特定患者人群心肺運動試驗數(shù)據(jù)評估建議 解讀

1、特定患者人群心肺運動試驗數(shù)據(jù)評古建議（EACPR/AHA科學(xué)聲明）解讀心肺運動試驗（CPX）是一種可以通過測量氣道內(nèi)的氣體交換而同步評 估心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)對同一運動應(yīng)激反應(yīng)情況的臨床試驗。大量研究 證實，CPX可以全面整體地檢查從靜態(tài)到動態(tài)心肺代謝功能，具有無創(chuàng)、 客觀定量和敏感等優(yōu)點，是國際上評價心肺儲備能力和心肺協(xié)調(diào)性水平的 普遍且重要的臨床檢測手段。但是相對于研究，CPX的臨床應(yīng)用遠遠滯后。 其中一個重要的原因是由于醫(yī)生對于傳統(tǒng)的CPX報告格式中的變量缺乏 了解，難以指導(dǎo)其臨床應(yīng)用。2012年EACPR/AHA發(fā)表的聯(lián)合聲明重親斤 定義了檢測變量，規(guī)定了報告格式，同時，根據(jù)臨床研究證

2、據(jù)，設(shè)計了特 定的操作性強的數(shù)據(jù)分析流程。近年來，關(guān)于CPX的研究逐年增多，2016 年EACPR/AHA再次更新了上述聲明，對于特定的科學(xué)問題進行了進一步 闡述和推薦。一,2012版不要修訂部分：2012版聯(lián)合聲明中關(guān)于以下五種疾病的CPX數(shù)據(jù)分析流程不需要修改：心力衰竭（HF）,確診或疑似肥厚型心肌病，確診或疑似肺動脈高血 壓/繼發(fā)性肺動脈高壓（PH）,疑似心肌缺血和疑似線粒體肌病。因此臨 床醫(yī)生可借鑒2012版聲明診斷以上疾病的分析流程。二 2012 版需要修改的 CPX 用告格式及分析流程關(guān)于通用報告格式的修改2016年更新聲明建議報告中增加運動潮氣容量環(huán)與最大流速容量環(huán) 的比較，以應(yīng)

3、用于識別由于呼氣氣流受限造成運動不耐受或呼吸困難等癥 狀的可能。推薦的報告格式中需要報告者判別受試者是否存在呼氣氣流受 限 由于并非每個CPX檢測部門均有條件進行以上流速容量環(huán)的檢測， 2016年聲明并未強行要求增加該數(shù)據(jù)的檢測，但是鑒于該項檢測在CPX 數(shù)據(jù)解讀中的重要意義建議設(shè)備及人員允許的CPX檢測部門盡可能完善 此項檢查。關(guān)于針對不明原因的呼吸困難和慢性阻塞性肺疾病或間質(zhì)性肺部疾病的據(jù)解讀流程2012版聯(lián)合聲明中原有關(guān)于上述疾病的分析流程不變，2016版更 新聲明中增加了流速容量環(huán)的評估。針對不明原因的勞力性呼吸困難，如 果存在呼吸流速受限將進一步提示呼吸系統(tǒng)疾病導(dǎo)致的運動受限或呼吸

4、困難的癥狀。而對于絕大多數(shù)明確診斷慢性阻塞性肺病或間質(zhì)性肺病的患 者，CPX檢查中會出現(xiàn)不同程度的呼氣氣流受限。針對這部分患者進行流 速容量環(huán)的檢測可以量化呼氣氣流受限的嚴重程度，從而進行疾病嚴重程 度的分層。2016年版在不明原因勞力性呼吸困難的CPX分析流程附表中 補充說明，若存在呼氣氣流受限，提示患者存在運動誘發(fā)的支氣管痙攣。 針對慢性阻塞性肺病或間質(zhì)性肺病的患者，若存在呼氣氣流受限，提示呼 吸肌疲勞是引起運動受限的原因之一。三、新增加的CPX適應(yīng)癥CPX用于評估外科手術(shù)的國手術(shù)期和術(shù)后風(fēng)險以及長期預(yù)后研究表明，術(shù)前進行CPX檢查可以為包括腹主動脈瘤修復(fù)，膀胱根 部切除術(shù)，肝移植，肝切除

