心肺运动试验常用指标的解读

前言

心肺运动试验（cardiopulmonaryexercisetesting，CPET）被认为是评估运动耐量的最佳方式，也是心肺功能检测的金标准。CPET是指在逐渐递增的运动负荷下，通过收集受试者呼出的气体并加以分析，监测机体在运动状态下的摄氧量、二氧化碳排出量、心率、血压、血氧、心电图等一系列数据指标，对外呼吸与细胞呼吸不同水平的功能状况进行分析评价，从而综合的评价心肺等器官的整体功能和储备能力。

心肺运动试验临床应用有哪些？

评价人体健康状况，定量测定人体心肺储备能力

对于亚健康、亚临床人群严密监测运动中可能出现的高危临床现象，继而提出预防措施，以减少工作和居家生活中猝死的可能

诊断是否存在早期心肌缺血、肺动脉高压、功能性心律失常等

慢性心衰、慢性阻塞性肺病等疾病死亡/存活远期预后的评测

对呼吸困难和运动耐力下降等鉴别诊断

对阻塞性肺病、限制性肺病、混合型肺病的严重程度及肺功能情况进行定量分级

术前麻醉、手术风险评估和术后康复管理

科学制定心肺康复患者的运动处方

客观定量评估药物、手术、器械和介入治疗的疗效

劳动能力丧失的客观定量评估与鉴定

CPET禁忌症

01

绝对禁忌症

a)急性心肌梗死（2天内）

b)高危不稳定型心绞痛

c)未控制的、有症状的心律失常或心衰

d)急性心内膜炎

e)有症状的严重主动脉狭窄

f)失代偿的心力衰竭

g)急性肺动脉血栓形成或肺栓塞

h)近期发生非心脏原因可影响运动能力的疾病或可因运动加剧病情（如肾衰竭等）

i)残疾人或不能合作者

02

相对禁忌症

a)左冠状动脉主干狭窄

b)中度狭窄的瓣膜性心脏病

c)电解质紊乱

d)未控制的高血压

e)心室率未控制的心房颤动

f)肥厚型心肌病

g)不能合作的脑功能障碍者

h)高度房室传导阻滞

CPET终止指征

目前CPET多为症状限制性运动试验，尽管在CPET中鼓励受试者做最大的努力，但若医务人员发现患者有严重异常情况，应立即停止运动，以防心血管严重事件发生。

01

绝对中止指标

a)达到目标心率

b)急性心肌梗死或怀疑心肌梗死

c)严重心绞痛发作

d)相对初始安静时SBP下降10mmHg

e)严重心律失常，如二度至三度房室传导阻滞等

f)患者面色苍白，皮肤湿冷及出现明显气促、呼吸困难

g)中枢神经系统症状，如眩晕、视觉障碍等

h)患者要求停止运动

02

相对中止指标

a)心电图ST段水平压低或下斜型压低2mm，或ST段抬高2mm

b)胸痛进行性加重

c)出现严重疲乏、气促、喘鸣音

d)下肢痉挛或间歇跛行

e)出现不太严重的心律失常，如室上性心动过速

f)运动诱发束支传导阻滞未能与室性心动过速鉴别者

CPET指标解读

Wasserman新九图

利用九图能够对CPET测试的结果进行精确地解读和鉴别诊断，一般而言，解读和鉴别诊断就是对图中相关指标的解读。

01

峰值摄氧量（peakVO2、VO2max）

是指人体在极量运动时最大摄氧能力，它代表人体供氧能力的极限水平，即当功率增加，VO2不增加时的指标。

根据公式：peakVO2=峰值运动时每搏输出量*心率*运动脉氧差=峰值运动时心输出量*动静脉氧差，影响peakVO2因素很多，包括年龄、性别、体重、活动水平、运动类型等等。凡是影响血液系统中氧携带能力（血红蛋白、氧分压等）、心功能循环状态（心率、每搏输出量等）、肺功能状态等均可导致peakVO2降低，低于预测值84%被认为是peakVO2降低。

02

无氧阈（AT）

AT是指机体随着运动负荷的增加，有氧代谢不能满足全身组织的能量需求，组织必须通过无氧代谢提供更多的能量，这时血乳酸开始升高，血液pH开始下降，此时的临界点称为AT，也称为通气阈（VT）、乳酸阈。

