综述:血液流动限制训练在神经康复中的有效性:一项系统评价和荟萃分析
《Sports Medicine - Open》:Effectiveness of Blood Flow Restriction Training in Neurological Rehabilitation: A Systematic Review and Meta-analysis
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时间:2026年05月07日
来源:Sports Medicine - Open 4.1
编辑推荐:
**摘要**
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症,然而针对这一问题的传统高负荷训练对这些患者来说往往不切实际或存在安全隐患。血液流动限制(BFR)训练作为一种可行的方法应运而生,能够在使用显著较低机械负荷的情况下,引发与高负荷训练相当的生理适应。
**目的*
**摘要**
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症,然而针对这一问题的传统高负荷训练对这些患者来说往往不切实际或存在安全隐患。血液流动限制(BFR)训练作为一种可行的方法应运而生,能够在使用显著较低机械负荷的情况下,引发与高负荷训练相当的生理适应。
**目的**
本研究旨在总结BFR训练在神经系统疾病中的临床应用,并评估其在增强肌肉力量和改善功能结果方面的有效性和安全性。
**方法**
该系统评价和荟萃分析遵循了PRISMA指南。通过PubMed、Embase、PEDro、Cochrane、CINAHL和CNKI等数据库检索了将BFR与多种对照干预措施进行比较的干预研究。主要评价指标为肌肉力量和功能结果。同时还进行了敏感性分析、亚组分析和荟萃回归。
**结果**
纳入了37项研究,共涉及963名参与者,其中患有中风(n=639)、帕金森病(n=18)、多发性硬化症(n=128)、脊髓损伤(n=170)、脑瘫(n=1)、周围神经损伤(n=2)和横贯性脊髓炎(n=1)的患者。研究结果显示,添加BFR显著增加了肌肉力量,效应量为0.752(95% CI 0.49–1.02)。在平衡能力、Fugl-Meyer下肢评估和改良Barthel指数方面也观察到了显著改善。亚组分析表明,发病时间是对BFR临床效果至关重要的因素。此外,BFR训练在神经系统康复中表现出总体安全性。
**结论**
这些发现支持BFR训练在增强神经系统疾病患者的肌肉力量和功能结果方面的有效性,且未出现任何显著的不良事件。然而,需要进一步的高质量研究来验证BFR的疗效并优化其训练方案。
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症,然而针对这一问题的传统高负荷训练对这些患者来说往往不切实际或存在安全隐患。血液流动限制(BFR)训练作为一种可行的方法应运而生,能够在使用显著较低机械负荷的情况下,引发与高负荷训练相当的生理适应。
**目的**
本研究旨在总结BFR训练在神经系统疾病中的临床应用,并评估其在增强肌肉力量和改善功能结果方面的有效性和安全性。
**方法**
该系统评价和荟萃分析遵循了PRISMA指南。通过PubMed、Embase、PEDro、Cochrane、CINAHL和CNKI等数据库检索了将BFR与多种对照干预措施进行比较的干预研究。主要评价指标为肌肉力量和功能结果。同时还进行了敏感性分析、亚组分析和荟萃回归。
**结果**
纳入了37项研究,共涉及963名参与者,其中患有中风(n=639)、帕金森病(n=18)、多发性硬化症(n=128)、脊髓损伤(n=170)、脑瘫(n=1)、周围神经损伤(n=2)和横贯性脊髓炎(n=1)的患者。研究结果显示,添加BFR显著增加了肌肉力量,效应量为0.752(95% CI 0.49–1.02)。在平衡能力、Fugl-Meyer下肢评估和改良Barthel指数方面也观察到了显著改善。亚组分析表明,发病时间是对BFR临床效果至关重要的因素。此外,BFR训练在神经系统康复中表现出总体安全性。
**结论**
这些发现支持BFR训练在增强神经系统疾病患者的肌肉力量和功能结果方面的有效性,且未出现任何显著的不良事件。然而,需要进一步的高质量研究来验证BFR的疗效并优化其训练方案。
**引言**
神经系统疾病现在是一个主要且日益严重的全球健康挑战,影响着所有年龄段的数百万人[1]。根据2016年全球疾病负担研究,神经系统疾病占所有疾病导致的残疾调整寿命的11.6%[2]。常见的神经系统疾病包括中风、帕金森病、脊髓损伤、多发性硬化症、脑瘫和周围神经损伤。这些疾病常常导致不同程度的运动障碍[3],最终会妨碍日常活动的表现并对生活质量构成威胁[4]。
康复治疗在维持和恢复神经系统疾病患者的运动功能方面发挥着不可或缺的作用。英国国家中风临床指南(2023年)建议中风患者每天至少进行3小时的运动治疗[5]。一项关于急性脊髓损伤管理的临床实践指南(2024年)指出,受伤后需要12-18个月的强化康复[6]。到目前为止,各种神经系统疾病的治疗方法一直在不断演变[7]。然而,神经系统疾病的复杂性使得后续康复类似于所谓的“黑箱”[1, 8, 9],从而难以明确关键因素并归因于治疗后的功能改善。基于证据的临床实践是一个强大的工具,因为它使我们能够保留有效的治疗方法,同时淘汰缺乏证据或已被证明无效的疗法。
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症,然而针对这一问题的传统高负荷训练对这些患者来说往往不切实际或存在安全隐患。血液流动限制(BFR)训练作为一种可行的方法应运而生,能够在使用显著较低机械负荷的情况下,引发与高负荷训练相当的生理适应。
