ICU病房脱机困难患者神经肌肉电刺激的应用

张立明重庆市人民医院RICU 发布于2026-05-07 浏览 753 收藏

作者：张立明

单位：重庆市人民医院RICU

在重症监护室（ICU），尤其是呼吸重症监护室（RICU）中，机械通气患者脱机困难是临床常见难题，严重影响患者预后与医疗资源利用。本文基于脱机分类、困难脱机影响因素，系统阐述神经肌肉电刺激（NMES）的生理作用、分类、临床研究证据、适用场景与介入时机，为ICU脱机困难患者的呼吸康复与脱机管理提供参考。

一、机械通气患者脱机分类（WIND分类）

当前临床广泛采用WIND分类对机械通气患者脱机状态进行界定，该分类将脱机分为4类，其占比、脱机成功率与死亡率存在显著差异。

（1）简单脱机：1天内成功脱机，占比57.0%，脱机成功率为94.5%，死亡率为5.3%。

（2）困难脱机：脱机时长1~7天，占比10.1%，脱机成功率为83.5%，死亡率为15.4%。

（3）延迟脱机：脱机时长＞7天，可能脱机成功，也可能脱机失败；延迟脱机占比8.7%，脱机成功率为61.7%，死亡率为29.8%。

（4）未尝试脱机：因病情危重未开展脱机尝试，占比24.3%。

从数据可见，脱机耗时越长，成功率越低，死亡率越高，困难脱机与延迟脱机是临床干预的主要人群。

二、ICU患者困难脱机的主要影响因素

困难脱机是多系统与多因素共同作用的结果，主要影响因素可分为以下4类。

（1）呼吸系统因素：呼吸肌功能障碍、气体交换异常、气道狭窄或水肿。

（2）神经精神因素：中枢呼吸驱动不足（镇痛镇静药物影响）、谵妄。

（3）心血管系统因素：心功能不全。

（4）营养与代谢因素：ICU获得性虚弱、营养不良、电解质紊乱。

在常规综合治疗基础上，神经肌肉电刺激作为辅助干预手段，可针对性改善呼吸肌功能，为脱机困难患者提供新的治疗路径。

三、神经肌肉电刺激的生理作用与分类

1. 生理作用

神经肌肉电刺激通过低频电流刺激神经或肌肉，诱发骨骼肌（包括膈肌、腹肌、四肢肌肉等）主动收缩，在危重症患者中具备多重获益：①改善呼吸肌肌力；②减少ICU获得性虚弱，提升躯体功能；③优化呼吸功能，减少肺不张、改善通气血流比值；④减轻炎症反应，预防静脉血栓栓塞。

2. 临床分类

根据刺激部位与介入方式，神经肌肉电刺激分为3类：

（1）膈肌电刺激：为核心干预方式，分为体内（有创：直接膈肌起搏，膈神经）与无创（体外）两类。

（2）四肢肌肉电刺激：针对股四头肌等外周骨骼肌，改善全身肌力。

（3）辅助呼吸肌电刺激：包括肋间肌、腹肌，协同提升呼吸效能。

四、膈肌起搏相关临床研究证据

1. ALS患者早期有创膈肌起搏RCT研究

2016年Lancet Neurol杂志发表的RespiStimALS研究纳入74例用力肺活量（FVC）60%~80%的肌萎缩侧索硬化症（ALS）患者，均经腹腔镜植入膈肌起搏器，将其分为真刺激组与假刺激组，两组患者的基线资料无明显差异。结果发现：早期使用经腹膈肌起搏治疗ASL会显著升高患者死亡率，因此该研究也被迫终止。分析其原因可能在于手术创伤与电刺激可能加速病情进展，提示有创膈肌起搏不适用于ALS早期患者。

