高强度间歇训练对心房颤动患者的影响：随机临床试验

要点

问题在持续性和永久性房颤患者中，高强度间歇训练(HIIT)与中等至高强度持续训练(MICT)相比，对功能能力和总体生活质量的影响如何?

发现在这项包括86名房颤患者的随机临床试验中，HIIT在改善功能能力和总体生活质量方面与MICT一样有效，尽管总活动量大大降低。HIIT在改善疾病特异性生活质量、静息心率和身体活动水平方面也与MICT一样有效。

意义对于房颤患者，HIIT提供了一个更有效的选择，以改善身体健康和生活质量。

重要性心房颤动(AF)患者的功能能力和生活质量(QOL)较差。在其他心血管人群中，高强度间歇训练(HIIT)已被证明比中等至高强度持续训练(MICT)更能改善功能能力和生活质量，但HIIT在房颤中的研究仍然不足。

客观的为了比较12周HIIT和基于mict的心血管康复(CR)对持续性和永久性房颤患者功能能力和一般生活质量的影响，还评估了疾病特异性生活质量、静息心率(HR)、房颤时间和体力活动(PA)水平。

设计、设置和参与者这项随机临床试验于2015年11月17日至2020年2月4日在加拿大渥太华的一家三级护理心血管健康中心进行，招募了94名持续性和永久性房颤患者。

干预措施高强度间歇训练(23分钟:两个8分钟间歇训练单元，30秒工作时间，80%-100%的峰值功率输出，中间穿插30秒的恢复)或CR(60分钟:67%-95%的峰值心率和12-16 / 20的感知运动等级的持续有氧训练)，每周两次，持续12周。

主要成果及措施主要结果是基线至12周随访期间功能能力(6分钟步行测试[6MWT]距离)和一般生活质量(Short Form 36)的变化。次要结局包括疾病特异性生活质量(心房颤动严重程度量表)、静息HR、房颤时间和PA水平的改变。使用意向治疗分析来比较两组之间的变化。

结果在94名同意的患者中，86名患者参与(平均[SD]年龄69[7]岁;57(66.3%)男性)。6MWT距离的改善无显著差异(平均[SD]， 21.3 [34.1] vs 13.2 [55.2] m;P= .42)和一般的生活质量(物理成分总结，0.5 [6.1]vs 1.1[4.9]分;P= .87)。疾病特异性生活质量改善无显著差异(房颤症状:- 1.7 [4.3]vs - 1.5[4]点，P= .59)，静息心率(−3.6 [10.6]vs−2.9[12.4]次/分钟，P= .63)和中度至剧烈PA水平(37.3 [93.4]vs 14.4 [125.7] min/wk;PHIIT与CR的差异为0.35)。参与者参加HIIT课程的平均(SD)为18.3 (6.1)(75.1%)，CR课程为20.0 (4.5)(83.4%)(P= 36)。

结论与相关性在这项随机临床试验中，在改善持续性和永久性房颤患者的功能能力、一般和疾病特异性生活质量、静息心率和PA水平方面，每周两次23分钟HIIT与每周两次60分钟CR同样有效。

试验注册ClinicalTrials.gov标识符:NCT02602457

心房颤动(AF)是最常见的心律失常，是一种全球性流行病，影响3700多万人。¹房颤会导致致残和多种症状，增加心血管疾病风险，降低生活质量，增加死亡率。²超过80%的患者报告有持续的使人衰弱的房颤症状^3.尽管进行了药物和手术治疗。与阵发性房颤相比，持续性和永久性房颤的发病率和死亡率更高。⁴

对以运动为基础的心血管康复(CR)的综述，主要包括中等至剧烈强度的持续训练(MICT)，已报道改善了持续性和永久性房颤患者的心肺健康、功能能力和生活质量，并降低了症状负担、静息和最大心率以及房颤时间。^5，6然而，考虑到少数随机临床试验及其干预措施和结果测量的异质性，这一证据是有限的。

