腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)的诊断标准通常定义为:腹主动脉出现异常扩张,其直径超过正常平均直径的50%,或主动脉总直径>3 cm
[1]。由于大多数AAA患者并无明显临床症状,且往往在影像学检查或临床体检中被偶然发现
[2],因此该病也被称为“隐形杀手”。研究
[3]估计,AAA的年增长率随瘤体直径的增加而显著升高。此外,AAA的破裂风险随瘤体直径的增加而升高,特别是当直径达到或超过5.5 cm时,风险显著增加
[4]。目前,65岁男性群体的患病率约为1.5%,60岁及以上女性群体的患病率约为0.7%
[5-6]。值得注意的是,直径在2.5~2.9 cm之间的“亚动脉瘤样”主动脉扩张同样需要引起重视,因为其中约75%的病例会在5年内进展为AAA
[7]。AAA作为血管健康领域的重大挑战,其特征是腹主动脉的局限性扩张。由于小AAA的管理具有较高的临床复杂性,亟须创新性手段来改善患者预后。在这一背景下,运动锻炼作为一种潜在的干预手段,正日益受到学术界的关注。
对于需要外科手术干预的AAA患者,目前主要的治疗手段包括传统的开放手术修复(open surgical repair,OSR)和腹主动脉瘤腔内修复术(endovascular aortic repair,EVAR)
[8]。AAA修复术后的并发症包括心血管并发症、呼吸系统并发症、肢体缺血及肾衰竭。与接受EVAR的患者相比,接受OSR的患者发生上述并发症的风险更高
[9]。临床上如何选择术式通常需遵循个体化原则。通常情况下,EVAR更倾向于推荐给高龄(如80岁以上)患者或伴有冠心病等其他基础疾病的患者。虽然体力活动对心血管健康的益处已得到公认,但其对AAA患者的具体影响仍处于探索阶段。尽管OSR和EVAR等手术治疗至关重要,但运动锻炼在增强传统治疗效果方面的协同作用尚未得到充分阐明。体力活动干预是指经过科学规划和调节的锻炼方案,旨在改善、维持或减缓身体能力、生理机能及整体健康水平的下降。研究
[10]表明,在无需手术的心血管疾病患者中,运动有助于改善健康状况并降低稳定性缺血性心脏病的风险。体力活动能在确保患者安全的前提下,在一定程度上减少并发症的发生,缩短住院时间,甚至延缓病情进展。因此,通过运动干预提高患者生活质量、改善身体机能并降低治疗成本,具有重要的临床意义。基于此,迫切需要针对体力活动与AAA患者之间的关联进行Meta分析。本研究首先通过队列研究的剂量-反应Meta分析(基于问卷调查),探讨运动强度与AAA发生风险的关系;同时,对小AAA患者运动锻炼的随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)进行Meta分析;此外,本研究还探讨了体力活动与AAA围手术期临床结局之间的相关性。
1 资料与方法
本研究严格遵循《Cochrane干预措施系统评价手册》的建议,并按照PRISMA报告规范进行编写,以确保论文发表质量
[11]。
1.1 检索策略
本研究检索了Cochrane对照试验标准数据库(CENTRAL)(2025年12月第12期)、Embase(检索时限为1974年至2025年12月13日)以及PubMed数据库(检索时限为1974年至2025年12月13日)。检索过程按照人群、干预措施、对照组、结局指标、研究类型(Population,Intervention,Comparison,Outcomes and Study,PICOS)原则,并对纳入文献的参考文献进行了手工检索,以最大限度减少遗漏。检索截止日期为2025年12月13日。在PubMed数据库中进行主题词检索时,AAA的主题词为“abdominal aortic aneurysms”,运动锻炼的主题词为“physical therapy modalities”和“exercise”。此外,笔者还查阅了相关系统评价的参考文献。检索过程不设语种、出版状态或日期的限制。
1.2 研究筛选及纳排标准
