心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)在冠心病治療及康復(fù)中的研究進(jìn)展

雷翔梨，郭文玲

目前，冠心病在我國(guó)臨床上十分常見(jiàn)，通常是由冠狀動(dòng)脈發(fā)生病變所致，可引起冠狀動(dòng)脈的狹窄或者阻塞[1-2]。由于生活習(xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)、遺傳等因素的影響，導(dǎo)致冠心病發(fā)生率逐漸上升，是造成中老年群體死亡的重要原因[3]。及早診斷和治療是降低死亡率的重要方式。再灌注治療是冠心病病人首要的治療方法，比如直接經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)。目前，PCI已經(jīng)成為國(guó)外及我國(guó)指南推薦首選治療方案。雖然本病診治技術(shù)日漸提高，但死亡率仍接近8%，尤其是合并高血壓、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等基礎(chǔ)疾病的老年病人更容易在住院期間死亡。一項(xiàng)發(fā)表于Lancet的研究顯示，2001年—2011年我國(guó)ST段抬高型心肌梗死(STEMI)病人行急診PCI比例從10.2%增加至27.6%，而院內(nèi)死亡率未見(jiàn)顯著降低[3]。 PCI術(shù)后仍有部分病人因嚴(yán)重左室重構(gòu)而發(fā)生急性心力衰竭、心律失常、心源性猝死等，從而導(dǎo)致病人死亡率增高。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise test，CPET)最初在20世紀(jì)80年代由國(guó)外Weber等學(xué)者提出，主要將其應(yīng)用在冠心病病人診療中，是一項(xiàng)重復(fù)性好、準(zhǔn)確、方便、無(wú)創(chuàng)的定量評(píng)估方法，以氣體交換作為核心指標(biāo)，同時(shí)評(píng)估呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)方面的情況，而且具有心電圖符合運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的特征。近幾年，CPET在發(fā)達(dá)國(guó)家得到較多應(yīng)用，在肺動(dòng)脈高壓、心力衰竭、冠心病等疾病診斷及病情評(píng)估中得到應(yīng)用，而且還應(yīng)用于手術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、術(shù)后效果評(píng)估等領(lǐng)域[4]。目前越來(lái)越多的醫(yī)院將CPET應(yīng)用于冠心病診治中，鑒于此，本研究從心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)在冠心病診斷篩查、指導(dǎo)治療、康復(fù)指導(dǎo)等方面進(jìn)行綜述，為臨床診治冠心病提供新思路。

1 CPET禁忌證及核心指標(biāo)

CPET利用運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中氣體交換情況衡量病人運(yùn)動(dòng)應(yīng)激程度。在氣體交換過(guò)程中，可同時(shí)測(cè)量血壓、心率、心電圖，并且氣體交換情況受到心血管系統(tǒng)的影響[5 ]。因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果與運(yùn)動(dòng)期間實(shí)際能量消耗有關(guān)，所以它在負(fù)荷遞增的運(yùn)動(dòng)中通過(guò)測(cè)定氣體交換將外呼吸和細(xì)胞呼吸聯(lián)系起來(lái)，反映人體的心肺功能狀態(tài)，為康復(fù)治療方案和運(yùn)動(dòng)處方的制定提供定量、安全和有效的保障[6-7 ]。

