成人体外膜肺氧合患者早期功能锻炼研究进展

卢梦洁，史苏霞，曹燕华

（1. 无锡市中医医院，江苏 无锡 214000； 2. 上海市肺科医院，上海 200433）

随着经济的发展和医学水平的进步，体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）治疗逐渐被应用于严重心、肺衰竭的患者中[1]。然而，由于长期卧床，加上使用了大量的肌肉松弛剂和镇静剂，导致ECMO 患者的残疾风险极大增加。近年来，多项研究表明，进行早期功能锻炼可有效改善ECMO 患者的心功能和运动耐力，改善总体住院时间和潜在的ICU 生存率[2-3]，但如何协助ECMO 患者把握早期康复时机、安全进行早期功能锻炼、提高生活质量需要进一步探讨分析。本文在分析ECMO 患者早期功能锻炼发展现状的基础上，就ECMO 患者如何开展早期功能锻炼及现存问题进行综述，以期为临床医护人员制订相关护理措施提供参考。

1 相关概念

1.1 ECMO又称“人工肺”，是通过导管将静脉血引至体外，再经膜肺氧合器氧合后去除二氧化碳，在血泵的驱动下再将血液输回体内的原理，让病变的器官获得暂时的休息，以维持患者的生命[4]。根据血液回输的途径不同，ECMO 技术主要有静脉到静脉（VV-ECMO）和静脉到动脉（VA-ECMO）两种模式[5]。

1.2 早期功能锻炼（early functional exercise）目前国内外对于早期功能锻炼的定义尚无统一标准，一般认为在ECMO 应用后即刻或24～48 h 开始至4 周之内的运动视为早期锻炼[6]，包括被动锻炼和主动锻炼。它是一项早期渐进式活动，包括侧翻、四肢被动关节活动、床上坐姿训练、被动床椅转移活动、床边骑自行车、站立、行走等[5]。

2 ECMO患者早期功能锻炼的意义

2.1 改善呼吸功能ECMO患者呼吸系统功能因长时间机械通气而受损严重需要进行肺康复等物理干预手段来改善。早期物理治疗可以帮助ECMO 患者减少呼吸机相关性肺炎、提高静态肺顺应性、增强痰液清除强度、解决肺不张和肺叶塌陷[7]，可以有效改善肺功能。王敏等[3]对21 例行VV-ECMO 治疗的患者进行系统化呼吸功能训练，结果显示，3 d 后患者的潮气量均达到500 mL 以上。霍佳等[8]对1 例行VV-ECMO 治疗的患者进行了为期9 d 的肺康复功能锻炼（包括机械排痰3 次/d、被动肢体功能锻炼及变换体位1 次/2 h），结果显示患者支气管分泌物量由多变少、性质由脓血性转为淡血性，干预第5 天遵医嘱拔除气管插管，说明早期功能锻炼可有效帮助患者改善呼吸功能、缩短机械通气时间。

2.2 提高运动耐力由于长时间深度镇静和神经阻滞剂的作用，ECMO 患者往往表现出明显的肌肉萎缩和无力。早期活动可帮助ECMO 患者改善神经肌肉无力、减轻长期卧床的并发症，是安全可行的。有研究显示，因急性呼吸窘迫综合征接受ECMO 治疗的男性患者进行了从被动运动到主动运动的康复活动，结果显示，患者在第10 天的6 min 步行测试结果为260 m（正常值的45%）[9]。也有研究显示，通过ECMO 桥接肺移植的患者，在ECMO 治疗期间成功实现了行走，且无神经肌病的发生[10]，表明早期运动有助于ECMO 患者改善肌肉萎缩和无力、提高运动耐力。

2.3 促进心理健康早期功能锻炼能提高患者运动的自主性，在功能锻炼过程中，可通过与患者沟通随时调整康复计划。Andersen 等[11]对感染新型冠状病毒后接受ECMO 治疗的患者进行了主动康复训练，通过在活动前与患者进行沟通，并在患者活动疲劳和呼吸急促时随时向其提供可坐或躺的休息空间，有效改善了患者活动过程的焦虑心理。丁艳丽等[12]对11 例运用ECMO 治疗的冠心病患者进行了运动训练，在运动过程中给予了患者足够的鼓励和正性暗示，结果显示，患者均顺利完成运动训练且焦虑自评量表（Self-Rating Anxiety Scale，SAS）评分及失眠严重程度指数量表（Insomnia Severity Index，ISI）评分均有改善，表明早期康复运动训练能给患者心理产生积极的影响。

