早期康復活動對機械通氣患者膈肌功能影響的Meta分析

[摘要] 目的 系統評價早期康復活動對機械通氣患者膈肌功能的影響。方法 檢索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、中國生物醫學文獻數據庫、中國知網、萬方數據知識服務平臺及維普網有關早期康復活動對機械通氣患者膈肌功能影響的研究。檢索時間為建庫至2025年3月。由兩名研究人員根據納排標準獨立進行文獻篩選、質量評價和數據提取。結果 最終納入9篇文獻，包括902例患者。Meta分析結果顯示早期康復活動可改善吸氣末膈肌厚度[標準化均數差（standard mean difference，SMD）=0.67，95%CI：0.39～0.95，Plt;0.000 01]、呼氣末膈肌厚度（SMD=0.39，95%CI：0.16～0.63，P=0.0001）、膈肌增厚分數（SMD=0.76，95%CI：0.58～0.94，Plt;0.000 01）和膈肌移動度（SMD=0.49，95%CI：0.27～0.72，Plt;0.000 01），降低患者撤機失敗發生率（相對危險度=0.45，95%CI：0.31～0.65，Plt;0.0001）。結論 早期康復活動可改善機械通氣患者的膈肌功能，具有較好的臨床價值，值得在重癥監護病房中規范推廣與應用。未來應進一步細化干預策略，完善膈肌功能障礙的防治策略。

[關鍵詞] 早期康復活動；機械通氣；膈肌；Meta分析

[中圖分類號] R493；R459.7" """"[文獻標識碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.18.006

Meta-analysis of the effect of early rehabilitation activities on diaphragm function in patients with mechanical ventilation

HU Feifei¹， WANG Fang²， WANG Zhi¹， MING Yao¹

1.School of Nursing， Chengdu University of Traditional Chinese Medicine， Chengdu 610075， Sichuan， China; 2.Party Committee Office， Guang’an Hospital of Traditional Chinese Medicine， Guang’an 638001， Sichuan， China

[Abstract] Objective To systematically evaluate the effect of early rehabilitation activities on diaphragm function in patients with mechanical ventilation. Methods Computerized system search databases included PubMed， Embase， Web of Science， Cochrane Library， China Biology Medicine disc， China National Knowledge Infrastructure， Wanfang Data Knowledge Service Platform， and VIP on the effects of early rehabilitation activities on diaphragm function in patients with mechanical ventilation. The search period was from the creation of the database to March 2025. Two researchers independently performed literature screening， literature quality evaluation， and data extraction. Results 9 papers， including 902 patients， were finally included. Meta-analysis showed that early rehabilitation activities improved diaphragm inspiratory thickness [standard mean difference （SMD）=0.67， 95%CI： 0.39-0.95， Plt;0.000 01]， diaphragm"expiratory thickness （SMD=0.39， 95%CI： 0.16-0.63， P=0.0001）， diaphragm thickness fraction （SMD=0.76， 95%CI： 0.58-0.94， Plt;0.000 01） and diaphragm excursion （SMD=0.49， 95%CI： 0.27-0.72， Plt;0.000 01）， and reduced the incidence of patient failure to withdraw from the machine （relative risk=0.45， 95%CI： 0.31-0.65， Plt;0.0001）. Conclusion Early rehabilitation activities can improve diaphragm function in patients with mechanical ventilation， which has good clinical value and is worth standardized promotion and application in intensive care unit; The intervention strategy should be further refined in the future to improve the prevention and treatment strategy of diaphragm dysfunction.

[Key words] Early rehabilitation activities; Mechanical ventilation; Diaphragm; Meta-analysis

