心肺运动试验评估胸腔闭式引流术治疗胸腔积液患者整体功能变化的临床研究

郭志勇，孙兴国，刘 方，周 娜，周 萍，董文涛，滕志涛，孙杏云，滕玉凤



·论著·

心肺运动试验评估胸腔闭式引流术治疗胸腔积液患者整体功能变化的临床研究

郭志勇，孙兴国，刘 方，周 娜，周 萍，董文涛，滕志涛，孙杏云，滕玉凤

264200山东省威海市立医院心脏中心(郭志勇，董文涛，滕志涛，孙杏云，滕玉凤)；国家心血管病中心 中国医学科学院阜外医院 心血管疾病国家重点实验室 国家心血管疾病临床医学研究中心，北京协和医学院(孙兴国，刘方，周娜，周萍)；昆明医科大学第二附属医院心内科(周娜)；宁夏医科大学总医院呼吸与危重症医学科肺功能室(周萍)

【摘要】目的探讨心肺运动试验(CPET)对胸腔闭式引流术(CTD)治疗胸腔积液患者整体功能变化的评估作用。方法选取2012年5月—2014年6月威海市立医院明确诊断有显著胸腔积液，并接受CTD治疗的患者13例，分别在治疗前后进行CPET检查，按照美国加州大学洛杉矶分校医学中心标准连续递增功率方案完成症状限制性极限运动，通过对数据进行标准化分析计算其核心指标，从系统软件导出静息状态、热身状态、无氧阈状态、极限状态时的循环指标及呼吸指标。结果13例胸腔积液患者CTD治疗后10例患者整体功能显著改善，3例患者整体功能降低。胸腔积液患者CTD治疗前后峰值摄氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、无氧阈(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脉搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通气当量斜率(slope、%pred)、峰值负荷功率(W)、递增功率运动时间(min)比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后摄氧效率平台(比值、%pred)较治疗前升高，二氧化碳通气当量最低值(比值、%pred)较治疗前降低(P<0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态时摄氧量较治疗前降低(P<0.05)；静息状态、热身状态、无氧阈状态时心率较治疗前降低，极限状态时心率较治疗前升高(P<0.05)；热身状态时氧脉搏较治疗前升高(P<0.05)；静息状态、无氧阈状态时摄氧通气效率较治疗前升高(P<0.05)；热身状态、无氧阈状态和极限状态时二氧化碳通气当量较治疗前降低(P<0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态、无氧阈状态时分钟通气量较治疗前降低(P<0.05)；极限状态时潮气量较治疗前升高(P<0.05)；4个状态时呼吸频率较治疗前降低(P<0.05)；极限状态时呼吸交换比值较治疗前升高(P<0.05)；静息状态、热身状态时潮气末二氧化碳分压较治疗前升高(P<0.05)；静息状态时潮气末氧分压较治疗前降低(P<0.05)；热身状态、无氧阈状态、极限状态时每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量较治疗前升高(P<0.05)。结论虽然3例患者整体功能显著降低使得全体患者CTD治疗前后整体功能改善无显著差异，但是，CTD治疗胸腔积液使得10/13的患者整体功能显著改善。使用CPET检查整体功能指标动态变化从临床上实现了CTD治疗胸腔积液患者的客观定量评估，同时还为有效改善循环系统、呼吸系统、循环系统和呼吸系统匹配的治疗机制提供试验研究。

【关键词】胸腔积液；引流术；治疗；心肺运动试验

郭志勇，孙兴国，刘方，等.心肺运动试验评估胸腔闭式引流术治疗胸腔积液患者整体功能变化的临床研究[J].中国全科医学，2016，19(17)：2053-2060.[www.chinagp.net]

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胸腔积液(pleural effusion)是指胸膜的壁层和脏层之间有较多的液体，是一种临床常见症状，且其病因多样。根据积液的性质可分为：渗出性胸腔积液和漏出性胸腔积液。渗出性胸腔积液主要见于：结核性胸膜炎、恶性肿瘤、肺部感染等。漏出性胸腔积液主要见于：充血性心力衰竭、肝硬化、低蛋白血症等。一般少量胸腔积液时可无症状；中至大量胸腔积液时，患者可表现为胸闷、气促、咳嗽、心率加快、呼吸急促甚至呼吸困难等症状，严重影响患者生活质量。胸腔闭式引流术(closed thoracic drainage,CTD)是临床上治疗中至大量胸腔积液的常用方法，快速减轻压迫，缓解症状，减少胸膜肥厚、粘连和包裹性积液等并发症[1]。但目前我国尚缺乏客观定量评估CTD治疗胸腔积液患者整体功能的临床研究。

