心肺运动试验初学者九图解读指南

 新闻资讯     |      2022-09-22 15:05:26

心肺运动试验(CPET)是对静息和运动状态下心肺系统的一种动态、无创的评估.CPET有助于风险评估、确定可优化的共病以及围术期方案的制订。无氧阈、峰值耗氧量(peak O2 consumption, VO2peak)和二氧化碳通气效率等CPET衍生指标的不足与术后不良结局相关。运动的正常生理反应是心率、每搏输出量、潮气量和通气频率的特征性增加。本文采用系统方法,明确九图解读,并将其用于确定心脏和呼吸功能受限。

 

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“正常”九图如图1所示,从左上到右下编号为1-9。心血管系统由第2、3和5图表示;通气由第1、4和7图表示;而第6、8和9图显示通气/灌注关系。

 

重要的是要认识到“正常”的CPET九图,并了解常见的异常模式。我们建议在解释九图时提出一系列的九个问题。

 

1. 测试是否尽最大努力?

明确受试者CPET停止的原因。患者是否达到“最大努力程度”,也就是说,由CPET得出的AT和VO2peak是否有效,或者试验是否因肌肉骨骼疼痛、低血压、心律失常、下肢跛行、ST段压低或心胸痛等其他原因终止?“最大努力”有多种定义,如:

(i) 达到预计功率的80%以上。预计功率根据受试者的身高、体重、年龄和性别进行计算。九图中第3图显示运动中功率以黑线表示,并呈线性增长。

(ii) 达到预计最大心率的80%以上,预计最大心率=(220-年龄)次/分。心率在九图中第2图中以深红色曲线表示,深红色区域代表年龄预计最大心率的80-100%。

(iii) 如九图中第8图所示,RER(VCO2/VO2)大于1.15。

 

2. 九图中第3图中的VO2peak是什么?

在运动强度递增的过程中,VO2通常与功率平行,线性增加。VO2max是CPET过程中,健康年轻人在某一特定运动中达到的最大VO2。不过,年老体弱、健康状态不佳或存在共病的受试者通常达不到VO2max。CPET实际记录的VO2peak为测得的最高VO2,通常也是测试终止时的VO2

 

3. VO2-功率关系正常吗?

当功率自行车阻力增加时,受试者的耗氧量通常以10ml/min/W的速率增加。VO2(以红点曲线表示)的增加应与功率(以黑色曲线表示)的增加平行,如九图中第3图所示。            

 

4. 能够确定AT吗?

AT是指肌肉对氧气的需求超过心肺系统供应氧气的能力。肌肉细胞将开始通过无氧代谢产生ATP,这个过程产生乳酸。乳酸需要循环中碳酸氢根的缓冲,从而产生更多CO2。大多数受试者为第5图中CO2与O2不成比例增加的那一点就是AT。用“V-slope”法确定AT最简单。在第5图中画2条与VCO2与VO2关系曲线相交的直线,见图2。初始阶段,VCO2与VO2以相同的速度增加,AT后CO2增加速度超过O2,使得第二条直线的斜率更大。两条直线相交点的VO2即为AT。在VCO2突然增加不太明显的情况下 ,也可以用其他指标确定AT,如第6图中氧通气当量(VE/VO2)和二氧化碳通气当量(VE/VCO2),AT为VE/VO2开始上升而VE/VCO2保持不变或轻微下降的点,见图2。这是因为AT后,VE与VCO2成比例增加,而与VO2不成比例增加。           

 

5. 如果能够确定AT,AT时VO2是多少?

如上所述,AT是VCO2与VO2曲线斜率增大的一点对应的VO2。AT<10.2ml/kg/min的受试者围术期并发症风险增高(见图2)。

 

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6. 心率(HR)反应正常吗?

随运动强度增加,HR的正常反应是呈线性增加,如九图中第2图所示。停止运动后,心率迅速下降。心率增加主要使得心输出量增加,一些控制心率的药物(β受体阻滞剂)会降低机体HR对运动的反应,导致变时功能不全。

 

7. 氧脉搏随着运动而增加吗?

氧脉搏是VO2除以心率,代表每搏输出量和动静脉血氧含量差的乘积。可以在九图中第2图观察到,且可被视为每搏输出量的替代指标。氧脉搏应在运动开始时上升,然后慢慢达到最大预计值平台。       

 

8. 存在通气受限吗?

运动中正常的通气反应是,在运动强度达到AT之前VE呈线性增加,随后由于CO2产生增加的驱动,VE不成比例快速增加。健康个体通气能力充足,运动不会受通气的限制。然而,阻塞性或限制性肺疾病患者的运动能力可能受通气限制。正常情况下,VE不超过MVV的80%,实测MVV显示在九图中的第7图,是一条绿色点状垂直线。另外,运动中SpO2应始终大于95%,并记录在九图的第9图中。

 

9. 是否存在心电图变化?

在CPET期间,连续记录心电图,间歇测量NIBP,CPET报告中应包含所有异常情况。运动中心肌缺血可能产生特征性的心电图改变:2个相邻导联ST段压低1mm,或1个导联ST段压低2mm,T波倒置,左或右束支传导阻滞,或运动诱导的心律失常。

 

 

本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理,转载请注明出处和作者。

 

原文

Chambers DJ, Wisely NA.Cardiopulmonary exercise testing-a beginner’s guide to the nine-panel plot. BJA Educ, 2019, 19(5): 158-164. doi: 10.1016/j.bjae.2019.01.009 

杂志全称BJA education

来源于:心脏康复网