【醉仁心胸】运动预康复对心脏术后恢复质量的影响：单中心随机对照试验

摘要

背景：物理康复可增强患者对手术应激的适应能力，但其对虚弱患者的效果尚不明确。我们旨在确定结构化运动康复计划对脆弱和虚弱参与者心脏手术后恢复质量的影响。

研究方法：这项单盲、平行、优势随机对照试验招募了临床虚弱度量表为4-6的心脏手术患者。患者被随机分配到物理预康复（每周两次）或标准护理（对照组）；两组均接受标准的围手术期护理。主要结果是术后第三天的恢复质量-15（QoR-15）评分。次要结果包括主要心脑血管不良事件（MACCE）、在家存活天数（DAH₃₀）和世界卫生组织残疾评估表（WHODAS）2.0指标。

结果： 在164名随机患者中，有138人被纳入主要分析（中位年龄为64岁[四分位数区间为60-69岁]；70%为男性）。患者对为期5周的预康复计划的依从性很高（82%），没有运动诱发不良事件的报告。QoR-15评分（中位数差异为-3，95%置信区间[CI]为-9至3）、早期和晚期MACCE以及DAH₃₀（P=0.779）均无组间差异。术后90天，预康复患者的残疾程度低于对照组（P=0.022），（平均差异-9%，95%CI -17%至-2%）。

结论： 对虚弱前期为主的患者进行为期5周的身体预康复训练是安全的，但并不能提高术后康复质量评分。术后90天时，康复训练可使残疾评分有临床意义地降低。

临床试验注册： ChiCTR1800016098。

编辑要点

·结构化运动康复计划对心脏手术后体弱者康复质量的影响尚不明确。

·在这项单中心随机对照试验中，接受心脏手术的患者被随机分配到物理康复或标准护理中。

·对主要是虚弱前期的患者进行为期5周的身体预康复计划并没有提高术后康复质量评分，但却降低了术后90天的残疾评分。

·这项研究的结果令人鼓舞，但尚无定论，有必要进行更大规模的多中心研究。

在接受择期心脏手术的老龄化手术人群中，许多虚弱的患者面临着临床效果较差和医疗费用较高的风险。由于虚弱对围手术期风险的潜在影响很大，因此评估预康复计划对扭转虚弱和改善心脏术后生活质量等预后的效果已被患者、护理人员和临床医生确定为研究的重中之重。以患者为中心的具体预后，如术后恢复质量（QoR-15）和术后30天内在家天数（DAH₃₀）等，越来越被认为是衡量进入围手术期医疗系统的虚弱患者的重要预后指标。

多模式术前康复计划（运动训练、营养咨询和补充以及心理支持）可优化虚弱患者术前4-8周的健康状况，使其更好地承受手术应激。虽然术前物理康复可能与心脏手术后机能的改善和住院时间的轻微缩短有关，但所纳入的试验均未专门研究可靠的康复质量指标，以反映恢复到术前健康状态的轨迹。此外，很少对参与者的虚弱状况和预康复计划的依从率进行评估。最近，针对心脏手术的运动训练和呼吸肌训练康复治疗显示，在大多数非虚弱参与者中，运动训练和呼吸肌训练对提高功能锻炼能力没有益处。

运动康复训练是否有益于虚弱的参与者仍不清楚。因此，我们进行了一项随机对照试验，以确定结构化运动康复计划对行心脏手术的虚弱患者QoR-15评分的影响。次要目标是确定运动康复对重大心脑血管不良事件 (MACCE)、DAH₃₀和重大心脏术后90天的残疾程度的影响。我们假设，与未接受干预（标准护理）的患者相比，预康复训练将通过改善患者在心脏手术前的虚弱程度，从而改善接受干预的患者的测量结果。

研究方法

这是一项单中心、单盲、两组、平行、优势、分层的RCT。我们获得了香港中文大学新界东联合临床研究伦理委员会的批准（CREC 2017.696-T），并在患者入组前在中国临床试验注册中心注册了该研究（ChiCTR1800016098）。所有参与者均已获得书面知情同意。