3 ECMO患者早期功能锻炼现状

3.1 行VV-ECMO 治疗的患者功能锻炼现状多项研究[10,13]表明，早期康复训练能帮助绝大部分行VVECMO 治疗的患者实现在床上做关节活动度训练，少数患者能进行步行活动。众多学者[11,13]对行VV-ECMO 治疗的患者进行了平均（7.2±6.5）次的由护士主导的早期功能锻炼，包括床上翻身、被动/主动关节活动、坐姿训练、站立、原地踏步和步行，结果显示，患者在活动中均未出现与康复治疗相关的并发症。提示由护士主导的早期功能锻炼对行VV-ECMO 治疗的患者是安全的，但这些行VV-ECMO 治疗的患者置管部位多数在锁骨下双腔静脉，只有少数在腹股沟处。Ryu 等[13]对10例清醒行VV-ECMO 治疗的患者进行了积极的功能锻炼（包括主动关节活动、坐-站训练、行走等），同时对13例非清醒行VV-ECMO 治疗的患者进行了常规护理及被动关节活动，结果显示，清醒的行VV-ECMO 治疗的患者住院时间较短、出院时的身体状态更好且住院期间的总成本也更低。Hermens等[14]对以行VV-ECMO 治疗作为肺移植桥梁的患者进行了3～12 d 的下肢肌肉训练（腿部按压、床上自行车及床椅转椅活动等），结果显示，患者的肌力（采用徒手肌力评定法）从训练前的3 级提高到了4 级，并成功完成了肺移植术，提示早期功能锻炼提高了ECMO 患者的肌肉力量，改善了患者的预后。

3.2 行VA-ECMO 治疗的患者功能锻炼现状现有对行VA-ECMO 治疗的患者实施早期功能锻炼干预的研究中，纳入样本量较少且多为单个病例；且经股动脉置入的ECMO 导管管径粗、灵活性差，容易出现穿刺处出血、导管移位等并发症而被认为是早期运动的禁忌证[15]。因此，虽已有研究尝试对行VA-ECMO治疗的患者进行早期活动干预，但样本量较少，需对活动方案对ECMO 的作用做进一步研究和探讨。兰美娟等[16]构建的双肺移植患者肺康复方案仅建议采用ECMO+呼吸机辅助治疗的患者于术后早期在床上进行康复锻炼，提示后续研究可尝试探究该方案应用于床下的效果或构建ECMO 患者床下康复锻炼方案。多数研究[17-18]中患者的功能锻炼仅局限于床上被动和主动运动，然而，Pasrija 等[19]对104 例行VA-ECMO 治疗的患者（有15 例患者从腹股沟置管）进行了运动力量练习，包括床上骑行、床椅转移、行走等，这些患者在康复训练期间至少进行了1 次行走练习，结果显示，患者在行走过程中未出现与行走相关的重大出血事件或置管脱位事件，说明在腹股沟置管行VA-ECMO 治疗的患者，早期行走也是安全可行的。

4 ECMO患者早期功能锻炼现存问题

4.1 患者安全在ECMO 患者进行功能锻炼的过程中，任何原因造成的插管部位出血、管道移动和位置变化都可能导致膜肺氧合器血流量减少、危及患者生命。多项研究显示，虽然患者开展功能锻炼的不良事件发生率较低，但患者安全仍存在风险[20-21]。在一项大型回顾性研究中，由ECMO 专家、ICU 医师、物理治疗师等组成的多学科团队对167 例ECMO 患者共进行了607 次早期康复，包括站立和行走，其中发生了3 起轻微不良事件（<0.5%），包括2 次心律失常和1 次低血压，但患者都在当天恢复了活动[22]。Ko等[23]对8例ECMO 患者共进行了62次康复活动，包括被动关节活动、坐姿训练、站立、原地踏步或步行、肌肉电刺激治疗，活动中发生了3 起（发生率4.8%）轻微不良事件，包括1次心动过速、2 次呼吸过快，未发生其他严重不良事件。目前，国内外尚未确立统一的针对ECMO 患者的运动康复安全指标体系。因此，针对ECMO 患者，如何在功能锻炼阶段确保安全是实施早期康复运动过程中必须仔细把控的一环，医护人员可借鉴现有的研究成果，充分评估ECMO 患者运动过程中的安全性，避免不良事件的发生。

4.2 康复时机ECMO 重症患者应尽早实施功能锻炼，以加快患者功能的恢复，减少后遗症。张楠等[24]对1 例心肌梗死行ECMO 联合主动脉球囊反搏的患者实施早期功能锻炼（术后36 h），锻炼过程中患者血流动力学较稳定，未出现不良事件。提出对于使用ECMO的患者，从进入ICU 就可以开始早期功能锻炼。Polastri等[25]研究也表明在ECMO 支持期间就进行康复治疗的患者，其机体功能的改善效果可能会更明显。此外，大量研究[26-27]对ECMO 支持期间的患者实施了早期康复训练，但对何时开始康复训练最合适、效果最佳都没有给出明确的答案。未来，医护人员可结合患者的意识水平、氧气需求（PaO2/FiO2）及持续气道正压通气依赖等方面对功能锻炼开始时间的问题做进一步研究[20]。