心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)主要强调运动时心肺代谢等多系统功能的相互作用，特别是对气体交换的评价，更强调了外呼吸和细胞呼吸耦联[2]。CPET是综合人体多个系统及其调控的相互联系，特别强调心肺代谢功能整体联合测定，是目前唯一能全面评估人体整体功能的临床检测技术[3-4]，在临床上广泛应用于心血管、呼吸、代谢系统等疾病的诊断、功能及疾病严重程度评估、治疗效果评价、预后预测及指导康复治疗等[5]。CPET可以从整体整合角度分析CTD治疗胸腔积液患者整体功能的改变。本研究旨在应用CPET检查客观定量评估胸腔积液患者CTD治疗前后整体功能的变化和治疗效果，进而探讨CTD治疗胸腔积液的作用机制。

1对象与方法

1.1研究对象选取2012年5月—2014年6于威海市立医院明确诊断有显著胸腔积液，并接受CTD治疗的患者13例，其中男8例，女5例；年龄21～73岁，平均年龄(40.2±18.3)岁；身高150～184 cm，平均身高(168±10)cm；体质量50～97 kg，平均体质量(66±13)kg。13例CTD治疗胸腔积液患者的一般资料见表1。

表1　13例CTD治疗胸腔积液患者的一般资料

1.2治疗方法

1.2.1药物治疗

1.2.1.1病因为结核性胸膜炎者异烟肼片(生产厂家：天津力生制药股份有限公司，药品批号：20150512732)0.3 g口服，1次/d；利福平(生产厂家：浙江万邦药业有限公司，药品批号：2015368269)0.45 g口服，1次/d；吡嗪酰胺片(生产厂家：沈阳同联药业有限公司，药品批号：2015368425)0.75 g口服，1次/d；盐酸乙胺丁醇片(生产厂家：上海信谊药厂有限公司，药品批号：20153621474)750 mg口服，1次/d；盐酸泼尼松龙片(生产厂家：浙江仙琚制药股份有限公司，药品批号：20153214752)10 mg口服，3次/d。

1.2.1.2病因为恶性肿瘤者给予标准抗肿瘤治疗和静脉营养支持治疗。

1.2.1.3病因为肺炎者左氧氟沙星氯化钠注射液(生产厂家：扬子江药业集团江苏制药股份有限公司，药品批号：20156987412)0.3 g静脉滴注，2次/d，或哌拉西林舒巴坦(生产厂家：山东齐鲁制药有限公司，药品批号：20152314756)3.375 g静脉滴注，3次/d。

1.2.1.4病因为肺脓肿者注射用哌拉西林钠他唑巴坦钠(生产厂家：珠海联邦制药有限公司，药品批号：2015075236854)4.5 g静脉滴注，1次/8 h；阿米卡星注射液(生产厂家：浙江万马制药有限公司，药品批号：20153698556)0.6 g静脉滴注，1次/d；奥硝唑注射液(生产厂家：四川科伦药业股份有限公司，药品批号：2015633321)0.5 g静脉滴注，1次/d。

1.2.2CTD治疗患者取半卧位，在X线、CT或者B超定位下确定穿刺点，常规消毒、铺巾、带手套，2%利多卡因10 ml局部麻醉后，取手术刀片沿肋骨走行切开皮肤至皮下约0.8 cm，长约1.0 cm，血管钳顿性分离进入胸腔，随即用止血钳钳住胶管送入胸腔至壁胸膜下5.0 cm，拔出血管钳，将胶管连接端连接于事先准备好的水封瓶，可见少量液体从液面下溢出。术毕，缝合皮肤及皮下组织，避免无效腔形成，碘伏消毒创口，无菌敷料覆盖，胶布固定。手术顺利，术中、术后患者稍感切口疼痛，嘱患者不要剧烈咳嗽。