参与者

招募了接受择期心脏手术的前期虚弱至中度虚弱（临床虚弱量表（CFS）为4-6）的成年患者。纳入标准为接受冠状动脉旁路移植术、主动脉瓣修复或置换术、二尖瓣修复或置换术或冠状动脉旁路与瓣膜联合手术的患者。如果患者患有不稳定或近期不稳定的心脏综合征（NYHA IV级、严重左主干冠状动脉疾病、因心律失常住院、充血性心力衰竭或随机化前患有急性冠状动脉综合征）、 严重的左心室阻塞性疾病（严重的主动脉瓣或二尖瓣狭窄和动态左室流出道梗阻）、重复心脏手术或任何预康复禁忌症（有认知障碍无法遵守研究程序、身体条件限制无法进行预康复、无法定期参加门诊治疗）则排除在外。

第一作者对患者进行筛选，以确定其是否符合参与资格。对患者进行了全面评估：病史、近期心血管检查和手术、当前用药、可识别的心血管风险因素以及虚弱和身体功能评估。由于在确定患者虚弱状态方面还没有达成共识，因此使用了三种常用方法：CFS、5米步速测试 (GST) 和基本虚弱工具集 (EFT)。EFT评分包括测试下肢肌力（定时椅子起立）、认知障碍（MMSE）、贫血和低白蛋白血症。身体功能测试包括使用6分钟步行测试（6MWT）进行心肺功能测试，以及使用30秒坐站测试进行下肢肌肉力量和耐力测试。

随机和盲法

参与者按1:1的比例被随机分配到与康复护理或标准护理（对照组）。没有参试者接受经导管主动脉瓣植入术，因为这些手术是本院介入心脏病专家的常规手术。分配是通过计算机生成的随机数进行的，使用的软件是nQuery Advisor 7.0（Statistical Solutions，爱尔兰科克）。基线评估结束后，一旦向参与者告知手术日期，第一作者就会打开连续编号的密封不透明信封。

由于治疗的性质，试验参与者对所分配的治疗不设盲区。外科医生、麻醉师和其他医疗服务提供者未被告知分配情况，但可查阅记录康复前就诊情况的患者电子病历。疗效评估人员对治疗方案的分配不知情。

运动预康复

随机接受结构化术前康复计划干预的参与者也接受常规标准护理。他们在威尔士亲王医院日间手术中心的一间配有健身器材的专用房间内接受为期6-8周（每周两次）的术前运动训练，同时接受口头健康建议，以优化术前的身心健康。根据美国运动医学学院指南制定的运动处方是个性化的，以症状为限，并制定了应急方案。指导员与患者的比例为1:1（COVID-19限制期间）和最多1:4（COVID-19限制前后）。

运动方案包括5-10分钟的热身和恢复活动、20-60分钟的有氧运动（训练强度介于摄氧量储备[VO₂R]的40%和80%之间），以及使用哑铃或袖带重量对上下肢主要肌群进行阻力训练，每次重复10-15次，根据参与者的耐受性和表现进行一至三组训练。为参与者提供了一本日记，用于记录他们的家庭锻炼活动。一名经验丰富的物理治疗师（DKWY）对所有参与者的整个预康复计划进行监督，以确保研究的一致性。参与者还接受了额外的患者教育，包括呼吸技巧、营养方面的口头和书面信息、戒烟以及积极的心理支持。

标准护理

被分配到RCT对照组的参与者接受的是标准护理，不包括结构化运动方案或针对运动的健康促进建议。所有患者均按照现有方案接受标准化手术流程和围手术期护理，包括术前患者教育、标准化麻醉、术后ICU镇静、镇痛和机械通气、围手术期理疗和早期活动。所有患者在术后24小时内转入ICU接受1:1的早期护理和监测，然后转入心脏专科病房。

结果评估

以患者为中心的主要结果的估计值是心脏手术后第三天（POD3）预康复护理组和标准护理组之间15个项目的康复质量（QoR-15）评分中位数的差异，无论采用哪种治疗方法。QoR-15问卷包括15个项目，分别测量术后疼痛、身体舒适度、身体独立性、心理支持和情绪状态，总分从0到150分不等。良好恢复的定义是 QoR-15 >118。QoR-15评分的最小临床重要差异（MCID）为 6.0。由于身体预适应训练可增强生理储备和功能能力，并可减轻手术应激反应，因此疼痛耐受力、自信心和心理健康的相应改善可加快恢复速度并提高术后自我护理能力，QoR-15评分的提高反映了这一点。

