上肢自体动静脉内瘘围术期功能锻炼方法研究进展

张 渊,范建桢,周 薇,杜爱燕

南京医科大学附属无锡人民医院,江苏 214000

慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的全球发病率逐年提高,约2%CKD病人会发展到尿毒症期,需要进行肾脏替代治疗。维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)是主要的肾脏替代治疗方式[1]。有效的血管通路是顺利进行MHD的关键[2]。中心静脉导管、移植物动静内瘘和自体动静脉瘘(arteriovenous fistula,AVF)是常用的血管通路[3]。AVF因并发症少、通畅率高是目前公认的最安全、最有效的血液透析血管通路,通常采用上肢建立AVF[4]。AVF建立后不能立即使用,需要一个成熟的过程。调查显示,在AVF成熟过程中,10%～33%的病人会出现内瘘成熟障碍[5],可能的影响因素包括年龄(≥65岁)、性别(女性)、肥胖、糖尿病、AVF位置(前臂)、心血管疾病、内皮功能障碍、血管内径、手术医生的技术与经验、术后功能锻炼等[6]。运动可以增加邻近肌肉的力量,改善局部血流量,从而诱导内源性一氧化氮的产生,刺激血管扩张,有助于AVF成熟[7]。2006版肾病预后质量倡议(kidney disease outcomes quality initiative,KDOQI)血管通路指南[8]建议,AVF成熟需满足血流量>600 mL/min、穿刺静脉直径>6 mm、皮下深度<6 mm,血管边界清晰可见。同时指南鼓励CKD病人在AVF手术前后进行手臂运动,以促进AVF成熟。中国血液透析用血管通路专家共识(第2版)更新了适合我国的AVF成熟判断标准[9]:1)物理检查,吻合口震颤良好,无异常增强、减弱或消失;瘘体段静脉走行平直、表浅、易穿刺,粗细均匀,有足够可供穿刺的区域,瘘体血管壁弹性良好,可触及震颤,无搏动增强或减弱、消失。2)超声检查,测定自然血流量>500 mL/min,穿刺段静脉内径≥5 mm,距皮深度<6 mm。达到上述物理检查条件为临床成熟,达到上述超声检查条件为超声成熟[10]。我国专家共识也建议对血管条件较差的病人提前进行束臂握球锻炼,但何时开始锻炼及锻炼的类型、强度、持续时间等均无统一标准。现就上肢AVF围术期病人上肢运动锻炼时机及锻炼方法进行综述,以期为临床实践提供借鉴。

1 围术期锻炼时间

1.1 术前锻炼时机

国内外研究者一直在探索CKD病人AVF术前开始锻炼时间。部分研究指导病人在术前2周、4周或8周开始锻炼,但具体何时开始锻炼目前尚有争议。陈浩等[11]对动静脉内瘘术前功能锻炼的前瞻性临床研究显示,术前功能锻炼2个月组手术成功率(94.7%)高于未锻炼组(89.3%);瘘口血流量较未锻炼组增加38.8 mL/min;内瘘成熟时间较未锻炼组缩短4 d,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05),说明术前开始功能锻炼,能够提高手术成功率,增加肱动脉血流量。程茂华等[12]将锻炼时间提前到手术前2周,血管内径由术前2周的2.06 mm增加到2.15 mm。吕忠美等[13]亦将锻炼时间提前到手术前2周,研究结果显示头静脉直径由术前2周的2.07 mm增加至术前1 d的2.42 mm(P<0.05),差异有统计学意义,但该报告病例数只有16例,研究样本量小。Uy等[14]研究显示,锻炼第4周和锻炼第8周血管内径变化比较差异无统计学意义,且在第8周的测量中,静脉的直径有轻微减少。病人的锻炼日志表明,随着时间推移,运动频率越高,依从性越低。因此,作者建议术前4周开始锻炼即可。但Rus等[15]一项对15例最初不适合AVF的病人进行了8周的功能锻炼,其中5例病人经过8周的锻炼成功进行了自体AVF,研究还发现病人桡动脉直径在前4周几乎保持不变,但在8周训练后显着增加(锻炼前2.40 mm,锻炼4周后2.50 mm,8周后2.62 mm),与锻炼前比较,P<0.05。一项手术前握力锻炼对拟行动静脉内瘘术的CKD病人前臂血管影响的Meta分析显示,锻炼后第2周、第4周、第6周、第8周前臂血管内径均大于锻炼前血管内径,且较早开始前臂锻炼更有利于血管内径增加[16]。因此,可将锻炼时间提前到术前4周或8周。但该系统评价仅对血管内径进行了测评,对血管内径测评工具的差异性以及对AVF术后成熟率、并发症等情况均未进行进一步统计分析,因此,未来还需要多中心、大样本量的研究来探讨术前开始锻炼的时机。