在其他心血管疾病人群中，越来越多的证据支持高强度间歇训练(HIIT)与MICT相比在增加运动能力(包括心肺健康)方面的优势⁷以及功能能力⁸)，是后续心血管事件和死亡率的独立预测因子。^9，10与MICT相比，HIIT在心血管危险因素方面的改善也有报道。¹¹在第一个研究HIIT对非永久性房颤患者影响的试验中，Malmo和他的同事¹²报告了与对照组相比，HIIT后房颤发生时间、房颤症状频率和房颤严重程度显著降低，心肺健康、生活质量和PA水平显著提高。据我们所知，目前还没有试验研究HIIT与micl -based CR在改善持续性和永久性房颤患者的身体健康和生活质量方面的疗效。了解不同运动模式的结果可以在这一迅速增长的患者群体中提高运动处方。

OPPORTUNITY随机临床试验的主要目的是比较HIIT和micic为基础的12周CR对持续性和永久性房颤患者功能能力和一般生活质量的影响。次要目的是比较HIIT和micic为基础的CR对AF特异性生活质量、静息心率(HR)、AF停留时间和PA水平的影响。假设HIIT在改善功能能力、一般和疾病特异性生活质量、静息HR、房颤时间和PA水平方面优于基于mict的CR。

这项单中心、平行组、随机临床试验在渥太华大学心脏研究所进行，渥太华，安大略省，加拿大，一个三级护理心血管中心。这项研究是按照试验报告综合标准(配偶)干预描述及复制检查表的报告指引及模板。¹³该方案已获得渥太华健康科学网络研究伦理委员会的批准(方案号:20150427-01H)。所有患者均提供书面知情同意书;没有经济补偿。试验方案和统计分析方案补充1．

患者在2015年11月17日至2019年9月25日期间招募;试验于2020年2月4日完成。当潜在符合条件的患者被渥太华大学心脏研究所录取或在门诊就诊时，临床医生与他们进行了接触。招聘还包括在渥太华大学心脏研究所的公共网站上发布广告，并向加拿大安大略省尚普兰地方卫生一体化网络内的卫生实践和社区中心分发海报。

符合条件的患者(1)经电生理学家确诊为房颤，分为持续性房颤(反复发作，持续> ~ 7天)或永久性房颤(持续的房颤被认为是永久性心律)，(2)有速率控制的房颤，静息心率小于或等于110次/分钟，(3)能够进行心肺运动测试(CPET)至衰竭，(4)年龄≥40岁。排除:(1)参加常规运动训练(每周>2次)，(2)不稳定型心绞痛或糖尿病未控制，或(3)诊断为严重二尖瓣或主动脉瓣狭窄或肥厚性梗阻性心肌病伴梗阻的患者。

研究人员记录了患者的年龄、性别和医疗信息。万博manbetx平台首页种族和民族信息从研究开始时就没有收集，万博manbetx平台首页而是在试验进行后作为修正案添加的。因为这些数据不完整，所以没有包括在分析中。患者完成了渥太华大学心脏研究所医生的医学评估，以确认房颤的诊断和是否适合参加随机临床试验。

从临床数据库检索人口统计学和医学信息。万博manbetx平台首页参与者完成2次基线随访。在第一次访问期间，参与者在电子制动循环功率计(COSMED)上进行了CPET测试，以确定峰值有氧功率、HR和功率输出。在第二次访视期间，研究人员测量了患者的身高、体重、腰围、体脂率(使用生物电阻抗)、静息血压和HR;监督完成6分钟步行测试(6MWT);并进行研究问卷调查。每个参与者都配备了24小时动态心电图仪和7天ActiGraph GT3X加速度计(ActiGraph LLC)。

然后，由渥太华大学心脏研究所心血管研究方法中心使用平衡块、分层、随机序列计算机生成的程序，将患者按1:1的比例随机分配到HIIT或CR。治疗任务被放置在密封的、编号不透明的信封中，以确保隐藏。按AF分类进行随机分层。

所有患者都在我们的心脏预防和康复中心参加了为期12周的有监督的运动训练课程(即HIIT或CR)，每周两次。HIIT和CR会议在不同的时间和由不同的工作人员进行，以避免组间的污染。