纳入针对AAA发生及筛查风险的前瞻性队列研究,这些研究多通过问卷对参与者进行持续随访,并报告了日常体力活动水平、AAA发病或筛查发现情况以及多因素校正后的相对危险度(relative risk,RR)。针对运动训练的安全性和对AAA患者运动能力的影响,纳入标准为:非手术管理的AAA或计划行择期手术的AAA;主动脉直径>30 mm;研究类型为RCT;试验组接受运动锻炼干预;对照组接受常规护理且不进行运动干预;结局指标包括安全性指标和运动能力。排除标准包括:年龄超过85岁;无法进行体力活动者;试验组涉及其他AAA疾病(如胸主动脉瘤等);个案报告、动物实验、Meta分析及综述类文章。
1.3 剂量-反应暴露数据的提取与标准化
在剂量-反应分析部分,鉴于不同研究对日常体力活动水平的报告方式和度量单位存在多维异质性,本研究依据流行病学剂量-反应Meta分析的方法学规范,建立标准化的定量估算与单位换算方案,统一将暴露剂量标准化为代谢当量(metabolic equivalent of task,MET)-小时/周(MET-h/周)。对于原始数据未提供确切暴露中位数的组别,闭合区间统一采用区间中点值(midpoint)进行赋值;最低参照组(如0 min/周)统一赋值为0;高开放性区间(如>50 MET-h/周)依据惯例采用其下限的1.2倍作为保守替代值。在其中1项研究
[12]中,运动量的评估单位为每周运动小时数,采用中等强度(3~5.9 MET)和高强度(6~12 MET)的范围值进行估算。最终确定以6.725 MET作为参与者的平均运动强度,并将其与各亚组的运动持续时间相乘,转化为“MET-h/周”。在另1项研究
[13]中,作者以每天运动分钟数为评估单位,根据文献问卷中提到的运动类型估算了参与者的MET值,并取5.65 MET作为平均运动强度。通过上述严格的定量转化,最终实现了跨队列日常体力活动暴露剂量的无缝合并。基于提取的数据,采用了稳健误差Meta回归(robust-error Meta-regression,REMR)方法
[14],对体力活动与AAA发病风险之间的关系进行了剂量-反应分析。针对纳入的RCT数据,本研究系统分析了运动干预对小AAA患者的影响。
1.4 统计学处理
二分类变量采用风险比(
RR)及其95%置信区间(
CI)进行分析。连续变量以均数±标准差(
)进行汇总,并转化为绝对变化值。由于部分研究报告的是中位数(四分位间距或范围)[
M(
IQR/范围)],各研究提供的汇总统计量不一致,难以直接进行Meta分析,本研究严格采用了香港浸会大学数学系童铁军教授团队所提出的样本均值与标准差最优估计方法(optimal estimation method)。将中位数和极差转化为均数
[15]和标准差
[16],通过该团队提供的官方median2mean在线数理换算矩阵,精准地将中位数结合上下限或四分位距转换为Meta分析所需的均值和标准差,最大程度上保留了原始连续变量的统计学信息。使用Stata 16.0软件进行Meta分析。对于连续变量,采用Hedges法计算标准化均数差(standardized mean difference,
SMD)。所有结局指标均通过Egger检验分析发表偏倚。对于剂量-反应分析,绘制漏斗图,并进行Begg检验和敏感度分析,以评估数据来源的稳定性。针对小AAA病例的分析结果,使用Review Manager 5.4软件根据Cochrane偏倚风险(Risk of Bias,RoB)评估工具对纳入文献进行质量评估。
2 结 果
2.1 文献检索结果
通过对PubMed和Embase数据库的系统检索,共获得470篇文献(PubMed 122篇,Embase 272篇和Cochrane 76篇)。剔除194篇重复文献后,经阅读标题和摘要筛选出53篇相关文献。在全文通读阶段,排除了6篇系统评价、28篇数据缺失或仅报告单一特殊指标的文献以及3篇重复研究,最终纳入16篇文献。根据研究设计与疾病管理阶段,将文献分为互不重叠的三部分:⑴ 前瞻性风险特征统计(4篇);⑵ 小AAA患者保守干预研究(6篇);⑶ 围手术期AAA患者预康复研究(6篇)。文献筛选流程见
图1。
2.2 日常体力活动水平与AAA发生或筛查发现风险的剂量-反应分析
剂量-反应分析共纳入4项研究
[12-13, 17-18],涉及94 109例受试者。纳入剂量-反应Meta分析的4项研究特征见