1.3CPET检查所有患者分别于CTD治疗前后签署知情同意书，行CPET检查。CPET检查数据传送至中国医学科学院阜外医院，按照美国加州大学洛杉矶分校医学中心标准方法[6]对CPET检查数据进行分析判读，计算出各生理学指标。采用意大利COSMED公司PFT Ergo V10.0 a心肺运动一体机，完成肺功能、弥散功能、全导联心电图、无创血压、血氧饱和度和气体交换测定。每天均需首先严格对心肺运动一体机进行多级定标后，才用于临床患者的CPET检查[6-8]。检查分两个阶段，首先所有患者坐在椅子上完成全套静态肺功能检查，继之采用功率自行车完成运动试验，同时记录12导联心电图、无创血压、血氧饱和度、各项肺通气和气体交换等指标[9]。按照美国加州大学洛杉矶分校医学中心标准，采用连续递增功率方案完成症状限制性最大极限运动[6，10-12]：先记录静息3 min；然后，以60 r/min 蹬车速率无负荷热身3 min；根据患者年龄、性别和估计的功能状态预设功率自行车功率递增速率为10～30 W/min，使患者在6～10 min达到症状限制性最大极限运动，获得最大运动功率，继续记录恢复期5～10 min。

1.4CPET检查数据标准化分析按照美国食品药品监督管理局(FDA)临床试验CPET检查数据分析解读标准化原则[6，10-14]，从COSMED公司软件系统导出测定的核心指标，如峰值摄氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脉搏(ml/次、%pred)、摄氧效率平台(比值、%pred)、二氧化碳通气当量斜率(slope、%pred)、二氧化碳通气当量最低值(比值、%pred)、峰值负荷功率(W)、递增功率运动时间(min)[6，10-14]的每次呼吸数据，经每秒分切之后，再用10 s平均数据进行制图和结果分析[6，10-15]。将10 s的二氧化碳排出量与摄氧量数据做图用V-slope法测得无氧阈(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)[16]。记录静息状态、热身状态、无氧阈状态、极限状态时CPET检查中循环指标(摄氧量、心率、收缩压、舒张压、平均动脉压、氧脉搏、摄氧通气效率、二氧化碳通气当量)和呼吸指标(分钟通气量、潮气量、呼吸频率、呼吸交换比值、潮气末二氧化碳分压、潮气末氧分压、每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量)，所有静息状态时的指标以120 s数据计算，热身状态和极限状态时的指标以30 s数据计算，无氧阈状态的指标以无氧阈之前(氧气)和无氧阈之后(二氧化碳)60 s数据计算[14，17-20]。

2结果

2.1胸腔积液患者CTD治疗前后一般状况改变13例胸腔积液患者CTD治疗后，一般状况稳定，体温不高，胸闷、憋气等症状好转。其中5例患者体质量下降，5例患者体质量增加，3例患者体质量无明显变化，患者体质量的下降考虑与抽取积液量有关。

2.2胸腔积液患者CTD治疗前后CPET检查核心指标比较13例胸腔积液患者CTD治疗后，10例患者峰值摄氧量升高，3例患者峰值摄氧量降低；10例患者无氧阈升高，3例患者无氧阈降低；8例患者峰值氧脉搏升高，5例患者峰值氧脉搏降低；9例患者摄氧效率平台升高，4例患者摄氧效率平台降低；11例患者二氧化碳通气当量斜率降低，2例患者二氧化碳通气当量斜率升高；11例患者二氧化碳通气当量最低值降低，2例患者二氧化碳通气当量最低值升高；11例患者峰值负荷功率升高，2例患者峰值负荷功率降低；10例患者递增功率运动时间升高，3例患者递增功率运动时间降低(见图1)。

13例胸腔积液患者CTD治疗后，7例患者8项CPET检查核心指标均改善，3例患者6项或5项CPET检查核心指标改善，共计10例患者整体功能显著改善；1例患者8项CPET检查核心指标均降低，该患者为化疗的胸膜间皮瘤，2例患者6项CPET检查核心指标降低，该两例患者为临床治疗效果差的结核性胸膜炎，共计3例患者整体功能降低(见图1)。

13例胸腔积液患者CTD治疗前后峰值摄氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、无氧阈(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脉搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通气当量斜率(slope、%pred)、峰值负荷功率(W)、递增功率运动时间(min)比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后摄氧效率平台(比值、%pred)较治疗前升高，二氧化碳通气当量最低值(比值、%pred)较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05，见表2)。

