心肺运动试验的临床运用

巫廷春 综述 许滔 审校

（贵阳中医学院第二附属医院，贵州 贵阳 550003）

心肺运动试验（CPET）是一种可以通过测量气道内的气体交换而同步评估心血管系统和呼吸系统对同一运动应激反应情况的一种临床试验。该检测方法在测量气体交换的同时，还测量心电图、心率、血压等指标。由于多数心肺疾病在静息状态下常处于代偿状态，只有在运动时才会出现各种病理生理改变，因此该项检测弥补了以往常规检查只能监测静息状态下的心肺功能的不足。随着CPET 与计算机的紧密结合，使得CPET 测定技术有了飞跃的发展，特别是在欧美国家CPET 已广泛运用于临床各个领域。现将心肺运动试验的临床运用综述如下。

1 心肺疾病的早期诊断

心肺在解剖及生理方面都是联系非常紧密的两个器官。CEPT 可通过检测运动状态下患者的呼吸气体，如氧气、二氧化碳，通过气体参数、代谢指标、心电图、血压等各项指标从而对心肺功能进行评价。该项检查不但无创，而且非常精确，能全面评价心肺功能，从而发现早期心肺疾病征象。高心病、肺心病等疾病时，患者可出现心脏氧供失衡，CPET 可及时发现异常，为早期干预提供依据。周占林等［1］通过分析心率变化与摄氧量变化曲线而发现心脏氧供需变化情况，为冠心病患者的早期诊断提供了依据。郭志勇等［2］通过比较负荷心电图与心肺运动功能检查指标对诊断冠心病的差异，指出与相对于传统负荷心电图相比经心肺运动功能检查参数更能早期、准确的诊断冠心病。此外通过对各项气体指标的监测还可在早期发现慢性肺部疾病，通过运动与静息状态下肺功能的比较，可早期发现肺功能弥散异常，从而为早期干预疾病提供有效依据。

2 心脏疾病严重程度的分级

以往临床医师要根据患者的主观症状对心力衰竭患者进行分级如NYHA 心功能分级，但是由于不同患者对症状的主观感受的不同，以及不同医师对患者所描述的严重程度理解不同，常导致相同心功能分级级别与心肺运动试验检测指标相关性较差。Weber等根据心肺运动试验时峰值和AT 时的VO2／Kg的下降程度，建立了A－D 分级系统，该分级方法可更客观的评价心功能不全。Weber对心功能的分级方法较为客观，能及时的发现还没有出现相关临床心功能不全症状的心衰患者。此外还有学者［3］根据VE／VCO2对心力衰竭患者进行心功能分级。张炜等［4］通过心肺运动试验的临床观察，指出心肺运动试验可客观反映扩张型心肌病慢性左心衰竭患者的心肺储备情况，其中峰值氧耗量、无氧阈可定量地、较准确地反映患者的运动能力，充分的肯定了其在扩张型心肌病慢性左心衰竭患者中的应用价值。周占林等［5］等通过对不同狭窄程度冠心病患者与VO2peak、VCO2、AT、O2pulse peak有一定的相关性，肯定了心肺运动试验对冠状动脉狭窄严重程度的评估价值。

3 指导心肺疾病运动处方的制定

当前针对冠心病、心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病等众多心肺疾病的临床康复指导治疗仍困惑着心血管科、肺科医师及心肺康复治疗师。目前针对心肺康复运动治疗运动处方制定时最大心率有几种标准：（1）心率储备法：该方法是通过CPET 测的最大心率，再计算目标心率，计算公式：（最大心率－静息心率）×运动强度＋静息心率。（2）代谢当量法：该方法是通过CPET 测的受试者无氧阈时的代谢当量，再通过进行与日常生活活动、职业相关活动、体育锻炼活动、休闲活动相当的锻炼，以达到预期的康复运动效果。（3）无氧阈法：无氧阈水平相当于最大摄氧量的60%，此水平运动是冠心病患者最佳运动强度，此参数需通过运动心肺试验或血乳酸阈值获得，需一定设备和熟练的技术人员。以上几种方法均需进行CEPT，得到相关数据以指导合理的运动处方的制定。此外还有目标心率法、自我感知劳累程度分级法等方法用于运动处方的制定。

4 疾病的预后及评估

谢颖等［6］通过心肺运动试验对慢性心力衰竭患者预后进行了评估，他们通过对运动过程中气体交换指标状况的分析，认为峰值摄氧量、无氧阈和二氧化碳当量斜率在慢性心力衰竭患者心功能评价、预测预后中均有很高的价值。此外，还有临床工作者把CPET 运用在对心衰患者的预后和评估中，并取得了良好的效果。郑振亮［7］通过对射血分数正常心力衰竭患者的峰值射血量、无氧阈（AT）等指标的观察，判断患者的病情状况并对患者的预后进行了预测。赵智慧［8］通过心肺运动试验客观、安全地评价慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者的心肺功能状态，指出心肺运动试验能够反映血栓栓塞性肺动脉高压的病理生理变化。