每个HIIT会话持续时间为23分钟，包括:(1)2分钟的热身，功率为峰值输出的50%;(2)两个8分钟的间歇训练单元，每个单元以80%至100%的峰值功率输出工作30秒，中间穿插30秒的主动恢复(16分钟的调节阶段)，各单元之间有4分钟的恢复;(3)垂直循环功率计在峰值功率输出的25%处1分钟冷却。从参与者峰值功率输出的50%开始，每隔一节课后，工作量逐渐增加10%，直到患者在整个运动训练课程中能够以80%至100%的峰值功率输出进行运动。为了调整12周内运动耐受性的改善，患者能够增加到峰值功率输出的150%。锻炼坚持程度是通过参加锻炼课程的人数来评估的。运动依从性通过达到规定运动强度目标(即HIIT或MICT)的参与者数量进行评估。

每节课持续时间为60分钟，遵循CR指南，包括(1)10- 15分钟的有氧运动热身;(2)持续30分钟中等至剧烈强度的有氧训练(即步行或慢跑、骑自行车、椭圆机、划船);(3) 15分钟的加强和伸展运动的冷却时间。¹⁴患者被指示将HR峰值保持在67%至95%之间，并被鼓励达到12至16(有点难到难)的感知努力评级。

在完成12周干预后的1周内，患者重复基线测量(CPET除外)。对治疗分配不知情的研究人员收集了随访数据。

患者被指示在室内跑道上尽可能地行走6分钟。总步行距离以米为单位。建议6MWT的最小临床重要差异是增加54 m。¹⁵之所以选择这一有效、实用且具有成本效益的工具，是因为几乎所有CR项目都可以使用它，从而增强了结果的通用性。

一般生活质量的测量使用简短表格36，版本1.0，一个彻底验证的调查，已用于房颤患者。^5，6简短表格36产生了8个功能健康和幸福得分领域，以及基于心理测量学的身体成分总结和精神成分总结得分。生理成分总结和心理成分总结建议的最小临床重要差异是增加5分或更多。¹⁶

采用房颤严重程度量表测量疾病特异性生活质量。该量表是一份19个项目的自我报告验证问卷，评估4个类别:(1)全球幸福感，(2)房颤负担，(3)医疗保健使用，(4)过去4周的房颤症状评分。¹⁷

在24小时内使用Holter监测器(DR200/HE Holter and Event Recorder, NorthEast Monitoring Inc)测量房颤时间。在基线和干预的最后一周，使用加速度计(ActiGraph GT3X)测量身体活动，以捕捉干预期间的PA水平。使用之前发布的协议，¹⁸三轴切割点用于定义轻度(150-2689 cpm)、中度(2690-6166 cpm)和剧烈(≥6167 cpm)强度PA。¹⁹使用每周总PA分钟来量化患者是否达到加拿大心血管学会的运动目标(中等强度≥200分钟/周)。²

我们使用GPower 3.1.9.2 (Universität Kiel)计算样本量，同时使用重复测量的方差分析来检验2个主要研究假设。需要74个样本量(每组37个)来检测保守效应量(f)为0.32，样本量为39(每组20)，以检测效应量(f在基线到12周的随访中，两组之间的短表格36的物理成分总结为0.5P= .025显著性水平，80%幂。^20.-22这两个样本量计算中选择较大的一个以确保足够的功率。我们向上调整了样本量，以考虑到预期的20%的退出率。因此，我们计划在本试验中招募94例患者。

使用SPSS, version 28 (IBM SPSS Statistics)进行统计分析。比较了中途退学者和完成者的基线特征和结局变量。使用意向治疗分析来比较两组之间的变化。将连续非正态分布变量转换为正态变量的两步方法应用于适用的基线和/或后续值。²³按照这种方法，将秩例程序应用于仍然是非正态分布的变量。我们采用线性混合效应模型，在一段时间内(从基线到第12周)重复测量，以检查时间、组和时间×组交互作用的主要影响。采用最大似然估计方法处理缺失，采用非结构化协方差矩阵。

χ²分析用于比较两组之间达到最小临床重要差异的患者比例、加拿大心血管学会运动目标和运动强度目标。采用曼-惠特尼检验(Mann-Whitney test)来检验参加和独立锻炼的次数和百分比的差异t测试用于分析两组之间的感知用力和运动HRs评分。Pearson相关性分析用于检查心率或房颤时间变化与生活质量或症状负担值之间的相关性。非规范化值在Results部分中显示，用于描述目的。数据报告为平均值(SD)。双面的P<。05was considered significant.