2.3胸腔积液患者CTD治疗前后不同状态时CPET检查中循环指标比较胸腔积液患者CTD治疗后静息状态时摄氧量较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05)；热身状态、无氧阈状态、极限状态时摄氧量与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态、热身状态、无氧阈状态时心率较治疗前降低，极限状态时心率较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)。胸腔积液患者CTD治疗前后4个状态时收缩压、舒张压、平均动脉压比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后热身状态时氧脉搏较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；静息状态、无氧阈状态、极限状态时氧脉搏与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态、无氧阈状态时摄氧通气效率较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；热身状态、极限状态时摄氧通气效率与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后热身状态、无氧阈状态和极限状态时二氧化碳通气当量较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05)；静息状态时二氧化碳通气当量与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。

2.4胸腔积液患者CTD治疗前后不同状态时CPET检查中呼吸指标比较胸腔积液患者CTD治疗后静息状态、无氧阈状态时分钟通气量较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05)；热身状态、极限状态时分钟通气量与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后极限状态时潮气量较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；静息状态、热身状态、无氧阈状态时潮气量与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后4个状态时呼吸频率较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后极限状态时呼吸交换比值较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；静息状态、热身状态、无氧阈状态时呼吸交换比值与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态、热身状态时潮气末二氧化碳分压较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；无氧阈状态、极限状态时潮气末二氧化碳分压与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后静息状态时潮气末氧分压较治疗前降低，差异有统计学意义(P<0.05)；热身状态、无氧阈状态、极限状态时潮气末氧分压与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05)。胸腔积液患者CTD治疗后热身状态、无氧阈状态、极限状态时每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量较治疗前升高，差异有统计学意义(P<0.05)；静息状态时每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量与治疗前比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表4)。

图1　13例胸腔积液患者CTD治疗前后CPET检查核心指标的个体化变化情况

时间峰值摄氧量L/min ml·min-1·kg-1 %pred无氧阈L/min ml·min-1·kg-1 %pred峰值氧脉搏ml/次 %pred治疗前1.23±0.3418.6±4.956.9±11.10.87±0.1313.10±1.7275.2±18.5 9.4±1.9 78.7±18.1治疗后1.37±0.3620.6±4.564.0±13.70.86±0.1713.00±1.7183.7±19.210.1±2.883.7±19.2差值0.13±0.332.0±3.97.1±13.80.00±0.11-0.10±1.62-0.1±9.50.7±2.65.1±2.0t值-1.639-1.946-1.8030.0850.2340.050-1.008-0.939P值0.1250.0740.0950.9330.8180.9610.3320.365时间摄氧效率平台比值 %pred二氧化碳通气当量斜率slope %pred二氧化碳通气当量最低值比值 %pred峰值负荷功率(W)递增功率运动时间(min)治疗前36.4±5.290.2±13.229.6±4.9121.2±17.532.5±5.4124.5±16.8 98±34 7.7±1.9治疗后38.6±6.195.8±13.228.0±4.7116.4±16.530.3±4.8115.8±13.1111±318.4±1.0差值2.3±3.35.6±7.9-1.6±3.7-4.8±13.9-2.1±3.2-8.7±11.413±230.6±1.1t值-2.555-2.6341.6231.8392.4432.306-2.126-2.105P值0.0240.0210.1240.3150.0370.0260.0530.055

注：%pred=实测值/预计值×100%

表3　胸腔积液患者CTD治疗前后不同状态时CPET检查中循环指标比较±s，n=13)

表4　胸腔积液患者CTD治疗前后不同状态时CPET检查中呼吸指标比较±s，n=13)

3讨论

胸腔积液是胸部疾病的一种常见临床症状，其病因复杂多样，在强调对因治病的同时，对于中至大量胸腔积液患者行CTD也是缓解呼吸困难、胸闷等症状，减少并发症和后遗症，减轻痛苦的常用对症治疗方法。而对于胸腔积液患者CTD治疗前后整体功能的变化，仅在国外应用CPET检查对心力衰竭导致的胸腔积液的功能状态进行评估[21-22]，而其他病因所致的胸腔积液暂未见整体功能评估的研究。本研究应用CPET检查对于结核性胸膜炎、恶性肿瘤及肺炎等所致的胸腔积液患者CTD治疗前后的整体功能进行初步评估，从患者的循环、呼吸系统来探讨胸腔积液患者CTD治疗前后生理的变化，进而探讨CTD有效治疗胸腔积液的整体整合生理学机制。

