VV-ECMO：防治ICU-AW

作者：宋立强

单位：西京医院呼吸与危重症医学科

1. 重症监护后综合征的临床背景

危重患者转出ICU后，在精神、认知、身体健康等方面常出现持续性损害，这种多维度的功能障碍被定义为重症监护后综合征(post-intensive care syndrome, PICS)。研究显示, ICU幸存患者出院时出现PICS症状的比例高达80%, 其损害涉及认知障碍、躯体功能受损、心理健康问题、经济负担、家庭结构改变等多个维度, 严重影响患者远期生活质量与生存状态。

PICS的危险因素可分为可调整因素、不可调整因素以及潜在可调整因素。可调整因素包括镇静药物使用、谵妄、行动不便、睡眠障碍、高血糖等；不可调整因素涵盖年龄、性别、衰弱状态、基础认知障碍、心理健康疾病、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、脓毒症史等；潜在可调整因素有机械通气、ICU住院时长、休克、低氧血症、多器官衰竭。其中，ARDS、脓毒症、机械通气时间延长、ICU住院时间延长、低氧血症、多器官衰竭、镇静镇痛剂使用等与ICU诊疗密切相关的因素是导致PICS发生的关键诱因。

日本学者对2021—2022年334例新冠机械通气患者进行为期2年的随访研究显示PICS发生率持续维持在72%～82%，其中躯体功能障碍发生率高达50%。

2. ICU-AW的定义与临床特征

监护室获得性衰弱（ICU acquired weakness, ICU-AW）是指入住ICU的危重症患者出现的、不能完全归因于危重症本身的肌无力综合征，可在ICU住院期间或出院后发生。其临床表现为全身性、对称性的肌无力，主要累及躯干肌与四肢肌群，不累及面部及眼部肌肉，患者可能保留语言功能与眼部活动能力，但翻身、坐起、肢体活动等功能显著受限。

根据病因与病理生理机制，ICU-AW可分为三类：①神经源性疾病：即危重性多神经病变（CIP），由神经系统功能异常导致；②肌肉源性疾病：即危重性肌病（CIM），以肌肉本身功能障碍为核心; ③混合性疾病: 即危重性神经肌病(CINM)，同时存在神经与肌肉功能异常。

ICU-AW与PICS存在密切关联：一方面，ICU-AW是PICS的重要病因之一，ICU期间发生的肌无力会显著增加出院后PICS的发生风险；另一方面，ICU-AW也是PICS的重要表型，部分PICS患者的躯体功能障碍本质上就是ICU-AW的延续或表现形式。两者的主要区别在于，ICU-AW可以发生于ICU内或出院后，而PICS特指ICU出院后的多维度功能损害。

3. ICU-AW的诊断标准

在无特殊检测设备的情况下，ICU-AW的诊断需满足以下核心标准：①重症疾病后出现全身性肌无力；②肌无力呈弥漫性（累及近端和远端肌群）、对称性、弛缓性，且通常不累及脑神经；③满足以下任一条件：a. 自身功能测试方案医学管理委员会总评分（Medical Research Council sum score，MRC-ss）＜48分；b. 至少2次间隔＞24 h的评估中，所有可检测肌群的MRC平均分＜4分；④依赖机械通气；⑤排除与基础重症疾病无关的肌无力病因。诊断的最低标准是需满足①②⑤，加上③或④。

MRC-ss评分是ICU-AW诊断的金标准之一，采用6分类法（0～5分），评估双侧6对肌群（肩外展、肘屈曲、腕伸展、髋屈曲、膝伸展、足背屈），每肌群评分0分（完全瘫痪）～5分（正常肌力），总分0～60分，＜48分为异常。

4. ICU-AW的发生率与不良影响

ICU-AW在长期机械通气患者中发生率为25%～84%，在脓毒症或全身炎症反应综合征（SIRS）患者中发生率更高。据估计，美国每年有超过7.5万例患者受累，全球累计病例达100万例。

ICU-AW的不良影响显著，主要包括：①延长机械通气时间与ICU住院时间；②增加医疗费用；③降低患者短期预后与远期生活质量；④增加出院后康复机构依赖率，减少回归家庭与社会的概率。

