通過心肺運動試驗初步探索左心室輔助裝置對終末期心力衰竭患者術后早期活動耐量的影響

陳志高，胡俊龍，王保才，孫俊杰，軒繼中，張曉雪，孟樹萍，趙亮，楊雷一，林松，程兆云（.阜外華中心血管病醫院成人心外一病區，河南 鄭州 0000；.阜外華中心血管病醫院成人心外科重癥監護室，河南 鄭州 0000；.阜外華中心血管病醫院麻醉科，河南 鄭州 0000；.阜外華中心血管病醫院體外循環科，河南 鄭州 0000；.阜外華中心血管病醫院康復中心，河南 鄭州 0000）

近年來左心室輔助裝置（left ventricular assist device， LVAD）在國內得到了迅速發展，是終末期心力衰竭患者最有效的治療手段之一［1］。心衰患者通過LVAD 植入手術延長了生存時間，更重要的是改善了生活質量，提高了運動能力并能夠恢復日常的學習、工作和生活，但目前國內尚缺乏對LVAD術后運動能力定量評估的研究。心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise test，CPET）是在心電圖運動試驗基礎上，加入呼吸成分監測，是活動耐量定量評估的一種手段，對心血管功能評估具有更好的敏感性、可重復性和準確性［2-3］，多項研究已經證實了CPET 在肺動脈高壓［4］、心力衰竭［5］和心臟移植［6］領域的重要價值。本文旨在通過對LVAD 患者術后早期心肺運動試驗參數進行分析總結，對這部分患者活動耐量進行定量評估，對心衰患者LVAD術后運動能力恢復的情況進行初步探索。

1 資料與方法

1.1 研究對象：回顧性分析2021 年10 月至2022 年10 月，于阜外華中心血管醫院接受LVAD 植入術的11 例終末期心力衰竭患者。11 例患者均接受深圳核心醫療公司生產的Corheart 6 左心室輔助泵，在LVAD 手術同時部分患者同期行冠狀動脈旁路移植術、主動脈瓣生物瓣置換術、二尖瓣成形術或三尖瓣成形術。記錄上述患者術前及術后超聲心動圖及實驗室檢查指標。術后早期即具備一定活動能力的患者在出院時接受CPET 檢查，出院時活動能力較差的患者在術后3 個月時接受CPET 檢查并記錄相關參數。

1.2 方法：CPET 使用德國耶格公司肺功能、12 導聯心電圖、無創血壓、氧飽和度和氣體交換測定的心肺運動系統一體機，每天嚴格分級多級定標后用于臨床患者檢查。所有患者行功率自行車運動試驗，同時記錄12 導聯心電圖、無創血壓、氧飽和度、各項肺通氣和氣體交換等指標。心肺運動試驗先記錄靜息狀態下3 ～5 min 數據，然后以60 次／min蹬車速率無負荷熱身3 min，根據患者年齡性別和估計的功能狀態預設電磁功率自行車功率遞增速率10 ～30 W/min，使患者在6 ～10 min 內達到癥狀限制性最大極限CPET。峰值耗氧量（Peak VO2）、VE/VCO2、VO2/VE 以每30 s 平均計算（其中VE 指潮氣量，VCO2指呼出氣二氧化碳含量，VO2指攝氧量），二氧化碳通氣斜率（VE/VCO2slope）采用從運動開始到呼吸通氣代償點的分鐘通氣量和二氧化碳排出量數據進行線性相關回歸計算得出。

1.3 統計學分析：采用統計軟件SPSS 22.0 進行統計學處理。Kolmogorov-Smimov 檢驗計量資料是否符合正態分布。正態分布計量資料以均數±標準差（±s）表示，偏態分布以中位數（四分位數間距）〔M（QL，QU）〕表示，計數資料以率或構成比（%）表示。計量資料組間比較采用獨立樣本t 檢驗和成對樣本t 檢驗。計數資料組間比較采用卡方檢驗。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 患者基本臨床資料：選取本院在2021 年10 月至2022 年10 月完成的11 例LVAD 患者，基本臨床資料見表1。患者以中年男性為主，體型中等，病因診斷主要為擴張型心肌病和心肌致密化不全，4 例患者術前需IABP 輔助維持循環。超聲心動圖提示這部分患者在左心室顯著擴大、射血分數明顯下降的同時，右心功能基本處于正常范圍。實驗室檢查提示NT-proBNP 顯著升高，但肝腎功能處于相對正常的范圍。所有患者術前均進行SWAN-GANZ 導管檢查，肺動脈壓力普遍升高，但經過積極的抗心衰藥物治療，CVP 處于較低范圍，容量負荷得到有效控制。

表1 患者基本資料

合并手術方面，由于終末期心力衰竭患者二尖瓣反流及三尖瓣反流十分常見，因此大部分患者在LVAD 同期進行了二尖瓣成形及三尖瓣成形手術。同時根據病因的不同，1 例患者進行了CABG 術，1 例進行了主動脈瓣生物瓣膜置換手術。臨床結局方面，1例患者圍手術期死亡，余11例患者存活良好。