3.1胸腔积液患者CPET检查核心指标改变的个体化分析(个体化临床医学)本研究中13例胸腔积液患者，其中7例患者8项CPET检查核心指标均改善，3例患者6项或5项CPET检查核心指标改善，上述10例患者整体功能显著改善；2例患者6项CPET检查核心指标下降，诊断为结核性胸膜炎(其中1例患者伴有气胸)；仅1例患者8项CPET检验核心指标均下降，该例患者为胸膜间皮瘤患者，且两次CPET检查相差528 d，期间进行了近1年的化疗，患者整体功能下降与患者原发疾病及化疗所致的功能损害[23]有直接关系；上述3例患者整体功能降低，治疗效果欠佳。

3.2胸腔积液患者CPET检查核心指标改变的整体分析(全组整体趋势)本研究中13例胸腔积液患者CTD治疗前后峰值摄氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、无氧阈(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脉搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通气当量斜率(slope、%pred)、峰值负荷功率(W)、递增功率运动时间(min)比较无差异，考虑与样本量较少及其中3例患者治疗后整体功能显著降低有关。胸腔积液患者CTD治疗后，摄氧效率平台(比值、%pred)较治疗前升高，二氧化碳通气当量最低值(比值、%pred)较治疗前降低，反映患者的循环运氧能力和循环呼吸匹配[18-20]较前好转。

3.3从不同状态时CPET检查中循环、呼吸指标改变探讨CTD治疗胸腔积液整体整合生理学机制

3.3.1CTD有效治疗胸腔积液整体整合生理学机制[24-27]——循环系统本研究结果显示，胸腔积液患者CTD治疗后，静息状态、热身状态、无氧阈状态时心率较治疗前降低，可能是由于患者治疗前胸腔积液量较大，对肺压迫较大，限制肺的扩张，导致呼吸功能下降，为了维持机体功能，心功能代偿性增加，导致心率加快，心排量增加，血压升高，而CTD治疗后，胸腔压力减小，肺扩张功能较前改善，肺功能好转，无需心脏代偿，则心率减慢。患者的收缩压、舒张压、平均动脉压均变化不显著。CTD治疗后静息状态、无氧阈状态时摄氧通气效率较治疗前升高，热身状态、无氧阈状态、极限状态时二氧化碳通气当量较治疗前降低，反映患者的整体功能较治疗前提高。

3.3.2CTD有效治疗胸腔积液整体整合生理学机制[24-27]——呼吸系统本研究结果显示，胸腔积液患者CTD治疗后，静息状态时分钟通气量、呼吸频率降低，反映患者的呼吸模式由浅快变深慢，使得氧气、二氧化碳在肺泡的交换效率提高，从而使患者的通气功能、通气/血流比例改善；极限状态时潮气量增加，呼吸频率降低，反映患者肺通气功能提高。极限状态时呼吸交换比值升高，提示极限状态时机体做功增加，反映患者的整体功能提高。热身状态时每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量升高，反映患者的过度通气状态得到改善。

3.3.3CTD有效治疗胸腔积液整体整合生理学机制[24-27]——循环系统和呼吸系统匹配本研究结果显示，胸腔积液患者CTD治疗后，热身状态、无氧阈状态、极限状态时每呼吸摄氧量、每呼吸二氧化碳排出量较治疗前升高，提示患者治疗前过度通气导致的通气/血流比例失调得到改善。其机制为：患者抽取胸腔积液后，双肺压迫减轻，肺通气增加，进而吸气期血氧分压较治疗前升高，血二氧化碳分压较治疗前降低，血氧分压及血二氧化碳分压的波浪式信号的传输较治疗前减慢[24-27]，心血管系统将血氧分压及血二氧化碳分压信号通过血液运送到动脉快，反映外周化学感受器的时相推移(即肺-动脉循环时间)延长，因此，呼吸频率降低。同时吸气期血氧分压较治疗前升高，循环运氧能力提高，机体代谢率基本不变，从而使心率降低。心率/呼吸频率相互匹配，且受呼吸-循环的共同调控。

