心肺运动试验

心肺运动试验与心脏康复

标签：心肺运动；试验；心脏康复

1 心肺运动试验概述

心肺运动试验（Cardiopulmonary exercise testing，CPX）综合工程学及医学中运动与气体代谢测试的技术，通过对运动状态下的摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、心率（HR）、分钟通气量（VE）等指标的检测来评价心肺等脏器对运动的反应，从而评估心肺功能状态（见图1）。CPX是将心与肺作为整体，无创、定量而客观地评价心肺储备功的科学工具，目前已成为国际上用于评价心肺储备能力和心肺协调性水平的普遍且重要的临床检测手段，也是心脏康复中开具运动处方的理论基础。

CPX能够提供心肺疾病患者的诊断及预后信息，CPX在半个世纪以前就已经在心血管领域得到有限的应用，然而，由于仪器的缺乏、临床医生对于检查结果信息的理解不充分、心血管专家对于该技术培训的缺乏等，限制了CPX技术在临床中的应用与发展。随着技术的进步，现代CPX系统具备了静息与运动状态时的气体交换分析功能，可以测量每一次呼吸时的摄氧量、二氧化碳排出量、通气量等信息。这些先进的计算系统可以进行简单与复杂的数据分析，从而促进了CPX在临床中的广泛应用，不仅在呼吸系统、心血管系统，进而在神经系统、骨骼肌肉系统等得到了一定的应用[1]。CPX在我国临床中的应用较晚，且研究仍然存在很多的空白。我国学者孙兴国教授在海外多年从事心肺功能检测的临床应用和生命整体调控机制的研究，创立了“整体整合生理学医学新理论体系：人体功能一体化自主调控”学说[2]，其研究促进了CPX在临床不同学科中的综合应用，取得了丰硕的成果。

CPX技术的开展是基于内呼吸与外呼吸耦联原理，机体的运动本质上与心血管系统对肌肉系统提供氧气的能力及呼吸系统通过肺清除血液中二氧化碳的能力密切相关。心血管与呼吸系统协同作用完成氧气的供应与二氧化碳的排出，这被称为心肺耦联，大致过程包括肺通气（吸进O2，呼出CO2）、肺与血液O2和CO2交换（外呼吸）、O2和CO2通过血液转运、毛细血管与周围肌肉组织进行O2和CO2交换（内呼吸）四个过程[3]。循环系统将外呼吸与内呼吸密切联系起来。因而，机体的运动能力取决于上述心肺耦联中的各个环节，即外呼吸、内呼吸、循环系统功能以及所参与的肌肉功能等。CPX正是基于上述生理机制，可精确测定运动状态下外呼吸与内呼吸的异常，检测出运动时的心肺功能异常状态的重要信息，而这些信息往往在静息时难以被发现。这是目前能够检测静息及运动状态心肺整体功能的唯一技术手段[4]。

4中西医结合心血管病杂志

Cardiovascular Disease Journal of integrated traditional Chinese and Western Medicine 2016 年 6月 C 第 4 卷第 18 期

Jun. C 2016 Vol. 4 No. 18

心肺运动试验与心脏康复

关怀敏，罗明华（河南中医药大学第一附属医院，河南 郑州 450000）

【关键词】心肺运动；试验；心脏康复

【中图分类号】R541.4 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2016.18.004.02

1 心肺运动试验概述

心肺运动试验（Cardiopulmonary exercise testing，CPX）综合工程学及医学中运动与气体代谢测试的技术，

通过对运动状态下的摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量

（VCO2）、心率（HR）、分钟通气量（VE）等指标的检

测来评价心肺等脏器对运动的反应，从而评估心肺功能状

态（见图1）。CPX是将心与肺作为整体，无创、定量而客

观地评价心肺储备功的科学工具，目前已成为国际上用于

评价心肺储备能力和心肺协调性水平的普遍且重要的临床

检测手段，也是心脏康复中开具运动处方的理论基础。

CPX能够提供心肺疾病患者的诊断及预后信息，CPX

在半个世纪以前就已经在心血管领域得到有限的应用，然

而，由于仪器的缺乏、临床医生对于检查结果信息的理解

不充分、心血管专家对于该技术培训的缺乏等，限制了CPX

技术在临床中的应用与发展。随着技术的进步，现代CPX

系统具备了静息与运动状态时的气体交换分析功能，可以

测量每一次呼吸时的摄氧量、二氧化碳排出量、通气量等

信息。这些先进的计算系统可以进行简单与复杂的数据分

析，从而促进了CPX在临床中的广泛应用，不仅在呼吸系

统、心血管系统，进而在神经系统、骨骼肌肉系统等得到

了一定的应用[1]。CPX在我国临床中的应用较晚，且研究仍

然存在很多的空白。我国学者孙兴国教授在海外多年从事

心肺运动试验

中华国际医学交流基金会金十字亚健康调研项目首席专家

心肺运动试验（Cardiopulmonary exercise testing）是通过监测机体在运动状态下的摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、心率(HR)、分钟通气量(VE)等来评价心肺等脏器对运动的反应。由于运动需要肺、心脏和肌肉等脏器密切协调的工作始能完成，因此，心肺运动试验是唯一将心与肺偶连，在运动中同时对他们的储备功能进行评价的科学工具(见图示)。它具有无创、定量和敏感的特点，在很多方面具有重要的应用价值。

一、预测健康人在特殊环境下的风险

目前，健康体检均是在静态下做的各项检查，它不能预测在特殊环境下的意外风险，如运动和高原。心肺运动试验是观察机体在剧烈运动下的心肺反应和细胞有氧代谢的能力，因此，它是在实验室里观察运动状态下的风险信号。高原空气中的氧分压降低，对人体的影响类似运动，理论上说，心肺运动试验可评估机体承受高原的能力。

二、预测发生高血压的风险

观察人体在运动时血压的变化可预测日后患高血压病的风险。日本学者Miyai等[1]研究了726例血压正常、无心脏病史的健康人在运动时血压的反应，并随访平均4.7年，结果发现，运动时血压反应过度的人在3.6-6.9年内发生高血压的风险是反应正常人的3-4倍。 三、诊断冠心病

心肺运动试验作为一个无创检查，从心电和心功能二个方面来判断运动状态下的心肌是否缺血。研究显示，1、2、3支冠状动脉病变时，该试验诊断冠心病的敏感性分别为50%、72%、80%，特异性分别为54%、58%、62%。

四、诊断心功能不全

心肺运动试验目前在国外已公认为是早期发现心功能不全的“金标准”。 根据根据最大摄氧量（VO2 max）可将心功能定量分为4级，A级>20ml/min/kg，无或轻度心功能不全；B级=16-20ml/min/kg，轻度－中度心功能不全；C级=10-15ml/min/kg，中度－重度心功能不全；D级<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。

心肺运动试验常用指标的解读

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

1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 2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。

1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 2、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