機械通氣（mechanical ventilation，MV）作為一種呼吸支持技術，是重癥監護病房（intensive care unit，ICU）救治呼吸衰竭患者的核心支持技術之一^[1-2]。但長時間MV可導致膈肌喪失主動運動，進而引起膈肌肌纖維萎縮和收縮能力下降，稱為呼吸機相關膈肌功能障礙（ventilator-induced diaphragmatic dysfunction，VIDD）^[3]。MV超過24h后膈肌功能障礙的發生率為64%，而對拔管失敗高危（65歲以上或患有潛在慢性心臟或呼吸系統疾病）患者膈肌功能障礙的發生率高達80%^[4-5]。膈肌功能障礙可導致MV和ICU入住時間延長，拔管后再插管率增加等^[6]。早期康復活動作為一種多模態干預策略，通過被動/主動肢體運動、呼吸肌訓練等方式可減少MV患者相關并發癥的發生率、縮短MV和ICU住院時間、降低ICU獲得性衰弱的發生^[7-8]。然而，現有研究多聚焦于早期康復活動對全身肌力或預后的影響，而對早期康復活動是否有效改善ICU患者的肌力狀況存在爭議^[9]。此外，在ICU內短時間康復活動可能對膈肌移動度產生影響，但是否對膈肌厚度及膈肌增厚率發揮作用還需進一步系統評估^[10-11]。本研究通過Meta分析探討早期康復活動對機械通氣患者膈肌功能的影響，明確早期康復活動對膈肌功能的獨特效應，為臨床實踐提供循證依據。

1" 資料與方法

1.1" 數據庫檢索策略

檢索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、中國生物醫學文獻數據庫、中國知網、萬方數據知識服務平臺及維普網有關早期康復活動對機械通氣患者膈肌功能影響的研究，檢索時間為建庫至2025年3月。采用主題詞與自由詞相結合的方式進行文獻檢索，中文檢索詞：“呼吸，人工、機械通氣、有創機械通氣”“早期康復、早期運動、早期活動”“膈肌、膈肌功能障礙、膈肌萎縮、膈肌移動度”等。英文檢索詞：“Respiration，Artificia，Artificial Respiration，Mechanical Ventilations”“Early rehabilitation，Early ambulation，Early mobilization”“Diaphragm function，Diaphragmatic atrophy，Diaphragm thickness”等，文獻篩選流程見圖1。

1.2 "文獻篩選標準

1.2.1" 文獻納入標準 "①研究類型：隨機對照試驗（randomized controlled trial，RCT），語種為中文或英文。②研究對象：接受機械通氣的患者，年齡≥18歲。③干預措施：干預組實施早期康復活動（包括床旁主被動肢體訓練、呼吸肌訓練）；對照組采用常規重癥康復治療。④結局指標：主要結局指標為吸氣末膈肌厚度（diaphragm inspiratory thickness，DTei）、呼氣末膈肌厚度（diaphragm expiratory thickness，DTee）、膈肌增厚分數（diaphragm thickness fraction，DTF）、膈肌移動度（diaphragm excursion，DE）；次要結局指標為撤機失敗發生率。

1.2.2 "文獻排除標準 "①研究類型為綜述、會議摘要及動物實驗等。②聯合其他可能影響膈肌功能的干預措施（如高頻振蕩通氣、體外膈肌起搏等）。③無法獲取全文或數據無法提取。

1.3" 文獻篩選與資料提取

2名研究者根據納排標準使用Endnote 21軟件對文獻進行獨立篩查，如遇意見不統一時，則通過與第3名研究者討論確定最終結果；制作Excel數據提取表提取信息，提取內容：第1作者及發表年份、干預措施、樣本量、結局指標等。

1.4" 文獻質量評價

由2名研究者根據Cochrane手冊5.1.0版推薦的RCT偏移風險評估工具對納入的RCT進行方法學質量評價^[12]。

1.5 "統計學方法

采用Revman 5.4軟件進行Meta分析，二分類變量采用相對危險度（relative risk，RR）及95%CI，連續性變量采用標準化均數差（standard mean difference，SMD）及95%CI。若Pgt;0.1，I²lt;50%，選擇固定效應模型；若Plt;0.1，I²≥50%，則選擇隨機效應模型；并采用逐一剔除法進行敏感度分析，使用Stata15.0進行發表偏倚分析。Plt;0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 文獻檢索結果

系統檢索數據庫獲得相關文獻1002篇，利用軟件剔除重復文獻后獲得557篇，通過閱讀題目及摘要初篩排除文獻537篇，閱讀全文復篩后最終納入9篇^[13-21]文獻。干預組共450例患者，對照組共452例患者，納入文獻基本特征見表1。