预先确定的次要结果如下 (1) MACCE（如死亡率、再次手术、心肌梗死、中风和肾衰竭）和术后谵妄。在住院期间和术后90天（POD90）记录在心胸外科质量保证数据库中；(2) DAH₃₀，这是一个有效可靠的综合测量指标，包含了术后住院时间、出院到康复中心或疗养院的需求、再次入院和术后死亡的详细情况， MCID为3天；以及 (3) 使用12项世界卫生组织残疾评估表（WHODAS）2.0评分的残疾程度。将WHODAS评分转换为从0%（无残疾）到100%（最大残疾或死亡）的指标。WHODAS的MCID为5%，无残疾生存状态定义为WHODAS<16%。

数据收集

所有基线评估均由第一作者完成。为了与其他运动预康复研究进行比较，我们报告了虚弱和体能评估的变化。两组患者在入院时和手术后均由评估专员进行虚弱程度测试并记录基线结果。我们从医疗记录中收集了患者特征、手术和麻醉详情、欧洲心脏手术风险评估系统（EuroScore）、ICU入院APACHE III评分、机械通气持续时间、ICU和住院时间、出院目的地、再入院情况以及30天和90天死亡率。

统计分析

样本量的计算基于检测中等效应规模的需要，假定使用QoR-9问卷的MCID为 0.92，根据先前一项涉及心脏外科患者的研究（2011年-2013年）估算的标准偏差 (SD) 为1.72。虽然分数和MCID在数值上有所不同，但QoR- 9和QoR-15分数的相对等效性已经得到确定。在80%的统计功效和0.050的双侧显著性水平下，并预计有10%的脱落，计算得到总样本数为164例。

简要统计数据以平均值（SD）、中位数和四分位间距（IQR）以及比例（%）（视情况而定）进行报告。正态性通过目测和 ShapiroeWilk检验进行检查。组间比较采用适当的t检验、Mann-Whitney U检验、卡方检验或Fisher精确检验。对于非随机数据的缺失，未进行多重推算；六名无QoR-15评分的患者在COVID-19限制期间未进行术前虚虚弱测量，或身体不适，无法进行POD3评估。由于手术取消属于估算框架下修正意向治疗（mITT）主分层策略中的并发症，因此我们估算了预康复治疗对接受预康复治疗或常规护理的脆弱患者和虚弱患者手术预后的影响。根据接受治疗的情况，对接受手术的参与者进行了方案敏感性（PP）分析。

我们采用广义干预直接效应法评估入院前康复治疗（EFT）对虚弱组的影响，从而了解预康复治疗对虚弱组的潜在影响（探索性分析）对QoR-15评分的影响。之所以选择 EFT评分而非CFS来衡量虚弱程度，是因为对于接受心脏手术的患者来说，EFT 评分更为全面。我们计划将参与者分为三个虚弱状态组：健壮组（EFT 0）、虚弱前组（EFT 1-2）和虚弱组（EFT 3-5）。然而，入院时虚弱参与者太少，因此在分析中使用了两个状态组（健壮组与虚弱前组）。针对主要结果分析，我们还使用了其他虚弱度测量指标、CFS和 GST进行进一步的敏感性分析。我们对QoR-15和DAH₃₀采用了定量回归，对WHODAS采用了带有可交换方差-协方差工作矩阵和稳健方差的广义估计方程 (GEE)。所有模型均包括手术类型分层变量。主要估计指标的探索性分析在构建有向非环图后对混杂因素进行了调整。分析使用Stata 18.0（StataCorp，College Station，TX，USA）进行。显著性水平设定为P<0.050（双侧）。边缘显著性采用Pocock和Ware术语进行解释。

研究结果

在筛选出的620名患者中（2018年7月至2023年3月），164名（26.5%）参与者被随机分配到预康复护理或标准护理中（图1）。POD90 随访于2023年10月完成。各组的基线特征相似（表1）。

图 1. 患者招募的 CONSORT 图。

表 1 参与者的基线特征。

在82名随机接受预康复治疗的参与者中，66人（80.5%）参加了该计划。由于每组中都有13名参与者没有接受手术，因此有138名参与者纳入了mITT分析（预康复治疗，n=69；标准治疗，n=69）（图1）。各组围手术期特征见表2。共有8名参与者（4.9%）死亡：预康复组2人在入院前死亡，6人（预康复组1人，标准护理组5人）在术后死亡（表2）。134名参与者（97.1%）完成了POD90的随访。

