冠状病毒对感染患者心肺适能与肌肉适能影响的系统评价

黄 婷 ,赵广高 ,梁凯婷 ,何梓豪 ,全明辉 ,苏利强 ,夏志,付近梅,孙顺利,吕文娣,王润泽

目前已知可感染人的冠状病毒有6 种[1],其中2 种致病率高且易引发重症,分别是严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS)和中东呼吸综合征(Middle East Respiratory Syndrome,MERS)。SARS 和MERS 均是由冠状病毒所致的呼吸道传染病,两次冠状病毒大暴发致死率分别高达14%～15%[2]和40.0%[3]。

2019 年底,在中国武汉出现了第3 次冠状病毒大暴发,发现了第7 种可感染人的冠状病毒,世界卫生组织将这种新型冠状病毒感染的肺炎命名为“COVID-19”(Corona Virus Disease 2019)。研究人员发现,COVID-19 与SARS、MERS 的发病特征与机制极为相似[4],且传染性更强。此次疫情在全球范围内造成了极大影响,引起了社会各界的高度关注。

面对严峻的疫情形势,通过广大医务人员和社会各界共同努力,数万COVID-19 患者相继治愈出院。然而,既往研究显示,冠状病毒引起的肺炎治愈后仍存在诸多“后遗症”[5],且这些“后遗症”会对患者的健康和生命安全造成持续危害。因此,系统掌握“后遗症”的具体表现和特征,做好COVID-19患者相关后遗症的后期康复,仍是包括体育工作者在内的社会各界必须打好的重要“战疫”。2003 年以来,许多学者围绕心肺适能和肌肉适能的变化,对冠状病毒患者的“后遗症”开展了一系列的研究工作,取得了许多的研究成果。基于此,本研究根据系统评价的原则,探讨SARS、MERS 和COVID-19 患者康复期心肺适能与肌肉适能变化及其特点,为COVID-19 等相关疾病患者的运动康复提供依据。

1 材料与方法

1.1 资料来源

根据Meta 方法,在Pubmed、Web of Science、Springer、Embase、中国知网(CNKI)、维普(VIP)等数据库上检索2020 年3 月15 日前发表的相关文献,中文关键词:(1)冠状病毒、肺炎、急性呼吸综合征(非典)、中东呼吸综合征、2019 新型冠状病毒等;(2)心肺适能、心肺耐力、有氧能力、肌肉适能、肌肉、肌力、肌耐力等。英文检索词,包括:(1)“Coronavirus”“Pneumonia”“Severe Acute Respiratory Syndrome(SARS、SARS-CoV)”“Middle East Respiratory Syndrome(MERS、MERS-CoV)”“2019 novelcoronavirus(2019n-CoV、COVID-19)”“SARS-CoV-2”;(2)“Cardiopulmonary Fitness”“Cardiorespiratory Endurance”“Cardio Respiratory Endurance”“Aerobic Capacity”“Oxygen Ability”“Muscular Fitness”“Muscle”“Myodynamia”“Muscular Endurance”。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准:(1)受试者:感染冠状病毒的患者;(2)干预措施/暴露:随访/运动康复;(3)对照/比较:患者出院后/健康人群/标准数据;(4)结局:主要结局指标为心肺适能与肌肉适能指标,次要结局指标为身体机能相关指标;(5)研究设计:观察性研究和实验性研究。排除标准:(1)文献为非中文或非英文文献;(2)综述类文献、关键数据资料缺失文献;(3)研究对象为非冠状病毒感染患者(PROSPERO 注册号:CRD42020190286)。

1.3 信息提取

提取内容包括文献的外部信息:题目、作者、发表年限等。受试者特征:年龄、样本量、冠状病毒感染类型、出院时间等;研究特征:研究类型、研究时长;结局指标:心肺适能指标、肌肉适能指标和其他次要指标;研究结果。

1.4 质量评价与分析

使用纽卡斯尔-渥太华量表(the Newcastle-Ottaw Scale,NOS)[6]评价非随机化研究,评判标准为≥6 分为高质量。随机对照研究使用Cochrane 质量评价工具,基于7 个项目来进行整体评估,分为高、中等、低偏倚风险。2 名作者采用统一标准独立对纳入文献进行质量评价和交叉审核,若2 人意见不一致则交由第3 人审核,再由研究组讨论确定结果。

2 结果

2.1 文献检索与筛选

共检索到相关文献1 446 篇,根据纳入排除标准,最终纳入文献23 篇。筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程Figure 1 Literature screening flow chart

2.2 纳入文献基本特征

本研究纳入的23 篇文献,均发表于2003 年及以后。SARS 患者研究21 篇,MERS 为2 篇,无COVID-19 研究。共计患者1 420 人(表1)。

质量评价显示,22 项非随机对照研究平均分为6.9 分,1 项RCT 为低偏倚风险,研究质量总体较高。

2.3 患者心肺适能变化

纳入文献中,报告患者心肺适能变化的文献有16 篇。其中3 篇显示患者出院6 个月内显著低于健康人群。2 篇显示患者出院1 个月～3 年逐渐好转,2 篇显示患者出院后6～15 个月与健康人群相比无显著性差异,提示患者出院6 个月可能是恢复的一个节点,但部分患者3 年内仍无法完全康复。运动干预实验研究显示,患者可通过运动干预使显著改善(表2)。