**目的**
本研究旨在总结BFR训练在神经系统疾病中的临床应用,并评估其在增强肌肉力量和改善功能结果方面的有效性和安全性。
**方法**
该系统评价和荟萃分析遵循了PRISMA指南。通过PubMed、Embase、PEDro、Cochrane、CINAHL和CNKI等数据库检索了将BFR与多种对照干预措施进行比较的干预研究。主要评价指标为肌肉力量和功能结果。同时还进行了敏感性分析、亚组分析和荟萃回归。
**结果**
纳入了37项研究,共涉及963名参与者,其中患有中风(n=639)、帕金森病(n=18)、多发性硬化症(n=128)、脊髓损伤(n=170)、脑瘫(n=1)、周围神经损伤(n=2)和横贯性脊髓炎(n=1)的患者。研究结果显示,添加BFR显著增加了肌肉力量,效应量为0.752(95% CI 0.49–1.02)。在平衡能力、Fugl-Meyer下肢评估和改良Barthel指数方面也观察到了显著改善。亚组分析表明,发病时间是对BFR临床效果至关重要的因素。此外,BFR训练在神经系统康复中表现出总体安全性。
**结论**
这些发现支持BFR训练在增强神经系统疾病患者的肌肉力量和功能结果方面的有效性,且未出现任何显著的不良事件。然而,需要进一步的高质量研究来验证BFR的疗效并优化其训练方案。
**引言**
神经系统疾病现在是一个主要且日益严重的全球健康挑战,影响着所有年龄段的数百万人[1]。根据2016年全球疾病负担研究,神经系统疾病占所有疾病导致的残疾调整寿命的11.6%[2]。常见的神经系统疾病包括中风、帕金森病、脊髓损伤、多发性硬化症、脑瘫和周围神经损伤。这些疾病常常导致不同程度的运动障碍[3],最终会妨碍日常活动的表现并对生活质量构成威胁[4]。
康复治疗在维持和恢复神经系统疾病患者的运动功能方面发挥着不可或缺的作用。英国国家中风临床指南(2023年)建议中风患者每天至少进行3小时的运动治疗[5]。一项关于急性脊髓损伤管理的临床实践指南(2024年)指出,受伤后需要12-18个月的强化康复[6]。迄今为止,各种神经系统疾病康复的治疗方法一直在不断发展[7]。然而,神经系统疾病的复杂性使得后续康复类似于所谓的“黑箱”[1, 8, 9],从而难以明确关键因素和归因于治疗后的功能改善。基于证据的临床实践是一个强大的工具,因为它可以帮助我们保留有效和高效的治疗方法,同时淘汰缺乏证据或已被证明无效的疗法。
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症,然而针对这一问题的传统高负荷训练对这些患者来说往往不切实际或存在安全隐患。血液流动限制(BFR)训练作为一种可行的方法应运而生,能够在使用显著较低机械负荷的情况下,引发与高负荷训练相当的生理适应。
**目的**
本研究旨在总结BFR训练在神经系统疾病中的临床应用,并评估其在增强肌肉力量和改善功能结果方面的有效性和安全性。
**方法**
该系统评价和荟萃分析遵循了PRISMA指南。通过PubMed、Embase、PEDro、Cochrane、CINAHL和CNKI等数据库检索了将BFR与多种对照干预措施进行比较的干预研究。主要评价指标为肌肉力量和功能结果。同时还进行了敏感性分析、亚组分析和荟萃回归。
**结果**
纳入了37项研究,共涉及963名参与者,其中患有中风(n=639)、帕金森病(n=18)、多发性硬化症(n=128)、脊髓损伤(n=170)、脑瘫(n=1)、周围神经损伤(n=2)和横贯性脊髓炎(n=1)。研究结果显示,添加BFR显著增加了肌肉力量,效应量为0.752(95% CI 0.49–1.02)。在平衡能力、Fugl-Meyer下肢评估和改良Barthel指数方面也观察到了显著改善。亚组分析表明,发病时间是对BFR临床效果至关重要的因素。此外,BFR训练在神经系统康复中表现出总体安全性。
**结论**
这些发现支持BFR训练在增强神经系统疾病患者的肌肉力量和功能结果方面的有效性,且未出现任何显著的不良事件。然而,需要进一步的高质量研究来验证BFR的疗效并优化其训练方案。
**引言**
神经系统疾病现在是全球主要的健康问题之一,影响着各个年龄段的大量人群[1]。根据2016年全球疾病负担研究,神经系统疾病占所有疾病导致的残疾调整寿命的11.6%[2]。常见的神经系统疾病包括中风、帕金森病、脊髓损伤、多发性硬化症、脑瘫和周围神经损伤。这些疾病常常导致不同程度的运动障碍[3],最终会妨碍日常活动的表现并对生活质量构成威胁[4]。
康复治疗在维持和恢复神经系统疾病患者的运动功能方面发挥着不可或缺的作用。英国国家中风临床指南(2023年)建议中风患者每天至少进行3小时的运动治疗[5]。一项关于急性脊髓损伤管理的临床实践指南(2024年)指出,受伤后需要12-18个月的强化康复[6]。迄今为止,各种神经系统疾病康复的治疗方法一直在不断发展[7]。然而,神经系统疾病的复杂性使得后续康复类似于所谓的“黑箱”[1, 8, 9],从而难以明确关键因素和归因于治疗后的功能改善。基于证据的临床实践是一个强大的工具,因为它可以帮助我们保留有效和高效的治疗方法,同时淘汰缺乏证据或已被证明无效的疗法。
**引言**
肌无力是神经系统疾病后的常见后遗症[10],表现为肌肉萎缩或萎缩[11]、易患运动性疲劳[12]、平衡能力受损[13]以及跌倒风险增加[14]。肌无力可以出现在多种神经系统疾病中,包括中风[15]、脑瘫[16]、脊髓损伤[17]、多发性硬化症[18]和帕金森病[19]。它可以作为初始症状出现,也可以是在疾病进展过程中的并发症或因素的结果。越来越多的证据表明,力量训练是改善神经系统疾病患者肌肉无力的一种有效方法[20]。然而,传统上推荐的超过70% 1RM的抗阻训练负荷可能对这些患者不切实际或存在安全隐患,因为他们可能存在肢体瘫痪、痉挛以及对中等到高负荷运动的耐受性有限。此外,越来越多的证据表明,当肌肉收缩达到任务失败时,低负荷抗阻训练也能引发类似的肌肉肥大[22]。总之,足够的疲劳诱导肌肉激活似乎是肌肉肥大的相关因素,因为低负荷(20%、30%或40% 1RM)在接近失败的情况下产生的肥大效果与高负荷(80% 1RM)相似——这一发现与多项先前的研究结果一致[23]。
