心肺運動試驗的臨床運用

巫廷春 綜述 許滔 審校

（貴陽中醫學院第二附屬醫院，貴州 貴陽 550003）

心肺運動試驗（CPET）是一種可以通過測量氣道內的氣體交換而同步評估心血管系統和呼吸系統對同一運動應激反應情況的一種臨床試驗。該檢測方法在測量氣體交換的同時，還測量心電圖、心率、血壓等指標。由于多數心肺疾病在靜息狀態下常處于代償狀態，只有在運動時才會出現各種病理生理改變，因此該項檢測彌補了以往常規檢查只能監測靜息狀態下的心肺功能的不足。隨著CPET 與計算機的緊密結合，使得CPET 測定技術有了飛躍的發展，特別是在歐美國家CPET 已廣泛運用于臨床各個領域。現將心肺運動試驗的臨床運用綜述如下。

1 心肺疾病的早期診斷

心肺在解剖及生理方面都是聯系非常緊密的兩個器官。CEPT 可通過檢測運動狀態下患者的呼吸氣體，如氧氣、二氧化碳，通過氣體參數、代謝指標、心電圖、血壓等各項指標從而對心肺功能進行評價。該項檢查不但無創，而且非常精確，能全面評價心肺功能，從而發現早期心肺疾病征象。高心病、肺心病等疾病時，患者可出現心臟氧供失衡，CPET 可及時發現異常，為早期干預提供依據。周占林等［1］通過分析心率變化與攝氧量變化曲線而發現心臟氧供需變化情況，為冠心病患者的早期診斷提供了依據。郭志勇等［2］通過比較負荷心電圖與心肺運動功能檢查指標對診斷冠心病的差異，指出與相對于傳統負荷心電圖相比經心肺運動功能檢查參數更能早期、準確的診斷冠心病。此外通過對各項氣體指標的監測還可在早期發現慢性肺部疾病，通過運動與靜息狀態下肺功能的比較，可早期發現肺功能彌散異常，從而為早期干預疾病提供有效依據。

2 心臟疾病嚴重程度的分級

以往臨床醫師要根據患者的主觀癥狀對心力衰竭患者進行分級如NYHA 心功能分級，但是由于不同患者對癥狀的主觀感受的不同，以及不同醫師對患者所描述的嚴重程度理解不同，常導致相同心功能分級級別與心肺運動試驗檢測指標相關性較差。Weber等根據心肺運動試驗時峰值和AT 時的VO2／Kg的下降程度，建立了A－D 分級系統，該分級方法可更客觀的評價心功能不全。Weber對心功能的分級方法較為客觀，能及時的發現還沒有出現相關臨床心功能不全癥狀的心衰患者。此外還有學者［3］根據VE／VCO2對心力衰竭患者進行心功能分級。張煒等［4］通過心肺運動試驗的臨床觀察，指出心肺運動試驗可客觀反映擴張型心肌病慢性左心衰竭患者的心肺儲備情況，其中峰值氧耗量、無氧閾可定量地、較準確地反映患者的運動能力，充分的肯定了其在擴張型心肌病慢性左心衰竭患者中的應用價值。周占林等［5］等通過對不同狹窄程度冠心病患者與VO2peak、VCO2、AT、O2pulse peak有一定的相關性，肯定了心肺運動試驗對冠狀動脈狹窄嚴重程度的評估價值。

3 指導心肺疾病運動處方的制定

當前針對冠心病、心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病等眾多心肺疾病的臨床康復指導治療仍困惑著心血管科、肺科醫師及心肺康復治療師。目前針對心肺康復運動治療運動處方制定時最大心率有幾種標準：（1）心率儲備法：該方法是通過CPET 測的最大心率，再計算目標心率，計算公式：（最大心率－靜息心率）×運動強度＋靜息心率。（2）代謝當量法：該方法是通過CPET 測的受試者無氧閾時的代謝當量，再通過進行與日常生活活動、職業相關活動、體育鍛煉活動、休閑活動相當的鍛煉，以達到預期的康復運動效果。（3）無氧閾法：無氧閾水平相當于最大攝氧量的60%，此水平運動是冠心病患者最佳運動強度，此參數需通過運動心肺試驗或血乳酸閾值獲得，需一定設備和熟練的技術人員。以上幾種方法均需進行CEPT，得到相關數據以指導合理的運動處方的制定。此外還有目標心率法、自我感知勞累程度分級法等方法用于運動處方的制定。

4 疾病的預后及評估

謝穎等［6］通過心肺運動試驗對慢性心力衰竭患者預后進行了評估，他們通過對運動過程中氣體交換指標狀況的分析，認為峰值攝氧量、無氧閾和二氧化碳當量斜率在慢性心力衰竭患者心功能評價、預測預后中均有很高的價值。此外，還有臨床工作者把CPET 運用在對心衰患者的預后和評估中，并取得了良好的效果。鄭振亮［7］通過對射血分數正常心力衰竭患者的峰值射血量、無氧閾（AT）等指標的觀察，判斷患者的病情狀況并對患者的預后進行了預測。趙智慧［8］通過心肺運動試驗客觀、安全地評價慢性血栓栓塞性肺動脈高壓患者的心肺功能狀態，指出心肺運動試驗能夠反映血栓栓塞性肺動脈高壓的病理生理變化。

