心肺运动试验的临床应用[1][2]

心肺运动试验具有多种临床适应症，涵盖广泛的专业和疾病。它是诊断、风险分层、运动处方、评估多种治疗干预（药物、经皮和手术）效果和预后评估的重要工具。图1显示了 CPET 的一些主要适应症。

图1. 心肺运动试验的一些主要适应症。

1.运动员评估

在无症状运动员中，CPET 对于检测亚临床心脏病很重要，尤其是在大师级运动员中，在评估基线功能能力、揭示年轻运动员的运动能力或评估不同方式的表现和训练监测时。CPET 可协助诊断过程和评估非特异性症状，例如劳力性呼吸困难、胸部不适或疲倦。事实上，在他们的运动生涯中，许多运动员可能会出现这些症状，病因可能是心脏、呼吸、肌肉甚至心理。

在运动表现方面，CPET 允许通过记录 VT 和相应的 HR 来规定运动处方。通过这种方式，这种方法有助于通过确定不同的训练区域来个性化训练强度：

区间 1：VT1 下方（轻度运动）

区间 2：VT1 和 VT2 之间（中高强度运动）

区间 3：VT2 上方（超高强度运动）

区域 4：对应于前面提到的 sprint 和工作。

此外，它在诊断训练超负荷方面起着重要作用，从而预防过度训练综合症。

2.心脏康复

应尽可能进行心肺运动试验，以对运动风险进行分层，开具运动处方，并量化心脏康复的训练益处。 CPET 是规定有氧运动的黄金标准，无论是中度连续训练（对应于两个 VT 之间的训练区），还是低强度（低于 VT1）和高强度（高于 VT2）训练间隔的间歇训练。更高的测试持续时间和 VO 值2VT 和峰值运动时的HR，以及较低的VE/VCO2值斜率是心脏康复计划的一些预期收益。

3.缺血性心脏病

在几种情况下，经典运动试验在冠状动脉疾病 （coronary artery disease， CAD） 诊断中的作用已逐渐被影像学检查所取代。CPET 可能会添加有用的辅助数据，例如 O2脉搏轨迹，可以提供与运动不耐受可能的缺血性原因一致的信息。此外，pVO2和工作速率在此设置中也可能有价值。

4.心肌病

对于疑似/确诊的肥厚型心肌病 （HCM） 患者，心肺运动试验是一种安全且有用的工具，可提供有关症状、严重程度和预后的信息，以帮助计划管理，并监测治疗效果。pVO₂还有助于区分与 HCM 相关的左心室肥厚 （LVH） 与其他形式的继发性 LVH，例如高血压心肌病、“运动员心脏”和 HCM 运动员。建议在这些情况下，pVO₂<84% 的年龄-性别预测 （AGP） 提示病理性 LVH。pVO₂>50 mL/kg/min 或 AGP 的 120% 被提议作为区分“运动员心脏”与 HCM 的标准。只有一小部分患有 HCM 的运动员达到 >100% 的 AGP pVO₂。CPET 提供的功能信息应与来自其他检查的数据相结合，以便在“运动员心脏”和心肌病之间进行适当的鉴别诊断。

尽管 CPET 在致心律失常性心肌病中的应用很少，但已被证明它是安全的，并且在考虑高级疗法（如心脏移植）时可能有助于风险分层。

5.心力衰竭

在射血分数降低的 HF 患者 （HFrEF） 中，pVO₂在预后分层中起着重要作用。然而，已经出现了与 pVO₂ 的预后效用相媲美的次极大运动气体交换变量。其中一些包含 VO₂/W 比（有氧效率），VE/VCO₂斜率（通风效率），VO₂在 VT1 处，氧摄取效率斜率 （OUES） 和 EOV。EOV 代表 HF 患者的强烈阴性预后参数。

2012 年 EACPR/AHA 科学声明提出了一个由 Arena 等人开发的多参数 CPET 数据表，通过提出适用于不同疾病的颜色编码解释表来迭代数字。使用 VE/VCO2 的 CPET 分数斜率 ≥34 （7 分），恢复体第 1 分钟 HR 衰减 ≤6 bpm （5 分），OUES ≤1.4 （3 分），静息 PETCO₂<33 mmHg（3 分）和 pVO₂≤14 mL/kg/min （2 分）已被证明比单独 pVO₂ 更能预测 HF 患者的移植/机械循环无支持生存期，总分 >15 分表示预后最差。使用此 CPET 评分有助于对 Weber B 级 （pVO₂16–20 mL/kg/min）分为低风险和高风险亚组。最新标准提出了两种不同的 pVO₂心脏移植的临界值取决于患者是否 （pVO₂≤14 mL/kg/min） 或不 （pVO₂≤12 mL/kg/min） 接受β阻滞剂处理 （Cl I， LOE B）;在 <50 岁的门诊患者中，pVO₂预期值的 <50%（Cl IIa、LOE B）。