**方法**
将低负荷抗阻训练与血液流动限制(BFR)训练相结合,已成为管理神经系统疾病肌无力的有效方法。BFR的特点是通过在肢体近端应用止血带部分限制动脉流入并显著阻断静脉流出[24, 25]。这种血流动力学调节导致阻塞部位远端的静脉血液积聚[24],从而加速代谢应激。从生理学角度来看,这些机制可能引发与传统高负荷抗阻训练(HLRT)相当的肌肉质量增加[26, 27],尽管使用的机械负荷显著较低[26, 27]。因此,在较低的外部运动强度下也可以达到类似的肌肉适应[28]。这些血流动力学反应是暂时的,并可能在动态收缩期间被肌肉泵效应减弱[29],使BFR成为一种安全的肌肉训练辅助方法,具有最小的长期心血管后果[30]。
**引言**
在过去十年中,人们对使用BFR进行神经系统疾病康复的兴趣日益增加。该技术已在亚洲、北美、欧洲、南美和中东等地得到广泛应用[31]。BFR在神经康复中的潜在治疗价值非常令人鼓舞,与其在肌肉骨骼疾病治疗中的成功应用相当[32]。2022年发表的一项系统评价总结了七篇文章中关于BFR训练对四种神经系统疾病的影响[33]。研究结果显示BFR训练的安全性和前景广阔[33]。纳入的研究显示,在感觉运动功能、步态对称性和速度、感知用力、行走耐力、肌肉厚度和密度方面有所改善,同时肌肉水肿也有所减少。然而,在平衡能力方面未观察到改善。需要注意的是,由于纳入的文章数量有限以及参与者和训练参数的异质性,解读这些结果时应保持谨慎。
随着越来越多的关于神经系统疾病康复的BFR研究出现,现在可以进行定量荟萃分析,以提供更明确的证据并分析可能的异质性来源。在广泛实施BFR训练之前,有必要了解其生理反应和与传统疗法的比较情况。此外,根据现有证据确定最佳训练参数对于推广这项新技术并加深对神经系统康复的理解非常重要。据我们所知,目前还没有系统评价提供关于这一主题的定量综合证据。
**目的**
因此,本研究旨在评估BFR训练在神经系统疾病中的有效性,并提供当前的、基于研究的指导,以促进进一步的临床应用。
**方法**
该系统评价已在国际前瞻性系统评价注册库(PROSPERO,CRD42023428002)中前瞻性注册,并根据系统评价和荟萃分析的优先报告项目指南进行报告[34]。
**搜索策略**
在数据库成立之日起至2025年10月1日期间,我们在以下数据库(PubMed、Embase、Cochrane、CINAHL、PEDro、中国国家知识基础设施)中进行了文献搜索。搜索策略详见补充材料表S1-S6。此外,还通过筛选其他相关主题已发表综述的参考文献列表来纳入更多文章。在最终确定手稿时也进行了搜索更新,以避免遗漏最近发表的文章。
**纳入和排除标准**
在合并来自不同数据库的文章后,使用Rayyan工具(https://www.rayyan.ai/)[35]识别并删除重复文章。两名评审员独立通过该平台筛选标题和摘要。在此阶段被认为不相关的文章被排除。随后,检索了可能符合条件的研究的完整文本并进行严格评估以确定最终纳入情况。如果发表报告中缺乏关键的方法学或结果相关信息,则通过电子邮件联系相应的作者请求补充数据。
**PICOS框架**
采用PICOS框架来定义定性分析的纳入和排除标准。纳入标准如下:(1) 人口:根据世界卫生组织的定义患有神经系统疾病的患者[36];年龄超过18岁;(2) 干预措施:任何类型的BFR训练,包括单独使用BFR或与传统疗法结合使用;任何可靠的BFR设备(BFR袖带、外科止血带、弹性袖带等)应用于工作肌肉;(3) 对照组:任何类型的对照组,包括主动对照组(例如,不使用BFR的传统抗阻训练)、假对照组(例如,具有最小压力的安慰剂BFR)或无对照组;(4) 结果:肌肉力量、肌肉大小和功能结果指标;(5) 研究设计:干预性研究;(6) 语言:英语和中文。根据以下标准排除文章:(1) 无法获取全文;(2) 无法获得完整信息;(3) 协议、会议文章、动物实验或综述;(4) 测量相同结果的重叠样本研究。符合系统评价纳入标准但设计为病例报告、病例系列或单一受试者设计的研究被排除在定量综合之外。此外,如果研究缺乏任何比较结果的足够统计信息(如平均值和标准差),也被排除在定量综合之外。这些标准的应用旨在最小化异质性并保持效应量合并的方法学严谨性。
**数据提取**
两名评审员(YFC和LYC)根据搜索策略进行了研究选择和纳入过程。任何分歧通过讨论解决,如有争议,则由第三名评审员(HWW)做出最终决定。
**数据提取**
两名独立评审员(YFC和LYC)使用为该研究定制的标准提取电子表格从选定的研究中提取数据。提取的数据经过交叉核对以确认准确性。描述性数据主要包括基本信息(标题、第一作者、发表年份、神经系统疾病或病理、患者特征等)、研究设计(袖带大小、袖带压力、训练持续时间、频率、负荷)以及获得的结果(结果、不良事件、测量工具)。我们提取了干预前的基线数据以及治疗结束后尽快测量的结果,排除了其他时间点的数据。