1.2 术后锻炼时机

术后何时开始锻炼,不同研究选取的时间点亦不一致。马骏等[17]在术后1～3 d即开始指导病人进行功能锻炼,观察组头静脉内径由术后首日的2.5 mm增加到术后8周的4.4 mm;桡动脉内径由术后首日的2.2 mm增加到4.8 mm;术后7 d开始锻炼的对照组头静脉内径由术后首日的2.4 mm增加到术后8周的3.9 mm,桡动脉内径由术后首日的2.3 mm增加到术后8周的3.9 mm,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),说明术后越早开始锻炼,越有利于血管内径扩张,从而促进内瘘成熟。尤黎明等[18]认为术后3 d开始功能锻炼效果较好。汪小东等[19]指导病人术后24 h如未出现水肿,术侧即可开始向上抬高进行锻炼。Salimi等[20]指导病人术后24 h即开始一系列的功能锻炼并持续2周,2周后观察组静脉内径由术后的5.36 mm增加到7.68 mm,与对照组比较差异有统计学意义,且临床成熟AVF的病人数量明显高于对照组。吕忠美等[13]指导观察组病人术后12 h如无活动禁忌证即可开始运动,内瘘平均成熟时间为49.86 d,较术后3 d开始锻炼的对照组提前了近9 d,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),说明术后越早开始锻炼,越能缩短内瘘成熟时间。但此项研究术后12 h开始锻炼的病例数只有17例,样本量小,未来需要更大样本量的研究来证实该结果。中国血液透析用血管通路专家共识(第2版)[9]建议:AVF后适时进行握拳锻炼,通常术后2周拆线,其后可束臂握拳锻炼,促进AVF成熟。

综上所述,上肢AVF围术期具体的锻炼时机,需要综合评估病人的基础情况、肾功能、AVF术后肢体状况、锻炼依从性,且需密切观察病人有无锻炼相关并发症的发生,或者医患共同决策,从而需要更多的高质量的临床试验研究进一步探讨。

2 围术期锻炼方法

AVF手术的成功主要取决于足够的动脉、静脉血管内径。动脉血管扩张不佳可能是AVF不成熟的重要原因之一[7]。研究显示,术前运动可增加血管内径,与AVF成熟度增加相关[21-24]。因此,任何可以在AVF形成前增加动脉、静脉血管内径的干预措施都可以提高其通畅性[25]。KDOQI血管通路指南[8]指出,AVF术前及术后功能锻炼有助于增加血流量及肌肉质量,减少皮下脂肪,促进静脉隆起。通过增加手部和前臂肌肉的收缩,促进血液循环,使病人血浆中前列腺素E2(PGE2)增加,血栓素B2(TXB2)减少,而PGE2能使血管舒张,管腔增加,抑制血小板聚集及血栓的形成,血栓素A2(TXA2)则可促进血栓的形成[26]。围术期功能锻炼方式包括手部锻炼和前臂锻炼,研究显示,简单的手部阻力锻炼可在短时间内使头静脉血管内径扩张、血流量增加,而束臂后静脉扩张会更明显[27]。采用何种锻炼方式更有利于病人术前血管的扩张和术后内瘘的成熟,国内外研究者仍在不断研究探索。