2.2" 方法學質量評價

納入文獻質量評價見圖2。

2.3" Meta分析結果

2.3.1 DTei" 4篇^{[13， 16， 19， 21]}文獻報道早期康復鍛煉對患者DTei的影響，異質性結果為P=0.008，I²=75%。通過敏感度分析發現剔除富燕萍等^[13]的研究后異質性顯著降低（I²從75%降至0），分析原因可能是該研究采用“階梯式重癥康復治療”，包含高頻呼吸訓練、咳嗽咳痰鍛煉及主被動肢體活動，而其余3篇研究以被動肢體活動或呼吸肌訓練為主，階梯式康復治療的強度可能超出其余干預措施的范圍，導致其異質性。采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示干預組患者的DTei優于對照組，差異有統計學意義（SMD=0.67，95%CI：0.39～0.95，Z=4.65，Plt;0.000 01），見圖3。

2.3.2" DTee" 5篇^{[10， 13-14， 16， 18]}文獻報道早期康復鍛煉對患者DTee的影響，異質性結果為Plt;0.000 01，I²=94%。敏感度分析發現剔除吳華煉等^[17]的研究后異質性顯著降低（I²從94%降至0），分析原因可能是早期離床活動強調患者主動運動與其他被動活動或呼吸肌鍛煉存在本質差異。采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示干預組患者的DTee優于對照組，差異有統計學意義（SMD=0.39，95%CI：0.16～0.63，Z=3.26，P=0.0001），見圖4。

2.3.3" DTF" 7篇^{[10-11， 13-16， 18]}文獻報道早期康復鍛煉對患者DTF的影響，異質性結果為P=0.009，I²=65%。敏感度分析發現剔除Kazemi等^[21]的研究后異質性降低（I²從65%降至16%），分析原因可能是該研究將吸氣肌訓練與正壓呼吸結合使用，而正壓呼氣可能通過改善氣道阻力間接影響膈肌功能，混雜單純康復活動對膈肌的效應。采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示干預組患者的DTF優于對照組，差異有統計學意義（SMD=0.76，95%CI：0.58～0.94，Z=8.31，Plt;0.000 01），見圖5。

2.3.4" DE" 5篇^{[11-12， 15， 17-18]}文獻報道早期康復鍛煉對患者DE的影響，異質性結果為Plt;0.000 1，I²=85%。敏感度分析發現剔除劉鋼等^[15]的研究后異質性顯著降低（I²從85%降至0），分析原因可能是該研究采用多學科協作模式（包括營養支持、心理干預、物理康復等），而其他研究僅聚焦于物理康復措施，導致效果的異質性。采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示干預組患者的DE優于對照組，差異有統計學意義（SMD=0.49，95%CI：0.27～0.72，Z=4.29，Plt;0.000 01），見圖6。

2.3.5 "撤機失敗發生率 "4篇^{[12-13， 15， 18]}文獻報道早期康復鍛煉對患者機械通氣撤機失敗發生率的影響，異質性結果為P=0.73，I²=0，采用固定效應模型進行Meta分析。結果顯示干預組患者撤機失敗發生率低于對照組，差異有統計學意義（RR=0.45，95%CI：0.31～0.65，Z=4.25，Plt;0.0001），見圖7。

2.3.6" 發表偏倚檢驗" 利用Stata 15.0軟件對結局指標進行Egger檢驗、Begg檢驗和Macaskill檢驗發表偏倚，結果顯示DTei（Egger檢驗P=0.444；Begg檢驗P=0.602；Macaskill檢驗P=0.344）、DTee（Egger檢驗P=0.359；Begg檢驗P=0.734；Macaskill檢驗P=0.273）、DTF（Egger檢驗P=0.264；Begg檢驗P=0.707；Macaskill檢驗P=0.623）、DE（Egger檢驗P=0.820；Begg檢驗P=0.652；Macaskill檢驗P=0.672）、撤機失敗發生率（Egger檢驗P=0.625；Begg檢驗P=0.734；Macaskill檢驗P=0.497），提示存在發表偏倚的可能性較小（Pgt;0.05）。