2.2 LVAD 術后早期運動能力評估：活動耐量評估是LVAD 術后評估的重要方面，我們選擇通過癥狀限制性心肺運動試驗對這部分患者術后活動耐量進行定量評估。上述11 例LAVD 患者中，存活出院的10 例患者中，5 例患者在術后第30 天左右即進行了心肺運動試驗檢查，未進行檢查的原因主要是部分患者出院時體質較弱，考慮進行運動試驗存在風險。隨著患者術后體質的不斷恢復，所有10 例患者在術后3 個月的時候均進行了心肺運動試驗檢查。術后30 d 和術后3 個月相關臨床數據和主要心肺運動試驗參數對比見表2，具體每例患者主要心肺運動試驗參數見表3。

表2 LVAD 患者術后30 d 和3 個月對比（±s）

表2 LVAD 患者術后30 d 和3 個月對比（±s）

注：LVEDD 為左室舒末徑；LVEF 為左室射血分數；TAPSE 為三尖瓣環收縮期位移；Peak VO2 為峰值攝氧量；VE/VCO2 slope 為二氧化碳同期有效性斜率。

項目 術后30 d 術后3 個月 P生化指標（n ＝10）總膽紅素（μmol/L） 12.5±5.3 12.5±2.9 0.887血肌酐（μmol/L） 109.7±59.4 107.2±53.4 0.738 NT-proBNP（μmol/L） 4156.5±3470.4 2377.5±1781.3 0.023超聲心動圖（n ＝10）LVEDD（mm） 69.6±9.4 71.2±9.7 0.685 LVEF（%） 25.7±4.7 25.5±7.3 0.297 TAPSE（mm） 14.1±0.8 14.4±2.5 0.924 CPET（n ＝5）Peak VO2〔ml/（kg·min）〕 12.9±2.8 15.8±1.3 0.050 VE/VCO2 slope 42.6±6.3 31.7±6.6 0.001

表3 存活出院LVAD 患者心肺試驗參數

我們通過配對樣本t 檢驗對術后30 d 和術后3 個月主要超聲心動圖、生化和心肺運動試驗參數進行了對比。與術后30 d 相比，術后3 個月雖然左心室沒有顯著縮小、左心收縮功能沒有顯著提高，但NT-proBNP 顯著下降，也提示心臟容量負荷狀態得到了顯著改善。同時兩個時間段TAPSE 沒有顯著差異，也提示右心功能保持在相對正常的范圍。5 例患者的心肺運動試驗參數對比顯示，Peak VO2〔ml/（kg·min）〕和VE/VCO2slope 在術后3 個月時均得到顯著改善。部分術后30 d 不具備運動試驗檢查條件的患者，術后3 個月的心肺運動試驗參數也達到甚至接近正常范圍，具備了一定的活動耐量。

3 討 論

LVAD 是終末期心力衰竭最有效的治療手段之一［7］。活動耐量的改善是包括LAVD 在內的心力衰竭多種治療手段的最終目的。CPET 是評估心力衰竭患者活動耐量的金標準，與心衰患者的肺動脈壓力、右心功能等有顯著的相關性，且與預后明確相關，Peak VO2＞14〔ml/（kg·min）〕 和VE/VCO2slope ＜35 被認為是相對正常的活動耐量［5，8］。有研究顯示，LVAD 術后早期雖然心輸出量和血流動力學指標較術前有明顯改善，但活動耐量沒有明顯提高［9］。本研究數據也提示術后30 d 時，50%的患者尚不具備進行運動試驗檢查的能力，具備運動能力的患者VE/VCO2slope 均超過35，且只有40%的患者Peak VO2能超過14 ml/（kg·min）。

分析原因，終末期心衰通常表現出較高的全身血管阻力，外周血管床長期處于高阻力狀態，而PeakVO2與運動中乙酰膽堿依賴性血管舒張反應相關。LVAD 術后患者靜息或運動中交感神經張力仍然較高，這會進一步升高周圍血管阻力，從而限制了對骨骼肌的氧氣輸送，并導致PeakVO2減少。此外，骨骼肌含量和氧氣利用能力的異常是LVAD 術后運動能力受損的其他重要因素。慢性心衰會導致肌肉萎縮、線粒體密度降低、氧化能力降低，這些變化只能在LVAD 術后部分逆轉。同齡的不經常運動的健康個體相比，心力衰竭患者骨骼肌強度顯著降低，這與Peak VO2降低相關［10-11］。外周血管、骨骼肌功能不會在LVAD 術后即刻改善，但隨著術后時間的延長，心衰狀態的逐漸改善，康復鍛煉的不斷進行，LVAD 患者的活動耐量逐漸提高。本研究數據顯示了術后3 個月時，所有患者均具備了運動能力，絕大多數患者的Peak VO2和VE/VCO2slope 能改善至相對正常的范圍。

CPET 評估LVAD 術后活動耐量的恢復情況和預后密切相關。研究顯示Peak VO2＞12.8 〔ml/（kg·min）〕和VE/VCO2slope ＜34 的患者，有較高的撤除左室輔助泵的可能性［12］。因此，CPET 檢查對于LVAD 術后患者具有重要意義，是對心臟的功能學評估，能夠定量的分析并更加準確地反映患者的機體狀態，并對預后有一定的評估作用。

4 結 論

LVAD 是治療終末期心力衰竭的有效手段，能夠顯著改善心衰患者的活動耐量。CPET 是LVAD術后的重要檢查，對預后評估具有一定的意義。