心肺運動試驗在慢性心力衰竭病人臨床康復中的應用

孟令波，張風林，徐玉麗，位 磊，韓玲玉，葛曉真

慢性心力衰竭是心血管疾病的主要死因。2018年中國心血管病報告顯示，我國心力衰竭病人約450萬人[1]。2003年我國抽樣調查顯示，成人心力衰竭患病率約為0.9%，且隨著年齡增加而增長，70歲以上老年人達10%以上；50%的心力衰竭病人生存期僅4年，嚴重心力衰竭病人1年生存率為50%[2]。隨著心力衰竭治療水平不斷提高，死亡率仍持續增加。如何延緩心力衰竭的進展并提高病人運動耐量及改善生活質量是心血管疾病的研究重點。目前，已將康復作為慢性心力衰竭病人Ⅰa推薦。本研究觀察心肺運動試驗(CPET)在慢性心力衰竭病人臨床康復治療中的應用。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2016年1月—2018年12月我院收治的慢性心力衰竭病人60例，隨機分為對照組和康復組，各30例。納入標準：符合美國紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級Ⅱ級或Ⅲ級；心力衰竭穩定30 d以上；心臟超聲顯示左心室增大，左室射血分數(LVEF)<45%。排除標準：發病2 d內急性冠脈綜合征；致命性心律失常；血流動力學不穩定的心力衰竭；高血壓控制不佳；Ⅲ度房室傳導阻滯；急性心肌炎和心包炎；有癥狀的主動脈狹窄；嚴重梗阻性肥厚型心肌病；急性全身性疾病；心內血栓等[3]。

1.2 研究方法 先制定表格詢問病史及體格檢查[年齡、性別、體質指數(BMI)、吸煙、基礎疾病、用藥情況、病程]。所有病人治療前行CPET、腦鈉肽(BNP)、6 min步行試驗(6MWT)、LVEF、心力衰竭生活質量(QoL)評分等。對照組給予常規治療；康復組根據CPET檢查結果制定康復治療計劃。

1.2.1 CPET方法 采用瑞士SCHILLER-CS200心肺運動測試系統及功率自行車進行CPET。運動負荷男性從300 kg/(m·min)起始，每3 min增加300 kg/(m·min)；女性從200kg/(m·min)起始，每3min增加200 kg/(m·min)。病人運動至自己極限時終止。測定病人運動前、運動中及恢復期最初 5 min內CPET參數，采用V-slope法確定病人無氧閾，無氧閾以L/min、mL/(min·kg)、%pred 3種不同單位表示；最大峰值運動時連續30 s平均攝氧量即為峰值攝氧量，峰值攝氧量以L/min、mL/(min·kg)、%pred 3種不同單位表示；峰值氧脈搏以mL/次、%pred 兩種不同單位表示；%pred=實測值/預計值×100%。應用CPET測量靜息及峰值心率、收縮壓、舒張壓等。根照美國食品和藥品管理局(FDA)標準化原則進行臨床試驗CPET數據分析[4-6]。

1.2.2 運動康復計劃

1.2.2.1 對照組 給予個體化常規康復治療。功率自行車以心率為標準確定運動強度：運動目標心率是最大預測心率(HRmax)，HRmax=220-年齡(歲)的65%～75%，即65%～75%HRmax[3]。每日運動40 min，先進行5 min準備活動。靶強度下運動30 min，最后進行5 min結束活動；每周運動6 d，以16周為1個療程。

1.2.2.2 康復組 給予個體化高強度康復治療。根據CPET結果制定個體化高強度運動康復計劃：功率自行車運動強度為無氧閾以上Δ50%功率，無氧閾以上Δ50%功率=[(無氧閾測定功率-功率遞增速率×0.75)+(極限運動測定功率-功率遞增速率×0.75)]/2[7]；每日運動40 min，先行5 min準備活動，靶強度下運動30min，最后進行5min結束活動。每周運動6 d，以16周為1個療程。

1.3 觀察指標

1.3.1 血漿BNP檢測 所有病人分別于治療前后采用美國Biosite公司的心力衰竭定量診斷儀及酶聯免疫吸附法試劑盒檢測BNP。

1.3.2 超聲心動圖測定 病人治療前后采用PHILIPS SONOS 7500型超聲心動圖，測定左房內徑及左室舒張末期內徑，計算LVEF。

1.3.3 6MWT 試驗在30 m長的封閉走廊進行，測量病人治療前后6 min內步行的最長距離。

1.3.4 QoL評分 采用明尼蘇達心力衰竭生活質量問卷表評定病人治療前后QoL評分。

1.3.5 不良事件 觀察兩組猝死、急性冠脈綜合征等嚴重不良事件發生情況。

2 結 果

2.1 兩組臨床資料比較 兩組性別、年齡、BMI、病程、病因(冠心病、瓣膜性心臟病、擴張型心肌病、高血壓性心臟病、其他心臟病)及用藥情況[利尿劑、洋地黃類強心藥、血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)、β受體阻滯劑]比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 兩組治療前后靜息及峰值心率、血壓比較(見表2)

表2 兩組治療前后靜息及峰值心率、血壓比較(±s)

2.3 兩組治療前后氧脈搏、BNP、LVEF、6MWT、QoL評分、無氧閾、峰值攝氧量比較 治療后，康復組氧脈搏、6MWT、BNP、LVEF、QoL評分、無氧閾、峰值攝氧量較治療前明顯好轉，且康復組優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。詳見表3～表6。

表3 兩組治療前后氧脈搏比較(±s)

表4 兩組治療前后BNP、LVEF、6MWT、QoL評分比較(±s)