在筛选的595名患者中，94名符合条件并同意参与;43例患者随机分为每个干预组(图1)．在86名参与者中，57名(66.3%)为男性，29名(33.7%)为女性;平均(SD)年龄69(7)岁。患者的人口统计学特征，人体测量学，医疗状况和药物被介绍在表1．

共有15例患者(16%)失去随访或退出试验(图1）;HIIT组(n = 11)的辍学率高于CR组(n = 4) (P= .047)。在HIIT组和CR组的未完成者之间，或所有未完成者和完成者之间，基线特征没有显著差异。

运动干预对患者功能能力的影响在表2．时间的显著主效应显示6MWT距离增加(21.3 [34.1]vs 13.2 [55.2] m;F= 10.494;P= .002)。组间无显著主效应(F= 0.066;P= .80)或时间×群体相互作用(F= 0.652;P= .42)。HIIT组6例患者(19%)和CR组8例患者(21%)达到了建议的最小临床重要差异(即54 m);两组比值差异无统计学意义(χ²= 0.035;P= .85)。

运动干预对患者总体和af特异性生活质量评分的影响报道于表2．时间的显著主要影响显示身体机能的改善(F= 9.476;P= .003)和心理成分摘要(F= 4.413;P= .04)分数。HIIT组9名患者(29%)和CR组9名患者(24%)的物理成分总结评分达到最小的临床重要差异(即≥5分);两组比值差异无统计学意义(χ²= 0.192;P=点)。HIIT组有9名患者(29%)和CR组有6名患者(16%)的心理成分总结评分达到最小的临床重要差异(即≥5分);两组比值差异无统计学意义(χ²= 1.611;P= .20)。

运动干预对房颤患者心率和时间的影响在表2．随访时观察到HIIT组和CR组患者接受药物治疗与未接受药物治疗的比例无显著差异。

运动干预对患者PA水平的影响报道于表2．HIIT组4例(11%)和CR组9例(24%)在基线时达到加拿大心血管学会的运动目标(≥200分钟/周);两组间差异无统计学意义(χ²= 2.168;P= .14点)。HIIT组10例(32%)和CR组10例(28%)在随访中达到加拿大心血管学会的运动目标;两组间差异无统计学意义(χ²= 0.160;P= i)。

在提供的平均24个运动时段中，HIIT参与者的平均(SD)为18.3 (6.1)(75.1%)，CR参与者的平均(SD)为20.0 (4.5)(83.4%)(P= 36)。在整个项目中，HIIT组和CR组的运动HRs、功率输出和感知运动的评分均显示在图2．在HIIT组(26[63%])和CR组(29[73%])中，遵守运动强度目标的患者比例(即实际与规定的峰值心率百分比或功率输出目标百分比的比较)没有显著差异(χ²= 0.767;P= 38)。不良事件报告于表3．在749次HIIT训练中，共发生2例(0.27%)运动相关不良事件(如恶心/呕吐、膝盖肿胀/内侧副韧带撕裂、心率失控)，而在800次CR训练中发生1例(0.13%)。

对于持续性和永久性房颤患者，基于mict的CR对功能能力和生活质量的益处的证据是有限的，而HIIT在改善这种结果方面的疗效尚未得到充分研究。与我们的主要假设相反，与为期12周的60分钟基于mict的CR训练相比，每周两次23分钟HIIT训练没有观察到功能能力和一般生活质量的显著改善。疾病特异性(如房颤症状)、静息心率和PA水平的显著改善也未被观察到。

