CPET客觀定量評估慢性心力衰竭病人心肺功能及預后的臨床價值

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2025.14.020

ClinicalValueofCETintheObectiveandQuantittieAssesmentofCardoulmonaryFunctionandPronosisiPatitswithConi

HeartFailure

Alimujiang·Abulaiti

Keywordschronic heart failure;cardiopulmonary exercise testing;cardiopulmonary function;prognosis摘要目的：分析心肺運動試驗（CPET）客觀定量評估慢性心力衰竭（CHF）病人接受心臟康復后心肺功能變化及預后的價值。方法：選取2022年7月—2023年5月我科收治的70例CHF病人，所有病人均接受CPET指導下心臟康復治療。比較康復前、心臟康復1個月后、心臟康復3個月后CHF病人整體心肺功能變化。隨訪病人6個月預后情況（包括再發心力衰竭入院和心源性死亡），分析各參數變化與預后的關系。結果：康復1個月后、3個月后，CHF病人峰值攝氧量（ v_O2peak） 、無氧閥下攝氧量（ VO₂ AT）峰值氧脈搏（PeakVO/HR）、峰值功率（ Wat_peak） 、氧通氣效率峰值平臺（OUEP）、用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）和最大通氣量（MVV）均高于康復前，且心臟康復3個月后相關參數均高于心臟康復1個月后（ Plt;0.05 ）。隨訪6個月，70例CHF病人再發CHF入院19例，心源性死亡5例，不良事件發生率為 34.29%（24/70） 。心臟康復1個月后、3個月后，預后良好組與預后不良組 VO_2peak，VO₂AT 變化幅度比較，差異有統計學意義（ Plt;0.05 ）。心臟康復3個月后， VO_zpeak，VO₂AT 評估CHF病人預后不良的受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）均 gt;0.70 ，預測效能較好； VO_2peak，VO₂AT 的最佳截斷值分別為 21.36mL/（min?kg） 、 16.87mL（min?kg） 。結論：CPET可客觀定量評估CHF病人整體心肺功能水平，通過CPET參數可判定病人不良預后。

慢性心力衰竭（chronicheartfailure，CHF）是由于心功能障礙導致心臟泵血異常所致的綜合征，是所有心血管疾病的嚴重和終末期表現，病人主要臨床表現為運動耐受能力下降和慢性心肺功能降低，終末期心力衰竭病人5年死亡率超過 50%^[1-2] 。心肺運動試驗（cardiopulmonaryexercisetesting，CPET）為一種無創、客觀、可定量反映心肺代謝及整體功能的檢查手段，可對心肺運動期間呼吸、循環、血液、代謝等多系統功能的連續動態變化進行整合分析[3。相關研究顯示，CPET可作為一種評估手段，預測病人預后[4]，并協助醫生制定個性化的心臟康復方案[5，指導病人進行有氧運動，有助于改善運動耐力和生活質量，降低再住院風險，改善臨床預后。本研究旨在分析CPET指導下綜合心臟康復前后慢性CHF病人整體心肺功能變化及預后的價值，以期為CHF的臨床診療工作提供參考。

1資料與方法

1.1 研究對象

選取2022年7月一2023年5月我院收治的70例紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級Ⅱ級或Ⅲ級的CHF病人。本研究符合《赫爾辛基宣言》準則與要求，經過醫院倫理委員會審核通過［編號：2025倫審字（5）號]。

納入標準：符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》7的診斷標準，經住院治療病情基本穩定；接受住院和門診心臟康復；病人知情同意，并自愿參與本研究。排除標準：合并嚴重疾病或并發癥，如惡性腫瘤、嚴重感染等；聽力、視力障礙或思維不清，有精神疾病史；合并肢體功能障礙性疾病。

1.2 CPET評估

1.2.1 CPET質控

采用德國Ergoline心肺運動測試系統，測試前進行氣體容量定標、高中低三流速定標、空氣校準 .0₂ 和CO₂ 兩點式系統自身定標及代謝模擬器定標，均質控通過合格。