表5 兩組治療前后無氧閾比較(±s)

表6 兩組治療前后峰值攝氧量比較(±s)

2.4 不良事件 研究過程中，兩組CPET檢查及康復治療過程中均未發生猝死、急性冠脈綜合征等嚴重不良事件。

3 討 論

慢性心力衰竭是各種心臟疾病導致心臟充盈和射血分數功能障礙，是各種心血管疾病的終末階段。治療心力衰竭藥物有較大的進步，但病人生活質量下降，死亡率升高。過去研究認為心力衰竭病人應休息，減少活動，以減輕心臟負荷，隨著心臟康復研究進展，心臟康復已成為改善慢性心力衰竭病人預后的二級方案，并成為Ⅰa類推薦的治療方案。國外對慢性心力衰竭運動康復的研究較早并已成熟，我國康復研究開展較晚，多數病人和部分醫生認識不足，對心臟康復的安全性和療效存在疑問。慢性心力衰竭的康復核心是制定康復治療方案，目前尚無統一的康復治療方案，制定康復治療方案的關鍵是運動強度，因人而異，因病而異，直接關系到康復治療的療效和安全。心臟康復的關鍵是運動處方的個體化及強度合適。

慢性心力衰竭病人運動康復處方的制定必須評估病人心肺功能、運動耐力等，根據這些參數制定個體化及合適強度的運動康復處方。CPET可動態監測心電指標、血壓、通氣氣體交換、氧飽和度等。CPET是根據運動-心-肺-代謝相偶聯的機制，通過測定靜息、運動、恢復階段的攝氧量、二氧化碳產生量等氣體交換指標及脈搏、血壓等循環指標，分別在靜息和癥狀限制性運動狀態下對呼吸、循環、代謝等多個系統的功能狀態進行綜合評定[8]。CPET可獲得動態數據，對臨床制定康復計劃具有重要的價值。CPET可測定心肺功能狀態，是評定慢性心力衰竭病人心肺功能的金標準。

本研究結果顯示，運動康復治療對慢性心力衰竭病人靜息及峰值心率、血壓均無明顯影響(P>0.05)。臨床通過測定無氧閾判斷病人運動耐力；峰值攝氧量可反映人體最大有氧代謝和儲備能力；氧脈搏可反映心臟每次射血的供氧能力。本研究結果顯示，治療后，康復組無氧閾、峰值攝氧量、氧脈搏較治療前明顯好轉，且康復組優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。提示高強度運動康復能有效改善病人無氧閾、峰值攝氧量及氧脈搏。

BNP是反映心功能的敏感指標，與慢性心力衰竭嚴重程度呈正相關，并廣泛應用于臨床[9]。本研究結果顯示，治療后，康復組BNP較治療前明顯好轉，且康復組優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)。提示高強度運動康復可改善病人BNP。

LVEF在臨床上廣泛用于左心功能的測定，具有穩定、可靠的優點。本研究結果顯示，治療后，康復組LVEF較治療前升高，且康復組高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。提示高強度運動康復可提高LVEF。

6MWT是一項臨床簡單易行的試驗，可評估病人心肺功能。本研究結果顯示，治療后，康復組6MWT較治療前延長，且康復組優于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。提示高強度運動康復能改善病人6MWT。

QoL評分是專門為慢性心力衰竭病人設計的，信度、效度在國內外得到證實。本研究結果顯示，治療后，康復組QoL評分較治療前好轉，且康復組優于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。提示高強度運動康復可降低QoL評分。

本研究根據CPET結果制定高強度、個體化運動康復處方，安全可靠，無嚴重不良事件出現；采用多種反映心肺功能的指標進行評估，結果提示高強度運動康復可改善慢性心力衰竭病人康復。說明慢性心力衰竭病人康復效果與運動強度相關，因此，制定合適的運動強度是安全有效的。

相關研究顯示，慢性心力衰竭病人經藥物與運動康復聯合治療后，運動康復治療組LVEF、6MWT、QoL評分均優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)[10-12]；運動康復治療組峰值最大心率、峰值攝氧量、運動時間均較對照組改善(P<0.05)[12-13]。Cahalin等[14]研究顯示，康復運動治療后慢性心力衰竭病人住院率下降28%。Sagar等[15]研究顯示，運動康復后慢性心力衰竭病人生活質量提高，死亡率降低。

有研究顯示，2 331例美國紐約心臟病協會(NYHA)心功能Ⅱ～Ⅳ級穩定慢性心力衰竭病人LVEF<35%，進行3個月的醫院運動監護中，1 159例病人中736例完成運動訓練計劃，雖然整個研究過程中，運動康復組30%的病人達到或超過目標運動時間，運動康復組6MWT、peak VO2及心肺運動試驗運動時間均得到改善(P<0.01)，證實慢性心力衰竭病人進行運動康復是安全、有效的[16]。

穩定的慢性心力衰竭病人給予正確的運動康復治療是安全有效的。2013美國心臟病學會基金會(ACCF)/美國心臟學會(AHA)心力衰竭管理指南、2014 年中國康復醫學會、2016 年歐洲心臟病協會(ESC)均明確推薦使用，運動康復的機制可能是有氧運動康復訓練可抑制左心室重構，改善心臟功能；改善血管內皮功能，增加冠狀動脈血流，減小外周血管阻力；增加骨骼肌線粒體和外周氧利用并降低交感神經張力等[17]。

綜上所述，根據慢性心力衰竭的病人CPET結果評估心肺功能，制定個體化、合適強度的運動康復計劃，可改善病人心肺功能，有利于臨床康復。