重症监护病房获得性肌无力(ICUAW)是一种临床综合征,定义为“在重症患者中检测到的无其他合理病因可解释的肌无力”。最近提出的术语是重症肌无力(critical illness weakness),强调这种肌无力并非特定于医疗环境(即重症监护病房)。最常见的是,通过体格检查(手动肌力测试)来评估患者的肌力,并使用医学研究委员会(MRC)总分进行评分(范围0-60),其中小于48分被认为是ICUAW。ICUAW患者可能存在潜在的多发性神经病变、肌病或两者的组合(即重症肌病性神经病变),这可通过肌电图和神经传导研究(NCS)来确定。单纯的多发性神经病变比肌病或混合型神经肌病变少见得多。重症监护病房(ICU)中的患者经历长期卧床不动,这可能是导致ICUAW的重要可调控风险因素。
有关ICU早期康复的初步研究在21世纪初发表。早期研究表明,与通常接受卧床/不活动管理的对照组相比,接受早期康复的患者有更好的治疗效果。然而,后续的随机试验结果并不一致,这反映了研究中的显著异质性,包括患者群体、康复干预的类型和剂量、对照组措施,以及主要和次要结局的时间点和测量方法的差异。
流行病学
据估计,重症监护病房获得性肌无力(ICUAW)在重症患者中的患病率约为50%,但根据评估方法和评估时间点的不同而存在差异。
定义与诊断
排除其他可能导致全身性肌无力的医学或神经病学原因是确定患者是否患有ICUAW的重要初步步骤。在重症患者中,如果出现弥漫性、对称性肌无力而面部肌肉通常不受累,应考虑ICUAW的可能性。如果伴有深腱反射亢进或近端感觉缺失,则与ICUAW不符,应针对其他病因进行调查。在评估肌无力时,通常使用基于手动肌力测试的MRC总分。MRC总分<48是ICUAW的常用诊断标准之一, 但<55也与长期发病率和死亡率相关。在具备设备和经过培训的评估人员的情况下,手握力(男性<11 kg;女性<7 kg )也可用于识别ICUAW。手动肌力测试和手握力评估均为依赖患者主动配合的主观指标,需要患者能够遵循指令。
导致肌无力的潜在原因可能包括废用性萎缩、重症相关性多发性神经病、重症肌病或重症神经肌病等。这些疾病需要通过肌电图和神经传导研究(NCS)进行诊断,但这在ICU环境中对处于镇静或谵妄状态的患者可能具有挑战性。重症相关性多发性神经病主要表现为复合肌肉动作电位和感觉神经动作电位的幅度降低。重症肌病则表现为复合肌肉动作电位幅度降低,但感觉神经动作电位通常保持正常,同时伴随运动单位动作电位的其他潜在变化和肌电图上的异常自发活动。重症神经肌病的联合表现似乎是最常见的表现形式。
床旁超声越来越多地用于评估肌肉厚度、横截面积、肌纤维倾斜角和回声强度。一项针对52项研究(n=3251)的系统综述报告称,在ICU的第一周内,骨骼肌日均损失约2%,其中超声是最常用的评估方法。^18 需要注意的是,超声检查需要配备合适探头的设备和严格培训以确保结果的可重复性。此外,脂肪组织或水肿可能影响超声结果的准确性。
肌肉活检可以用于诊断,但属于较为侵入性的检查。对于机制研究或复杂病例的临床诊断,也可以考虑进行神经活检。组织学上,重症肌病的肌肉活检可能显示肌球蛋白丢失和肌肉坏死。皮肤活检是一种微创方法,可用于评估表皮内纤维退行性变的组织学证据,这可能与大神经纤维的急性轴索病变和肌病相关。
发病机制
ICUAW的发病机制复杂,目前尚未完全了解。机制研究表明,可能涉及结构性变化(如轴突神经变性、肌球蛋白丢失)、功能性变化(如神经电刺激无反应)、微血管病变(如细胞病性缺氧)以及钠通道病变。总体上,神经和肌肉的结构和功能性变化可能是全身性炎症的后遗症。电生理研究强调了周围神经和肌肉变化的快速出现及其可逆性, 但这些发现尚未得到完全理解。