CPET的主要測(cè)試方法是運(yùn)動(dòng)，有以下情況者禁忌行CPET(絕對(duì)禁忌證)：①重度心肺功能不全、急性心力衰竭、急性冠脈綜合征早期以及不能配合的肢體障礙者[8]；②無(wú)法耐受運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)；③受試者存在心律失常，經(jīng)過(guò)藥物治療后未得到有效改善，導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)障礙；④合并心力衰竭，且處于失代償期；⑤存在房室傳導(dǎo)阻滯(Ⅲ度)[9]；⑥存在急性栓塞、甲狀腺功能亢進(jìn)、腎衰竭、感染等非心源性疾??；⑦在過(guò)往運(yùn)動(dòng)過(guò)程中曾表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)功能障礙，無(wú)法保證運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)順利進(jìn)行；⑧病人不能配合；⑨存在癌癥、骨關(guān)節(jié)病、白血病、甲狀腺功能亢進(jìn)等疾病。同時(shí)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中確實(shí)會(huì)有不良事件的發(fā)生，但發(fā)生概率極低。CPET中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)包括心律失常、無(wú)法呼吸、高血壓、低血糖、低血壓、摔傷和骨折、胸痛，甚至導(dǎo)致心搏驟停。在CPET之前一定要進(jìn)行詳細(xì)的病史問(wèn)詢(xún)和臨床評(píng)估，并在嚴(yán)格的監(jiān)護(hù)及救治環(huán)境下進(jìn)行，這樣才能盡可能規(guī)避或降低風(fēng)險(xiǎn)。

相對(duì)禁忌證：①受試者合并左主干狹窄；③重度狹窄性瓣膜病；③電解質(zhì)檢查結(jié)果紊亂；④高血壓病人血壓控制效果不良，即收縮壓>160 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或舒張壓>100 mmHg[10]；⑤心動(dòng)過(guò)速或過(guò)緩；⑥受試者存在心房顫動(dòng)，而且經(jīng)過(guò)藥物治療后心室率仍未得到有效改善。

該試驗(yàn)核心指標(biāo)主要包括如下指標(biāo)，①最大攝氧量(VO2max)和峰值攝氧量(peakVO2)：絕大多數(shù)的受試者無(wú)法達(dá)到這個(gè)平臺(tái)期，運(yùn)動(dòng)測(cè)試便會(huì)終止，因此，臨床上常將攝氧量(VO2)能達(dá)到的最高點(diǎn)即peakVO2代替VO2max。peakVO2影響因素包括年齡、性別、身高、體重、運(yùn)動(dòng)習(xí)慣等，個(gè)體差異大。②無(wú)氧域(anaerobic threshold，AT)：該指標(biāo)是指受試者在運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中能量損耗由有氧代謝到無(wú)氧代謝的臨界段，是受試者尚未發(fā)生無(wú)氧代謝的最高攝氧量[11]。與peakVO2相比，AT指標(biāo)更加有利于肌肉細(xì)胞中線(xiàn)粒體利用氧的能力。在A(yíng)T以下的負(fù)荷完全可以維持在有氧代謝范圍，因此，其通常用于肢體個(gè)體運(yùn)動(dòng)處方中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的推薦。③運(yùn)動(dòng)心率：運(yùn)動(dòng)心率反映病人的運(yùn)動(dòng)儲(chǔ)備功能。運(yùn)動(dòng)心率的增加最初是副交感活性的減退，之后則是交感活性的增強(qiáng)。最大預(yù)測(cè)心率=220-年齡(歲)。④運(yùn)動(dòng)血壓：如果在檢查期間受試者血壓增加較高，則提示病人日后發(fā)生高血壓風(fēng)險(xiǎn)較高[12-13]。⑤峰值代謝當(dāng)量：指受試者在檢查過(guò)程中所能忍受的最大運(yùn)動(dòng)量相對(duì)于能量代謝水平的倍數(shù)。⑥峰值氧脈搏：指受試者試驗(yàn)期間peakVO2與實(shí)時(shí)心率的比率，是衡量心肌缺血的重要指標(biāo)。

2 CPET在冠心病篩查診斷中的研究現(xiàn)狀

有學(xué)者以疑似心絞痛病人為研究對(duì)象，結(jié)果表明，CPET可以對(duì)運(yùn)動(dòng)性心肌缺血進(jìn)行有效預(yù)測(cè)[14]。已有學(xué)者對(duì)患有冠心病的病人進(jìn)行CPET測(cè)試，結(jié)果表明氧脈搏在冠心病診斷中具有一定的診斷效能，陰性預(yù)測(cè)值、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值分別為44.2%、87.3%，特異度、敏感度分別為83.2%、38.3%，提示氧脈搏對(duì)冠心病的診斷有一定作用，但作用不明顯[15]。有學(xué)者對(duì)有明顯冠狀動(dòng)脈病變(狹窄程度超過(guò)50%)的受試者行CPET檢測(cè)研究證實(shí)，通氣/二氧化碳生成斜率具有較高的預(yù)測(cè)診斷價(jià)值[16]。