4.3 康复治疗团队建设由于ECMO 患者携带多种管道及设备，且患者常伴有血流动力学不稳定等原因，早期锻炼变得尤为困难，因此，在患者进行早期康复锻炼前，需组建专业的康复治疗团队。为满足ECMO 患者病情和功能锻炼需要，专业的康复治疗团队必须配备至少2名物理治疗师，ECMO专科护士、呼吸治疗师、灌注师和重症监护医师各1 名[20]。如果患者在移动和管理设备方面需要更多帮助，则可能需要额外的工作人员。当ECMO患者进行床上被动运动时，通常需要1名理疗师或护士辅助其进行肢体锻炼；当涉及床上主动运动时，则需要至少2 名团队成员，其中1 名成员主要协助患者进行康复锻炼，另1 名需要在整个康复过程中监测套管的位置变化，确保患者移动时的安全[28]；而当ECMO 患者进行站立、行走等床下活动时，至少应配备3 名团队成员，物理治疗师协助患者运动，ECMO专科护士监测ECMO 套管和电路，床位护士管理其他线路和附件[28]。然而，目前国内ECMO 专科护士、灌注师等人力资源配备不足，且医务人员对康复锻炼的意识仍待提升，尤其是早期运动训练的观念，这对我国ECMO 患者功能锻炼的临床实施带来了极大的挑战。因此，相关管理部门需要针对医护人员开展有关ECMO 患者康复锻炼的专业化培训，帮助构建系统的康复训练培训教程、开设功能锻炼讲堂，由ECMO 专家向医护团队介绍国内外ECMO 患者早期康复的现状、早期运动带来的众多益处，为组建多学科跨专业康复治疗团队作准备[4]。

4.4 治疗设备选择ECMO患者开展早期功能锻炼期间需要借助各类医疗器械的帮助以满足其不同的康复需求，例如站立架、倾斜床等[20]。如对于下肢肌肉力量较差且身体较为虚弱的ECMO 患者，可以使用卧床自行车进行辅助运动；对于能够坐在床边的ECMO 患者，可以使用椅子踏板进行坐姿训练，同时床上最好配备可移动的桌板，方便患者支撑上半身；对于可以站立和行走的ECMO 患者则需要配备站立架和设备移动台以方便患者移动[29]。在整个功能锻炼过程中，ECMO 团队成员必须根据患者的身体状况及当前锻炼方式调整治疗设备。但在我国，针对ECMO 患者的早期功能锻炼并未广泛开展，大多数ECMO 患者都是长期制动或以床上被动运动为主，如被动关节活动、电刺激疗法等。因此，许多治疗设备（如站立架、椅子踏板、助行器等）使用较少。然而，随着ECMO 患者早期功能锻炼的逐渐开展，如何正确、规范的选择及使用康复治疗设备，需要ECMO康复团队成员共同探讨和学习。

5 ECMO患者早期功能锻炼方法

ECMO 期间患者的康复治疗由多学科专家团队成员开展，患者多处于低镇静状态且为锁骨下双腔静脉置管的VV-ECMO 患者[30]。上下肢抗阻训练是最常见的干预措施，用于康复的特定设备通常包括自行车测力计、倾斜台、步行架、助行器或辅助患者被动转移的康复椅。但现有的研究干预报告内容不完整，结局指标评价方式和时间存在异质性。目前针对ECMO 患者采取的活动方式以被动运动为主,主动运动为辅，根据每个患者的意识和活动水平进行划分，采用镇静躁动量表评分（Richmond Agitation and Sedation Scale,RASS）和ICU 活动量表（ICU Mobility Scale，IMS）[31]对患者进行评估，从卧床的被动运动到下床独立行走，一般可分为3个阶段[10,32-33]。第1阶段：床上被动训练，此阶段主要针对RASS≤-1分且IMS=0分的患者。如被动更换卧位、被动四肢关节活动（包括肩关节、肘关节、腕关节、膝关节、踝关节）、肌肉电刺激治疗。第2 阶段：床上主动训练，包括床上翻身、上/下肢抗阻训练、抬颈练习、握力器练习、坐姿练习等。此阶段主要针对RASS 在-1～1 分且IMS 在1～3 分的患者。第3 阶段：床下主动训练，包括下肢的肌肉训练，如坐到站转移活动、床边自行车（主动模式）、行走等。此阶段主要针对RASS在-1～1分且IMS在4～10分的患者。

6 小结

ECMO 患者在条件允许的情况下，应尽早开始功能锻炼。早期功能锻炼已被证明对ECMO 支持的患者是安全、可行且相当有益的。初步的风险评估和筛查、正确的功能锻炼方式、恰当的锻炼强度与监测等对ECMO 患者锻炼效果的实现是至关重要的。未来应结合ECMO 治疗发展现状，积极探索科学的功能锻炼方案，促进ECMO患者的康复。