5、，肺切除，減肥手術(shù)及結(jié)腸直腸手術(shù)的預(yù)后提 供非常重要的信息。2014年ACC/AHA發(fā)布的非心臟手術(shù)患者的圍手術(shù) 期評估和管理的指南中也推薦常規(guī)進行CPX檢查（IIb類推薦，證據(jù)等級: B）。研究證實對于外科手術(shù)術(shù)后預(yù)后有明確指導(dǎo)意義的3個CPX變量是: 峰值攝氧量（VO2peak）;無氧閾時攝氧量（VO2 - AT）和CO2通氣當(dāng) 量斜率（VE/VCO2 ）。應(yīng)用CPX進行非心臟手術(shù)的術(shù)前評估時，數(shù)據(jù)解讀流程是根據(jù)以上三 個變量進行風(fēng)險及預(yù)后分層:根據(jù)VE/VCO2進行通氣分級（分別以30,36 及45為分界點分為4級），根據(jù)VO2peak進行Weber分級（分別以 20,16及10mlO2

6、kg - 1-min - 1為分界點，分為4級），并根據(jù)VO2 - AT,以11 mlO2kg -1min-1為分界點，分為2級。由于許多研究已 經(jīng)表明VO2 - AT對于外科手術(shù)風(fēng)險的評估具備重要的意義，2016版聲 明首次推薦VO2 - AT用于外科手術(shù)術(shù)前風(fēng)險評估和預(yù)后判斷。聲明中指 出，如果VO2 - AT沒有測出，要通過應(yīng)用呼吸交換率是否Z 1.0來判斷受 試者是否在CPX檢查中充分配合，從而間接判定該次檢查是否有效。同時 在應(yīng)用CPX進行圍手術(shù)期風(fēng)險及預(yù)后分析時，還需評估CPX檢查時的血 液動力學(xué)指標、心電圖、主觀癥狀等。若術(shù)前CPX檢查顯示VE/VCO220 mlO2-kg -

7、1-min - 1, VO2 -AT11 mlO2-kg - 1-min - 1為，運動過程中血壓升高、無持續(xù)性心律失常、ST段變化，CPX檢查終 止原因為下肢肌肉疲勞，則該患者發(fā)生圍手術(shù)期并發(fā)癥的風(fēng)險較小，預(yù)后 較好。反之，隨著VE/VCO2數(shù)值的增加，VO2peak及VO2 - AT的減少， 患者圍術(shù)期的風(fēng)險隨之增加，預(yù)后較差。CPX用于評估瓣膜疾病和或瓣膜功能不全左右心腔的瓣膜功能對有氧運動能力至關(guān)重要CPX可能對于多種瓣 膜疾病都具有重要的意義，特別是通過測量VE/VCO2來明確肺血流動力 學(xué)狀態(tài)，通過檢測有氧能力判斷心輸出量是否增加。指南更新中著重強調(diào) 了 VE/VCO2在瓣膜病中的

8、診斷價值。對于無癥狀的嚴重主動脈瓣狹窄患者，歐洲心臟病學(xué)會/歐洲協(xié)會心胸 外科指南規(guī)定，若與靜息狀態(tài)相比，運動中患者癥狀加重（推薦等級：I） 或血壓較休息時降低（推薦等級：IIA ），推薦進行主動脈瓣置換術(shù)治療（證 據(jù)級別C）。研究發(fā)現(xiàn),VE/VCO2升高是癥狀嚴重主動脈瓣狹窄患者發(fā) 生失代償性HF或死亡的重要的預(yù)測因子。CPX的某些參數(shù)變化與二尖瓣 疾病/功能障礙有關(guān)。運動誘發(fā)的二尖瓣反流（MR）患者的VO2peak明 顯降低，同時VE/VCO2明顯升高。Tanabe在健康人群、有癥狀的MR 患者外科術(shù)前和術(shù)后分別進行了 CPX檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，有 癥狀的MR患者VO2peak顯

9、著降低，VE/VCO2升高。夕卜科手術(shù)后2-4天時，VO2peak并未恢復(fù)，而VE/VCO2雖然較術(shù) 前明顯下降，但仍明顯高于健康人群。Banning等人研究同樣發(fā)現(xiàn)術(shù)后 VE/VCO2及VO2peak的類似改變，但在10周隨訪時發(fā)現(xiàn)VO2peak較 術(shù)前明顯升高。與健康人群比較，輕度至中度肺動脈瓣狹窄患者的 VO2peak降低,VE/VCO2升高。另一研究觀察了肺動脈瓣置換前后CPX 的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)術(shù)后6個月VE/VCO2顯著降低，而VO2peak沒有升高O目前研究表明,VE/VCO2可能是反映瓣膜疾病的嚴重程度、夕卜科術(shù) 后的功能改善程度以及預(yù)后的重要標志。VO2peak也能部分反映瓣膜

