慢性心力衰竭病人6min步行试验与代谢当量的相关性

何紫勋 侯雅竹 张妍 郑颖 王帅 闫玲燕 任晓宇 王贤良 毛静远

摘要 目的： 探讨慢性心力衰竭（CHF）病人6 min步行距离（6MWD）与代谢当量（MET）的相关性。 方法： 纳入符合射血分数降低标准的CHF病人60例，进行心肺运动试验（CPET）与2次6 min步行试验（6MWT）。采集2次6MWD、峰值摄氧量（VO 2peak）、无氧阈下代谢当量（METs.AT）、血氧饱和度（SpO 2）、心率等数据，采用线性回归分析建立6MWD与METs.AT之间的回归方程模型。 结果： 正式6MWT中6MWD、VO 2peak、METs均较预行6MWT显著提高，分别增加5.02%、7.83%及8.61%，差异有统计学意义（ P ＜0.05），2次6MWT过程中，病人的心率、Borg评分、SpO 2变化趋势基本一致；正式6MWD与METs.AT相关存在线性关系（ r ＝0.78），方程式中决定系数R2和常量均具有统计学差异（ P ＜0.05）；试验过程中未出现严重不良事件。 结论： 正式6MWT结果可作为评估运动耐量的准确测量指标，根据6MWT建立回归模型推导METs.AT适用于CHF病人的评估。

关键词  慢性心力衰竭；6 min步行试验；心肺运动试验；代谢当量

doi：  10.12102/j.issn.1672.1349.2024.09.021

心脏康复作为一种多学科交叉融合的方法，广泛应用于心血管疾病的预防与治疗，从运动强度处方、心理疏导评估、病情结果预测等方面整体把控病人状态  ［1］ ，降低心脏病高危人群的发病率，降低经药物、手术治疗病人入院率与再入院率，降低急危重病人的全因死亡率等  ［2.3］ 。慢性心力衰竭（CHF）作为各类心脏病发展的严重或终末期阶段的复杂临床综合征，除了直接导致病人的痛苦，其逐年递增的发病率、死亡率对经济及社会的影响也在日益加深  ［4.7］ 。同时，随着研究的不断深入，证实了心脏康复对CHF病人的生活质量、运动耐量等改善的有效性及安全性  ［1，8.10］ 。

合理的运动强度是保证心脏康复安全性和有效性的前提，而准确的运动能力评估是运动强度设计的保障。心肺运动试验（CPET）可直接测量反应运动能力的指标  ［11.12］ ，如最大摄氧量（VO  2 max）、肺通气量（VE）、代谢当量（METs）等，是CHF病人功能评估的金指标  ［12.13］ ，同时也是精准化制定个体运动处方的重要依据，并获得指南推荐  ［14.15］ 。然而，CPET由于其操作技术的复杂性及设备高昂的价格，在病情较重病人群体及经济欠发达地区并没有被广泛使用  ［16］ 。

6 min步行试验（6MWT）作为一种评价心血管疾  病病人运动能力，评估干预措施效果及病情预后的方   式被广泛应用  ［17］ ，因6  min步行距离（6MWD）与VO  2 max、MET等CPET相关指标间存在相关性  ［18］ ，6MWT常作为CPET的重要补充，可作为简易替代  ［19］ 。其与关键运动能力评价指标，如无氧阈下代谢当量（METs.AT）之间如何进行较为准确的转换是实操中临床工作者关心的问题。同时，既往研究发现，6MWT的结果可能受到测试场地、对试验流程的熟悉程度及病人心理准备情况等因素影响  ［20.21］ ，美国胸科协会（ATS）指南  ［22］ 提出，若进行预试验，则以2次试验中数值最大的6MWD为准。

本研究在正式6MWT之前设立预行6MWT，探究预行试验是否能更好地减少或消除各类影响因素所导致的测试偏倚，提高正式试验结果的准确性，从而建立客观、可靠的6MWT方法，为病情较重病人群体或经济欠发达地区使用6MWT补充替代CPET提供数据参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象