5. VV-ECMO与ICU-AW的关联证据

临床案例：46岁日本男性新冠相关ARDS患者，接受15天ECMO、21天CRRT、80天有创机械通气（IMV）及85天ICU治疗，299天出院。出院后康复医院评估MRC评分为33分，诊断为严重ICU-AW。其运动神经（胫神经CMAP振幅0.64 mV，正常＞5 mV）与感觉神经（腓肠神经SNAP振幅2.7 μV，正常＞10 μV）均出现显著异常，经长期康复后，肌肉力量与Barthel指数（日常生活活动能力评分）才缓慢改善。

国内单中心研究：2017—2020年ICU接受ECMO治疗的患者中，80%（40例）被诊断为ICU-AW。与非ICU-AW组相比，ICU-AW组患者具有以下特征：APACHEⅡ评分更高，深度镇静时间更长，机械通气时间更长，最低白蛋白水平更低。通过1:1匹配ECMO与非ECMO患者发现，两组ICU-AW发生率无显著差异；合并队列的逻辑回归分析显示，ICU-AW的独立危险因素为APACHEⅡ评分、最低白蛋白水平、深度镇静时间及机械通气时间，而ECMO本身并非独立危险因素。这提示ECMO患者ICU-AW发生率高可能与患者基础疾病严重程度、治疗相关干预（如镇静、机械通气）等间接因素相关。

1. ICU-AW的危险因素

ICU-AW的危险因素分为可调整与不可调整两类，其中部分因素与VV-ECMO治疗密切相关：

（1）可调整危险因素：高血糖、肠外营养、血管活性药物、神经肌肉阻滞剂、糖皮质激素、镇静剂、特定抗生素（阿米卡星、万古霉素）、肢体约束等。

（2）不可调整危险因素: 疾病严重程度、脓毒症/SIRS、多器官功能障碍综合征(MODS)、机械通气时间延长、高乳酸血症、女性、高龄、发病前功能状态差等。

ICU-AW的危险因素中包含多项VV-ECMO常见的治疗范围和处置方式，因此VV-ECMO患者极易出现ICU-AW。诊断流程如图1所示。

图1  ICU-AW的诊断流程

图源：中华急诊医学杂志, 2017, 26(10):1187-1190.

2. ICU-AW的发病机制

ICU-AW的发病机制复杂，涉及神经与肌肉功能的损伤，目前研究热点集中于以下方面：

（1）神经源性损伤（CIP相关）：神经轴突通透性增加导致轴突变性，异常电活动影响神经肌肉传导功能。

（2）肌肉源性损伤（CIM相关）：蛋白质合成与降解失衡；线粒体功能障碍；肌浆网功能改变与肌丝结构破坏；肌肉卫星细胞再生能力下降。

3. ICU-AW动物模型探索

为深入研究发病机制，研究者采用盲肠结扎穿孔术（cecal ligation and puncture，CLP）并固定前肢的方法，诱导脓毒症，并以此构建ICU-AW动物模型。该模型可模拟危重症患者的全身炎症反应与住院期间制动状态，为机制研究与干预药物筛选提供了可靠工具。

ICU-AW的检测方法包括自身功能测试、电生理学检测、影像学检查及活检，各方法优劣各异，临床需根据实际情况进行选择。

1.自身功能测试（表1）

表1  ICU-AW检测的自身功能测试方法

JAMA杂志2013年发表的一项研究显示，63例ICU危重症患者股直肌横截面积从住院第1天到第7天显著减少，并持续减少到第10天；相较于第1天，第7天股直肌横截面积减少10.3%，纤维横截面积减少17.5%，蛋白质与DNA的比率减少29.5%；股直肌横截面积变化与器官衰竭评分增加负相关，多器官衰竭患者＞单器官衰竭患者，4个及以上器官衰竭患者的肌肉损失显著高于2～3个器官衰竭患者。

2. 电生理学检测（表2）

表2  ICU-AW检测的电生理学方法

3. 影像学检查（表3）

表3  ICU-AW检测的影像学方法

4. 活检（表4）

表4  ICU-AW检测的活检方法

2014年ATS关于ICU-AW诊断的临床实践指南显示，自身功能测试、针肌电图（EMG）和全神经传导（NCS）在ICU-AW的诊断中应用较多，而肌肉刺激、肌活检和神经活检应用较少。

