刘遂心：心脏病运动康复技术与设备研发概况

作者：董蕾  刘遂心

心脏康复发展至今已有五十多年的历史，形成了系统的理论体系与成熟的康复技术。心脏运动康复技术主要为“评估技术”（运动治疗前的评估、疗效评估）与“治疗技术”（运动处方的制定与实施）两大部分。运动治疗从最初的“坐椅子疗法”开始，随着心脏康复实践经验不断积累的结果，人类对心血管疾病更加深入地认识，发展到现在涵盖“运动、饮食、药物、戒烟和心理”的综合心脏康复治疗技术，其中运动治疗是心脏康复的关键核心技术。运动治疗前的精确评估是运动治疗安全、有效的有力保障及运动处方制定与实施的主要依据，在康复疗效评定与患者预后判断等方面有重要意义。

运动康复技术的发展过程中伴随着相应心脏康复设备的不断更新，新的康复设备推动心脏康复技术的一步步完善。因此，心脏康复技术与心脏设备相辅相成，共同发展。下面简要的介绍心脏病运动康复技术与设备发展。

一、心脏病运动康复的评估技术与设备的发展

心血管病患者运动康复的益处已有大量循证医学证据支持。对于心血管病患者而言，运动诱发心脏病事件的发生率是很低的。最新的数据显示：在心脏康复运动训练项目中，心脏停搏、非致死性心肌梗死、死亡的比例分别为：1/117000 人/h、1/220000 人/h、1/750000 人/h。尽管运动风险不能绝对预防，但运动前的评估及危险分层是控制心血管病患者运动风险行之有效的措施。

临床上，影响患者实际运动能力的因素很多，如：年龄、性别、病情严重程度、运动习惯等，因此，患者运动训练前的个体化的精确评估是必不可少的。评估结果不仅是给患者制定运动处方的主要依据，也是进行危险分层的核心内容。临床上，结合患者病史及客观检测，一般运动能力大于7个代谢当量为低危患者，小于5个代谢当量为高危患者，介于两者之间的为中危患者。在实际训练中，高危患者需要连续严密的医学监护，中危患者仅需间断的医学监护，低危患者无需医学监护。根据危险分层进行合理的监护有助于控制运动风险。

运动康复评估内容通常包括心肺功能、肌力、柔韧性及平衡功能评估，其中心肺功能是基础。合理使用评估设备，可以提高评估效率，获得更精确的评估结果，同时有助于控制评估过程中的风险。

心肺功能评估技术与设备

心肺功能评估是制定有氧训练处方的主要依据。“二阶梯试验”是早期心肺功能评估的代表性方法，所需设备简单，但因敏感性低、患者上下台阶时存在较大的安全隐患，已被淘汰。

运动负荷心电图试验是另一种心肺功能评估方法。该方法利用平板或踏车运动给心脏一定的工作负荷，同步监测心电图，观察运动前、中、后实时的心率、血压、心电图情况，反映受试者心脏在一定负荷下的心功能及心肌缺血情况。为制定运动处方提供了较好的依据。

心肺运动负荷试验是目前评估心肺功能的金标准，该试验在运动负荷心电图试验的基础上增加了气体代谢测定功能。该设备包含心电图检测模块、血压监测模块、运动装置（运动平板、下肢功率踏车或上肢功率车）、气体代谢测定模块等。测试中，患者在运动平板或踏车上运动，通过收集计算呼吸气体中氧气与二氧化碳的量、采集心电图、监测血压及血氧饱和度，来分析心率、血压、心电图、运动耐量、通气功能和气体交换等多方面指标，综合评价人体呼吸、心血管、血液及骨骼系统对同一运动应激的整体反应和协调能力。气体代谢相关指标较运动负荷心电图敏感性更好，能更早的发现心肺早期病变及掌控运动评估的风险。国内外终末期心衰患者拟行心肺移植术前须常规进行此检查，以判断是否存在移植手术指征，由此可见，该试验风险较低。

心肺运动负荷试验除了评估心肺功能，也可用于心肺疾病诊断和鉴别诊断、手术风险评估、预后评估、患者生活及职业活动指导等方面，具有很好的临床应用价值。近两年此设备已得到临床认可，2012年前国内此设备用于心脏康复的不到十台，近三年增加至两百台左右。

图1. 心肺运动负荷试验

其他评估技术与设备

运动训练风险除了心血管事件外，还包括运动系统的损伤。运动损伤后不仅影响运动训练的进行，而且常常导致生活质量降低。运动前肌力及柔韧性评估不仅有助于运动损伤预防，而且是制定阻抗训练及柔韧性训练处方、评价治疗效果的重要依据。