3" 討論

本研究通過Meta分析系統探討早期康復活動對MV患者膈肌功能的影響。結果顯示早期康復活動可改善超聲監測患者膈肌功能的關鍵指標DTei、DTee、DTF、DE等，并降低MV患者撤機失敗發生率。這與既往研究中發現早期康復活動可減少MV相關并發癥、保留全身肌肉力量的結論一致^[19-20]；并進一步驗證早期康復活動對膈肌功能的保護作用，為臨床實踐提供循證依據。

膈肌是人體主要的呼吸肌，主導60%～75%人體功能的通氣需求，膈肌每升高1cm增加250～300ml的肺通氣容量，膈肌如果長期處于廢用狀態則會發生膈肌無力與疲勞，臨床表現為肌肉快速萎縮和肌肉纖維長度發生改變，將導致患者MV撤機失敗，阻礙康復進程^[22-24]。膈肌萎縮是VIDD發生的重要病理特征，研究發現MV導致的膈肌萎縮呈現時間依賴性，特別是在最初的72h內，萎縮速度最快^[25]。患者接受MV時由于缺氧、代謝底物過剩、脂質代謝異常等，可激活核轉錄因子信號通路，使膈肌纖維內的線粒體增加，促進氧化應激損傷，導致蛋白質水解加速和合成抑制，從而促進膈肌萎縮和收縮功能障礙的快速發展^[26-27]。由于MV本身可導致膈肌肌力減弱，隨著MV時間延長，膈肌厚度逐漸下降，出現VIDD；在撤機過程中，患者需逐步恢復自主呼吸，而膈肌收縮速度無法加快、負荷過重，導致撤機失敗，反復形成惡性循環^[28]。

研究表明入住ICU后的前72h內進行早期康復活動可縮短MV和ICU住院時間，同時對膈肌功能恢復有積極影響，這與已有研究結果一致^[29]。早期康復活動是指患者入住ICU期間，通過多學科團隊協作，早期介入康復措施，改善患者生理功能，減少并發癥，促進患者康復的一種策略。該策略已被美國胸科學會、歐洲呼吸學會和歐洲重癥監護醫學會及中國專家推薦^[30-32]。早期康復活動對膈肌功能發揮的作用可能在于早期康復活動通過主動收縮或被動牽拉促進膈肌負荷，有助于刺激膈肌蛋白質合成途徑和抑制分解代謝^[33-34]。此外，由于患者長時間臥床及MV導致膈肌局部血流減少，而早期康復活動通過增加心排血量和調節血管張力，有助于提高膈肌灌注壓，減少缺血-再灌注損傷，增強膈肌功能^{[3， 35]}。早期康復活動可減少MV相關膈肌線粒體活性氧的釋放，減少關鍵蛋白酶的激活，提高膈肌抗氧化能力，改善膈肌收縮功能障礙和萎縮^[36]。

本研究的局限性：①盡管通過敏感度分析和異質性處理部分緩解干預措施差異的影響，但不同研究對早期康復活動的定義存在差異，如懸吊運動及吸氣肌鍛煉，導致本研究結果的普適性受影響。②本研究納入的干預對象以慢性阻塞性肺疾病急性加重及ICU患者為主，導致本研究的結論是否適用于其他人群（如神經重癥患者）需進一步驗證。③本研究膈肌功能的測量方法僅限于超聲監測，且超聲監測技術困難存在偏差，也存在一定偏倚。④納入文獻數量限制，本研究未對早期康復鍛煉的開始時間及鍛煉強度進行亞組分析，導致本研究結果推廣受到限制。⑤盡管發表偏倚檢驗提示風險較低，但仍需警惕陰性結果未被發表或未檢索到，未來需通過擴大檢索至灰色文獻進一步驗證。

本研究通過Meta分析證實早期康復活動可有效改善機械通氣患者的膈肌功能，且降低撤機失敗發生率。但由于研究的局限性，未來還需進一步細化干預策略，開展多中心、大樣本量、高質量的RCT，對比不同康復活動模式的優劣，制訂標準化的早期康復活動方案，并詳細探討早期康復活動對膈肌的作用機制，完善VIDD的防治體系。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2025–03–09）

（修回日期：2025–06–05）