1. 目前现状

ICU-AW的预防和治疗总体成功率有限，针对特定风险因素进行预防已被证明有效。但仍无有效的治疗方法。目前的方法主要侧重于症状管理和康复锻炼。

2. 主要预防措施

（1）控制危险因素：①避免高血糖，严格血糖管理；②减少大剂量、长时间糖皮质激素与神经肌肉阻滞剂使用；③避免早期肠外营养，优先肠内营养；④减少镇静剂使用，实施镇静镇痛深度监测（如RASS评分）；⑤合理使用抗生素，避免肾毒性/神经毒性药物联合应用。

（2）神经肌肉电刺激：通过电刺激改善神经肌肉传导，减少肌肉萎缩。

（3）早期运动康复：ICU内早期活动是预防ICU-AW的关键措施，可显著降低肌无力发生率，改善预后。

（4）营养支持：补充β-羟基-β-甲基丁酸（HMB），已证实可增强骨骼肌质量与强度，通过调控信号通路减少蛋白质降解、促进合成，减轻肌肉萎缩。

3. ARDS患者肺康复方案

ARDS患者（包括VV-ECMO支持患者）的康复需采用多学科团队协作模式，团队成员包括康复治疗师、呼吸治疗师、护士、临床营养师、心理医师、主管医师等，遵循整体性、综合性、个性化、长期化原则。ARDS患者常由于病情过重，不能主动选择训练类型，或者因为体位受限及机械通气，不能进行常规的运动训练，康复师需要根据ARDS患者的实际情况设定训练计划：

（1）体位管理：逐步增加抵抗重力姿势，最终达到直立体位。

（2）早期活动：从床上被动活动→床上主动活动→床边主动活动→离床活动；转移训练，即重复床、椅（或轮椅）之间的坐立转换；步态练习和行走。

（3）呼吸管理：呼吸宣教；气道廓清（手法排痰、高频胸壁振动排痰、主动呼吸循环技术）；呼吸肌训练（腹式呼吸、缩唇呼吸、抗阻呼吸）。

4. VV-ECMO患者康复介入时机与效果

早期康复的短期效果：2023年Artif Organs杂志发表的一项回顾性研究比较了VV-ECMO实施≤7天与＞7天启动物理治疗（PT）/作业治疗（OT）的效果，结果发现早期康复组院内脓毒症发生率降低、出院时AMPAC评分（活动能力评估）更高、步行距离更长、肺移植比例更低。

早期康复的远期效果：2023年Ann Phys Rehabil Med杂志发表的研究对ICU出院3个月的新冠相关ARDS患者随访发现，与标准物理治疗（SP）组相比，运动训练康复（ETR）组在90天时的呼吸困难评分（mMRC）显著降低，身体功能评分（MDP）显著提高，生活质量评分（SF-12躯体成分）明显改善。

1. 全球诊治现状

2022年Medicina杂志发表了ESICM支持下的全球调研结果，涵盖39个国家154名医疗保健专业人员，结果显示：①诊治现状：临床首选自身功能测试（如MRC-ss）作为ICU-AW筛查方法；近63%的机构采用以活动与身体锻炼为核心的治疗策略；②重症医学科医生与非重症医学科医生对病因认知存在差异：前者更重视减少镇静剂、神经肌肉阻滞剂、糖皮质激素的使用以及血糖的控制。

2. 临床困境

（1）专业人才缺乏：物理治疗师配置不足。

（2）医疗团队认知不足：对ICU-AW的危险因素、诊断标准与康复时机认识不统一。

3. 建议

95%的受访者认为有必要制定统一的筛查、诊断、治疗和预防的指南。

作者介绍

宋立强

空军军医大学西京医院呼吸与危重症医学科，科室主任，博士，主任医师，教授，博士研究生导师；担任中华医学会呼吸病学分会委员，中国医师协会呼吸医师分会委员，中华医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组委员，中国医师协会呼吸医师分会危重症工作委员会委员，中国老年保健医学研究会呼吸专委会副主任委员，陕西省呼吸专业医疗质控中心主任委员，陕西省医师协会呼吸分会候任会长等学术职务；牵头成立西北呼吸危重症联盟和西京医院呼吸机培训学院等学术组织。承担国家自然科学基金资助课题4项、陕西省社会发展科技攻关项目及自然科学基金资助重点课题6项；发表论著72篇，参编著作22部；获得省级科技进步奖及公共卫生科研创新团队。