2. 经静脉临时膈肌神经刺激临床研究

经静脉临时膈肌神经刺激（TTDN）是基于中心静脉导管的微创介入技术，通过导管电极刺激膈神经，实现膈肌同步收缩，先后完成2期与3期临床试验。

2期临床试验（2022年）：①纳入标准：≥18岁、机械通气时间＞96小时且至少2次脱机失败的困难脱机患者；②分组：治疗组（TTDN+标准治疗，43例），对照组（标准治疗，55例）；③治疗组干预方案：每日2~3次，每次6组10次或4组10次连续刺激，与呼吸肌同步，参数15 Hz、200~300 μs、强度≤27 mA；④主要结果：治疗组最大吸气压（MIP）、膈肌增厚分数均显著改善，但30天脱机成功率无统计学差异。

已关注关注重播 观看更多

重症肺言

0/0

00:00/00:14进度条，百分之0播放00:00/00:1400:14倍速全屏

倍速播放中 0.5倍 0.75倍 1.0倍 1.5倍 2.0倍超清流畅

继续观看

ICU病房脱机困难患者神经肌肉电刺激的应用

转载,ICU病房脱机困难患者神经肌肉电刺激的应用重症肺言已同步到看一看写下你的评论

视频详情

视频：经静脉膈肌神经刺激

3期临床试验（RESCUE-3，2025年）：①研究设计：延续2期方案，优化刺激设备、扩大样本量；②结果：治疗组30天脱机率更高、机械通气天数更短、30天死亡率更低、再机械通气率更低；但不良事件发生率高于对照组。

3. 体外多部位神经肌肉电刺激研究

2023年Liu等开展的前瞻性RCT研究纳入80例预计机械通气＞72小时的重症慢阻肺患者，治疗组采用多部位神经肌肉电刺激，对照组行常规治疗。

干预措施：早期床旁坐位康复、肋间肌电刺激、股四头肌电刺激、腹直肌电刺激，每天30分钟，频率50 Hz。

研究结论：治疗组膈肌增厚分数、腹直肌厚度显著优于对照组，机械通气时间显著缩短。

4. 多模态联合干预研究

2025年Shen等开展的RCT研究将60例慢阻肺急性加重机械通气患者分为压力支持通气（PSV）组、神经调节辅助通气（NAVA）组、NAVA+体外膈肌起搏（EDP）组。

结果：NAVA+EDP组膈肌移动度、膈肌增厚分数均显著改善；机械通气时间、ICU住院时间均显著缩短。

五、膈肌起搏的适用范围与介入时机

1. 膈肌起搏的适用范围

明确获益场景：膈肌萎缩。

获益有限/无益场景：代谢紊乱（电解质异常、感染、纤维化）、膈肌保护性冬眠、膈神经病变、膈神经-肌肉接头病变。

2. 膈肌起搏的时机

在心内科，正性肌力药或心脏起搏可能增加心源性休克患者死亡率。但临时机械辅助装置（例如ECMO）早期卸载心肌负荷，促进心肌功能恢复。对于呼吸衰竭患者而言，机械通气早期，膈肌是否也需要休息？研究显示，机械通气患者膈肌存在冬眠状态（超级松弛状态），这可能是一种生理性保护机制。目前对于膈肌起搏的最佳介入时机尚无统一标准，需结合通气模式与患者膈肌功能进行个体化判断。

六、神经肌肉电刺激的临床思考与展望

1. 现存临床问题

（1）刺激参数（强度、频率、时长）缺乏统一标准，需平衡患者耐受性与生理效应。

（2）体外神经电刺激效果存在个体差异，定量评估困难；体内膈神经电刺激具有创伤性。

（3）危重症患者介入时机缺乏循证依据。

（4）针对ICU脱机困难患者的高质量RCT研究不足，难以形成标准化临床方案。

2. 未来展望

神经肌肉电刺激联合呼吸康复的多模态综合治疗是解决ICU困难脱机的重要方向。未来需开展大样本、多中心RCT研究，明确最优刺激参数、介入时机与适用人群，推动该技术规范化应用于临床脱机管理。

