特定患者人群心肺运动试验数据评估建议 EACPRAHA科学声明解读.docx

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特定患者人群心肺运动试验数据评估建议EACPRAHA科学声明解读

特定患者人群心肺运动试验数据评估建议（EACPR/AHA科学声明）解读

　　心肺运动试验（CPX）是一种可以通过测量气道内的气体交换而同步评估心血管系统和呼吸系统对同一运动应激反应情况的临床试验。

大量研究证实，CPX可以全面整体地检查从静态到动态心肺代谢功能，具有无创、客观定量和敏感等优点，是国际上评价心肺储备能力和心肺协调性水平的普遍且重要的临床检测手段。

但是相对于研究，CPX的临床应用远远滞后。

其中一个重要的原因是由于医生对于传统的CPX报告格式中的变量缺乏了解，难以指导其临床应用。

2012年EACPR/AHA发表的联合声明重新定义了检测变量，规定了报告格式，同时，根据临床研究证据，设计了特定的操作性强的数据分析流程。

近年来，关于CPX的研究逐年增多，2016年EACPR/AHA再次更新了上述声明，对于特定的科学问题进行了进一步阐述和推荐。

一、2012版不需要修订部分：

　　2012版联合声明中关于以下五种疾病的CPX数据分析流程不需要修改：

心力衰竭（HF），确诊或疑似肥厚型心肌病，确诊或疑似肺动脉高血压/继发性肺动脉高压（PH），疑似心肌缺血和疑似线粒体肌病。

因此临床医生可借鉴2012版声明诊断以上疾病的分析流程。

二、2012版需要修改的CPX通用报告格式及分析流程

1.关于通用报告格式的修改

　　2016年更新声明建议报告中增加运动潮气容量环与最大流速容量环的比较，以应用于识别由于呼气气流受限造成运动不耐受或呼吸困难等症状的可能。

推荐的报告格式中需要报告者判别受试者是否存在呼气气流受限。

由于并非每个CPX检测部门均有条件进行以上流速容量环的检测，2016年声明并未强行要求增加该数据的检测，但是鉴于该项检测在CPX数据解读中的重要意义，建议设备及人员允许的CPX检测部门尽可能完善此项检查。

2.关于针对不明原因的呼吸困难和慢性阻塞性肺疾病或间质性肺部疾病的数据解读流程

　　2012版联合声明中原有关于上述疾病的分析流程不变，2016版更新声明中增加了流速容量环的评估。

针对不明原因的劳力性呼吸困难，如果存在呼吸流速受限将进一步提示呼吸系统疾病导致的运动受限或呼吸困难的症状。

而对于绝大多数明确诊断慢性阻塞性肺病或间质性肺病的患者，CPX检查中会出现不同程度的呼气气流受限。

针对这部分患者进行流速容量环的检测可以量化呼气气流受限的严重程度，从而进行疾病严重程度的分层。

2016年版在不明原因劳力性呼吸困难的CPX分析流程附表中补充说明，若存在呼气气流受限，提示患者存在运动诱发的支气管痉挛。

针对慢性阻塞性肺病或间质性肺病的患者，若存在呼气气流受限，提示呼吸肌疲劳是引起运动受限的原因之一。

三、新增加的CPX适应症

1.CPX用于评估外科手术的围手术期和术后风险以及长期预后

　　研究表明，术前进行CPX检查可以为包括腹主动脉瘤修复，膀胱根部切除术，肝移植，肝切除，肺切除，减肥手术及结肠直肠手术的预后提供非常重要的信息。

2014年ACC/AHA发布的非心脏手术患者的围手术期评估和管理的指南中也推荐常规进行CPX检查（IIb类推荐，证据等级：

B）。

研究证实对于外科手术术后预后有明确指导意义的3个CPX变量是：

峰值摄氧量（VO2peak）;无氧阈时摄氧量（VO2－AT）和CO2通气当量斜率（VE/VCO2）。

　　应用CPX进行非心脏手术的术前评估时，数据解读流程是根据以上三个变量进行风险及预后分层：

根据VE/VCO2进行通气分级（分别以30,36及45为分界点分为4级），根据VO2peak进行Weber分级（分别以20,16及10mlO2·kg－1·min－1为分界点，分为4级），并根据VO2－AT，以11mlO2·kg－1·min－1为分界点，分为2级。