結(jié)合大量臨床研究，現(xiàn)階段諸多學(xué)者用攝氧量對(duì)應(yīng)功率的做功效率、peakVO2占預(yù)計(jì)值的百分比等CPET相關(guān)指標(biāo)衡量心肌缺血程度及心臟功能，然而依據(jù)的診斷標(biāo)準(zhǔn)主要是參考Wasserman等建議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)內(nèi)心臟康復(fù)及運(yùn)動(dòng)心肺評(píng)估起步相對(duì)較晚，目前國(guó)內(nèi)尚未形成適合我國(guó)人群特點(diǎn)的參考標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，二氧化碳通氣當(dāng)量、心率/氧脈搏斜率比、峰值氧脈搏等應(yīng)用于冠心病病人診斷中[16]。由于受試者在試驗(yàn)期間只是依靠ST段、T波診斷心肌缺血，往往會(huì)致使負(fù)荷運(yùn)動(dòng)心電圖檢查診斷準(zhǔn)確率下降，產(chǎn)生較多的假陽(yáng)性，特別是女性受試者，而且較多負(fù)荷運(yùn)動(dòng)心電圖可能發(fā)生邊緣性變化[17]。也有研究結(jié)果表明，負(fù)荷運(yùn)動(dòng)心電圖診斷冠心病的敏感度及特異度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他指標(biāo)[18]。CPET試驗(yàn)?zāi)軌蛟缙诎l(fā)現(xiàn)冠心病病人氣體交換異常及運(yùn)動(dòng)水平下降，有助于診斷及評(píng)估預(yù)后效果。

3 CPET在冠心病指導(dǎo)治療及康復(fù)指導(dǎo)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

有研究表明， AT、VO2max等指標(biāo)越低提示受試者冠狀動(dòng)脈存在一定的問(wèn)題，而且水平越低，問(wèn)題越嚴(yán)重[19]。據(jù)報(bào)道，攝氧量對(duì)應(yīng)功率逐漸下降，及攝氧量、氧脈搏對(duì)應(yīng)時(shí)間逐漸提高，提示冠心病病人冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重，心肌缺血嚴(yán)重[20]。也有研究表明，冠心病病人持續(xù)使用14 d美托洛爾后肺功能無(wú)明顯變化，但是CPET試驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)在治療前后配對(duì)檢驗(yàn)對(duì)比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這提示CPET在評(píng)估冠心病病人療效中更具有敏感性[21]。這為冠心病的藥物治療提供了有用且敏感的觀(guān)察指標(biāo)，通過(guò)評(píng)估藥物療效可指導(dǎo)臨床醫(yī)生選擇有效的藥物。

外科手術(shù)可使藥物治療無(wú)效的冠心病病人獲益，降低病人死亡率，提高運(yùn)動(dòng)能力及生活質(zhì)量[22]。因?yàn)槭茉囌咴谶\(yùn)動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生類(lèi)似于術(shù)中應(yīng)激反應(yīng)，所以CPET較常規(guī)檢查更能預(yù)測(cè)病人對(duì)手術(shù)的耐受能力。據(jù)報(bào)道，如果手術(shù)前峰值功率男性不超過(guò)40 W，女性不超過(guò)25 W時(shí)，給予手術(shù)治療能夠取得一定的效果[23]。如果二氧化碳通氣當(dāng)量斜率低于30，提示手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低；當(dāng)二氧化碳通氣當(dāng)量斜率等于或者超過(guò)45，峰值耗氧量低于10 mL/(kg·min)，提示具有極高的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，不建議進(jìn)行手術(shù)[3]。