七、总结

ICU脱机困难患者预后差、干预难度大，神经肌肉电刺激可通过改善呼吸肌肌力、优化呼吸功能、减少ICU获得性虚弱等机制辅助脱机。其中，经静脉微创膈肌神经刺激、体外多部位联合刺激、多模态通气联合起搏均展现出临床获益，但介入时机、参数优化、创伤与获益平衡仍需进一步探索。随着循证证据不断完善，神经肌肉电刺激将成为ICU困难脱机患者呼吸康复的重要手段之一。

向下滑动查看

参考文献

[1] Béduneau G, Pham T, Schortgen F, et al. Epidemiology of Weaning Outcome according to a New Definition. The WIND Study[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2017, 195(6):772-783.

[2] Shah NM, Hart N, Kaltsakas G. Prolonged weaning from mechanical ventilation: who, what, when and how?[J]. Breathe (Sheff), 2024, 20(3):240122.

[3] Burgess LC, Venugopalan L, Badger J, et al. Effect of neuromuscular electrical stimulation on the recovery of people with COVID-19 admitted to the intensive care unit: A narrative review[J]. J Rehabil Med, 2021, 53(3):jrm00164.

[4] Etienne H, Morris IS, Hermans G, et al. Diaphragm Neurostimulation Assisted Ventilation in Critically Ill Patients[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2023, 207(10):1275-1282.

[5] Gonzalez-Bermejo J, Morélot-Panzini C, Tanguy ML, et al. Early diaphragm pacing in patients with amyotrophic lateral sclerosis (RespiStimALS): a randomised controlled triple-blind trial[]. Lancet Neurol, 2016, 15(12):1217-1227.

[6] Dres M, de Abreu MG, Merdji H, et al. Randomized Clinical Study of Temporary Transvenous Phrenic Nerve Stimulation in Difficult-to-Wean Patients[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2022, 205(10):1169-1178.

[7] Dres M, Ewert R, Conrad SA, et al. Temporary Transvenous Diaphragm Neurostimulation for Weaning from Mechanical Ventilation (RESCUE-3): A Randomized Clinical Trial[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2026, 212(1):86-94.

[8] Liu Y, Gong Y, Zhang C, et al. Effect of neuromuscular electrical stimulation combined with early rehabilitation therapy on mechanically ventilated patients: a prospective randomized controlled study[J]. BMC Pulm Med, 2023, 23(1):272.

[9] Sheng Y, Wang T, Zhang X, et al. Effects of external diaphragmatic pacing with neurally adjusted ventilatory assist on diaphragm function in AECOPD patients[J]. Sci Rep, 2025, 15(1):19340.

[10] Heunks L, Donker DW, Oppersma E, et al. Diaphragm Pacing in Early Critical Illness? A Plea for a Super-Relaxed Approach[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2025, 211(3):316-318.

[11] van den Berg M, Shi Z, Claassen WJ, et al. Super-relaxed myosins contribute to respiratory muscle hibernation in mechanically ventilated patients[J]. Sci Transl Med, 2024, ;16(758):eadg3894.

[12] Etienne H, Morris IS, Hermans G, et al. Diaphragm Neurostimulation Assisted Ventilation in Critically Ill Patients[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2023, 207(10):1275-1282.

作者介绍

张立明

重庆市人民医院呼吸与危重症医学科RICU/MICU医疗组长，副主任医师；中国医师协会呼吸医师分会危重症专家委员会青年委员，重庆市医师协会感染医师分会委员，重庆市医师协会呼吸医师分会基层呼吸工作委员会委员，重庆市医师协会呼吸医师分会呼吸危重症与呼吸治疗工作组委员；发表SCI及中文核心论著数篇，主持重庆市适宜技术推广项目1项。

声明：

本文仅用于学术领域的理论探讨与专业交流，不涉及任何商业推广、产品宣传等非学术用途，亦不作为临床诊疗活动中最终决策的依据。临床实践需根据患者的具体情况选择适宜的处理措施。

后可发表评论

全部评论 0