2.1 术前锻炼方法

2.1.1 手部阻力锻炼

Rus等[28]指导病人握橡胶环(内径4.5 cm,外径7.5 cm;最大压缩力为50 N),20/min,每日30 min,握力锻炼8周后头静脉直径显着增加。Kumar等[29]指导CKD 3期、CKD 4期的病人进行挤压球训练,20/min,每日30 min,8周后头静脉直径由1.77 mm增加到2.08 mm,束臂后由1.97 mm增加到2.43 mm,说明在AVF构建前,CKD病人每日握力训练能够扩张血管内径,束臂后更能明显促进静脉扩张,从而增加AVF手术成功率。Carbayo等[30]研究将45例病人分为两组,不适合做桡动脉-头静脉组AVF病人23例、完全不适合做AVF组病人22例,两组病人每日均进行2次握力器锻炼,每组锻炼30次,每次维持5～7 s,运动强度调整到每个病人能耐受的最大强度,锻炼8周后,两组动脉、静脉内径均增加,不适合做桡动脉-头静脉组21例病人成功行桡动脉-头静脉AVF,完全不适合做AVF组16例病人行AVF,6个月后不适合做桡动脉-头静脉AVF组透析率为86.7%,而完全不适合做AVF组仅为50.0%,说明术前手部握力器锻炼能够增加血管内径及AVF的手术成功率,尤其是对行桡动脉-头静脉AVF病人更有益。

2.1.2 手部握力训练联合手臂锻炼

吕忠美等[13]指导CKD 4期、CKD 5期病人拟手术侧手持球加压,压力≥20 kPa,持续≥10 s(以病人能承受的最大限度),同时健侧手按压拟术侧上臂使静脉扩张充盈,10 s后持球并放气10 s,结果头静脉直径由术前2周的2.07 mm增加至术前1 d的2.42 mm,差异有统计学意义(P<0.05)。说明术前手部握力训练联合间歇性压迫手臂锻炼能够增加血管直径。西班牙最新的一项多中心、前瞻性随机对照临床试验中,将138名受试者按1∶1比例随机分配至试验组和对照组。对照组不进行术前锻炼,试验组指导病人使用握力器和弹力带进行8周的术前手部握力训练联合手臂锻炼,每日进行1次弹力带锻炼,屈曲20次、拉伸20次,每日进行2次握力器锻炼,每次夹握30下,所有动作均维持5～7 s,每做10次收缩休息1 min,两组间休息5 min。试验组接受8周的联合锻炼后,头静脉内径、桡动脉内径显着增加,试验组75.0%的受试者接受上肢远端桡动脉-头静脉AVF的建立,而对照组中仅有50.8%的受试者能够建立桡动脉-头静脉AVF(P=0.03)[31]。提示:手部握力训练联合手臂锻炼不仅能够增加上肢血管的内径,还能增加建立上肢腕部桡动脉-头静脉AVF的可能性。但以上锻炼存在一些缺陷,如缺乏握力强度的定量标准,因病人的个体差异,有的病人在练习中难以握球,从而导致依从性不佳,以及重复运动造成的疲劳。因此,术前锻炼首先需要评估病人的握力状况,不同病人握力情况不同,可根据病人的握力情况,制定合适的握力训练强度,从而个性化地指导病人术前锻炼方法。