表 2 术中和术后特征。

术前康复训练的中位时间为6（IQR 4-9）周，但66名干预参与者的术前康复训练持续时间为5（IQR 3-7）周。68名参与者的平均出勤率为82.4% (95% CI 73.2-91.6%)；56名参与者参加了所有课程。参与者对个体化定制的运动耐受性良好，未报告任何不良事件（0%，95% CI 0-4.3%）。

132名参与者在POD3的总体QoR-15中位数为109（IQR 94-119）。67名预康复参与者中有21人（31.3%）恢复良好，65名对照组参与者中有15人（23.1%）恢复良好（P=0.286）。在mITT和PP分析中，未发现QoR-15评分有明显的组间差异（表3）。在对心脏手术类型、年龄和MCID改良14米6MWT进行调整后，mITT和PP分析中没有发现组间入院虚弱交互效应或组间差异（表3）。

表 3 术后第3天QoR-15评分的中位数（95% CI）。

表4显示了MACCE的比例。与标准护理组相比，预康复护理组在POD90发生任何类型MACCE的风险均无显著差异（相对风险0.70，95% CI 0.29-1.68；风险差异 -4.9%，95% CI -15.0%至6.2%）。

表4 早期和晚期主要心血管和脑血管不良事件 (MACCE)。

总体而言，138名参与者的DAH₃₀中位数为2（IQR 16-23）。在mITT分析中，预康复组（20.5，95% CI 19.2-21.9）和标准护理组（21.5，95% CI 20.2-22.9）的DAH₃₀中位数没有差异（P=0.314）。PP分析也发现了类似的结果（P=0.321）。

在针对WHODAS (%) 的mITT分析中，存在组间效应（P=0.022）和时间效应（P<0.001），但没有组间和时间的交互效应（P=0.317）。总体而言，预康复参与者的残疾程度低于对照组参与者（11%，95% CI 8-14% vs 18%，95% CI 13-22%；平均差异 -7%，95% CI -12%至-1%）。在POD90，预康复参与者的WHODAS（%）低于对照组（平均差异-9%，95% CI -17% 至-2%；P=0.017；图2a）。与此相反，PP分析显示存在时间效应（P<0.001），但没有组间效应（P=0.128）或组间时间交互效应（P=0.198）。基线、POD30和POD90的无残疾生存率（WHODAS <16%）分别为 82/137（59.9%）、85/134（63.4%）和 113/134（84.3%）。在无残疾生存概率方面，没有出现组间时间交互作用（P=0.214）或组间交互作用（P=0.092）效应，但随着时间的推移，两组的无残疾生存概率都有所提高（P<0.001；图2b）。

图 2. 修改后的意向治疗人群在基线、POD30 和 POD90 时各治疗组的 WHODAS：（a）随时间变化的 WHODAS 平均值（95% CI）（%）和（b）随时间变化的无残疾生存率（WHODAS <16%）平均概率（95% CI）。

在对年龄和手术类型进行调整后，可以看到不同组间的虚弱程度测量指标（EFT、CFS 和 GST）变化较小。预康复组6MWT距离比对照组基线提高了22米（95% CI 4-39；P=0.018）。补充表S2和补充图S2报告了根据年龄、手术类型和EFT虚弱状况调整后的身体功能变化（6MWT、估算的峰值VO₂、30秒坐站测试）。

讨论

在这项RCT中，预康复治疗对QoR-15评分、早期和晚期MACCE以及DAH₃₀的影响很小或没有影响。然而，在POD90时，接受预康复训练的参与者的残疾程度出现了有临床意义的下降。从功能表现的角度来看，术前预康复训练略微降低了术前的虚弱程度，并改善了术前6MWT距离，但这些效果在术后并未持续。术前预康复期间没有发生运动诱发的不良事件。总之，研究结果表明，心脏术前预康复是安全的，患者非常容易接受，并有可能帮助患者更好地康复。

这项研究主要探讨了心脏预康复对前期虚弱患者的效果。以往的心脏康复研究主要针对非虚弱患者，如能在6MWT中步行400米以上的患者，研究结果参差不齐。英国最近的一项心脏术前康复训练研究显示，术前6MWT距离在基线和POD90之间的改善、手术或肺部并发症风险以及在ICU和医院的住院时间均无差异。与此相反，德国一项为期2周的术前有氧运动训练康复项目的研究表明，术前6MWT距离和术前身体、情感和社会生活质量均有所改善，但术后3周的心脏康复结束后，这些生活质量方面的改善并未持续。