5 手術患者的術前評估

CPET 運用于圍手術期的風險評估已成為非常關注的一個課題。在運動中，需動用心、肺和外周循環以滿足代謝加快的需求，這種情況在圍手術期也可能出現。一個患者運動中氧傳輸增加的能力可能與維持術后各器官系統供給的能力相關。運動試驗，尤其是峰值和無氧閾時VO2的測定對手術患者是非常有用的。李云峰等［9］通過對懷疑有心肺疾病（尤其是心臟病）的患者，心肺功能處于臨界狀態的老年擬實施外科手術的患者運用CPET，認為今后在越來越多的外科領域實施CPET 來判斷患者能否耐受手術應激和其術后并發癥發生率的大小，提供更加準確的術前依據。譚春婷等［10］認為心肺運動試驗已經成為評估肺癌患者手術風險的重要方法，肺癌患者術前進行心肺運動試驗，可以對手術風險進行分級，評估適應證，以降低患者術后并發癥的發生率和死亡率。

6 指導和評價心肺疾病的康復

運動訓練的目的是提高運動耐力和生活質量。由于運送到運動肌肉的能力下降，心臟病患者活動量減少，骨骼肌的變化和缺乏鍛煉的改變是相似的。美國心臟運動、康復和預防協會［11］對運動在慢性心衰（HF）中的作用進行了全面的闡述。對運動訓練在慢性心衰中的地位給予了特別強調。20 年前心衰患者被安排臥床休息，而現在對心衰患者實施運動訓練。該聲明總結了大量的研究，顯示運動訓練是有益的，使運動耐力和VO2增加，而且后者從12%增至31%。明顯的運動相關并發癥未見有報道。盡管訓練后心衰患者峰值VO2和運動耐力的增加是一致的，單是心電圖未證實有一致的改變。王蘇網［12］通過心肺運動試驗指出：慢性阻塞性肺疾病引起的慢性貧血對患者的運動耐量和呼吸困難指數有消極影響。羅勤［13］通過對特發性肺動脈高壓患者的心肺運動試驗觀察指出，特發性肺動脈高壓患者峰值氧耗量和無氧閾明顯下降，該檢查能安全評估特發性肺動脈高壓患者功能狀態。有研究［14］報道無氧閾、VO2max與最大氧脈搏值越低，病變累及的冠狀動脈越多，左室功能越差。無氧閾因與VO2和臨床癥狀有很強的相關性，在達到無氧閾前，心臟射血分數隨著運動功率的增加而增加；達到無氧閾后，心臟射血分數則隨著運動功率的增加而明顯降低。因此，能有效地測定運動強度并指導心臟病患者運動處方的制定。

7 評估治療效果

心臟、肺和外周循環和通氣器官的主要作用是支持細胞呼吸，尤其是運動時增加的骨骼肌呼吸。因此，運動時呼吸反應的測定可以提供對這些器官系統功能的最直接而全面的評估。任雅琦等［15］。也指出了CPET 為臨床工作中不可或缺的檢查方法，為心肺疾病的診斷及評估提供了有力的客觀證據。隨著醫學的不斷發展，CPET 日益廣泛的運用于臨床各學科，如心肺疾病的功能狀態，心肺的診斷與評估，心肺疾病康復醫學的指導及評估。

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［5］周占林，徐堅.心肺運動試驗評估冠心病嚴重程度的價值［J］.浙江醫學，2011，33：1117－1119.

［6］謝穎，高煒，張媛，等.心肺運動試驗指標對慢性心力衰竭緩則會預后的評估［J］.醫學綜述，2011，4：1－3.

［7］鄭振亮.心肺運動試驗運用于射血分數正常心力衰竭患者病情及預后的價值［J］.濱州醫學院學報，2014，5：61－62.

［8］趙智慧.心肺運動試驗在慢性血栓栓塞性肺動脈高壓評估中的應用［J］.中華醫學雜志，2013，93：1687－1690.

［9］李云峰，于松楊，崔峰鶴.心肺運動試驗在外科手術病人術前評估中的應用［J］.濱州醫學院學報，2013，36（2）：36.

［10］譚春婷，王浩彥.心肺運動試驗在肺癌手術風險評估中的應用［J］.中國肺癌雜志，2011，14：613－616.

［11］Pina I L，Apstein C S，Balady G J，et al.Exercise Rehabilitation and Prevention［J］.Circulation，2001，104：2324－2330.

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［13］羅勤.特發性肺動脈高壓患者心肺運動試驗臨床觀察［J］.中華醫學雜志，2013，93：1683－1686.

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［15］任雅琦，王寧夫.心肺運動試驗在慢性心力衰竭的臨床應用［J］.醫學研究雜志，2012，11：15－17.