最近,生物能量代谢衰竭(即线粒体功能障碍)被认为是ICUAW的假设机制之一。线粒体功能可能因缺血和细胞病性缺氧受损。此外,在重症相关性多发性神经病中,血-神经屏障功能障碍可能导致轴突去极化,同时伴随微血管病变,从而导致外周神经缺氧或毒素积累。另一种假设是内神经膜去极化,可能由内神经高钾血症引起。钠通道病变导致的肌肉膜电兴奋性降低可能引发肌肉收缩功能障碍。
在重症肌病中,肌肉萎缩可能由肌肉蛋白分解与合成失衡和肌肉收缩功能障碍引起。研究还表明,患者对膳食蛋白质的合成代谢反应降低,并且骨骼肌对氨基酸的摄取受损。另一个可能的机制是胰岛素信号传导障碍,尤其是葡萄糖转运体-4(GLUT-4)无法转位至肌膜表面。最后,即使在出院后,患者的肌肉萎缩也可能持续存在,这可能与不同的病理生理机制有关,包括卫星细胞数量减少,进而影响骨骼肌的再生能力。
风险因素
研究表明,ICUAW的风险因素包括可调节和不可调节因素。确定哪些因素对ICUAW影响最大具有一定挑战性,不同研究结果存在一定的不一致性。值得注意的是,一些在重症患者管理中常用的治疗干预措施可能会促进ICUAW的发生。
在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)幸存者中,患者的年龄和ICU卧床时间与出院时及随访3个月、6个月、12个月和24个月时的肌无力呈正相关。调整其他风险因素后,每增加一天卧床时间,肌肉强度在两年随访期间相对降低3%-11%。一项对这一前瞻性队列的五年随访分析表明,ARDS前的合并症和器官衰竭与随后肌力下降相关。
最近的一些系统综述具体评估了ICUAW的风险因素。一项系统综述将风险因素分为个人因素、治疗因素、疾病因素和实验室指标等类别。结果显示以下因素与ICUAW显著相关:女性(比值比1.34,95%置信区间1.06至1.71)、机械通气时间(3.04,1.82至4.26)、年龄(6.33,5.05至7.61)、ICU住院时间(3.78,2.06至5.51)、感染/脓毒症(1.67,1.20至2.33)、肾替代治疗(1.59,1.11至2.28)、氨基糖苷类抗生素(2.51,1.54至4.08)、序贯器官衰竭评分(1.07,0.24至1.90)以及高血糖(2.95,1.70至5.11)。
一项系统综述报告称,神经肌肉阻滞剂(NMBAs)并非ICUAW的显著风险因素, 但这一结果仅基于5项研究(n=512)。另一项涵盖30项研究(n=3839)的系统综述和荟萃分析报告称,NMBAs与ICUAW显著相关(比值比2.77,95%置信区间1.98至3.88)。然而,其中26项研究为观察性研究,且在暴露和结果的测量方面存在较高异质性(例如,NMBAs的类型/剂量及肌力评估的时间)。另外,仅有一项多中心随机试验(n=340)将NMBAs与安慰剂对照作为ICUAW(MRC总分<48)的次要结局进行评估,结果显示ICU出院时无显著差异(201名参与者中,分别为64%与69%;P=0.51)。NMBAs的剂量和使用时间,以及患者和重症相关因素(如深度镇静、全身性糖皮质激素)可能是理解神经肌肉电刺激(NMES)对ICUAW潜在影响的重要考虑因素。总体来说,我们建议避免常规使用NMBAs,并在需要时使用最低剂量且时间尽可能短。
最后,糖皮质激素是另一种潜在的ICUAW风险因素。然而,相关文献在评估其关联性时存在不一致,尤其是因临床实践随时间的变化(例如,糖皮质激素的减少使用与NMBA药物长期输注的联合使用)而受到混淆。
ICU获得性肌无力(ICUAW)及身体功能障碍的预防与治疗
在危重病患者中,多种物理康复干预措施已被广泛研究。本文主要探讨 ICU 环境中的非呼吸系统干预措施,重点关注主动康复(而非被动或无意识参与的康复干预)。16
功能活动训练与多组件物理治疗干预
功能活动训练(即患者在其生活环境中自主移动的能力)通常采取循序渐进的康复策略,包括床上活动、床边坐起、转移及站立、原地踏步至逐步实现步行能力的恢复。多组件物理治疗通常至少包括三种核心干预措施,这些措施的组合可能包括神经肌肉电刺激(NMES)、被动运动(无需主动肌肉收缩或自主参与的运动)或主动运动(通过自主努力引发的肌肉收缩)、床上自行车训练、功能活动训练、肌力增强(例如使用负重或弹力带)、患者教育、认知训练,以及本体感觉神经肌肉促进技术(通过刺激肌肉本体感受器来促进运动神经功能和肌肉激活)。
