心电图运动试验

心电图运动试验 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N] 第八章 心电图运动试验 第一节 运动试验的原理 第二节 运动试验的方法 第三节 运动中心电图的变化 第四节 运动试验的适应证及禁忌证 第五节 运动试验的准备、监护及终止指标 第六节 运动试验的评价 第七节 运动试验的临床应用 心电图运动试验有助于诊断心肌缺血的概念最初由Goklhammer等于1932年提出。最早应用于临床的较为规范的运动试验是1940年左右由Master提出的二级梯运动试验，随后历经60余年的改进发展，用增加运动负荷量的方法使得运动成验的敏感性逐步提高。1971年Bruce等进行了极量运动试验的研究，采用逐级增加负荷并以达到个体的目标心率（即极量运动时所达到的心率或其85%～90%的亚极量心率)为负荷运动量的标准，这不仅使运动试验更为科学合理，也大大提高了运动试验的敏感性和特异性。同时，由于冠状动脉造影术的广泛开展及大量的冠脉造影结果与运动试验结果的对比研究，使得运动试验的临床应用更为广泛。在经历了相当长时间的临床验证以后，美国心血管疾病的权威ACC/AHA（Arnerican College of Cardiology/Ameican Heart Association）于1986年组织了运动试验的专题委员会，制订了运动试验指南（guidelines for exercise testing)，以规范检查方法及结果 判断标准。近20年来运动试验的研究工作取得了新的进展，ACC/AHA先后于1997年和2002年公布了经过补充修改的运动试验指南（以下简称指南）。由此可以说明运动试验是心血管疾病诊断中备受重视的重要检查方法。

新版指南在引言中再次强调了运动试验作为一项无创性临床试验，经济实用，在心血管疾病诊治领域中仍具有十分重要的价值。

第一节 运动试验的原理 一、心肌供血及心肌缺血的病理生理 心脏是人体内活动力最强的器官。心肌的氧耗量约为8～15ml/，占全身粍氧量的12%，而心脏重量仅占全身体重的%，但通过心肌的总血流量却占心排血量的5%左右。心肌的毛细血管密度很高，在静息状态下，ー般只有1/4左右的毛细血管开放。换言之，1/4的冠脉循环量即可满足安静时心肌代谢需要。在静息情况下，心肌对于动脉血内的氧摄取率为70%以上，远远大于身体其他脏器（平均为22%)，也就是说心肌细胞内氧储备非常小，氧张力很低，一旦心肌耗氧量有所增加，只能以增加冠状动脉血流量来满足心肌对氧的需求，不能像其他器官可以通过增加对动脉血氧的摄取率来补偿。心肌氧耗量取决于心率、收缩期血压、左室舒张末期容积、室壁厚度和心肌收缩力。心率和收缩期血压的乘积随做功的增加而逐渐增大，在临床上通常以心率和收缩期血压的乘积来代表每分钟心肌耗氧量。对血压正常的个体而言，运动引起血压轻度升高且较稳定，因此可用心率值反映心肌耗氧量的多少，达到最大心率时，亦即达到了最大的心肌氧耗。正常人心肌氧耗量与冠状动脉血流呈直接线性相关，而疑有冠状动脉供血不足的患者进行运动试验，增加机体氧耗，从而迫使心脏做功增加，心肌氧耗增加。如果心肌氧耗增加达到一定程度，出现安静状态下未出现的心肌缺血的 表现，即可推断患者的冠状动脉有狭窄而使心肌血流量不能随运动量相应增加。简而言之，运动试验是有意识地提高心肌耗氧以暴露心肌需氧与供氧之间的矛盾。

二、运动所致心肌缺血的表现 由于冠状动脉血流有较大的储备能力择在冠状动脉狭窄未达到明显程度时，一般的运动量不会引起心肌缺血，而当有明显狭窄时，较低的运动量即可引起心肌缺血。其间，由于血管舒缩及神经内分泌的调节代偿，侧支循环的建立等因素的参与，心肌缺血与冠状动脉狭窄程度之间并不总是呈正相关。