基于非概率抽样方案招募天津中医药大学第一附属医院明确诊断为射血分数降低的CHF病人60例。试验前通过对受试者进行宣教，告知受试者试验内容及注意事项，并签署知情同意书。本研究于中国临床试验注册中心注册，注册号为：ChiCTR1800014642。试验遵循《赫尔辛基宣言》和中国有关临床试验研究规范、法规进行，并获得天津中医药大学第一附属医院伦理委员会批准，伦理批件号：TYLL2017［K］字029。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：年龄40～79岁、左室射血分数（LVEF）＜ 50%、纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级Ⅱ级或Ⅲ级。排除标准：6MWT、CPET禁忌证及各种原因不能进行以上试验者，包括急性心力衰竭、未控制的高血压（收缩压＞180 mmHg或舒张压＞100 mmHg）、高度及以上房室传导阻滞、尚未纠正的临床情况（严重贫血、电解质紊乱、甲状腺功能亢进等）、恶性肿瘤、妊娠或计划妊娠者等。

1.3 试验方案

60例CHF病人均进行CPET、预行6MWT与正式6MWT。在预行6MWT结束后，让病人充分休息至静息心率且呼吸困难博格（Borg）评分为0分后方可行正式6MWT。6MWT及CPET无特定先后顺序，若在同1 d内完成，进行2种运动试验时应至少相差1 h，以减少因病情、环境、时间等变化导致的变异  ［19.21，23］ 。

1.3.1 CPET流程

CPET使用功率踏车，采用改良Ramp增量测试方案，根据病人年龄、性别和估计的功能状态，设置每分钟递增速率为10～20 W。测试前，首先进行多流速气流定标，氧气和二氧化碳高、低浓度两点式系统自身定标，代谢模拟器多种流速严格定标  ［24.25］ ，然后连接测试装置，静息3 min，测定静息状态下病人的肺功能及心电图，包括肺活量、最大分钟通气量和弥散功能等； 无阻力踏车运动热身3 min，维持踏车的转速在60 r/min 左右，采用功率踏车完成运动试验，使病人在6～10 min 内达到症状限制性最大极限运动状态，获得峰值运动各生理指标，之后进入恢复阶段，前30 s内10～20 r/min，之后静坐，继续记录5～10 min；全程记录12导联心电图、无创血压、血氧饱和度（SpO 2）和各项肺功能等指标。

1.3.2 6MWT流程

6MWT步骤完全按照《六分钟步行试验临床规范应用中国专家共识》  ［19］ 进行，在30 m长的平坦硬质地面上往返行走，尽可能走到最长距离，必要时可停下来休息，恢复后继续行走，采用标准化的鼓励语言。当出现胸痛、不能忍受的呼吸困难、面色苍白等症状及体征时，停止测试。试验过程中采用便携式运动心肺功能测试仪（COSMED，意大利）进行数据采集，详细记录相关数据指标。

1.4 观察指标

1.4.1 一般指标

试验前记录受试者基线数据，包括年龄、性别、体质指数（BMI）、LVEF、B型钠尿肽（BNP）、NYHA心功能分级、心力衰竭病程及使用药物情况等。

1.4.2 主要观察指标

2次6MWT中的6MWD、峰值摄氧量（VO 2peak）、METs以及每分钟末的心率、Borg评分、SpO 2；CPET中的VO 2peak、METs.AT、每分钟末的心率、血压和SpO 2。

1.4.3 安全性评价

血、尿常规，肝、肾功能、电解质、无创血压，试验前后的心电图检查，运动过程中出现的中止症状以及不良事件作为安全性评估。

1.5 统计学处理

采用SPSS 24.0软件进行数据分析。符合正态分布的定量资料以均数±标准差（ x  ± s ）表示，采用配对 t 检验；不符合正态分布的定量资料，则以中位数或四分位数表示，采用Wilcoxon秩和检验。相关性分析根据数据满足正态分布情况，选择Pearson相关性分析或Spearman相关性分析。采用线性回归分析建立 6MWD与METs.AT之间的回归方程模型。以 P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料

本研究共纳入符合标准的CHF病人60例，无脱落及剔除病例，其中，男35例，女25例；年龄（63.80± 7.74）岁；BMI（26.30±4.00）kg/m 2；LVEF（42.32±  6.83）%；心力衰竭病程（3.24±3.51）年；基线心率（74.80± 11.74）次/min；基线收缩压（126.70±16.23）mmHg，基 线舒张压（78.85±10.66）mmHg；BNP（203.57±248.32） pg/mL；NYHA心功能分级Ⅱ级37例，Ⅲ级23例；使用血管紧张素转换酶抑制剂12例，血管紧张素受体拮抗剂15例，β.受体阻滞剂42例，醛固酮受体拮抗剂24例，利尿剂24例，洋地黄制剂7例；原发疾病：缺血性心肌病45例，高血压病42例，心律失常38例；吸烟25例，饮酒20例。

