蔡詩云,陳聰,林瑞挺

茂名市人民醫(yī)院心內(nèi)一科(廣東茂名 525000)

雖然在優(yōu)化慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)患者的藥物管理方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，但CHF仍然給個人和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。CHF主要以衰弱癥狀，頻繁地再次住院和高死亡率為特征[1]。目前基于運(yùn)動的心臟康復(fù)是一種全面的結(jié)構(gòu)化干預(yù)，研究表明，紐約心臟病協(xié)會(NYHA)Ⅲ/Ⅳ級CHF患者在最初時是運(yùn)動不耐受，因此已經(jīng)采用了替代的物理療法，包括呼吸肌訓(xùn)練和功能性電刺激[2]。研究[3]顯示功能性電刺激(Functional electrical stimulation，F(xiàn)ES)對CHF患者具有潛在的有益作用，例如增加肌肉質(zhì)量(Ⅰ型纖維)和氧化酶水平，改善峰值耗氧量(VO2)和改善生活質(zhì)量。低適應(yīng)度和內(nèi)皮功能障礙是CHF死亡率的預(yù)測因子，因此改善機(jī)體的低適應(yīng)度和內(nèi)皮功能障礙是治療CHF的重要目標(biāo)[4]。低頻電肌肉刺激(low-frequency electrical muscle stimulation，LF-EMS)已經(jīng)被研究表明可作為對輕度CHF患者的潛在療法[5]。在CHF 心功能輕度不全的患者中，使用LF-EMS改善患者的運(yùn)動能力，以及改善整體生活質(zhì)量和提高患者的預(yù)后。但目前關(guān)于LF-EMS對晚期CHF患者的效果，以及其對患者的肱動脈內(nèi)皮功能和攝氧能力的作用仍未明確。因此，本研究旨在探討LF-EMS對晚期CHF患者的肱動脈內(nèi)皮功能和攝氧能力的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年3月于我院就診的CHF患者共60例，納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合CHF的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，且心功能NYHA分級為Ⅲ～Ⅳ級，超聲心動圖射血分?jǐn)?shù)<40%；(2)年齡>40歲；(3)患者在冠狀動脈造影和優(yōu)化的藥物治療癥狀穩(wěn)定，在整個研究期間至少維持保持2個月不變；(4)獲得患者知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)不穩(wěn)定型心絞痛的患者；(2)進(jìn)行性室性心律失常的患者；(3)神經(jīng)系統(tǒng)疾病紊亂或既往中風(fēng)的影響活動的患者；(4)間歇性跛行的患者；(5)植入心臟起搏器的患者；(6)合并神經(jīng)肌肉疾??；(7)癡呆患者；本研究得到了本院倫理委員會的批準(zhǔn)，并符合赫爾辛基宣言和歐洲臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范(GCP)指南中概述的原則。60例患者根據(jù)入組的時間順序進(jìn)行編號，采用隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)分為LF-EMS組和假刺激組兩組，每組30例，每組患者的分組和處理方案均采用密封不透光的信封保存。

1.2 干預(yù)方法

1.2.1 LF-EMS組 LF-EMS設(shè)備為經(jīng)皮神經(jīng)電刺激儀KD-2A(北京耀洋康達(dá))，采用2組電極貼片，分別置于股四頭肌的股內(nèi)側(cè)肌及股外側(cè)肌。刺激器電流波形被設(shè)計成在4～5 Hz的脈沖頻率(脈沖寬度620 μs)，讓下腿部肌肉群發(fā)生節(jié)律性收縮。使用的最大峰值輸出脈沖電流為140 mA。LF-EMS組患者連續(xù)8周使用LF-EMS刺激1 h/d，每周5次。所有患者在治療過程中均由本院康復(fù)科專業(yè)理療師及本院醫(yī)師共同監(jiān)督下在本院心臟康復(fù)門診進(jìn)行。質(zhì)量監(jiān)控：每次采用LF-EMS治療均記錄患者的治療日期、時間、頻率、持續(xù)時間和刺激強(qiáng)度，以保證患者得到充分的干預(yù)時間和強(qiáng)度。

1.2.2 假刺激組 假刺激組患者中采用與LF-EMS組相同的電極貼片。與LF-EMS組相比，控制器被編程為提供非常低水平的刺激(頻率：小于99 Hz，脈沖寬度150 μs，最大電流幅度7.0 mA)。這為皮膚表面提供了感覺輸入，但未觀察到腿部肌肉群發(fā)生節(jié)律性收縮為宜。假刺激組的參與者也記錄所有執(zhí)行假刺激的治療日期、時間、頻率、持續(xù)時間和刺激強(qiáng)度。

