可以进行以运动训练为基础的综合 CR，其安全性、有效性已得到证实。为了保证患者安全，减少运动相关不良事件的发生，制定运动处方前，心脏康复医生需全面了解 ICD 功能、型号及各项参数，特别是 ICD 放电阈值。而且，每位患者均需行症状限制性心肺运动试验，这能帮助医生识别高风险患者，并合理制定运动靶 HR。另外，运动时需要严密监测 HR。通过运动训练可提高患者的 VO₂peak 和 MET 值。目前研究的运动方案以有氧运动为主，辅以柔韧性训练，缺乏抗阻训练和平衡性训练。

ICD 放电会严重影响患者的情绪并导致患者活动量减少，但个体化、合理的运动方案和患者有效的自我监督不仅可减少运动时的 ICD 放电，随访过程中的 ICD 放电发生率也会降低。目前 ICD 植入患者的 CR 以运动为主，但心理支持对此类患者也非常重要，特别是 ICD 放电后的心理干预。运动也可以改善患者的焦虑、抑郁情绪，两者联合应用能进一步提高患者的运动能力和生活质量，促进身心健康。

由于目前对 ICD 植入患者的运动方案设计和随访终点缺乏共识，对社会参与、社会经济效益方面的研究极少，也无综合 CR 对此类特殊人群长期预后的随访（国外最长随访时间为 45 个月），故限制了 CR 在此类特殊人群的开展，而且国内尚无相关研究。现有研究并没有分别讨论因心功能下降安置 ICD 患者与因单纯心律失常安置 ICD 患者接受综合 CR 后，两者获益有无不同。对于全因死亡率，已有的 CR 研究提示没有给此类患者带来明确获益，而单纯心血管病因死亡率尚缺乏研究。对于以上不明确的问题，需要进一步开展高质量的随机对照试验研究，深入探讨基于运动的心脏康复对 ICD 植入患者心室重构、生活质量、长期预后、死亡率和成本效益等多方面的影响。

利益冲突声明：本文全体作者均声明不存在利益冲突。