2.2  CHF病人预行6MWT与正式6MWT相关数据比较

在正式6MWT中，CHF病人的6MWD、VO 2peak、 METs较预行6MWT显著提高，其中6MWD提高了  5.02%（ P ＜0.001），VO 2peak提高了7.83%（ P ＜0.001）， METs提高了8.61%（ P ＜0.01）。而CHF病人的Borg 评分、心率、SpO 2则较预行6MWT中数据变化一致（ P ＞ 0.05）。相较于“金指标”CPET所获取的峰值数据，CHF病人通过预行6MWT后，在正式6MWT中能够显著缩小与CPET在测定VO 2peak、METs之间的偏 倚，在数值上趋于一致，差异无统计学意义（ P ＞ 0.05）。详见表1。

2.3 正式6MWT与METs.AT的线性回归分析

6MWD与METs.AT是运动耐量评估与运动处方 制定的重要指标，研究中通过对正式6MWT与METs.AT  进行相关性分析发现，两者之间呈正相关 （ r ＝0.78， P ＜0.05），进一步对两组数据分布情况进 行线性回归分析后建立一元线性回归方程，METs.AT＝ 0.005×6MWD＋0.468，其中，决定系数 R  2＝0.61， P ＜0.05，数据分布散点图及拟合回归直线见图1。

2.4 安全性评价

本研究所有纳入病例中，2例受试者分别在预行6MWT、正式6MWT时出现心前区不适，复查心电图均无新发缺血改变，休息后症状均缓解，并未对后续试验产生影响。所有受试者在试验过程中均未出现严重不良事件。

3 讨 论

CHF病人快速增长的患病率及复杂的病情变化，对经济及社会的影响日益加深  ［26.27］ ，除了药物、器械、手术等生存性治疗外  ［28.29］ ，在改善心力衰竭病人运动耐量、恢复病人运动能力、提高病人生活质量、社会回归率等方面发挥重要作用的运动处方受到了国内外专家学者的广泛关注  ［30］ 。探究CHF病人运动耐量评估方法的准确性与便捷性是评估病人运动能力、制定有效运动处方、并进一步下沉推广的重要课题。

本研究中，在规范试验程序的基础上，正式6MWT中6MWD、VO 2、METs水平均较预行6MWT显著增加，结合2次6MWT的HR、Borg评分、SpO 2趋于一致，提示了6MWT中预行试验的必要性，其可减少因场地陌生、实验流程不熟悉、心理准备状态不充分等原因造成的测量结果偏倚，因此，建议在6MWT实施规范中，常规进行预行试验，并以正式试验的结果作为评估运动耐量的准确测量指标。

VO 2peak是反映心肺代谢整体功能的核心指标，体现了人体最大有氧代谢和心肺储备能力，是评估有氧代谢能力的最佳指标和心肺功能的金标准  ［31］ ，本研究表明，CHF病人通过预行试验后，在正式6MWT中显著缩小了VO 2peak与“金指标”CPET测定结果的偏倚，在数值上两者之间无明显差异，有效提高对病人运动耐量评估的准确性，为6MWT作为CPET的简易替代提供数据支撑。

METs是运动能量的消耗单位，反映了运动强度情况  ［32］ ，其中METs.AT是指在CPET期间，病人运动至无氧阈时的MET值，常作为运动耐量评估、运动处方制定的重要指标  ［33.34］ 。同样，在6MWT中，6MWD作为主要结果指标被纳入到运动耐量评估与运动处方 制定中  ［19］ 。因此，本研究通过探索6MWD与METs.AT 之间的关系，建立了CHF病人正式6MWT中6MWD与CPET中METs.AT之间的线性回归方程，为病情较重或经济欠发达地区等不适合进行CPET的病人间接获取METs.AT提供了研究参考，对运动处方的制定提供了安全保障，并从一定程度上促进了心脏康复的推广应用。但是由于研究样本量偏小，方程的建立也具有一定的局限性，待条件成熟时可进行增加样本量的验证工作，对该方程进行不断完善及修正。

综上所述，在CHF病人6MWT实施过程中，建议常规进行预行试验，并以正式试验的结果作为评估病人运动耐量的测量指标，同时，6MWT是一种简便、可靠的评价CHF病人运动耐量的方法，是CPET的重要补充，尤其当病情较重或经济欠发达地区病人进行运 动能力的预测评估时，可参考研究中6MWD与METs.AT 的线性关系进行运动处方设计完善。

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（收稿日期：2023.10.18）

（本文编辑 邹丽）