**质量评估**
根据具体研究设计采用了多种质量评估工具。使用PEDro量表评估纳入的随机对照/交叉试验的方法学质量,得分低于4分的研究被排除[37]。单一受试者研究设计使用《单一受试者研究设计的证据级别和质量评估》进行评级[38]。使用Cochrane协作工具[39]评估纳入研究中的偏倚风险。两名评审员(YFC、LYC)评估了方法学质量和偏倚风险。结果经过交叉核查,任何差异均由第三位审稿人(HWW)进行评估,以达到共识。结果综合与统计分析:从原始数据计算效应量。连续变量被提取为实验组和对照组干预前后的平均值、标准差(SD)和样本量。当未直接报告基线变化数据时,分别独立计算每组的平均变化及其对应的标准差。平均变化计算公式为:$$ {\text{Mean}}_{change} = {\text{Mean}}_{post} - {\text{Mean}}_{pre} $$标准差变化(SDchange)用于解释干预前后测量值之间的组内相关性(Corr)。由于该相关系数通常未报告,因此假设为0.5,这是Cochrane手册[39]推荐的常规估计值。计算公式如下:$$ {\text{SD}}_{change} = \sqrt {SD_{pre}^{2} + { }SD_{post}^{2} - { }\left( {2{ } \times {\text{ Corr }} \times {\text{ SD}}_{pre} { } \times {\text{ SD}}_{post} } \right) $$所有分析均使用R语言(版本4.5.1)进行。效应量使用metafor包(v4.8–0)和clubSandwich包(v0.6.1)计算。主要的效应量指标是校正了小样本偏差的标准化平均差异(SMD)(Hedges’ g)。使用escalc()函数,根据两组的研究级别变化得分(Meanchange、SDchange和n)计算Hedges’ g及其抽样方差。
**具有鲁棒方差估计的元分析建模**:许多研究从同一样本中报告了多个结果指标,使得效应量在统计上相互依赖。为了适当处理这种嵌套数据结构,我们使用rma.mv()函数拟合了一个三级随机效应模型。模型结构指定为random = ~ 1 | study_id/effect_id,这将效应量(第2层)嵌套在独立研究(第3层)中。这将总方差分为三个部分:抽样方差(第1层)、研究内方差(效应量间方差)(\({\tau }_{2}^{2}\,第2层)和研究间方差(\({\tau }_{3}^{2}\,第3层)。由于某些分析包含的研究数量相对较少,我们使用clubSandwich包应用了鲁棒方差估计(RVE),并结合CR2小样本校正和Satterthwaite自由度来获得稳健的检验和置信区间。除非另有说明,正文中报告的合并效应量、置信区间和p值均参考RVE结果。
**异质性和发表偏倚**:异质性的来源由三级模型的方差分量总结:研究内方差(\({\tau }_{2}^{2}\,第2层)和研究间方差(\({\tau }_{3}^{2}\,第3层)。除了报告传统的异质性统计量(Cochran’s \(Q\) 和 \({I}^{2}\))外,我们首先使用逆方差固定效应加权方法将每项研究中的多个效应量聚合起来,得到每项研究的单一效应量,然后使用rma.uni()对聚合数据集拟合标准随机效应模型。报告的总体\({I}^{2}\)和\(Q\)检验p值;\({I}^{2}\gt;75\text{\%}\)被认为是高异质性。
我们在研究(集群)层面进行了留一法分析:通过每次移除一个研究来迭代重新估计三级模型,以评估每个研究对合并效应的影响。当至少有10个单一结果指标时,使用metafor的视觉漏斗图和Egger回归检验来检查发表偏倚和小样本效应。
**亚组分析**:为了探索潜在的异质性来源,我们使用混合效应模型(rma.mv)进行了预先指定的亚组分析。我们基于关键的研究级别因素(包括发病时间、干预持续时间、神经系统疾病类型和出版语言)测试了不同亚组之间的差异。
**研究选择和方法学质量**:PRISMA图总结了研究选择过程(图1)。从数据库中初步检索到的3075项研究中,有57项经过全文筛选符合资格。共有37项研究符合系统评价的标准。其中,23项是随机对照试验,8项是病例报告,1项是病例系列,2项是队列研究,1项是回顾性研究,2项采用单受试者设计,21项被纳入定量综合分析中。
**研究特征和BFR训练干预**:共纳入963名患者:脑卒中[11, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52](n = 639),帕金森病[53, 54, 55](n = 18),多发性硬化[13, 56, 57, 58, 59, 60](n = 128),脊髓损伤[61, 62, 63, 64, 65, 66, 67](n = 170),脑瘫[59, 68, 69](n = 5),周围神经损伤[70, 71](n = 2)和横贯性脊髓炎[72](n = 1)。所有研究均在2014年至2025年间发表。纳入研究的特征概述见表1。
**数据提取结果**(表1和补充材料表S9)显示各研究中BFR训练参数存在差异。阻塞压力范围从58.2毫米汞柱到380毫米汞柱不等。单次训练 session的持续时间从4分钟到60分钟不等,常见持续时间为20分钟。干预的总持续时间从1天到12周不等,其中三项研究关注即时效果[49, 56, 62]。治疗频率从每周两次到七次不等,每周两次最为常见。在干预设置方面,二十六项研究将BFR与常规康复疗法结合使用[11, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 47, 49, 51, 52, 53, 55, 56, 58, 59, 64, 65, 66, 67, 69, 71, 73, 74, 75];四项研究将BFR与电刺激结合使用[48, 63, 72, 76];一项研究将BFR与经颅磁刺激结合使用[44];一项研究将BFR与经颅直流刺激结合使用[50];一项研究在BFR基础上增加了钢琴演奏[70];三项研究将BFR与步行训练结合使用[13, 54, 68]。