无论分组如何，在每周两次23分钟的HIIT和60分钟的CR训练后，患者的功能能力都得到了改善(HIIT: 21.3米vs CR: 13.2米)。尽管两组在总运动调节量上有336分钟的差异(CR: 720分钟vs HIIT: 384分钟)，但两组的表现相似。最近一项针对房颤患者的荟萃回归分析报告称，至少60分钟的运动可以显著增加6MWT距离，²⁴然而，在我们的研究中，HIIT组的患者在仅23分钟的计划持续时间后就表现出显著的增加。然而，一项荟萃分析显示，与对照组(即常规治疗)相比，阵发性、持续性和永久性房颤患者，基于mict的CR后6MWT距离增加了47 m。⁵在我们的研究中观察到的不太明显的改善(HIIT: 21米vs CR: 13米)可能反映了患者高于预期的功能能力;这也是令人惊讶的，特别是考虑到我们的运动训练(每周>2次)排除标准。更长的干预时间也可能产生更大的治疗效果。尽管如此，我们的发现仍然很重要，因为距离越远，日常生活活动受到的限制就越少，²⁵这些都是重要的患者报告结果。²⁶

HIIT后的生活质量很少被报道，²⁷对于HIIT对患者报告结果的影响存在不确定性。Martland等人，²⁷在HIIT结果的meta综述中，他们指出，与对照组相比，大约25%的心脏代谢障碍患者在HIIT后总体和疾病特异性生活质量得到改善。我们观察到从基线到HIIT和CR后12周，总体心理成分总结评分(平均[SD]， 1.2[8.1]分)有显著改善。这些增加似乎比其他报道的要小。⁵这可能反映了我们较高的基线值和较短的干预持续时间(例如，12周vs 6个月²⁸)．因此，不到30%的患者达到了生理成分总结和心理成分总结所建议的最小临床重要差异。在HIIT和CR后，随着时间的推移，心房颤动严重程度量表症状评分下降。系统综述注意到，很少有研究检查房颤患者在运动训练后心房颤动严重程度量表评分的变化，只允许有限的比较。^5，6

我们观察到静息心率从基线到HIIT和CR后12周的下降(平均变化:−3次/分)。来自非永久性和永久性房颤患者的3项试验的合并数据同样显示静息心率下降(平均差异:−4.61次/分;P= .001)。⁵在房颤中更大的心率控制已被证明可以改善生活质量和症状负担。²⁹我们未观察到静息HR或房颤时间(百分比)变化与生活质量或症状负担值(P> . 05)。这种不显著性可能是大多数患者患有永久性房颤且97%(11%)的房颤发作的结果。

少数随机分组的HIIT或CR患者在基线(<25%)或12周随访(<33%)时达到了加拿大心血管学会的运动目标，²然而，我们观察到随访时轻度、中度和中度至剧烈强度PA水平(每周分钟)显著增加，组间无差异。两项针对房颤患者的研究报告了设备测量的PA水平。^12，30.马尔默等人¹²报告了HIIT 12周后中等强度(30 [80]min/d)和高强度(7 [17]min/d) PA的平均(SD)增加;Borland等人^30.在mict为基础的CR进行12周后，没有观察到中度至剧烈PA的增加(平均[SD]， 164[133]至134 [103]min/wk;P> . 05)。定期服用PA对房颤患者的好处数不胜数⁶我们的研究结果为我们的HIIT和mict为基础的CR方案作为增加日常中度至剧烈PA的运动模式的潜在互换性提供了深入的见解。

尽管这些项目在持续时间、方式和强度上有所不同，但总的来说，锻炼项目的参与率很高(79%[>70%被认为是高依从性]。³¹)和安全，两组之间的依从性没有显著差异。即使是心血管疾病患者，缺乏时间仍然是经常参加锻炼的障碍，³²其中PA不足可预测过早的心血管疾病负担和死亡率。³³与CR相比，我们强度更大、时间更高效的HIIT会话可能是有利的，因为它们在功能能力、一般(即精神成分总结)和特定疾病(即房颤症状)生活质量、静息心率和PA水平(即轻、中度至剧烈强度)方面产生了类似的改善。