国际心肺移植学会（ISHLT）指南指出了 VE/VCO₂ 的使用斜率 >35 作为在次最大 CPET 存在的情况下列出心脏移植的决定因素 （Cl IIb， LOE：C）。CRT 的存在不会改变当前的 pVO₂临界值推荐（Cl I，LOE：B）。射血分数保留的 HF （HFpEF）代表了全球大多数 HF 患者。这些患者在功能上可能非常有限，这种限制可以通过 CPET 客观量化。然而，由于 HFpEF 中的 CPET 发现对 HFrEF 患者不具有特异性，因此 CPET 在疑似 HFpEF 患者中的临床效用较低。CPET 可以帮助了解症状的性质和严重程度、病理生理机制以及经常限制老年 HFpEF 患者的非心脏合并症的影响。最后，CPET 也是强制性的，以正确为 HFpEF 患者开具运动处方，以纳入心脏康复计划。

6.心脏瓣膜病

在瓣膜病中，CPET 可以帮助揭示未报告的症状，了解机制的潜在症状，并更好地概述预后，这有助于更恰当地定义治疗时机。通气分类系统可能在检测肺压升高方面提供额外的信息，值越高表示瓣膜性心脏病越严重，预后越差。负荷超声心动图和 CPET 联合有助于确定二尖瓣狭窄患者运动不耐受的机制。这些患者表现出预期的运动诱发的PH，这可能导致过度通气和 VE/VCO₂斜率增加。此外，由于瓣膜狭窄，运动时心室充盈不足，脉搏停止增加。

目前的指南支持对无症状的严重主动脉瓣狭窄患者进行负荷试验。pVO₂男性 ≤19 mL/kg/min，女性 ≤15 mL/kg/min;或男性脉搏 ≤15 mL/beat，女性脉搏 ≤11 mL/beat，是中度至重度主动脉瓣狭窄患者死亡率的强预测指标，无论他们是否接受主动脉瓣置换术。

7.肺动脉高压

在评估确诊或疑似 PH 诊断的患者时，CPET 可用于阐明运动不耐受的潜在病理生理机制、评估 PH 的严重程度、量化对治疗的反应以及对死亡风险进行分层。

PH 的病理生理学特征是由于右心室后负荷增加导致 CO 储备减少，以及由于通气效率明显低下导致生理死腔增加。由于 CO 储备有限，pVO₂、O₂ 脉搏和 VO₂/W 比值等变量会异常降低。同样，运动时 VE、VE/VCO₂ 和 PETCO₂ 的显著变化也反映了 PAH 所特有的通气效率受损。

8.先天性心脏病

在先天性心脏病 （CHD） 谱系中进行 CPET 是安全的，不仅可以进行风险分层，还可以协助决定手术或经皮干预的时间，以及运动咨询和训练。CHD 中报道最多的 CPET 发现是 pVO₂ 降低、早期 VT1、HR 钝性增加、潮气量增加减少和 VE/VCO₂ 斜率增加。作为一般准则，建议在存在严重去饱和 （SpO₂≤80%）时伴有严重低氧血症的症状和体征。然而，有关紫绀型 CHD 的具体建议的数据有限。在进行 CPET 时，右向左分流可表现为全身动脉饱和度下降或恶化、VE 增加，通常与 PETCO₂ 突然下降以及 PETO₂、RER 和通气当量同时增加有关。

9.呼吸系统疾病

在慢性阻塞性肺疾病（COPD）的治疗中，心肺运动发挥着重要作用。COPD患者常伴有呼吸困难、运动耐力下降等症状。通过心肺运动训练，可以有效改善患者的肺功能，增强呼吸肌力量，提高运动耐力。研究表明，规律的心肺运动训练能够显著减少COPD患者的急性加重次数，改善生活质量。在临床实践中，通常采用中等强度的有氧运动，如步行、骑自行车等，结合呼吸肌训练，以达到最佳治疗效果。

对于哮喘患者，心肺运动同样具有重要的治疗价值。虽然运动可能诱发哮喘发作，但适当的心肺运动训练能够提高患者的运动耐力和肺功能，减少哮喘发作频率。在临床应用中，通常采用间歇性运动训练，结合药物控制，逐步提高运动强度。同时，运动前的充分热身和运动后的放松也至关重要，以降低运动诱发哮喘的风险。

在间质性肺病的治疗中，心肺运动同样显示出良好的应用前景。这类患者常伴有进行性呼吸困难和生活质量下降。通过心肺运动训练，可以改善患者的肺功能，提高运动耐力，缓解呼吸困难症状。临床实践中，常采用低强度、长时间的有氧运动，如步行、游泳等，结合呼吸肌训练和氧疗，以达到最佳治疗效果。值得注意的是，间质性肺病患者的心肺运动训练需要在严密监测下进行，以避免过度疲劳和缺氧。

参考文献

[1]蒋玲玲,郑宏超.心肺运动试验的临床应用[J].中国实用医药, 2019(13):3.DOI:CNKI:SUN:ZSSA.0.2019-13-099.

[2]Dores H, Mendes M, Abreu A, et al. Cardiopulmonary exercise testing in clinical practice: principles, applications, and basic interpretation[J]. Revista Portuguesa de Cardiologia, 2024.