2.2 术后锻炼方法

2.2.1 手部阻力锻炼

邵彩霞等[32]根据术后时间指导病人进行勾手指、握空拳、握实拳、握橡皮圈等手部阻力锻炼,以临床成熟和超声成熟为评价指标,术后4周时手部阻力锻炼组临床成熟率及超声成熟率均优于对照组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),术后8周,除静脉距皮深度外,两组比较差异无统计学意义,说明手部阻力锻炼能促进AVF早期成熟,可能是由于手部阻力锻炼使桡动脉血流量增加,使头静脉在被动压力下进行代偿性扩张,从而促进AVF成熟,但未进一步研究远期效果及并发症。一项为期24个月的前瞻性研究[33]将术后60例病人分为等距运动组和对照组,等距运动组实施握橡皮球、手掌施加压力、指尖挤压、拳头内收-外展和前旋-后旋、举重等系列的等长运动方案,在干预第4周、第8周后测评显示,等距运动组临床成熟率和超声成熟率均高于对照组。说明术后等距运动可提高临床成熟率和超声成熟率。

2.2.2 限制血流条件下手臂阻力锻炼

近几年临床研究发现,上臂捆扎止血带下进行握拳锻炼能够促进AVF成熟。Salimi等[34]指导病人术后2 d开始上臂捆扎止血带进行握拳、握球、握哑铃(0.5 kg或1.0 kg)和弹力带练习,随着术后时间的延长,逐渐增加练习强度,2周后AVF临床成熟病人明显高于对照组。马骏等[17]指导观察组病人术后第1天～第3天从活动手指开始逐步过渡到不阻断血流的情况下上臂系扎束臂带或止血带握拳。研究结果显示,观察组术后4周、6周、8周内瘘肱动脉血流量高于对照组,内瘘成熟时间较对照组缩短,术后8周内瘘成熟率高于对照组,说明束臂下手部阻力锻炼能提高AVF早期成熟率。但是Barbosa等[35]对血流限制能增加前臂血管内径提出质疑,该研究将26例CKD病人分为血流限制训练组(12例)和无血流量限制训练组(14例),8周后两组头静脉内径、桡动脉内径、握力均有所增加,但差异无统计学意义,表明血流限制下的阻力锻炼并未比无血流限制下的阻力锻炼表现出明显的优势,但是该研究样本量较小,研究结果具有一定的局限性,未来有待大样本的研究验证该假设。

国内外不同研究者对术后锻炼方法持有不同的见解,但均是循序渐进地根据术后时间不同采用不同的锻炼方式、逐渐增加锻炼强度。大多数指南建议术后进行等距运动锻炼[18-19,29],2019版KDOQI血管通路临床实践指南[36]指出,无充分证据证明上肢锻炼有利于术后AVF成熟,如果运动促进AVF成熟,推荐手臂锻炼而非手指锻炼。一项手臂运动对AVF效果的影响系统评价结果表明:等距手臂锻炼能够促进AVF的临床成熟和超声成熟,而等张手部锻炼仅促进了AVF的临床成熟[37]。说明术前运动有助于增加血管直径和握力,术后运动可提高AVF临床成熟率和超声成熟率[38]。也有研究表明,术后运动锻炼只能在短时间内增加血流量和静脉直径,不能真正增加成熟[39-40]。因此,术后是否需要锻炼以及锻炼的方式还需要多中心、大样本的长期深入研究来探讨。

3 小结与展望

AVF成熟障碍是目前血管通路领域面临的主要临床难题[41]。虽然部分研究证实AVF手术前后的手臂运动训练对于改善CKD病人的血管功能是安全、可行、有效的,且可降低AVF失败的风险。锻炼的时间可提前到术前4周或8周,术后可能越早开始锻炼越能缩短AVF成熟时间,术前手部握力器锻炼能够增加血管内径,术后等距运动尤其是限制血流下手臂锻炼可提高AVF动脉血流量、临床成熟率和超声成熟率。目前,国内外对于AVF围术期是否需要锻炼(尤其是术后),锻炼的时机,锻炼的类型、强度、频率、持续时间、辅助工具、是否需要血流限制等问题尚有争议;也缺少术前握力评估、握力强度的定量标准等;对病人锻炼的耐受性、依从性、安全性及评价锻炼效果的工具和指标等问题亦需进一步研究,从而保证AVF最佳成熟效果。