我们的研究有几个局限性。首先，无法预测的手术时间安排是导致参与者在术前完成康复计划的时间少于预期的主要原因。体弱患者实际完成的为期5周的术前康复计划可能不足以优化术前生理储备并持续降低术后并发症的风险。其次，在这项单中心的RCT中，我们无法使用可穿戴设备记录家庭锻炼的依从性，这可能会限制我们的结果在其他有大量家庭康复训练内容的中心的推广性。在进行了四次或四次以上预康复训练的55名参与者中，有14人（25.5%）交回了日记。第三，可能存在其他混杂因素。例如，每四名心脏手术患者中就有一人可能在术前出现蛋白质营养不良，而我们的患者虽然接受了营养建议，但并没有接受正规的营养预适应训练，即补充蛋白质和营养师咨询。

我们采用了主分层策略下的mITT分析，这是一种无偏见的方法，假设手术取消不受治疗分配的影响，以评估术前预康复对术后早中期恢复的影响。因此，尽管本研究的结果令人鼓舞，但还不能下定论，有必要进行更大规模的研究。未来的研究方向包括：检查预康复计划的长期效果；对多中心、多模式预康复训练计划进行更大规模的研究，以提高研究的普遍性；探索更多新的干预措施，如远程医疗支持和监测家庭锻炼依从性的可穿戴设备。

总之，这项单盲的心脏手术术前康复优越性研究表明，术后第3天的QoR-15评分没有改善。在术前进行每周两次、为期5周、有监督的个性化定制运动训练可提高术前功能能力（6MWT），且不会出现运动诱发的不良事件，并可在术后第90天降低残疾水平。

醉仁心胸 点评

康复治疗旨在通过提高患者的身体和心理适应能力来减少大手术的影响。虽然运动是康复治疗的一个组成部分，但营养和心理支持也是其有效性的关键所在，只有将不同的组成部分结合在一起实施，才有可能实现任何益处。术前预康复是一项成本高昂的干预措施，因为它至少有一部分是由医护人员和训练有素的辅助人员提供的。雇用额外的工作人员来提供康复治疗并支付他们的工资是非常昂贵的。因此，临床医生和政策制定者需要强有力的证据来确保康复治疗能够有效实施，并确保患者和医疗服务提供者都能从中受益。

尽管在心脏手术中进行了许多随机对照试验，但预康复治疗在心脏手术中的应用并不像在其他类型的手术中那样广泛。且在心脏手术中进行的大多为单一性的干预措施（如呼吸肌训练）。心脏手术术前康复训练接受率较低的原因尚不清楚，但很可能是出于对严重心血管疾病患者运动安全性的担忧。尽管本文的研究增加了心脏手术术前康复训练的证据基础，但对其解释仍需注意。首先，香港人口在饮食、生活方式和心脏手术病例组合方面与西方人口不同。该试验的参与者相对年轻（平均年龄 64岁），处于虚弱前期的比例较高，而且三分之一的参与者贫血。因此，在贫血的背景下进行预康复训练可能会失去任何益处。虽然该试验接受监督的参与者坚持运动的比例很高（80%），但坚持在家运动的比例尚不清楚，因为只有四分之一的参与者交回了运动日记。因此，目前还不清楚所接受的锻炼量是否足以提高功能能力。要想在择期手术人群中实施有效的术前康复方案，最有可能的方法就是将所有有效且可实施的心脏手术术前康复干预措施结合在一起，形成一个以证据为基础的综合干预措施。然后，应在具有代表性的心脏手术人群中进行充分的多中心随机对照试验。尽管康复训练看似风险较低，但它与其他干预措施一样，在广泛实施之前，需要对其进行充分的开发和稳健的测试。

原始文献：

Yau DKW, Ng FF, Wong MH, Underwood MJ, Wong RHL, Joynt GM, Lee A. Effect of exercise prehabilitation on quality of recovery after cardiac surgery: a single-centre randomised controlled trial. Br J Anaesth. 2025 Jan;134(1):45-53. doi: 10.1016/j.bja.2024.08.039. Epub 2024 Nov 7. PMID: 39510897.