表1。这些研究大多通过问卷形式长期随访受试者的生活状态和健康指标,报告了运动水平、AAA患病人数,以及经性别、年龄、吸烟、心脏病、体质量指数(body mass index,BMI)和饮酒等因素校正后的多因素
RR值。通过对比线性和非线性剂量-反应分析结果,其非线性检验提示该模型无明显的非线性特征(
P=0.582),表明日常体力活动水平与AAA风险之间存在显著的线性负相关关系,较高的体力活动水平与AAA风险降低相关,随着体力活动强度的增加,AAA的发生或筛查发现风险逐渐下降(
图2A-B)。数据表明,运动强度每增加20 MET-h/周,AAA的发生或发现风险约降低14%(
RR=0.86,95%
CI=0.76~0.97)。通过逐一剔除文献进行敏感度分析(
图2C),合并后的效应量均在95%
CI范围内,说明研究结果相对稳定。虽然Nordkvist等
[17]和Wong等
[18]的研究较偏离中心线,对整体结果影响较大,但仍处于95%
CI内,结果较为可靠。漏斗图显示数据点分布较分散,提示可能存在异质性或发表偏倚(
图2D)。进一步的Egger检验和Begg检验显示无明显的发表偏倚证据(均
P>0.05)(
图2E-F);但由于该部分仅纳入4项前瞻性队列研究,统计学检验效能较低。
2.3 基于RCT研究的运动锻炼对小AAA患者影响的Meta分析
针对小AAA患者,本研究纳入了6项RCT
[19-24],并采用Hedges法和随机效应模型对干预组运动后各项指标的变化差异进行了Meta分析。本研究利用RoB评估工具对最终纳入的6项RCT进行了系统性质量评价。结果显示,纳入文献的方法学质量整体处于中上水平。在选择偏倚方面,多数研究明确报告了计算机随机数字表或随机系统,展现出良好的序列产生与分配隐藏规范;在实施偏倚方面,受限于运动医学临床试验的固有客观限制,无法实现对受试者和干预实施者的盲法,故该维度均判定为不确定风险;在随访与报告偏倚方面,各原始研究的结局数据高度完整,失访与退出率均控制在安全阈值内,且未发现选择性报告结局的迹象,失访偏倚及报告偏倚均表现为低风险。总体而言,纳入的研究质量符合Meta分析的合并准则。纳入研究的信息见
表2。提取的结局指标包括:C-反应蛋白(CRP)、总胆固醇(TC)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、血糖、BMI、MET、通气阈(VT)、最大摄氧量(VO
2max)、AAA直径、心率、血压及呼吸交换率(RER)。
2.3.1 瘤体直径、BMI、血压及心率
Meta分析显示,与对照组相比运动干预并未导致AAA直径增加(
SMD=-0.03,95%
CI=-0.29~0.24,
P=0.85)(
图3A)。运动干预并未明显降低患者BMI(
SMD=-0.06,95%
CI=-0.35~0.23,
P=0.69)(
图3B)。经过1年的运动干预,两组间收缩压(systolic blood pressure,SBP)与舒张压(diastolic blood pressure,DBP)的差异均无统计学意义(
SMD=0.17,95%
CI=-0.34~0.68,
P=0.51;
SMD=-0.16,95%
CI=-0.45~0.14,
P=0.29)(
图3C-D)。DBP与体力活动的森林图异质性检验显示研究间无异质性(
P=0.52,
I2=0.00%),Egger检验结果未发现明显的偏倚提示(
P=0.674)。尽管3个月和12个月时的增量运动最大心率有所改善,但差异均无统计学意义(
SMD=0.15,95%
CI=-0.34~0.64,
P=0.54;
SMD=-0.11,95%
CI=-0.39~0.17,
P=0.46)(
图3E-F)。
2.3.2 VO2max、RER及MET
运动组在干预1年后VO
2max有增加趋势,但与对照组差异无统计学意义(
SMD=0.24,95%
CI=-0.02~0.51,
P=0.07)(
图4A),森林图异质性结果可靠(
P=0.57,
I2=0.00%);Egger检验未提示统计学发表偏倚(
P=0.304 3)。2项试验
[19, 21]评估了峰值RER(干预组86例,对照组90例),结果显示,运动干预未能明显提高AAA患者的RER(
SMD=1.28,95%