1.3 評價指標(biāo)和方法

1.3.1 機(jī)體功能和生活質(zhì)量評價 分別在干預(yù)前、干預(yù)8周后評價患者的機(jī)體功能和生活質(zhì)量評價：(1)采用6分鐘步行試驗(yàn)(the 6 min walk test，6MWT)評估患者的功能狀態(tài)，指導(dǎo)參與者沿著30 m平坦無障礙走廊盡可能在6 min內(nèi)行走，每30 m轉(zhuǎn)向180°重新行走，記錄步行距離。(2)等長肌肉力量測試：采用德國Dr-wolff等長肌力測試儀，用于評估老年人群的功能性腿部力量。參與者坐在高腳椅上，并被指示最大限度地延長膝蓋，而評估員對下脛部提供相等且相反的阻力，產(chǎn)生的平均阻力以牛頓(N)為單位測量。(3)明尼蘇達(dá)州心力衰竭生活問卷(MLHFQ)評價患者的生活質(zhì)量，問卷分?jǐn)?shù)范圍從0～105，分?jǐn)?shù)越高生活質(zhì)量越低。

1.3.2 上肢肱動脈內(nèi)皮舒張功能 分別于干預(yù)前、干預(yù)8周后檢測上肢肱動脈內(nèi)皮舒張功能：采用高分辨率超聲(Tersaon t3000，Aloka，UK)對肱動脈進(jìn)行成像以檢測動脈直徑的變化，探頭頻率3～12 MHz?；颊咂届o后取平臥位，采用超聲束檢查充分暴露動脈長軸，先檢測舒張末期靜息下血管內(nèi)徑(D0)及血流速度，連續(xù)測量3個心動周期，然后取其平均值。然后將充氣的血壓計袖帶于前臂充氣至220 mmHg誘導(dǎo)的5 min缺血刺激，迅速放氣，放氣后60～90 s 于同樣部位再次測定舒張末期血管內(nèi)徑(D1)。血流介導(dǎo)的舒張功能(FMD)的值通過計算ΔD%=[(D1-D0)/D0]×100%。

1.3.3 心肺運(yùn)動測試評價 于干預(yù)前和干預(yù)8周后采用心肺運(yùn)動測試評價：受試者接好面罩、呼出氣采集管，并做好心電、血壓、血氧飽和度監(jiān)測后，進(jìn)行平板運(yùn)動至患者的極限。通過患者實(shí)時的VO2記錄患者的最大耗氧量(VO2max)為攝氧能力。氧脈搏(VE)由公式VO2/心率計算得出，無氧閾(AT)由測試機(jī)器自動產(chǎn)生。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料對比 納入研究的兩組患者的年齡、性別比例、體質(zhì)指數(shù)、既往發(fā)生心肌梗死(MI)/經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)/冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)的比例對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，兩組患者合并基礎(chǔ)疾病對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，且兩組患者的腦鈉肽(NT-proBNP)、血肌酐、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)水平，以及NYHA分級比例對比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者的基本資料對比

2.2 兩組患者干預(yù)前后的機(jī)體功能對比 兩組患者干預(yù)前的6MWT、等長肌肉力量測試和MLHFQ水平對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，LF-EMS組干預(yù)8周后的6MWT、等長肌肉力量測試顯著較干預(yù)前升高，且顯著高于假刺激組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。干預(yù)8周后的MLHFQ評分較干預(yù)前顯著下降，顯著低于假刺激組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者干預(yù)前和干預(yù)后的6MWT、力量測試和MLHFQ指標(biāo)對比

2.3 干預(yù)前后的上肢肱動脈內(nèi)皮舒張功能比較 兩組患者在干預(yù)前的FMD對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，干預(yù)8周后 LF-EMS組的FMD較干預(yù)前顯著增高，且顯著高于假刺激組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組患者干預(yù)前和干預(yù)后的FMD對比

2.4 干預(yù)前后的心肺運(yùn)動能力對比 兩組患者干預(yù)前的VO2max、VE和AT對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，LF-EMS組干預(yù)8周后的VO2max、VE和AT指標(biāo)顯著升高，且顯著高于假刺激組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表4 兩組患者干預(yù)前和干預(yù)后的VO2max、VE和AT對比