5 手术患者的术前评估

CPET 运用于围手术期的风险评估已成为非常关注的一个课题。在运动中，需动用心、肺和外周循环以满足代谢加快的需求，这种情况在围手术期也可能出现。一个患者运动中氧传输增加的能力可能与维持术后各器官系统供给的能力相关。运动试验，尤其是峰值和无氧阈时VO2的测定对手术患者是非常有用的。李云峰等［9］通过对怀疑有心肺疾病（尤其是心脏病）的患者，心肺功能处于临界状态的老年拟实施外科手术的患者运用CPET，认为今后在越来越多的外科领域实施CPET 来判断患者能否耐受手术应激和其术后并发症发生率的大小，提供更加准确的术前依据。谭春婷等［10］认为心肺运动试验已经成为评估肺癌患者手术风险的重要方法，肺癌患者术前进行心肺运动试验，可以对手术风险进行分级，评估适应证，以降低患者术后并发症的发生率和死亡率。

6 指导和评价心肺疾病的康复

运动训练的目的是提高运动耐力和生活质量。由于运送到运动肌肉的能力下降，心脏病患者活动量减少，骨骼肌的变化和缺乏锻炼的改变是相似的。美国心脏运动、康复和预防协会［11］对运动在慢性心衰（HF）中的作用进行了全面的阐述。对运动训练在慢性心衰中的地位给予了特别强调。20 年前心衰患者被安排卧床休息，而现在对心衰患者实施运动训练。该声明总结了大量的研究，显示运动训练是有益的，使运动耐力和VO2增加，而且后者从12%增至31%。明显的运动相关并发症未见有报道。尽管训练后心衰患者峰值VO2和运动耐力的增加是一致的，单是心电图未证实有一致的改变。王苏网［12］通过心肺运动试验指出：慢性阻塞性肺疾病引起的慢性贫血对患者的运动耐量和呼吸困难指数有消极影响。罗勤［13］通过对特发性肺动脉高压患者的心肺运动试验观察指出，特发性肺动脉高压患者峰值氧耗量和无氧阈明显下降，该检查能安全评估特发性肺动脉高压患者功能状态。有研究［14］报道无氧阈、VO2max与最大氧脉搏值越低，病变累及的冠状动脉越多，左室功能越差。无氧阈因与VO2和临床症状有很强的相关性，在达到无氧阈前，心脏射血分数随着运动功率的增加而增加；达到无氧阈后，心脏射血分数则随着运动功率的增加而明显降低。因此，能有效地测定运动强度并指导心脏病患者运动处方的制定。

7 评估治疗效果

心脏、肺和外周循环和通气器官的主要作用是支持细胞呼吸，尤其是运动时增加的骨骼肌呼吸。因此，运动时呼吸反应的测定可以提供对这些器官系统功能的最直接而全面的评估。任雅琦等［15］。也指出了CPET 为临床工作中不可或缺的检查方法，为心肺疾病的诊断及评估提供了有力的客观证据。随着医学的不断发展，CPET 日益广泛的运用于临床各学科，如心肺疾病的功能状态，心肺的诊断与评估，心肺疾病康复医学的指导及评估。

［1］周占林，徐坚，王宁夫，等.心肺运动试验对冠心病的诊断价值［G］.钱江国防血管病会议暨浙江省心血管病年会论文汇编，2009，18－19.

［2］郭志勇，滕志涛.心肺运动功能检查在冠心病诊断中的临床价值［J］.中国医学工程2013，4：21－22.

［3］Arena R，Myers J，Abella J，et al.Develepment of a ventilatory classification system in patients with heart failure［J］.Circulation，2007，115（18）：2014－2417.

［4］张炜，黄洁.心肺运动试验在扩张型心肌病慢性左心衰竭患者心功能评价中的应用价值［J］.中华医学杂志，2014，14：1076－1079.

［5］周占林，徐坚.心肺运动试验评估冠心病严重程度的价值［J］.浙江医学，2011，33：1117－1119.

［6］谢颖，高炜，张媛，等.心肺运动试验指标对慢性心力衰竭缓则会预后的评估［J］.医学综述，2011，4：1－3.

［7］郑振亮.心肺运动试验运用于射血分数正常心力衰竭患者病情及预后的价值［J］.滨州医学院学报，2014，5：61－62.

［8］赵智慧.心肺运动试验在慢性血栓栓塞性肺动脉高压评估中的应用［J］.中华医学杂志，2013，93：1687－1690.

［9］李云峰，于松杨，崔峰鹤.心肺运动试验在外科手术病人术前评估中的应用［J］.滨州医学院学报，2013，36（2）：36.

［10］谭春婷，王浩彦.心肺运动试验在肺癌手术风险评估中的应用［J］.中国肺癌杂志，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.

［12］王苏网.运用心肺运动试验研究慢性阻塞性肺疾病稳定期慢性病贫血对运动耐量和呼吸困难评分的影响［J］.实用医学杂志，2013，29：3916－3917.

［13］罗勤.特发性肺动脉高压患者心肺运动试验临床观察［J］.中华医学杂志，2013，93：1683－1686.

［14］Winter U J，Gitt A K，Blaum M.Cardiopulmonary capacity in patients with coronary heart disease F［J］.Z Kardiol，1994，83：73－82.

［15］任雅琦，王宁夫.心肺运动试验在慢性心力衰竭的临床应用［J］.医学研究杂志，2012，11：15－17.