肌力是决定心血管病患者日常生活活动能力的另一项重要素质，同时，已有多项大规模临床研究显示肌力与心血管或全因死亡率呈显著负相关。等速肌力测试是肌力评估的金标法，可以对肩、肘、腕、髋、膝、踝等各主要关节的屈伸肌群的肌力、肌耐力、爆发力等多项指标进行量化评估，可以精确测量1次最大肌力，为肌力训练提供精确、安全的依据，同时也可作为肌力训练设备使用。如果条件有限，也可用握力计、手持测力计等简易设备评估肌力。

图2.等速肌力测试

柔韧性的概念与临床常用的“关节活动范围”相近，是人体进行日常活动的重要素质，柔韧性降低者容易发生运动损伤，严重者可影响关节活动范围限制活动。柔韧性评估以徒手评估方法为主，仅需借助尺、量角器等简单工具即可较准确地完成定量评估。亦有一些柔韧性测试设备，如坐位体前屈测试仪、关节角度测试仪等，可在一定程度上提高测试效率及精确度。

平衡功能是人体的基本素质之一。老年人日常运动量减少，平衡功能也随之降低，致使发生跌倒的风险增加，降低日常生活能力。利用平衡功能测试仪进行的平衡功能测试是目前的最佳方法。该设备利用压力传感器记录和分析在坐位、立位或进行其他特定动作时人体的重心在各个方向上的运动轨迹，从而对平衡能力进行定量描述与评估，进而指导平衡功能训练。与徒手评估法、量表评估法相比，仪器法测试结果更加精确。

图3.平衡功能测试仪

二、心脏运动康复的治疗技术与设备

“心脏病人应该静养”的观念已成为历史，心脏病患者应当早期活动的理念已被普遍接受，近年研究进展发现，单纯的有氧运动是不够的，还需要补充抗阻训练、柔韧性训练和平衡训练，其中有氧运动是基础。

有氧训练设备最初以运动平板和下肢踏车为主，现在已经逐渐发展呈现多样化趋势，出现了上肢功率踏车、手脚复合训练器、划船机、液阻上肢训练设备等，不仅满足不同患者的需求，而且增加了运动训练的趣味性。

传统的抗阻训练设备为固定砝码式抗阻训练器械，此类设备阻力调节精度较差，增加一个级别的训练负荷通常是5-10磅，训练过程中受重力影响，对力量控制要求高，容易导致运动损伤。气压式抗阻训练设备在一定程度上改进了上述不足，训练负荷的调节精度可达到0.1磅，训练中不受重力影响，舒适度高，不易受伤。等速肌力测试仪用于肌力训练时，可选择多种训练模式，包括等速、等长、离心、向心等，训练时关节活动范围可限制在预设的安全范围内，训练负荷可精确控制，是肌力训练的理想设备之一，尤其是需要局部肌力强化训练时。

柔韧性训练和平衡训练通常用徒手训练法，或仅借助Bobath球、平衡垫等简单设备完成。平衡功能测试仪亦可作为平衡训练工具。

图4.心脏康复运动训练设备

如前所述，心脏运动康复存在一定风险，除了通过运动前评估把控风险，运动中的监护设备也不可或缺。心电监护设备是运动治疗的核心设备，用于运动监护的设备对“抗干扰”能力的要求更高，“遥测式”心电监护系统比有线监护设备更便于运动中使用。训练时除了心电监护以外，还需要观察患者的血压、血氧饱和度及自我感觉等，以便及时发现患者的异常情况，确保运动强度在安全、有效的范围内。

近年出现了将运动设备、监护设备整合为一体的心脏康复管理系统。通过此类系统，医务人员不仅能够在计算机上实时查看监护数据，还能够远程控制运动设备的设置，实时调节患者的运动负荷。不仅减轻了治疗师的工作量，而且避免患者自行调节运动负荷可能带来的风险，提高了运动康复的安全性和有效性。此外，治疗前后患者所有的数据可存入数据库，以便病情分析或科研使用。

图5.心脏康复管理系统模式图

随着信息技术的发展，手环、胸带等可穿戴式设备开始进入心脏康复领域，为实现医生远程指导患者运动康复提供了途径，必将加快家庭康复程序的完善与普及。

综上所述，心脏康复是一门刚刚开始蓬勃发展的学科，康复设备的不断发展，有助于心脏康复评估与治疗技术不断完善。不久的将来，越来越多的高新设备将助力心脏康复，让广大心血管病患者回归美好生活。