1.2.2 CPET檢測及數據分析

病人在CPET檢測前完成肺功能檢測及靜息心電圖檢查，之后在功率自行車上依據操作標準規范[8。運動方案采用Ramp方案，先在功率自行車上進行無負荷熱身 3min ，控制速度 55～65 r/min。熱身完成后，運用連續遞增功率方案完成癥狀限制性極限CPET（當腿酸乏力或出現呼吸困難、胸痛、頭暈、惡心等癥狀時停止）：根據年齡、性別和預估功能狀態等選擇 20～40W/min 的遞增功率，使病人在 6～10min 內達到癥狀限制性極限狀態，獲得最大負荷功率，控制速度 55～65r/min 。最后是 5～10min 的恢復期，控制速度 30～40r//min ，全程嚴密監護心電、血氧飽和度、血壓、氣體交換情況等。記錄峰值攝氧量（peakmaximum oxygenuptake，VO_2peak 、無氧閥下攝氧量（ VO₂ anaerobicthreshold，VO₂AT） 、峰值氧脈搏（peak oxygen pulse， PeakVO₂MR） 、峰值功率（peakwork rate， Watf_peak ）、攝氧通氣效率峰值平臺（oxygen uptake efficiencyplateau，OUEP）、用力肺活量（forcedvitalcapacity，FVC）第1秒用力呼氣容積（forcedexpiratoryvolumein1second，FEV1）、最大通氣量（maximumvoluntaryventilation，MVV）。

1.3心臟康復干預

所有病人完成院內I期康復， 3～6 個月 24～36 次門診Ⅱ期康復，部分病人堅持Ⅲ期居家康復。

1.4預后

70例CHF病人病情穩定出院后隨訪6個月。采用門診復診或電話隨訪的方式進行，出院后 1～3 個月隨訪頻率為每2周1次，病情穩定后，隨訪頻率改為每1個月或2個月1次。統計預后不良發生情況[9，包括再發CHF人院和心源性死亡，根據預后情況將病人分為預后不良組和預后良好組。

1.5 統計學處理

采用SPSS22.0統計學軟件進行數據分析。符合正態分布和方差齊性的定量資料以均數士標準差 表示，兩組間比較采用兩樣本獨立樣本t檢驗，組內不同時間比較采用重復測量方差分析；定性資料以例數、百分比 （%） 表示，采用 x² 檢驗。以 Plt;0.05 為差異有統計意義。

2結果

2.1 CHF康復不同時間CPET參數比較

康復1個月后、3個月后，CHF病人 VO_2peak，VO₂AT ，、PeakVO2/HR、Watpeak、OUEP、FVC、FEV1和MVV均高于康復前，且心臟康復3個月后上述參數均高于康復1個月后（ Plt;0.001 ）。詳見表1。

表1CHF康復不同時間CPET參數比較

注：與康復前比較， ① Plt;0.05 ；與康復1個月后比較， ② Plt;0.05 。

2.2 預后

隨訪6個月內，70例CHF病人再發CHF入院19例，心源性死亡5例，不良事件發生率為 34.29% （24/70）；其中預后不良組24例，預后良好組46例。

2.3不同預后CHF病人不同康復時間CPET參數變化預后良好組與預后不良組心臟康復1個月后、3個月后 VO_2peak 、 VO₂ AT、 PeakVO₂/HR ） Watf_peak 、OUEP、FVC、FEV1和MVV均較康復前增加，差異無統計學意義 Pgt;0.05 ；預后良好組與預后不良組 VO_2peak，VO₂ AT變化幅度比較，差異有統計學意義（ ?∠0.05） 。詳見圖1。

圖1不同預后CHF病人不同康復時間CPET參數變化（A為 VO_2peak ;B為 VO₂ AT;C為 PeakVO₂/HR ；D為 Watt_peak ;E為OUEP;F為FVC；G為FEV1；H為MVV。與康復前比較， ^?Plt;0.05 ）

2.4心臟康復3個月后CPET參數評估不良預后的臨 床價值

將CHF病人心臟康復3個月后CPET參數作為檢測變量，將預后作為狀態變量（預后不良 =1 ，預后良好 =0 ），繪制受試者工作特征（ROC）曲線，結果顯示，心臟康復3個月后 VO_2peak，VO₂ AT評估CHF病人預后不良的ROC曲線下面積（AUC）均 gt;0.70 ，預測效能較好。詳見表2、圖2。