针对 ICU 环境中功能活动及多组件物理康复的临床试验始于 2008 年的一项具有里程碑意义的两中心随机对照试验。该研究证实,通过结合物理治疗和职业治疗的早期干预并实施渐进性活动方案,能够显著改善患者的功能结局。最新的范围综述显示,在 117 项康复干预研究中,有 73 项(占 62%)涉及功能活动训练或多组件物理治疗。依据对七项随机对照试验的荟萃分析,这些干预措施在预防 ICUAW 方面显示出显著效果(风险比 0.49,95% 置信区间 0.26 至 0.91;P=0.025)。 另一项涵盖九项研究的荟萃分析同样表明,早期康复干预可以降低 ICUAW 的发生率(比值比 0.63,95% 置信区间 0.43 至 0.92)。 鉴于以上证据,我们建议在 ICU 患者中推广功能活动训练和/或多组件物理治疗干预,但应避免早期高强度的功能活动干预,以减少对患者的不良影响。
神经肌肉电刺激(NMES)
NMES 是一种重要的康复手段,特别适用于因深度镇静、血流动力学不稳定或其他医疗或手术原因而无法下床活动的患者。对于无法主动引发肌肉收缩的患者,NMES 通过将电极贴于皮肤表面,施加电流以刺激目标肌群(通常是下肢),从而诱发肌肉收缩。此过程不仅可以防止肌肉萎缩,还能维持局部血流和代谢活性,促进患者的早期康复(见图 1)。
一项来自埃及的随机对照试验研究了 124 名患者,这些患者被随机分配至四个不同的干预组(关节活动范围训练联合 NMES、仅 NMES、仅关节活动范围训练、以及对照组)。结果显示,ICUAW(MRC 总评分 <48)发生率分别为 0%、13%、60% 和 100%(P<0.001)。另外,一项最新的系统综述(未包含上述试验)对 6 项试验(共 274 名患者)进行了分析,结果显示 NMES 可降低 ICUAW 的风险(风险比 0.48,95% 置信区间 0.32 至 0.72)。然而,另一项纳入 6 项随机试验(718 名患者)的先前荟萃分析报告称,与常规护理相比,NMES 并未显著改善总体肌力(MRC 总评分的平均差异为 0.45,95% 置信区间 −2.89 至 3.80;P=0.79)。
此外,一项对 42 名机械通气患者进行的肌肉活检的二次分析显示,功能性电刺激未能显著改善患者的身体功能可能与局部炎症和底物代谢异常有关。 值得注意的是,一项涉及 23 项随机试验、1312 名机械通气患者的网络荟萃分析报告称,单独使用 NMES 或 NMES 联合物理治疗干预可提高拔管成功率(比值比 1.85,95% 置信区间 1.11 至 3.08),但在缩短 ICU 住院时间、机械通气时间或降低病死率方面并无显著改善。
随着我们对 ICUAW 机制的进一步了解,针对特定亚群患者或不同干预时机的 NMES 效果可能需要重新评估。然而,目前的证据尚不足以支持 NMES 作为危重患者康复的常规首选干预手段。
床上自行车训练
与 NMES 类似,对于无法下床活动的患者,床上自行车训练可能是一种安全且可行的康复方式,因为该训练可以在半卧位下进行。根据患者的实际能力,床上自行车训练既可以是被动模式,也可以是主动模式,并可选择逐步增加阻力(见图 2)。
床上自行车训练
首项针对医疗/外科 ICU 患者(n=90)的随机对照试验,评估了床上自行车训练与常规护理之间的差异。研究结果显示,在出院时,床上自行车训练组患者的六分钟步行距离中位数显著增加(196 米(四分位距 126-329 米)对比 143 米(37-226 米);P<0.05),SF-36 体力功能评分更高(21 分(18-23 分)对比 15 分(14-23 分);P<0.01)。 另一项针对 ICUAW 患者(n=56)的随机试验则报告,在 ICU 出院时,床上自行车训练显著减少了 ICUAW 的发生率(87% 对比 61%;P=0.039)。