10、疾 病的嚴重程度，但不是手術(shù)后即刻可以改善的指標。因此2016版更新的 聲明中建議，瓣膜病患者的VE/VCO230屬于正常范圍，反之，大于30 后，數(shù)值越高，疾病越嚴重，預(yù)后越差。由于瓣膜病患者的VO2peak數(shù) 值范圍較廣，因此在瓣膜病的數(shù)據(jù)解讀中，推薦同時采用Weber分級及 VO2peak占預(yù)計值的比例兩項用于評估疾病嚴重程度及預(yù)后。運動中收 縮壓（SBP ）也是判斷瓣膜病病情需要考慮的重要因素。檢查中SBP下降 時的VO2和功率也需詳細記載，對于疾病判斷非常重要。除了 SBP，運 動中ECG反應(yīng)也是評估瓣膜病整體心臟功能障礙的重要指標。有氧能力是明顯健康個體預(yù)測未來發(fā)生不良事件風(fēng)險的最

11、強的預(yù)測 因素之一。AHA2013年呼吁國家注冊登記明顯健康的有氧能力，并建立 了全國范圍內(nèi)的注冊數(shù)據(jù)庫，并于2015年發(fā)表美國有氧能力的正常值。 而且，觀察有氧運動時的生理反應(yīng)可能會檢測到潛在的異常情況，從而在 發(fā)病前或發(fā)生不良事件前識別這種危險情況。此時明顯健康的個體是指缺 乏醫(yī)學(xué)診斷的個體，而不是真正健康同時心肺體適能較高的個體。實際上 由于不健康的生活方式、營養(yǎng)不均衡、超重及吸煙等因素及代謝紊亂的影 響，美國大多數(shù)明顯健康個體的心血管健康低于理想水平。盡管如此針對明顯健康個體進行包括CPX在內(nèi)的運動負荷試驗測試 仍未普及。因此在臨床推廣前尚需更多的臨床研究。在目前研究的基礎(chǔ)上， 201

12、6版指南更新推薦了明顯健康個體CPX檢查數(shù)據(jù)的解讀流程。由于健 康人群的VO2peak波動范圍較大，因此建議采用VO2peak占預(yù)計值得 百分數(shù)作為有氧能力的主要評估指標。通氣效率的評估可以反映心肺系統(tǒng) 的功能狀態(tài)及偶聯(lián)效應(yīng)，因此如果出現(xiàn)異常，提示存在需進一步觀察的亞 臨床病理生理改變。2016版更新中指出EURO - EX研究中入組的510例 有心血管危險因素但無心臟病病史的人群中有17%的受試者存在運動相 關(guān)的震蕩呼吸，這部分受試者的CPX檢測出的有氧能力及氣體交換效率明 顯較其余人群降低。另外CPX檢查過程中若出現(xiàn)異常的血液動力學(xué)或心電 圖表現(xiàn)，或者因心絞痛或呼吸困難終止試驗的健康人群，

13、應(yīng)該臨床進一步 檢查。例如靜息血壓正常，但運動中血壓異常升高的人群未來發(fā)生高血壓 的風(fēng)險明顯增加。如果不具備氣體分析設(shè)備，標準的運動負荷試驗檢測心 率恢復(fù)、血液動力學(xué)、心電圖及癥狀也能為健康人群的篩查提供有效信息。綜合分析，如果明顯健康個體CPX檢測得出VO2peak占預(yù)計比值超 過100%, VE/VCO212次 /分，并且患者因下肢肌肉疲勞終止試驗，則患者的有氧代謝能力正常，預(yù) 后較好，反之隨著相關(guān)指標的變化，提示健康個體存在異常運動反映及不 良預(yù)后。利用VO2 - AT評價持續(xù)有氧運動耐力并制定個體化運動處方?2012年聯(lián)合聲明即建議檢測VO2 - AT, 2016版更新中繼續(xù)推薦， 并

14、將該指標列入外科手術(shù)術(shù)前評估流程。專家建議應(yīng)進一步研究該指標的 臨床意義。目前認為，VO2 - AT在評估個體對于持續(xù)有氧運動的耐受能 力，并據(jù)此制定個性化運動處方方面將有較廣泛的應(yīng)用價值。根據(jù)VO2 -AT時對應(yīng)的心率和功率制定運動強度，是制定運動處方的原則之一。另外2016版更新再次強調(diào)確定無氧閾一定要規(guī)范準確。五、有潛在價值的CPX變量2016版更新聲明中列舉了幾項有潛在臨床應(yīng)用價值的CPX變量。由 于這些變量尚缺乏明確的正常范圍，或者是雙值或多值變量，同時論證其 臨床應(yīng)用價值的研究有限及結(jié)論不完全同意，本版更新中沒有把這些變量 納入分析流程。1.取效率斜率(OUES):OUES是攝氧量