包含患者6MWD 指标的文献有9 篇。2 篇文献显示患者出院1 年内6MWD 仍显著低于健康人群。其中4 篇显示患者出院6 个月6MWD 比3 个月时有显著改善,提示患者出院后6MWD 逐渐改善,但在1 年内仍未能恢复至健康人群水平。运动干预实验研究显示,患者可通过运动干预使6MWD 显著改善(表2)。

表2 心肺适能变化Table 2 Changes in cardiopulmonary fitness

2.4 患者肌肉适能变化

纳入文献中,报告患者肌肉适能变化的文献有2 篇。结果显示,患者出院2 周后握力、仰卧起坐、俯卧撑差于健康人群,运动干预可使患者握力、仰卧起坐、俯卧撑显著改善,三角肌、臀大肌肌力改善效果不显著(表3)。

表3 肌肉适能变化Table 3 Changes in muscular fitness

2.5 患者其他次要指标变化

纳入文献中,报告患者身体机能等次要指标变化的文献有18 篇。包含VC 指标的有7 篇,其中4篇认为患者VC 在出院7 年之内无显著性差异,其他研究认为患者出院3 年内VC 显著低于健康人群,10 年后无显著差异,提示患者VC 恢复至健康人群水平可能需3 年以上。包含SF-36 的文献有6篇,其中2 篇认为患者出院1 年内SF-36 显著差于健康人群。包含SV 的有3 篇,总体趋势呈现患者出院6 个月～3 年逐渐恢复。BR、HR、HRR 指标各研究间存在较大差异。

3 讨论与分析

3.1 冠状病毒与患者心肺适能

表4 次要指标变化Table 4 Changes in secondary indexes

与本研究相似,由甲型H1N1 流感引起的急性呼吸窘迫综合征患者出院3 个月时运动能力下降,出院6 个月时运动能力也未进一步改善[30]。大量研究已证实心肺适能与心血管病发生、预后及死亡率相关的证据。基于此,2016 年美国心脏联合会建议将反映心肺功能的综合指标心肺适能作为第五生命体征[31]。O2max是反应心肺适能的常见指标,从年龄来看,18 岁以下青少年或18 岁以上青壮年和中老年,出院后O2max均显著低于健康人群[26,28]。并且,无论是出院2 周或者出院1 年,患者6MWD 均低于健康人群,提示冠状病毒可使感染患者的心肺适能受损,且这一影响可能会持续3 年以上。

3.2 冠状病毒与患者肌肉适能

纳入研究中,患者肌肉适能呈现与心肺适能相似的变化趋势。对于反映心肺适能的6 min 步行来说,不仅需要心肺耐力支持,也需要腿部和其他肌肉参与。本研究结果显示,患者出院1 年内6MWD与健康人群相比更差,肌肉适能指标也显著差于健康人群,提示冠状病毒感染可使患者肌肉适能受损。临床上提出肌痛为SARS 的常见症状之一,肌酸激酶和乳酸脱氢酶显著升高,可能成为患者愈后不良的指标之一[32]。该变化也与患者住院期间长期卧床,缺乏身体活动,导致上下肢肌肉力量减弱有关。提示,除病毒感染直接导致患者肌肉结构功能损害之外,缺乏身体活动可能是患者肌肉适能下降的重要原因。

本研究显示,患者运动组经过运动干预,肌肉适能的恢复优于无干预组,提示运动康复对于冠状病毒患者肌肉适能恢复的潜在重要作用。基于RCT 结果,6 周运动训练计划的效果在患者运动组与患者无干预组之间具有显著的可比性,但缺乏患者运动组与健康人群的比较,而经过6 周训练后是否达到健康人群水平还有待进一步研究。

3.3 冠状病毒与患者呼吸、循环机能

本研究显示,次要指标在各研究间具有较大差异。本研究纳入文献显示,患者出院3 年内VC 显著低于健康人群,10 年后与健康人群无显著性差异,患者VC 恢复至健康人群水平可能需3 年以上,提示冠状病毒对患者的机体呼吸机能有较长时间的损害。纳入研究中BR、HR、HRR 的下降会导致O2 max的下降,心脏泵血功能下降,导致血液携氧不足,骨骼肌中摄取与利用氧气不足,这些变化都是导致上述心肺适能和肌肉适能受损的重要原因。本研究结果显示冠状病毒感染患者次要指标随着愈后时间的增加呈现一定的好转趋势,但与健康人群相比仍具有显著差异,完全康复仍然是未知的。

本研究结果提示,患者的心肺适能受感染程度、确诊天数、HRCT 等因素的影响,患者的肌肉适能受确诊天数的影响。因此,设计患者康复期护理方案或干预方案时应该有所侧重,充分考虑以上因素。

4 结论

冠状病毒可导致感染患者心肺适能和肌肉适能受损,冠状病毒患者出院3 年间心肺适能和肌肉适能等呈现逐渐好转趋势,但完全康复仍需较长时间,冠状病毒患者愈后心肺适能与肌肉适能的变化受感染程度、确诊天数、住院天数等因素的影响。