**结果指标**:肌肉力量通过3-RM腿举[53]、测力计[40, 57, 58, 69]、手动肌肉测试(MMT)[42,43,44, 48, 50, 51, 69]、下肢运动评分[67]和等速膝关节伸展测试[45]进行评估。运动功能结果包括Fugl-Meyer下肢评估(FMA-LE)[42,43,44,45, 47, 48, 51]、Berg平衡量表(BBS)[13, 41, 43, 46, 47, 57, 58]、六分钟步行距离[11, 13, 44, 48, 54, 66, 74, 78]、五次坐下站立测试[11, 13, 74]、计时起立测试[11, 42, 51, 53, 54, 55, 66]、十米步行测试[58, 66]、25英尺计时步行测试[68]和30秒椅子站立测试[53,54,55, 74]。修改后的Barthel指数(MBI)[40, 42,43,44, 48, 50]用于评估日常生活活动(表2)。
**肌肉力量**:关于肌肉力量,12项研究的汇总分析(30个效应量)显示BFR干预有显著的中等到大的有益效果(SMD = 0.752,p < 0.001,95% CI:[0.489, 1.015])。分析显示出显著且高的异质性(I2 = 78.16%,p < 0.001)。三级模型提供了一个关键见解:这种异质性几乎完全可归因于研究间方差(τ32 = 0.158),而研究内方差接近于零。这一发现强烈表明,高变异性是由测量工具的差异(例如,MMT与测力计与等速测试)驱动的,而不是在同一研究中测量多个肌肉群所致。Darvishi等人[57]、Joyce等人[55]、Ma?ago等人[73]和J?nsson等人[66]使用测力计评估了下肢的最大等长力量。Chen [40]使用测力计测量握力,而Xu [45]利用等速肌肉力量测试和踏板阻力的变化来评估脑卒中患者的肌肉力量。五项研究[42,43,44, 48, 50]报告了脑卒中的MMT结果,一项研究[67]报告了下肢运动评分(LEMS)结果。Egger的测试未发现显著的发表偏倚(p = 0.914)。修剪-填充方法提示有一项潜在缺失的研究,但调整后的SMD(0.722)与原始结果高度一致。敏感性分析确认这些发现非常稳健:合并的SMD在0.710到0.815的范围内保持稳定,并且在所有情况下都具有高度统计学意义。
**FMA-LE**:关于FMA-LE,6项研究(6个效应量)显示BFR干预有显著的大正面效果(SMD = 0.785,p = 0.027,95% CI:[0.287, 1.282])。这一子集中也观察到高且显著的异质性(I2 = 76.75%,p < 0.001),主要源于研究间差异(τ32 ≈ 0.147)。这种异质性似乎受到疾病发病时间和干预持续时间的共同影响。主要驱动因素似乎是脑卒中的慢性期。在亚急性阶段,BFR对患者显示出显著的大益处[43, 44, 48]。相反,在慢性阶段,它并没有明显优于活性对照疗法[42, 51]。Xu [45]的研究是一个关键异常值:尽管纳入的患者平均病程≤3个月,但它报告的效果(SMD = 0.26)与慢性期研究观察到的效果相似。这可能是由于干预时间仅持续2周。虽然该研究的作者确实在肌肉力量(等速测试)和激活(sEMG)方面发现了客观改善,但这种短暂的时间框架可能不足以使这些改善转化为FMA-LE功能量表上的显著变化。未发现显著的发表偏倚证据(Egger的测试p = 0.651),修剪-填充程序未推断出任何研究。留一法分析证实了这些发现:移除效果最大的Du等人[44]的研究后,合并的SMD从0.785降至0.621。
**平衡功能**:在7项研究(7个效应量)中评估平衡功能(BBS)时,BFR干预显示出显著的中等到大的正面效果(SMD = 0.694,p = 0.042,95% CI:[0.170, 1.219])。分析揭示了高且显著的异质性(I2 = 73.99%,p < 0.001)。Tang [46]进行了为期2周的短期干预,未发现BBS评分在组间有显著差异(SMD = 0.22)。相比之下,Yue [41]和Yang [47]的研究持续6周,显示出中等到大的正面效果。Yue [41]直接支持这种时间依赖性效应,报告3周时没有显著差异,但在6周时显示出BFR的显著优势。这表明BFR对平衡的益处是累积的,可能需要几周后才能优于传统疗法。在针对特定亚组的研究中观察到了显著的效果:Du等人[43]在老年患者中报告了大的效果(SMD = 2.04),而Yang [47]在肥胖脑卒中患者中发现了显著益处(SMD = 0.76)。由于研究数量(k = 7)与效应量数量(n = 7)相等,三级模型确认这种方差完全来自研究间(τ32 ≈ 0.182)。留一法分析揭示了这种不稳定性的来源:Du等人[43]专注于髋部肌肉训练的脑卒中患者,报告了非常大的效果(yi = 2.04)。移除Du等人[43]后,合并的SMD从0.694降至0.493。Egger的测试未显示显著偏倚(p = 0.426)。然而,修剪-填充方法提示可能有2项研究缺失,估计的调整后SMD较大,为0.934(95% CI:[0.425, 1.443])。
**日常生活活动**:在7项研究(7个效应量)中分析日常生活活动时,BFR干预显示出显著的大正面效果(SMD = 0.893,p = 0.007,95% CI:[0.459, 1.328])。这些研究之间存在高度的异质性(I2 = 73.01%,p = 0.003)。这种异质性似乎由两个主要因素驱动:疾病的发病时间和对照干预的特点。根据脑卒中发病时间的不同,研究结果存在明显的分歧。