这项研究有局限性;这是一个单中心随机临床试验。我们需要在其他地点复制这项研究，以证实我们的发现。尽管心肺运动测试是评估运动能力的标准，但我们使用了6MWT。这个测试是一种有效的、实用的、具有成本效益的运动能力测试工具，几乎所有CR项目都可以使用。我们的样本主要涉及男性(66.3%)，这可能进一步限制了我们研究结果的普遍性。先前对成人房颤患者进行运动训练的研究也主要涉及男性(女性<25%)。³⁴尽管我们成功招募了33.7% (n = 29)的女性，但我们并没有刻意按性别进行招募。未来的研究应旨在招募同等数量的男性和女性，并进行适当的基于性别的有力分析。由于一些CR参与者在67%至95% HR峰值运动处方范围的高端进行锻炼，这可能影响了检测HIIT组和MICT组之间身心健康结果差异的能力。此外，我们对结果进行了几次统计检验，这可能增加了检测统计差异的机会。

这项随机临床试验的结果显示，与持续12周的60分钟CR训练相比，每周两次23分钟HIIT训练的持续性和永久性房颤患者在功能能力、一般和疾病特异性生活质量、静息心率和PA水平方面有类似的改善，尽管总运动调节量相差336分钟。两场葬礼都有人出席，而且很安全。心血管康复和以中心为基础的运动项目可以自信地应用MICT或HIIT来改善正在寻求额外治疗方案的持续性和永久性房颤患者的身体健康和生活质量;然而，考虑到HIIT组较高的辍学率，应该考虑患者对健康并发症(如关节损伤)的易感性。

接受出版:2022年9月8日。

发表:2022年10月31日。doi:10.1001 / jamanetworkopen.2022.39380

开放:这是一篇开放获取的文章，根据CC-BY许可证．©2022 Reed JL等人。狗万体育下载地址JAMA网络开放．

通讯作者:Jennifer L. Reed, RKin，博士，渥太华大学心脏研究所，40 Ruskin St, Ottawa, ON K1Y 4W7, Canada (jreed@ottawaheart.ca)．

作者的贡献:里德博士可以完全访问研究中的所有数据，并对数据的完整性和数据分析的准确性负责。

概念及设计:Reed, Tulloch, Birnie, Wells, Nair, Pipe。

数据的获取、分析或解释:Reed, Terada, Vidal-Almela, Tulloch, Mistura, Nair, Hans, Way, Chirico, O 'Neill, Pipe。

文稿起草:里德，寺田，米斯图拉，汉斯，奥尼尔。

对重要知识内容的手稿的批判性修订:所有作者。

统计分析:里德，寺田，米斯图拉，威尔斯，奥尼尔。

获得资助:芦苇耐尔。

支持:行政、技术或物质上的支持:Reed, Mistura, Nair, Hans, Chirico, O 'Neill, Pipe。

监督:里德，米斯图拉，烟斗。

利益冲突披露:Reed博士报告说，在研究进行期间，他获得了加拿大卫生研究院(CIHR)、加拿大心脏和中风基金会、安大略省学术健康科学中心替代资助计划创新基金以及安大略省政府研究、创新和科学部的资助。寺田博士报告说，在提交的工作之外，他获得了CIHR的博士后研究奖学金。Nair博士报告说，他从CIHR、Biosense Webster和Medtronic公司获得了资助，并在提交的工作之外从波士顿科学公司获得了个人费用。Way博士报告说，在提交的工作之外，他还获得了Alfred Deakin的博士后研究奖学金和资助。没有其他披露的报道。

资金/支持:这项由研究者发起的研究得到了安大略省学术健康科学中心替代资助计划创新基金(主要研究者:Reed, Nair)、CIHR临床康复新研究者奖(PI: Reed博士)、加拿大新兴研究领袖倡议心脏和中风基金会(PI: Reed博士)的支持。参与这项研究的学员(Vidal-Almela女士)由安大略省政府的研究、创新和科学部(PI: Reed博士)提供支持。Terada博士得到了CIHR的博士后研究奖学金和渥太华大学心脏研究所的Jan & Ian Craig心脏预防和康复捐赠奖学金的支持。Vidal-Almela女士获得了慈善教育组织(PEO)的国际和平奖学金支持。

资助者/发起人的角色:资助机构在研究的设计和实施中没有任何作用;数据的收集、管理、分析和解释;手稿的准备、审查或批准;并决定将手稿提交出版。

数据共享声明:看到补充2．

额外的贡献:我们感谢所有患者、研究人员和临床工作人员、学生以及渥太华大学心脏研究所心律失常诊所对这项研究的支持和贡献。