AT通常由Vslope方法判定，如下图所示。直线转折点处表示CO2排出量陡然增加，此点即为AT，也是VCO2/VO2从小于1到大于1的临界点。

点击图片查看大图

AT正常值大于40%peakVO2，一般相当于50%~65%peakVO2，60%~70%peakVO2，此外，还受基因、长期有氧训练影响。

03

氧脉搏（VO2/HR）

氧脉搏由VO2除以同时间的心率，是一次心脏搏动摄入肺血液的氧量，等于每搏输出量与动脉-混合静脉血氧含量差[C(a-v)O2]的乘积。可反映每搏输出量随运动负荷增加氧的时相性反应，对可疑心肌缺血患者具有诊断价值。

04

呼吸交换率（RER）

即VCO2/VO2的比值，当运动负荷逐渐增加，VCO2超过VO2时，RER增加。PeakRER大于1.10提示已经达到最大运动量。目前，RER是判断运动用力程度最佳的无创指标。

05

二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2slope）

即每分钟通气量（VE）与二氧化碳排出量(VCO2)的比值。VE/VCO2常根据运动中所有数据由线性回归方程计算得出,以斜率表示。VE/VCO2slope代表肺通气与血流匹配,反映肺通气效率。VE/VCO2slope对判断心力衰竭、肥厚型心肌病、肺动脉高压/继发性肺动脉高压、慢性阻塞性肺疾病等疾病的严重程度和预后具有重要作用。VE/VCO2sope正常值是20~30,VE/VCO2slope34，可作为心力衰竭患者高危的预测因子。

06

运动震荡通气(EOV)

EOⅤ属非正常通气,是一种病理现象,目前无统一定义。持续性EOV表示整个运动期间有60%时限均表现为通气振幅≥静息期间通气振幅平均值的15%。EOV反映心力衰竭患者疾病严重及预后不良。

07

运动心率

由于心率易受β受体阻断药等因素的影响,因此最大运动心率不是运动用力程度的终极目标。通常,VO2每增加3.5ml/(min·kg),心率增加10次/分。当心率达到85%最大预测心率时可考虑停止运动试验。最大运动心率是指最大运动量时的心率。储备心率(HRR)=最大运动心率一静息时心率。1分钟心率恢复(heartraterecoveryat1minute,HRRat1min)指最大运动心率与运动后1分钟恢复时的心率差,正常值12次/分,反映副交感神经反应速度。

08

运动血压

反映心血管对运动的反应情况,一般随运动量增加而增高。VO2每增加3.5m/(min·kg),血压升高10mmHg。若血压随运动量增加反而下降,往往预示有严重心功能障碍。

09

做功效率(VO2/WR)

正常生理情况下,VO2与功率存在线性关系,常用△VO2/△WR表示,单位为m/(min?W),正常值为8.4~11ml/(min?W)。△VO2/△WR减低,多提示氧输送功能障碍,可见于心脏病、周围动脉疾病、肺疾病或线粒体肌病患者,由于氧利用障碍导致△VO2/△WR减低。对于心脏病患者,低△VO2/△WR可能与心肌缺血相关,且预示死亡风险增加。

10

呼吸储备

尽管MWV可以根据公式计算得到:MVV=第一秒用力呼气量(FEV1)*40,但还是应该直接测量得到。peakVE/MV正常值≤0.8,对于难以解释的活动后呼吸困难是否为肺源性具有诊断价值。

11

一秒量(FEV1)

肺功能参数可由CPET软件包自动产生,受年龄、性别、体型等因素影响,对于难以解释的活动后呼吸困难是否为肺源性具有诊断价值。正常情况下,CPET运动后较运动前FEV1降低15%。

12

潮气末二氧化碳分压(PETCO2)

反映肺通气/血流匹配情况,有助于判定心力衰竭、肥厚型心肌病、肺动脉高压/继发性肺动脉高压、慢性阻塞性肺疾病、间质性肺病的严重程度。静息状态PETCO2正常值为36~42mmHg,运动达AT时,PETCO2增加3-8mmHg，超过AT后,PETCO2开始下降。

心肺功能测试系统

艾利特医疗RD心肺功能测试系统是针对心功能和肺功能评测的仪器，适用于一定范围内不同运动负荷的心肺功能评估。

心功能测试是记录受试者运动过程中的心电图，评测受试者在运动过程中的心功能。

肺功能测试包括静态肺指标测试和动态肺指标测试，受试者在特定的运动负荷下，收集受试者呼出的气体并加以分析，测出摄氧量以及二氧化碳排出量等代谢指标，利用Wasserman九图法,评测受试者的心肺功能、肺活量指数、基础代谢率、脂肪代谢等。通过测试从而综合评价心肺功能的整体情况和储备能力，进行营养评估，心肺功能预警。

本篇部分内容摘自《中国心脏康复与二级预防指南》（版）

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