关注平均病程≤3个月的患者[40, 43, 48, 50]的研究报告了大的正面效果。相反,招募慢性期(>1年)患者的研究[11, 42]几乎未报告效果。这种模式强烈表明,BFR在亚急性阶段提供了显著的额外益处,但在慢性阶段,其效果可能不优于其他活性疗法。慢性期研究中效果较小,这进一步归因于它们使用了强健的活性对照。Ahmed等人[11]将BFR与低负荷训练进行了比较;BFR并未显示出优势,导致SMD接近于零。同样,Feng等人[42]的对照组接受了双倍剂量的标准锻炼训练,可能掩盖了BFR的任何潜在附加益处。进一步的统计分析也支持了这一点。埃格尔的聚合数据检验接近但未达到统计学显著性(p = 0.063),trim-and-fill方法未发现任何缺失的研究。排除单项研究的分析结果也证实了这一点:移除Ahmed等人[11]的研究(其效应几乎可以忽略不计)后,汇总的标准均值差异(SMD)跃升至1.033;而移除Du等人[43]的研究(其效应非常大)后,SMD降至0.779。
### 子组分析
为了探索潜在的异质性来源,我们对肌肉力量(表S11)和功能结果(表S12)进行了按发病时间、持续时间和神经系统疾病类型分层的子组分析。
在功能结果方面,按发病时间分析显示各组之间存在显著差异(p = 0.024)。“< 3个月”组观察到较大的且具有统计学意义的效应(平均差异 = 0.75,95%置信区间 [0.41, 1.10],p < 0.001)。相比之下,“6个月至1年”组(p = 0.668)和“> 1年”组(p = 0.073)的效应较小且无统计学意义。对于肌肉力量,发病时间并未显示出显著的组间差异(p = 0.315)。
按干预持续时间(≤ 4周 vs. > 4周)的分析显示,无论是功能结果(p = 0.393)还是肌肉力量(p = 0.339),各组间均无显著差异。同样,按神经系统疾病类型(中风、多发性硬化症和脊髓损伤)进行的分析也显示各组在功能结果(p = 0.208)或肌肉力量(p = 0.534)方面无显著差异。这表明神经系统疾病的类型并未显著影响BFR的疗效,从而支持了在主要分析中将这些人群合并处理的决定(图2)。
### 安全性
安全性也得到了全面评估,我们审查了所有报告了不良事件的研究[11, 13, 46, 49, 53, 54, 56, 58, 62, 63, 64, 75],以及那些明确报告未发生不良事件的研究[12, 29, 41, 59, 70, 76]。BFR训练总体上耐受性良好。在17项报告安全性的研究(n = 320)中,观察到轻微的不良事件,包括皮肤淤血(5例患者,2项研究)[41, 46]、延迟性肌肉酸痛(3例患者,2项研究)[41, 58]和肌肉疼痛(1例患者,1项研究)[11]。这些事件通常是暂时的,通常在几天内自行缓解。没有报告严重的不良事件,如血栓形成或心血管并发症。
安全性通过严格的排除标准进行了预防性管理。常见的禁忌症包括严重的心血管问题(例如,未控制的高血压[11, 49, 52, 60, 63, 69]、合并症[11, 52, 62, 63]、血栓栓塞性疾病史(例如,深静脉血栓形成(DVT)、肺栓塞[41, 45, 48, 52, 55, 60, 62, 63, 67, 76]、周围动脉问题[48, 52, 79]、复杂的周围神经病变[52]以及未控制的自主神经反射异常[63, 76]。
在干预期间,安全性监测非常全面(见补充材料表S10)。普遍跟踪了心血管生命体征,包括血压[42, 50, 51, 53, 54, 55, 60, 62, 64]和心率[13, 50, 53, 54, 55, 60, 62, 63, 64]。通过主观反馈(如RPE评分或Borg评分[13, 54, 56, 59, 60, 70])和各种疼痛或不适量表(例如,视觉模拟量表、数字评分量表[49, 55, 60, 62, 64]系统地收集数据。客观筛查包括使用脉氧仪检测氧饱和度[13, 42, 51]、组织氧合监测[62]、超声筛查DVT[61, 62],以及在某些研究中检测D-二聚体和纤维蛋白原等标志物[50]。
### 讨论
本研究评估了BFR训练在神经系统疾病中的临床应用,评估了其改善肌肉力量和功能结果的疗效(图3)。我们的结果表明,将BFR训练添加到常规治疗中,可以显著增强肌肉力量、平衡能力(BBS评分)、运动功能(FMA-LE评分)和日常生活活动能力(MBI评分)。此外,子组分析确定了影响疗效的关键因素,如发病时间和干预持续时间,同时发现BFR的安全性总体良好。
### 主要发现
图3展示了BFR对特定类型神经系统疾病的影响。将该证据纳入图表中至少需要一项随机对照试验(RCT)或两项及以上报告相同指标的研究。图中包含的指标包括:1. 1RM/3RM;2. 10米步行测试(10MWT);3. 12项多发性硬化症步行量表(MSWS-12);4. 30秒起立测试(30STS/30-sCST);5. 36项简版健康调查(SF-36);6. 5次起立测试(5STS/FTSTS);7. 6分钟步行测试(6MWT);8. 特定活动平衡信心量表(ABC);9. Berg平衡量表(BBS);10. DASH(手臂、肩膀和手部残疾);11. 延迟性肌肉酸痛(DOMS);12. 扩展残疾状态量表(EDSS);13. 疲劳严重程度量表(FSS);14. Fugl-Meyer评估-平衡(FMA-B);15. Fugl-Meyer评估-下肢(FMA-LE);16. Fugl-Meyer评估-上肢(FMA-UE);17. GMFM(粗大运动功能测量);18. Hoehn和Yahr评分;19. 下肢/上肢力量/手持测力计/MVIC/扭矩/握力;20. 修改版Ashworth量表(MAS);21. 修改版Barthel指数(MBI);22. 修改版疲劳影响量表(MFIS);23. 多发性硬化症影响量表-29(MSIS-29);24. 肌肉质量/厚度/体积/周长/CSA/ASMI;25. 疼痛(NRS/VAS);26. 帕金森病疲劳量表(PFS);27. 患者特定功能量表(PSFS);28. 患者对变化的整体印象(PGIC);29. 不适评分(RD);30. 主观劳累评分(RPE);31. 不宁腿综合征(RLS)问卷;32. 脊髓独立性测量(SCIM);33. 定时25英尺步行测试(T25FW);34. 定时起立测试(TUG);35. 统一帕金森病评分量表(UPDRS);36. WISCI II(脊髓损伤II步行指数)(该图表由作者YFC创建)。