运动所致心肌缺血可有以下几方面的表现： （一）心绞痛 运动试验中诱发心绞痛并不常见，但如果出现典型心绞痛，则是诊断特异性甚高的指标，常提示有显着的冠状动脉病变。重要的是，必须确定是否为真正心绞痛，特别是主诉“胸部不适”时，则应了解具体的部位和性质，运动中止后是否立即消失，与平时发作的症状是否相同等，以便判断是否为心肌缺血所致的“胸部不适”。

（二）心电图上ST～T改变 心电图上ST～T代表心肌的复极过程。心肌缺血时首先表现是心肌的复极异常，并以R波为主的导联上的ST段下移为主，反映心内膜下心肌缺血。

基于心内膜下冠状动脉血流的特殊性，当冠状动脉狭窄时首先是心内膜下心肌受累，这是由于血管走向及血流动力学的关系。心内膜下冠状血管所承受的心室收缩所介导的压力远远大于心外膜下冠状动脉，而血流则明显少于心外膜下。为了保证心内膜下心肌有足够的血 供，心内膜下血管往往处于较高的扩张状态，对内源性或外源性扩管刺激的反应性较差，也就是储备能力较低。从心肌的氧耗量来看，心内膜下心肌由于承受的压力大，维持一定的张力也需粍费较大的能量，因此，在生理情况下，心内膜下心肌的氧耗也大于心外膜下心肌。由此可以理解，一旦某一支冠状动脉发生狭窄病变，则其所支配区域，首先是储备能力低且耗氧最大的心内膜下表现出心肌缺血。

静息时心电图正常而运动诱发ST段抬高（除aVR及V1导联外)甚为罕见，约占运动试验者的1%。它反映心肌缺血已波及心外膜下。其出现异常的导联的定位性很强，V2～V4导联ST段抬高代表左前降支病变，V5～V6代表回旋支病变，Ⅱ、Ⅲ、aVF代表右冠状动脉病变。ST段抬高者较ST段压低者更易伴发室性心律失常。

（三）心脏泵功能不全 受试者无躯体残疾，无心血管以外系统疾病，无先天性心脏病、心肌炎、心肌病、心瓣膜疾患，运动中不能达到正常负荷量，受检者不能耐受按程序设定的运动特别是同时出现血压的反常变化，即随着运动负荷增加血压不仅不升高反而有所下降，常提示为暂时性泵功能不全，多为冠状动脉多处明显狭窄。

（四）心律失常 运动中出现室性期前收缩不能判断为心肌缺血，但有心肌缺血者运动中出现室性期前收缩者较冠状动脉血流正常者高出数倍。心肌缺血可能是诱发期前收缩的原因之一。如果运动诱发ST段下移同时又有期前收缩出现，则更支持心肌缺血诊断。运动中出现室性心动过速是一个十分危险的信号，但也不能据此诊断为冠心病，除非在室性心动过速发作前窦性心律时已有显着ST段下移。此类患者应列为高危状态，及时安排进一步检查和处理。运动中出现房 性心律失常虽然不是心肌缺血的诊断依据，但它可能是运动诱发心肌缺血导致左室收缩功能减低，舒张末压增高而使左房压增高引起房性心律失常。为此，也必须慎重对待。运动中心率不能随运动负荷增加而加快，常提示窦房结功能不全。单凭这一条不能作为心肌缺血的判断指标，但也不排除缺血所致的可能性。

第二节 运动试验的方法 一、运动类型的选择 人体运动有很多种类型如跑步、登高、举重、握拳等，但从生理学的观点来看，运动类型总的分为两类，即等长运动与等张运动，当然不乏两者兼有的。

（一）等长运动 等长运动指肌肉做功时，肌肉的长度保持基本不变，而肌肉张力明显增加。如举重运动。此时可显着增加外周血管阻力，引起血压明增高，心脏后负荷增加，冠状动脉的灌注量减少，即心肌的供血与机体负荷增加导致的耗氧量增加及心脏做功的增加不相称。这种运动类型不仅不符合前述的运动式验的原理，也对心血管疾病患者不利，不宜采用。