3 討論

對于心功能NYHA分期為Ⅲ/Ⅳ級的CHF患者，其無法進(jìn)行最簡單的日常活動，容易情緒低落，導(dǎo)致生活質(zhì)量低下[7]。研究[8]表明，CHF患者定期有氧運(yùn)動可減少呼吸困難和個人的肌肉功能障礙，同時提高患者的活動能力。電肌肉刺激，也稱為神經(jīng)肌肉電刺激或肌電刺激，是使用電脈沖引發(fā)肌肉收縮。EMS在過去幾年中受到越來越多的關(guān)注，主要由于其不但可以作為健康受試者和運(yùn)動員的力量訓(xùn)練工具，同時其對機(jī)體的肌肉和功能具有良好的恢復(fù)促進(jìn)效果[9]。脈沖由裝置產(chǎn)生，并通過靠近被刺激肌肉的皮膚上的電極傳遞。電極通常是黏附在皮膚上的墊，通過沖動模仿來自中樞神經(jīng)系統(tǒng)的動作電位，導(dǎo)致肌肉收縮。研究[10]表明，EMS可以提高輕度至中度CHF患者的腿部肌肉力量，改善其運(yùn)動能力和生活質(zhì)量。但目前EMS對晚期CHF患者的功能效果，以及其對患者的肱動脈內(nèi)皮功能和攝氧能力的影響仍未明確。研究初步發(fā)現(xiàn)了LF-EMS能顯著提高患者的活動能力，提高患者肱動脈內(nèi)皮舒張功能以及攝氧能力，為LF-EMS在CHF的應(yīng)用進(jìn)一步提供了臨床證據(jù)。

既往的多中心薈萃分析[11]結(jié)果顯示，運(yùn)動訓(xùn)練可以減少CHF患者35%的死亡率，其具體的效果類似于β受體阻滯劑和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑。然而，對于患有晚期CHF的患者通常難以耐受有效的運(yùn)動訓(xùn)練，以致于他們無法從運(yùn)動訓(xùn)練中獲得益處。研究[12]表明，EMS可以提供肌肉的有效刺激以達(dá)到肌肉的活動，從而促進(jìn)患者的康復(fù)鍛煉。在輕度至中度CHF患者，EMS可以改善腿部肌肉力量，運(yùn)動能力和生命質(zhì)量。LF-EMS能產(chǎn)生類似顫抖的亞細(xì)胞肌肉收縮，從而促進(jìn)患者肌肉的功能康復(fù)[13]。在本研究中，LF-EMS組患者在干預(yù)8周后其6MWT、力量測試和MLHFQ均較干預(yù)前顯著改善，但假刺激組并沒有顯著改善患者的活動功能。既往研究[14]顯示，EMS可以被動地實(shí)現(xiàn)鍛煉，但其早期可能無法立即對患者提供立即的運(yùn)動功能促進(jìn)作用，可能需要更長的訓(xùn)練期顯示運(yùn)動能力的有意義的變化，特別是一些參與者需要更長時間才能提高機(jī)體活動能力。而本研究在干預(yù)8周后結(jié)果中也表明能提高患者的下肢肌肉力量，晚期CHF的患者存在下肢的肌肉萎縮，主要是影響肌肉和皮膚神經(jīng)受體，因此肌肉的收縮性在不斷弱化，因此通過電流刺激可能會對肌肉產(chǎn)生組織的收縮，提高肌肉的活動能力。提高患者的肌肉活動能力后，促進(jìn)患者活動能力的提高也提高了生活質(zhì)量評分。

本研究結(jié)果也進(jìn)一步評估了LF-EMS對肱動脈內(nèi)皮功能和攝氧能力的影響，結(jié)果顯示LF-EMS能提高肱動脈內(nèi)皮的舒張功能，也提高了患者的機(jī)體攝氧能力。研究表明，CHF患者其心輸出量減少，導(dǎo)致血管剪切力下降，引起內(nèi)皮細(xì)胞的一氧化氮合酶減少，引起內(nèi)皮細(xì)胞依賴性舒張功能異常[15]。內(nèi)皮細(xì)胞舒張功能異常后可導(dǎo)致冠狀動脈血流量減少，從而進(jìn)一步導(dǎo)致心力衰竭癥狀加重，引起惡性循環(huán)。FMD增加1%能降低CHF患者20%的死亡率，本研究為LF-EMS增強(qiáng)CHF患者內(nèi)皮細(xì)胞功能的提供了初步證據(jù)，因此，LF-EMS可以改變血流(剪切)壓力從而改善血管功能。而LF-EMS也提高了患者的VO2max、VE和AT水平，在VO2max中，其能反映CHF患者極限活動下的心肺功能和有氧運(yùn)動能力。VO2max指標(biāo)對CHF 遠(yuǎn)期風(fēng)險具有預(yù)測價值[16]，也是反映患者機(jī)體活動和心肺功能的重要指標(biāo)，因此，通過LF-EMS能有效提高患者的攝氧能力。在LF-EMS干預(yù)的過程中，也需要注意循序漸進(jìn)，由患者慢慢適應(yīng)LF-EMS的刺激。

由于本研究納入的樣本量比較少，同時隨訪和干預(yù)時間比較短，對于LF-EMS對晚期CHF患者預(yù)后的影響仍需要進(jìn)一步加強(qiáng)隨訪時間進(jìn)行評估。綜上所述，LF-EMS能提高晚期CHF患者的機(jī)體功能和生活質(zhì)量，顯著改善患者的肱動脈內(nèi)皮功能和攝氧能，是晚期CHF患者運(yùn)動康復(fù)的有效替代手段。