综上所述，CPET检查可以从循环系统、呼吸系统、循环系统和呼吸系统匹配等变化客观定量地评估CTD治疗胸腔积液患者整体功能的变化，探讨CTD有效治疗胸腔积液的生理学机制，并能个体化分析患者整体功能改善程度。但本研究样本量较小，仅对CTD治疗胸腔积液患者整体功能状态进行初步分析，以后将进一步扩大样本量，做进一步深入分析。

作者贡献：郭志勇、孙兴国、刘方进行课题设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；郭志勇、刘方、周娜、周萍、董文涛、滕志涛、孙杏云、滕玉凤进行课题实施、评估、资料收集；郭志勇、孙兴国进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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(本文编辑：陈素芳)

Clinical Study of Cardiopulmonary Exercise Testing in the Evaluation of the Changes of Holistic Function of Patients With Pleural Effusion After Closed Thoracic Drainage

GUOZhi-yong,SUNXing-guo,LIUFang,etal.

HeartCenter,WeihaiMunicipalHospital,Weihai264200,China

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the changes of holistic function of patients with pleural effusion after closed thoracic drainage (CTD) by cardiopulmonary exercise testing (CPET).MethodsFrom May 2012 to June 2014,we enrolled 13 patients who were definitely diagnosed as a significant pleural effusion and received CTD in Weihai Municipal Hospital and conducted CPET examinations on them before and after treatment.According to standard continuously increasing power scheme of the UCLA Medical Center,we completed symptom-limited extreme sports and calculated the core indexes by standardized data analysis.The circulation indexes and respiration indexes in a quiescent state,a warm-up state,an anaerobic threshold(AT) state and an extreme state were derived by system software.ResultsOf the 13 patients,10 patients saw obvious improvement in the holistic function and 3 patients saw obvious decrease in the holistic function after CTD.The peak VO2 (L/min,ml·min-1·kg-1,%pred),AT (L/min,ml·min-1·kg-1,%pred),peak oxygen pulse (ml/time,%pred),slope of ventilatory equivalent for carbon dioxide (slope,%pred) peak load power (W) and increasing power movement time (min) of the 13 patients after treatment were not significantly different from those before treatment(P>0.05);the oxygen uptake efficiency plateau (ratio,%pred) after treatment were higher than those before treatment,while the minimum ventilatory equivalent for carbon dioxide (ratio,%pred),were lower than those before treatment(P<0.05).After treatment,the oxygen uptake in a quiescent state was lower than that before treatment(P<0.05);the heart rate in a quiescent state,a warm-up state and an AT state after treatment were lower than those before treatment,and the heart rate in a extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the oxygen pulse in a warm-up state was higher than that before treatment(P<0.05);the oxygen uptake efficiency in a quiescent state and an AT state after treatment were higher than those before treatment(P<0.05);the equivalent for carbon dioxide after treatment in a warm-up state,an AT state and an extreme state were lower than those before treatment(P<0.05).The minute ventilation in a quiescent state and an AT state after treatment were lower than those before treatment (P<0.05);the tidal volume in an extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the respiratory rate in the four states after treatment were lower than those before treatment (P<0.05);the respiratory exchange ratio in an extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the ETCO2 in a quiescent state and a warm-up state after treatment were higher than those before treatment (P<0.05);the PETO2 in a quiescent state after treatment was lower than that before treatment(P<0.05);the oxygen intake of every breath and the carbon dioxide output of every breath in a warm-up state,an AT state,and an extreme state were higher than those before treatment (P<0.05).ConclusionAlthough the marked decrease in holistic function in 3 patients lead to no significant difference in the holistic function of all patients after CTD,while CTD brought marked improvement in holistic function in 10/13 of the patients.The application of CPET provides objective and quantitative assessment of the changes of holistic function of patients with pleural effusion after thoracic close drainage,and also provides overall research evidence for effective mechanism of respiratory circulation and cardiopulmonary matching.

【Key words】Pleural effusion；Drainage； Therapy；Cardiopulmonary exercise testing

基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)课题(2012AA021009)；国家自然科学基金医学科学部面上项目(81470204)；中国医学科学院国家心血管病中心科研开发启动基金(2012-YJR02)

通信作者：孙兴国，100037北京市，国家心血管病中心 中国医学科学院阜外医院 心血管疾病国家重点实验室 国家心血管疾病临床医学研究中心，北京协和医学院；E-mail:xgsun@labiomed.org

【中图分类号】R 561.3

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.17.014

(收稿日期：2016-03-06；修回日期：2016-05-20)

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