（二）等张运动 等张运动指肌肉运动时，肌肉张力保持相对恒定，肌肉长度有规则地弛张收缩，如步行、跑步等。此时周围血管扩张，心排血量增加，血压轻度上升，冠脉血流量亦是增加的。这种运动符合人体的生理要求，也符合运动试验的原理，故应作为运动试验的主要运动类型。

二、运动试验的方式 （一）Master二级梯试验 20世纪40年代由Master设计提出，以重复上下二级梯运动增加心脏负荷。在规定的时间内根据年龄、性别、体重决定登梯的次数。由开始规定分钟的时间改为3分钟双倍运动量。在临床上应用已逾40年，为筛选冠心患者起到了一定的作用。但因不能因人而异达到相应的负荷量，同时也不能在运动过程中持续监测血压及记录心电图，敏感性、特异性较低，目前已基本上被淘汰。但因所需设备简单，也相对安全，在基层门诊部使用仍有一定的价值。

1．设备 二级梯每级高，纵深～，宽～66cm，节拍器、秒表、心电图仪器。Master根据年龄、性别、体重设计的登梯次数表。

2．方法 运动前平卧位，描记静息时12导联心电图，按患者的性别、年龄和体重査表，决定登梯次数及速度。运动3分钟后立即躺下，描记运动后即刻、2分钟、4分钟、6分钟心电图（I、Ⅱ、V3、V6、aVL或aVF导联）。

3．注意事项 运动中出现心绞痛应立即中止运动并记录心电图。受检者上、下梯往返转身时，注意交替向左、右转，避免同一方向转动引起头晕。受检者运动时应有医务人员侍立在旁，观察监护。

4．阳性评定标准 ①运动中出现典型心绞痛；②在R波为主的导联上运动后ST段下垂型或水平型下移超过（持续2分钟者。③在R波为主的导联上运动后出现ST段弓背向上型上升超过（2mm）者。

（二）分级运动试验 分级运动试验有活动平板运动试验（treadmill exercise test）及踏车运动试验（bicycle ergometer test）。

活动平板运动试验，其运动方式属于动力负荷（dynamicstress），亦即等张运动，参与活动的肌群多，上、下肢伸、屈肌有节奏地交管收缩、舒张，从而增加末梢血流灌注，并促进静脉回流，使循环反应与相应的氧需要量成正比，能较全面地反映心脏做功及摄氧能力，是最符合生理要求的运动形式。踏车运动试验基本上是等长运动，仅在启动踏车或每级负荷增加时稍有等张运动。分级运动试验是在连续心电图监测下，从低负荷开始逐渐分级增加负荷量，以更科学的方法因人而异确定总负荷量及运动终点，并能人为地控制运动进程，是目前国内外广泛采用的运动试验方式。

1．基本设备 活动平板仪是可以随意调节运行速度和坡度的电动平板，以及供记录用的心电图仪及血压监测装置。随着计算机及机械装置的发展，目前所使用的先进成套设备已可随意设置程序，并可按程序全自动运行，包括目标心率计算，负荷量递增，按时记录心电图，定时测量血压，以及自动测量心电图改变，最终打出完整的报告。

踏车仪也称自行车功量计，可自动调节踏板阻力，控制运动负荷量。同时带有患者及监护者均可随时査看的转速表。心电图记录仪及血压监测仪也属必需。目前也已有全计算机控制的先进踏车试验仪。

关于计算机自动分析程序，目前市售的活动平板及踏车运动试验成套设备均提供了自动分析程序，采用信号平均叠加显示综合图形，自动测量判断。对医师总览运动全程，虽可有一定的帮助，但常有可能得出假阳性结果。为此，医师除了事先了解有关心电记录仪的采样率及滤波是否达到美国心脏病协会（AHA）的标准（0～100Hz陷波功频滤波，notched power line frequency filters）外，仍应仔细阅读实时记录的图形。1997年ACC/AHA《指南》认