本综述的一个关键方法学特点是采用了具有强大方差估计(RVE)的先进三级随机效应模型。这种方法至关重要,因为它清晰地揭示了数据中观察到的高度异质性的本质[80]。如肌肉力量部分详细说明的,我们的模型确认这种变异性几乎完全是由研究间差异(τ32)引起的,而不是研究内差异(τ22)。这一发现直接影响了我们的讨论结构,我们首先将解释我们在力量和功能方面的核心发现的临床意义,随后探讨解释研究间高方差的关键调节因素。
BFR训练的一个关键优势在于它主要通过急性、局部的代谢压力来诱导疲劳,而不是通过高机械张力。虽然高负荷抗阻训练依赖于较大的机械负荷来激活高阈值运动单位,但BFR通过加速运动肌肉内的代谢物积累来实现类似的激活模式。这种代谢环境刺激了III和IV类传入纤维,即使在低强度下也能促进快缩肌单位的补偿性激活[27, 81]。这种机制为肌肉适应提供了强有力的生理刺激,使得BFR成为机械负荷能力有限个体的有效替代方案。
这种机制上的区别在恢复过程中表现得非常明显。高负荷抗阻训练通常会导致显著的延迟性肌肉酸痛,这种酸痛通常在24小时后达到峰值[82, 83]。相比之下,BFR训练由于使用较低的外部强度,机械损伤最小,因此表现出明显不同的恢复轨迹。BFR训练在训练后30分钟和60分钟的肌肉酸痛水平显著低于训练后立即的情况,表明疲劳和酸痛的缓解速度更快,避免了高负荷抗阻训练所特有的延迟峰值[64]。对于老年人或肥胖的中风患者等临床人群来说,这一优势至关重要,因为它降低了长期坚持锻炼的生理障碍。
### 肌肉力量
肌肉健康被认为是神经系统疾病中功能下降和心血管代谢风险的关键预测因素[84]。我们的荟萃分析提供了有力的证据,表明BFR干预显著增强了中风[40, 43, 44, 45, 48, 50]、多发性硬化症[57]和脊髓损伤[63]患者的肌肉力量(p < 0.001)。这种益处在多种锻炼方案中都是一致的,包括BFR与低负荷抗阻训练[40, 43, 45]、有氧训练[57]、神经肌肉电刺激[48, 63]、重复经颅刺激[44]和经颅直流电刺激[50]的结合。这一发现具有临床意义,因为严重的肌肉无力是神经系统康复中的普遍问题。例如,中风幸存者的肌肉无力发生率在49%到77%之间[85];与年龄匹配的对照组相比,受影响和未受影响的肢体在慢性阶段也存在肌肉大小和力量的缺陷[86]。在脑瘫患者中,肌肉骨骼系统的发育不足也阻碍了最佳的肌肉功能[16]。脊髓损伤患者常经历显著的肌肉质量损失,受伤后6周内肌肉横截面面积可减少多达40%[17]。同样,多发性硬化症患者(n = 354)普遍存在腿部无力(90.9%)和疲劳(88.4%)[18],帕金森病患者的上下肢也存在明显缺陷[19]。这种广泛的无力现象凸显了需要替代训练方法的迫切性,BFR训练为此提供了明确的应用机会。
在解释这些力量结果时,还需要考虑训练方案的设计。文献表明,低负荷BFR训练可以产生与传统高负荷训练相当的力量提升,这主要依赖于神经适应和代谢压力[87]。然而,实现这些适应通常取决于训练是否进行到肌肉疲劳为止。在我们的综述中,许多纳入的试验采用了按工作量匹配的设计(即规定固定的组数和重复次数),而不是以疲劳为导向的设计。这一区别至关重要,因为按工作量匹配的低负荷BFR方案可能无法提供足够的生理刺激来最大化力量发展,从而可能低估了BFR训练的潜力。
### 功能结果测量
尤其是下肢肌肉的力量与运动功能、步态和平衡能力密切相关[88]。我们的荟萃分析显示,BFR训练不仅增强了肌肉力量,还对平衡能力、FMA-LE评分和修改版Barthel指数评分有积极影响。这一荟萃分析表明,BFR训练后平衡能力显著改善,这一发现与之前的系统评价[33]相矛盾。这种差异可能是由于该领域证据迅速积累所致;我们的综述包含了多项新发表的研究[41, 43, 46, 47, 55, 57, 77],这些研究为神经系统疾病患者平衡能力恢复的有效性提供了新的支持。然而,值得注意的是,我们的研究仅纳入了七篇与平衡相关的文章,并且在训练方案、神经系统疾病状况和结果测量方面存在显著的异质性。敏感性分析表明,Du等人[43]的研究可能对观察到的异质性有较大贡献,其效果超过了其他六项研究[43]的改善效果。这种异质性的一个潜在原因可能是Du等人[43]专注于髋部和大腿后侧肌肉的训练,这些肌肉确实能够增强平衡能力,但在其他研究中并未得到考虑[89, 90]。
与平衡能力类似,FMA-LE和MBI的分析也显示出较高的研究间异质性(I2 > 73%)。这表明尽管这些积极效应显著,但在不同研究中差异很大。具体来说,BFR训练与对照组训练在FMA-LE方面存在显著差异。然而,由于只纳入了六项研究[42,43,44,45, 48, 51],支持这些发现的证据仍然有限。尽管总体结果积极,但所纳入研究在干预持续时间和起始时间方面存在高度异质性,这使得难以确定其有效性。最后,荟萃分析也表明MBI有显著改善,但这种改善主要是由干预持续时间造成的。确定这种变异性的其他来源(如协议、人群和起始时间的差异)对于BFR的临床应用至关重要。因此,我们在后续的亚组分析中详细探讨了这些因素。