表2心臟康復3個月后CPET參數評估CHF病人預后的臨床價值

圖2心臟康復3個月后CPET參數評估CHF病人預后的ROC曲線

3討論

CHF是由于心臟的收縮功能和（或）舒張功能障礙，不能將靜脈回心血量充分排出心臟，導致靜脈系統血液淤積，動脈系統血液灌注不足，從而引起心臟循環障礙綜合征，是心血管疾病的終末期表現。CHF的治療手段不斷創新，新型藥物包括血管緊張素受體腦啡肽酶抑 制劑（angiotensin receptor-neprilysin inhibitor，ARNI）、鈉-葡萄糖共轉運蛋白2抑制劑（sodium-glucosecotransporter2，SGLT-2），器械包括左室輔助裝置、人工心臟等，均可一定程度提高CHF病人生存率，但目前仍存在發病率高、致殘率高和死亡率高等特點。心臟康復有助于改善CHF病人生活質量和預后，已成為CHF治療的重要手段之一。有研究表明，CPET指導下的心臟康復能顯著提高冠心病病人運動能力及對有氧運動的耐受力[，但在CHF病人中的研究相對較少。

CPET可指導心臟康復運動，旨在強調運動時外呼吸和細胞呼吸耦聯，使人體心肺代謝功能的相互配合，進而實現氣體交換，可綜合心、肺及運動之間的整體調控，通過記錄客觀參數，全面評估心肺整體功能，反映受試者的最大運動能力，評價心臟儲備功能和運動耐力。本研究結果顯示，接受心臟康復1個月后、3個月后，入組CHF病人 VO_2peak，VO₂ AT、PeakVO/HR、WattpeakOUEP、FVC、FEV1和MVV均高于康復前，且康復3個月后上述參數均高于康復1個月后，與既往研究結果[11-12]相近，證實了CPET指導心臟康復運動對心肺功能的改善效果。

相關研究指出， VO_apeak 可作為CHF風險分層的參考指標[1314]。 VO_apeak，VO₂ AT、PeakVO/HR、Watpak、OUEP、FVC、FEV1和MVV均為CPET的常見參數，其中 VO_2peak 指最大癥狀限制性心肺運動試驗測定的最大耗氧量，與心功能循環狀態密切相關，可反映心功能循環狀態，常用于評估心力衰竭病人的預后。 VO₂ AT指運動負荷增加到一定量后，組織對氧的需求超過循環提供的供氧量，標志著無氧代謝的開始，可反映受試者的有氧運動能力， VO₂ AT越低提示心功能越差。臨床將 VO_2peak 、VO₂ AT聯合判斷心力衰竭病人的心肺功能和運動耐力[15]。PeakVO2/HR是最大氧脈搏， Watt_peak 是人體進行有氧運動時達到的最大強度，也是評價心血管健康狀況的重要指標之一。OUEP是攝氧效率平臺，既往研究顯示，OUEP可從呼吸、循環、代謝等方面客觀定量評估機體整體功能狀態[16]。FVC指用力肺活量，是測定呼吸道有無阻力的重要指標，FEV1是最大深吸氣后做最大呼氣，最大呼氣第1秒呼出的氣量的容積，MVV是最大自主通氣量，既往研究顯示，FVC、FEV1越高提示病人肺功能越好[17]。

本研究結果顯示，隨訪6個月，70例CHF病人再發CHF人院19例，心源性死亡5例，不良事件發生率為 34.29% ；預后良好組與預后不良組心臟康復1個月后、3個月后 VO_2peak 、 VO₂ AT、PeakVO2/HR、Wattpeak、OUEP、FVC、FEV1和MVV參數較康復前均有增加，差異無統計學意義（ Pgt;0.05 ；預后良好組與預后不良組VO_2peak，VO₂ AT變化幅度比較，差異有統計學意義（ Plt; 0.05）。CHF病人預后不佳，CPET指導心臟康復運動對CHF病人預后有一定的改善效果。進一步分析CPET具體參數與預后的關系，本研究將心臟康復3個月后差異有統計學意義的變量納入，并繪制了ROC曲線，結果顯示，心臟康復3個月后CPET參數 VO_2peak 、VO₂ AT評估CHF病人預后不良的AUC均 gt;0.70 ，預測效能較好。提示CPET參數檢測可協助臨床醫師預測CHF病人不良預后的風險，與既往研究結果[18]一致。 VO_2peak，VO₂ AT可協助預測不良事件發生，指導醫務人員和病人重視治療和康復。

綜上所述，CPET可客觀定量評估CHF病人整體心肺功能水平，通過CPET參數可判定病人不良預后。

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（收稿日期：2024-01-18）

（本文編輯 薛妮）