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]。
心肺运动试验的临床应用
肺动脉高压（pulmonary arterial hypertension，PAH）是以肺血管异常生长和增殖导致肺血管阻力增高、右心功能障碍为特征，在安静状态下经右心导管测得平均肺动脉压（mPAP）＞25mmHg的疾病。1, 2肺动脉高压目前尚缺乏敏感、特异的早期诊断手段，临床诊断主要依靠侵入性有创心导管检查，确诊时往往已经错过了最佳的治疗时机。通过无创检查手段及时准确评估肺动脉高压严重程度对临床工作有重要意义。心肺运动试验( cardiopulmonary exercise test，CPET) 的评估系统即是基于整体理念应运而生的一种能客观、定量、全面地评价心肺储备功能和运动耐力，用于评估多个器官系统功能的检测工具。3可分为非侵入性心肺运动试验（Non－invasive cardiopulmonary test, NiCPET）和侵入性心肺运动试验(invasive cardiopulmonary test, iCPET)。它始于20 世纪50 年代，最初用于心脏功能的临床研究，继而推广至多脏器疾病的评估。而近期的研究也越来越重视CPET在肺动脉高压的临床应用。CPET不仅能够用于肺动脉高压患者运动耐力测定，为评估病情严重程度和预后提供客观依据，4还能发现患者肺内通气灌注匹配及气体交换异常，辅助诊断卵圆孔未闭和运动诱发的肺动脉高压，并为临床医生选择合适的治疗方案、评价疗效和制定肺康复运动处方提供重要的参考依据。它可以实时、动态、客观地反映个体在运动状态下多系统的功能情况。测定仪器、运动器械以及计算机技术的迅猛发展进一步促进了该技术的发展。它的应用领域极为广泛，尤其是在临床中通过一些基础的临床数据的搜集，如病史、体检、胸部放射线、静态肺功能检查及静态心电图检查之后仍然不能确定的疾病，CPET 的应用更值得考虑。为此，美国心脏病学院/美国心脏协会颁布了心肺运动试验指南(表1)。5因此，对CPET的深入理解有助于临床肺动脉高压的评估。
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