亚组分析
正如“功能结果测量”部分所建立的,研究间的高异质性是一个关键发现。我们后续的亚组分析和敏感性分析旨在探索这些关键因素,因为确定最佳训练参数和选择适合BFR的患者对于临床应用具有很高的价值。亚组分析一致显示,从发病开始时间较短的个体在肌肉力量和功能恢复方面有更大的改善。这一因素被认为是FMA-LE等结果中观察到的异质性的主要驱动因素,因为与疾病进展密切相关的神经可塑性在神经疾病的功能恢复中起着关键作用。通常,患者在中枢神经系统损伤后6个月会达到自发恢复的 plateau [91]。随着神经状况的进展,患者的神经可塑性逐渐减弱 [12];因此,他们对BFR等干预措施的反应变得不那么敏感 [11]。例如,Lamberti等人的研究 [13] 显示BFR对提高步速有积极影响,但其效应量比采用类似设计但在疾病发作后大约一个月内招募参与者的研究 [44, 52] 要小 [13]。因此,尽早开始BFR对于最大化治疗效果似乎是必要的。
研究结果还表明,干预持续时间超过4周似乎是必要的,特别是为了实现功能改善。这一见解直接来自我们的亚组分析(表S12),该分析显示,持续4周或更短时间的干预没有达到统计学显著性(p = 0.076)。相比之下,持续超过4周的干预显示出稳健且显著的效果(p = 0.001)。有趣的是,肌肉力量(表S11)显示了不同的模式,在短期(≤4周,p = 0.035)和长期(>4周,p < 0.001)组中都观察到了显著改善。这种力量和功能之间的明显差异与已建立的训练适应原则完全一致。一项系统评价表明,更长的训练持续时间可以优化力量增益和肌肉适应 [92]。短期计划(通常<6周)通常导致最初的力量增益,主要是由神经适应驱动的。相比之下,较长时间的训练允许更多的肌肉适应(如肥大)与这些神经变化同时发生 [93, 94]。这与临床经验相符,因为通常推荐的训练持续时间设定为6周,以确保实现这些重要的适应 [32]。因此,我们在前4周观察到的力量增益可能主要反映了这些快速的神经适应。相反,更复杂的功能改善可能依赖于实质性的肌肉适应,只有在超过4周的阈值后才变得具有统计学意义。这支持了需要持续超过4周的干预措施以实现最大功能恢复的观点。
来自元回归和敏感性分析的一个有趣发现是,年龄较大似乎是一个积极的调节因素,因为一个非统计学显著的趋势表明BFR在缓解与年龄相关的肌肉衰退方面显示出潜力 [95]。这与一项荟萃分析的结果一致,该分析得出结论,BFR训练导致老年人肌肉力量适应更好,可能是由于其对肌肉和骨骼代谢的双重作用 [96]。实际上,我们的发现显示,在专门针对老年患者群体的研究中[40, 43],BFR训练表现出一些最显著的优势。值得注意的是,肥胖患者也表现出显著的治疗效益 [47]。与传统康复干预相比,BFR可能在高负荷运动训练耐受性有限的特殊人群中表现出更好的疗效。然而,值得注意的是,这项研究中纳入的参与者平均年龄范围相对较窄(45.3–66.8岁),这需要进一步研究。
BFR训练会议的持续时间通常在15到45分钟之间,其中20分钟和30分钟的持续时间最为常见。我们的研究发现,单次训练的持续时间与功能恢复之间存在负相关趋势(表S13)。这可能意味着较短的会议足以提供足够的刺激以实现适应 [97],同时可能最大限度地减少过度的系统疲劳和肌肉损伤 [22]。尽管据报道BFR训练相比传统的高负荷训练引起的肌肉损伤较小 [22],但长时间的BFR训练可能会增加并发症(如麻木或血栓形成)的可能性 [98]。
安全问题
我们的研究表明,BFR训练在神经康复中表现出良好的整体安全性。尽管存在关于血液动力学和缺血再灌注损伤的担忧,但BFR已经接受了广泛的审查,并且其正确实施已被证实是可以良好耐受的 [56, 59]。这一点得到了原始神经疾病没有加重以及训练引起的损伤没有发生的支持 [13, 40,41,42, 46, 49, 53, 62,63,64]。研究还表明,与高负荷或低负荷抗阻训练协议相比 [99],BFR训练似乎不会增加肌肉损伤或损伤生物标志物。此外,BFR训练后的酸痛程度与高负荷抗阻训练后的酸痛程度相当或甚至更低 [100]。BFR训练在训练后30分钟和60分钟时的肌肉酸痛程度显著低于运动后立即的情况,而高负荷抗阻训练在训练后24小时的酸痛程度明显高于训练后60分钟。
局限性
本研究存在几个局限性。一个局限性是将所有研究合并,并报告和分析所有不同神经疾病的BFR参数。理想情况下,应该对特定疾病中的BFR有效性进行更集中的分析。然而,这受到一些文章中参与者数量有限、缺乏随机对照试验以及只纳入了少数病例报告的阻碍。此外,所纳入研究中的对照干预措施差异很大,从被动的假BFR到主动的高负荷抗阻训练不等。我们认识到,对照组的特定类型构成了异质性的一个潜在来源。由于研究数量有限,基于对照类型的分层亚组分析在此次审查中是不可行的。因此,应理解合并的效应量代表了这些不同比较基线的综合情况。此外,研究间异质性的一个关键来源(“讨论”部分)是BFR训练方法的异质性(例如,袖带压力、时间、频率和持续时间),比较这些因素的研究很少。因此,我们的荟萃分析容易受到第二类错误的影响,这突显了需要进行高质量随机对照试验来解决由于中等至高风险偏倚和异质性而导致的问题。
结论
这项系统评价和荟萃分析发现,将BFR与传统康复疗法结合使用,可以显著改善需要神经康复的患者的肌肉力量和功能结果。亚组分析和敏感性分析显示,更短的发病时间、更长的干预持续时间、较大的年龄以及单次训练的较短持续时间增强了BFR训练的效果。此外,BFR训练被神经疾病患者良好耐受,并具有总体上有利的安全性特征。然而,这些发现应谨慎解释,并通过更多稳健的研究来确认。未来的研究应包括高质量的随机对照试验和比较有效性研究,以评估BFR训练的有效性、安全性和最佳参数。