CI=-0.58~3.14,
P=0.18)(
图4B)。运动组在干预3个月后的MET明显增加(
SMD=0.49,95%
CI=0.20~0.78,
P=0.00)(图
4C),12个月后的MET结果显示出更显著的改善(
SMD=0.71,95%
CI=0.47~0.96,
P=0.00)(
图4D)。异质性检验及Egger检验均表明结果相对稳定,虽然统计学偏倚检验未见异常,但鉴于纳入研究数较少,其检验效能存在固有的局限性。
2.3.3 血清生物标志物水平
2项试验
[20-21]评估了TC,分析结果显示运动干预未明显改变AAA患者的TC水平(
SMD=1.94,95%
CI=-2.34~6.2,
P=0.374)(
图5A),且研究间存在高度异质性(
I2=97.01%)。运动组干预1年后的血清MMP-9水平有下降趋势,但差异无统计学意义(
SMD=-0.19,95%
CI=-0.49~0.10,
P=0.19)(
图5B),该结果异质性极低(
I2=0.11%),Egger检验未提示明显的偏倚风险(
P=0.725)。由于仅有1项研究
[20]报告了CRP和血糖水平,因此进行描述性分析而未实施Meta分析。根据Myers等
[20]的研究,运动组的CRP水平明显降低(
SMD=-0.61,95%
CI=-1.13~-0.08,
P=0.02)(
图5C),血糖水平有所降低,但差异无统计学意义(
SMD=-0.45,95%
CI=-0.97~0.07,
P=0.09)(
图5D)。
2.4 运动干预对AAA患者围手术期影响的Meta分析
大多数围手术期AAA文献采用不同强度的运动作为术前干预,本研究对来自6项研究
[25-30]的多个结局指标进行分析,包括术后并发症、病死率、术中出血量、治疗成本等。在这些指标中,仅有住院时间具有统计学意义。其他指标由于数据不全或单位无法转化而未纳入分析。结果显示,运动组的住院时间显著缩短(
SMD=-0.75,95%
CI=-1.08~-0.42,
P=0.00)(
图6)。这表明接受运动干预的患者术后恢复更快,身体机能优于对照组。异质性检验显示无明显异质性(
P=0.17,
I2=31.25%)。Egger检验结果提示存在一定的发表偏倚风险(
P=0.075)。
3 讨 论
现有研究已阐明主动脉血流动力学与体力活动之间的内在联系
[31]。此外,针对AAA患者下肢活动的血流动力学也已得到详细研究
[32-33]。然而,体力活动水平与疾病进展之间的关联尚未得到科学的系统总结。由于确诊AAA后缺乏立竿见影的有效治疗手段,患者在意识到自己患有这种可能随时危及生命的疾病后,极易产生严重的焦虑及其他心理问题
[34-35]。本研究结果进一步证实,活动水平与疾病风险之间的关系不仅可为创新疗法的开发提供指导,还能显著改善小AAA患者的健康状况。本Meta分析根据时间维度将AAA患者分为三个阶段,全过程追踪了运动训练在AAA患者中的安全性与有效性。
首先,基于普通人群的问卷调查数据,本研究对不同强度的日常体力活动与AAA发生及筛查风险进行了剂量-反应分析。结果显示,体力活动水平与AAA风险之间存在线性负相关关系:较高的体力活动水平与AAA风险降低相关,且风险随日常体力活动强度的增加而递减。笔者发现,运动强度每增加20 MET-h/周,AAA的发生或发现风险约降低14%。Manson等
[36]在2002年对73 743例女性患者进行的调查显示,在平均3.2年的随访中,年龄校正后的冠心病相对风险随MET水平的提高而显著下降(
P<0.001)。另1项纳入6 213名男性成年人的研究
[37]也表明,每周增加1 000 kcal的运动量可使病死率降低20%。这2项研究结论与本研究的剂量-反应分析结果高度吻合。针对小AAA患者,基于6项RCT的Meta分析显示,体力活动能显著改善患者的健康状况和耐力。这主要体现在MET的显著提升,虽然DBP和血清MMP-9水平在数值上有所降低,但差异均无统计学意义。Yamamoto等
[38]在2015年的1项Meta分析中指出,运动可使中老年冠心病患者的峰值VO
2max分别提高0.79 mL/(kg·min)和0.70 mL/(kg·min)。VO