近期,最大规模的 ICU 床上自行车训练随机对照试验也已公布。 该试验为一项国际性、多中心研究,涵盖 16 个中心,共纳入 360 名机械通气患者,评估床上自行车训练联合常规物理治疗与单纯常规物理治疗的效果。床上自行车训练干预始于入 ICU 后中位 2 天(四分位距 2-3 天),每名患者平均 3 次(1-4 次)训练,采用固定阻力(0.6 牛米)和在被动阶段以固定速度(每分钟 5 圈)进行。对照组的康复训练也始于入 ICU 后 2 天(四分位距 2-4 天),每名患者平均接受 4 次(2-7 次)训练,单次训练时长为 29 分钟(标准差 13 分钟)。
主要研究终点是 ICU 出院 3 天后通过 ICU 体力功能测试(Physical Function ICU Test, PFIT)进行评估。结果显示,干预组与对照组在体力功能方面无显著差异(平均分 7.7(标准差 1.7)对比 7.5(1.8);绝对差异 0.23,95% 置信区间 −0.19 至 0.65;P=0.29)。此外,两组患者在出院时 ICUAW 的发生率无显著差异(9.6% 对比 12.1%;比值比 0.87,95% 置信区间 0.39 至 1.90)。值得注意的是,另一项正在进行中的多中心随机对照试验正在评估床上自行车训练与蛋白质补充联合干预的效果。尽管现有证据尚未证明以被动训练为主的床上自行车运动能够显著改善结局,但进一步研究其在综合康复干预中的作用,特别是在无法主动参与康复的患者中,以及与其他疗法联合使用的效果,仍然具有重要意义。
功能性电刺激
神经肌肉电刺激(NMES)与床上自行车训练可以联合应用,称为功能性电刺激辅助自行车训练(见图 3)。功能性电刺激是通过同步电流刺激,诱发特定模式的肌肉收缩,从而使患者能够完成类似骑行的运动模式。
针对机械通气患者的两项随机对照试验分别在澳大利亚和美国的四家 ICU(n=162)以及捷克共和国的两家 ICU(n=150)中开展,这些试验评估了功能性电刺激辅助自行车训练的效果。然而,两项试验均未显示该干预在肌肉力量或患者体力功能指标方面具有显著益处。
辅助设备
目前针对 ICU 中用于物理康复的倾斜床、动态倾斜床和多功能患者体位调整设备(即能够支持坐位、从坐到站以及倾斜等体位改变的设备)的评估研究较为有限。 一些医院病床已集成了这些功能。然而,通常情况下,患者需要从病床上转移至相应设备,并使用安全带固定后进行干预训练。
倾斜床设备允许患者从仰卧位逐步过渡至站立位(见图 4)。动态倾斜床能够结合患者的主动运动,而多功能患者体位调整设备则能够支持患者在多个坐姿之间进行变化和支撑。一项单中心随机对照试验纳入了 145 名患者,结果显示,接受倾斜床干预与未接受干预的患者在 ICU 出院时的 MRC 总评分无显著差异(50(四分位距 45-56)对比 48(45-54);P=0.555)。
然而,该研究报告称倾斜床干预组的肌力恢复(即从基线到 ICU 出院的 MRC 总评分变化)显著优于对照组,中位变化值分别为 14 分(四分位距 10-24)对比 10 分(5-15)(P=0.004)。
Clinical Review State of the Art Review
Intensive care unit acquired weakness and physical rehabilitation in the ICU
BMJ 2025; 388 doi: https://doi.org/10.1136/bmj-2023-077292 (Published 27 January 2025)Cite this as: BMJ 2025;388:e077292