15、與通氣量對數(shù)的比值，其研究開始于1996年，目前 集中在探討OUES在心衰患者中的應(yīng)用價值。研究表明，心衰患者OUES 明顯低于非心衰患者，并且其數(shù)值與心衰嚴重程度呈正比，并且與心衰的 預(yù)后相關(guān)。運動訓(xùn)練及心臟移植術(shù)前后也可以應(yīng)用OUES來評價臨床療效。運動通氣功率(EVP )EVP是峰值收縮壓與VE/VCO2的比值。有學(xué)者認為此變量可用于預(yù)測 風(fēng)險。3.5mmHg預(yù)示著臨床風(fēng)險高。另外卜有研究表明EVP也可以反映 心衰疾病的嚴重程度及潛在的病理生理改變。EVP降低的患者更傾向于發(fā) 生右心功能減退及肺循環(huán)血液動力學(xué)的惡化。循環(huán)功率（CP ）CP由CPX無創(chuàng)測得，其中VO2peak代表心輸出量，

16、SBP代表平均 動脈壓力。Cohen - Solal研究發(fā)現(xiàn)峰值CP是不良事件的最佳預(yù)測因子。 也有研究表明峰值CP是可以評估疾病狀態(tài)的無創(chuàng)標志物。5.無創(chuàng)檢測心輸出量VO2peak與運動時心輸出量的變化密切相關(guān)，因此常用VO2peak 代表心輸出量。但是由于VO2peak受很多因素（如年齡、性別、肥胖及 局部肌肉乏力等）影響，因此很多研究著重探討通過無創(chuàng)檢測心輸出量來 強化CPX對預(yù)后的預(yù)測價值。新近研究表明無創(chuàng)測得峰值心輸出量結(jié)合通 氣效率及VO2peak可以更準確的進行疾病危險分層。心輸出量可由CPX 測得，生物電阻抗也是新型測定心輸出量的方法。CPX和超聲多普勒聯(lián)合可以提供更完整更有價

17、值的信息。其中CPX 可以對運動設(shè)計的主要臟器功能進行評價，重復(fù)性號，可以客觀評估治療 療效，可以提供非常重要的預(yù)后和診斷信息。而負荷超聲多普勒可以測量 心臟的收縮和舒張狀態(tài)，評價右心功能對運動的適應(yīng)性改變，可以了解瓣 膜疾病，也能提供預(yù)后和診斷信息。二者聯(lián)合最直接的優(yōu)勢就是可以測量 心輸出量，產(chǎn)生心臟功率（VO2/SBP）和心輸出量【平均SBP*（每博輸出 量/60）大心率】。這些變量與VO2同時比較，可以辨別是否存在外周氧攝 取障礙以及心輸出量受限。某些存在運動誘發(fā)呼吸困難的受試者行CPX檢查可發(fā)現(xiàn)運動后VO2 變化趨勢從線性轉(zhuǎn)變?yōu)槠脚_。通常推測這種現(xiàn)象是由于心臟的心輸出量不 能成比例增加

18、，尤其是存在心肌缺血或者左室舒張功能嚴重減退的情況。 實際上，VO2增加與功率增加不匹配的情況也可能出現(xiàn)在運動受限或者找 不到左室收縮功能減退或冠脈血供減少證據(jù)的個體。最近研究顯示136例 活動性呼吸困難的心血管疾病患者中有26.5%存在&O2/AWR曲線趨于 平臺期，并且這部分患者整體功能相關(guān)指標下降。多因素分析發(fā)現(xiàn)影響 VO2趨于平臺期的因素包括運動中射血分數(shù)、運動誘發(fā)二尖瓣關(guān)閉不全、 運動中收縮期三尖瓣水平移位、運動肺動脈壓力以及運動心輸出量。約60%的EF保留性或不保留性心衰患者會發(fā)生肺動脈高壓。在左心 疾病中，運動誘發(fā)二尖瓣關(guān)閉不全提示肺動脈高壓，并提示不良預(yù)后。如 果同時存在RV-to-PC偶聯(lián)，則預(yù)后更差。后者可以通過超聲多普勒檢 測肺動脈壓力變化及三尖瓣水平移位來間接測得。在特發(fā)性肺動脈高壓患 者中，負荷超聲聯(lián)合CPX檢測發(fā)現(xiàn)VO2peak和運動中肺動脈壓力輕度升 高是疾病預(yù)后的獨立預(yù)測因子。以上結(jié)果提示超聲多普勒測得的R