2max是衡量患者心肺功能的核心指标,也是运动科学中最常用的测量手段之一,可直观反映个体的耐力水平。低水平的VO
2max已被确定为心血管死亡的独立危险因素。对于符合手术条件的患者,手术过程会引发全身促炎反应,从而增加氧耗需求
[26]。运动通过增强组织氧输送能力来改善心肺健康,其核心与抗炎机制密切相关
[39]。早前研究表明,心肺适能水平降低会导致乳酸产量增加,而术后代谢乳酸能力的下降可能导致并发症。因此,保持最佳的身体机能有助于患者抵御与手术相关的巨大代谢和心肺应激
[40-42]。
MET的提升是身体机能增强的直接体现。研究显示,干预组在运动3个月(
SMD=0.49,
P<0.001)和12个月(
SMD=0.71,
P<0.001)后的MET较常规护理组均有显著提高。MET定义为1 MET=3.5 mL/(kg·min)耗氧量,是一个简单、实用的评估因子。尽管存在局限性,但MET提供了一种便捷的方式来界定个体在安全范围内参与运动的强度。MET的增加即意味着体适能的增强
[43]。此外,MMP-9在血管重构和动脉粥样硬化病变中起着关键作用。研究表明,抑制MMP-9可使多种心血管疾病模型获益,而AAA患者中MMP-9的高表达会增加瘤体内血栓形成的风险
[44]。本Meta分析发现,长期耐力训练可降低患者的MMP-9水平,这与Niessner等
[45]的研究结果一致。在围手术期AAA患者的研究中,体力活动干预主要集中在术前阶段。基于现有报告数据,笔者发现术前运动可略微缩短AAA患者的围手术期住院时间。AAA通常发生于伴有动脉粥样硬化的老年人群
[46-47],受共病、久坐习惯和年龄影响,这类患者的运动能力普遍较差
[48]。目前的证据表明,术前运动疗法能够优化心血管手术后的康复进程,减少术后并发症并缩短住院时间
[49]。安全性方面,在大规模心脏病
[50]及外周动脉疾病
[51]患者的运动训练中,不良事件发生率极低。Myers等
[52]发现,尽管AAA患者发生高血压或低血压的概率略高于同龄规律运动者,但在研究期间并未发生与心肺运动试验相关的严重事件。在本研究关于住院时间的分析中,其中1篇文献产生了较大的偏倚,这可能是因为该研究数据未针对年龄、BMI等因素进行多因素校正,故在最终分析中予以剔除。森林图显示的一定异质性,可能源于目前关于运动对AAA围手术期影响的研究数量较少,未来仍需持续关注最新研究成果。
本研究也存在一定的局限性:评估工具的不一致性,不同研究采用的体力活动评估问卷各异,可能导致效度不一,产生部分异质性。自我报告偏倚:纳入的研究主要依赖患者的自我感知来报告运动水平,仅部分研究对报告结果进行了验证。单位换算误差:不同研究报告体力活动的单位不同,本研究通过估算运动强度进行单位统一,可能存在一定偏差。样本量限制:纳入的患者总数相对较少,可能不足以产生更具普适性的最优结果,例如血清TC等次要结局指标仅有2项研究报告,导致统计学异质性极高(I2=97.01%),且受限于文献数量无法开展亚组或敏感度分析探寻来源,这限制了部分次要临床结局结论的可靠性与普适性。未来仍需要更多设计严谨、报告规范的高质量RCT研究进行补充验证。最后,纳入的原始RCT研究普遍缺乏对瘤体远期破裂、急诊手术转化、主要不良心血管事件以及受试者退出率等核心安全指标的标准化定量追踪与披露,这类终点事件在短期随访中发生率极低且存在报告偏倚,导致本研究难以对其进行深度合并Meta分析,这在客观上削弱了对其系统安全性的证据支持效能。未来的相关多中心研究亟须对此建立统一、规范的安全终点报告。
基于前瞻性队列研究的剂量-反应分析证实,健康人群的日常体力活动水平与AAA的发生/发现风险呈线性负相关,提示维持足够的日常体力活动是潜在的有效预防手段。针对未手术的小AAA患者,为期3~12个月的长期、规律有氧与阻力运动训练未增加瘤体破裂及进展风险,且能显著增强患者的MET与运动适能,提示其具有初步的短期临床可行性,但鉴于不良事件及退出率报告的局限性,其系统及远期安全性仍有待大样本、长期随访研究的审慎评估。围手术期证据表明,在择期手术前实施短期的预康复运动训练,能够优化患者的心肺储备,从而略微缩短AAA患者的术后住院时间,助力加速康复。综上所述,临床实践中应针对AAA患者所处的不同疾病阶段,精准制定并推荐相对应的体力活动指导或运动处方。