一些研究把心臟康復(fù)納入心臟二級(jí)預(yù)防中，而且將CPET試驗(yàn)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)處方制定、康復(fù)效果評(píng)估。CPET康復(fù)指導(dǎo)：指導(dǎo)病人采用自由體位進(jìn)行腹部呼吸訓(xùn)練。在病人胸部靜止?fàn)顟B(tài)下，將其左右手分別放置在胸部及腹部，對(duì)抗手在其吸氣時(shí)使腹部隆起，另一只手在其吸氣時(shí)擠壓腹部使其回縮，兩手力度由呼吸速度控制。吸氣需要用鼻吸至最大肺活量，而呼氣需要緩慢放至最小殘氣量。其中，呼吸時(shí)間需要達(dá)到吸氣時(shí)間的3倍左右。訓(xùn)練時(shí)間由起始的5 min逐漸增加至10 min左右，每日3次。吸氣肌訓(xùn)練后需根據(jù)病人的癥狀限制性CPET結(jié)果來(lái)制定心臟康復(fù)運(yùn)動(dòng)程序，主要包括以下幾種運(yùn)動(dòng)[ 24]，①有氧運(yùn)動(dòng)：選取的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型主要以快走及騎車(chē)為主；運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主要通過(guò)心率儲(chǔ)備法進(jìn)行評(píng)估，逐漸增加強(qiáng)度，每次增加10%，直至增加至80%的最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；病人自我感知?jiǎng)诶鄢潭炔捎肂org評(píng)分法進(jìn)行評(píng)估，病人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)時(shí)建議Borg評(píng)分在14分左右，每周5次，每次30 min。②抗阻訓(xùn)練：比如彈力帶、啞鈴等。選取Borg評(píng)分為12分左右作為抗阻訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度；運(yùn)動(dòng)肌群主要分為3部分(上肢肌群、下肢肌群、核心肌群)交替訓(xùn)練。訓(xùn)練每周3次，每次訓(xùn)練10個(gè)肌群，每次每個(gè)肌群訓(xùn)練2組，每組15次，兩組之間訓(xùn)練間隔1.5 min[ 25]。③放松訓(xùn)練：放松訓(xùn)練主要以靜態(tài)拉伸為主，以此來(lái)放松肌肉和減少訓(xùn)練后疼痛。拉伸部位主要以腿部肌肉、腰背部為主，拉伸期間病人保持正常呼吸，每個(gè)部位需要拉伸1.5 min[26]。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以身體有牽拉感為宜，而不應(yīng)該讓病人感到疼痛，每個(gè)動(dòng)作5次，每次持續(xù)10 min，且放松運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)與病人疾病嚴(yán)重程度成正比[27-28]。最后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該檢測(cè)病人心率、血壓等，并時(shí)常詢(xún)問(wèn)病人的內(nèi)心感受，若病人出現(xiàn)臨床癥狀(心悸、胸痛等)應(yīng)及時(shí)制止病人運(yùn)動(dòng)，并及時(shí)指導(dǎo)病人進(jìn)行呼吸調(diào)整，避免病人出現(xiàn)憋氣、產(chǎn)生Valsalva動(dòng)作[29]。

綜上所述，CPET具有便捷、重復(fù)性強(qiáng)、無(wú)創(chuàng)、應(yīng)用價(jià)值高等特點(diǎn)，隨著心臟康復(fù)的發(fā)展，作為心肺功能評(píng)估“金標(biāo)準(zhǔn)”的運(yùn)動(dòng)心肺評(píng)測(cè)系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展為小型化、簡(jiǎn)化設(shè)備的操作流程，做到易學(xué)易用，滿(mǎn)足不同階段病人的需求；與我國(guó)心臟康復(fù)及臨床緊密結(jié)合，跟上臨床發(fā)展的需求，不斷迭代升級(jí)。我國(guó)病人人數(shù)眾多，建立數(shù)據(jù)庫(kù)也是我國(guó)心臟康復(fù)的重要需求及努力方向。