由于许多研究已经表明VO2－AT对于外科手术风险的评估具备重要的意义，2016版声明首次推荐VO2－AT用于外科手术术前风险评估和预后判断。

声明中指出，如果VO2－AT没有测出，要通过应用呼吸交换率是否≥1.0来判断受试者是否在CPX检查中充分配合,从而间接判定该次检查是否有效。

同时在应用CPX进行围手术期风险及预后分析时，还需评估CPX检查时的血液动力学指标、心电图、主观症状等。

若术前CPX检查显示VE/VCO2<30，VO2peak>20mlO2·kg－1·min－1,VO2－AT≥11mlO2·kg－1·min－1为,运动过程中血压升高、无持续性心律失常、ST 段变化，CPX检查终止原因为下肢肌肉疲劳，则该患者发生围手术期并发症的风险较小，预后较好。

反之，随着VE/VCO2数值的增加，VO2peak及VO2－AT的减少，患者围术期的风险随之增加，预后较差。

3.CPX用于评估瓣膜疾病和或瓣膜功能不全

　　左右心腔的瓣膜功能对有氧运动能力至关重要。

CPX可能对于多种瓣膜疾病都具有重要的意义，特别是通过测量VE/VCO2来明确肺血流动力学状态，通过检测有氧能力判断心输出量是否增加。

指南更新中着重强调了VE/VCO2在瓣膜病中的诊断价值。

　　对于无症状的严重主动脉瓣狭窄患者，欧洲心脏病学会/欧洲协会心胸外科指南规定，若与静息状态相比，运动中患者症状加重（推荐等级：

I）或血压较休息时降低（推荐等级：

IIA），推荐进行主动脉瓣置换术治疗（证据级别C）。

研究发现，VE/VCO2升高是症状严重主动脉瓣狭窄患者发生失代偿性HF或死亡的重要的预测因子。

CPX的某些参数变化与二尖瓣疾病/功能障碍有关。

运动诱发的二尖瓣反流（MR）患者的VO2peak明显降低，同时VE/VCO2明显升高。

Tanabe在健康人群、有症状的MR患者外科术前和术后分别进行了CPX检查，结果发现，与健康人相比，有症状的MR患者VO2peak显著降低，VE/VCO2升高。

　　外科手术后2－4天时，VO2peak并未恢复，而VE/VCO2虽然较术前明显下降，但仍明显高于健康人群。

Banning等人研究同样发现术后VE/VCO2及VO2peak的类似改变，但在10周随访时发现VO2peak较术前明显升高。

与健康人群比较，轻度至中度肺动脉瓣狭窄患者的VO2peak降低，VE/VCO2升高。

另一研究观察了肺动脉瓣置换前后CPX的变化，结果发现术后6个月VE/VCO2显著降低，而VO2peak没有升高。

　　目前研究表明，VE/VCO2可能是反映瓣膜疾病的严重程度、外科术后的功能改善程度以及预后的重要标志。

VO2peak也能部分反映瓣膜疾病的严重程度，但不是手术后即刻可以改善的指标。

因此2016版更新的声明中建议，瓣膜病患者的VE/VCO2<30属于正常范围，反之，大于30后，数值越高，疾病越严重，预后越差。

由于瓣膜病患者的VO2peak数值范围较广，因此在瓣膜病的数据解读中，推荐同时采用Weber分级及VO2peak占预计值的比例两项用于评估疾病严重程度及预后。

运动中收缩压（SBP）也是判断瓣膜病病情需要考虑的重要因素。

检查中SBP下降时的VO2和功率也需详细记载，对于疾病判断非常重要。

除了SBP，运动中ECG反应也是评估瓣膜病整体心脏功能障碍的重要指标。

4.CPX应用于明显健康个体

　　有氧能力是明显健康个体预测未来发生不良事件风险的最强的预测因素之一。

AHA2013年呼吁国家注册登记明显健康的有氧能力，并建立了全国范围内的注册数据库，并于2015年发表美国有氧能力的正常值。

而且，观察有氧运动时的生理反应可能会检测到潜在的异常情况，从而在发病前或发生不良事件前识别这种危险情况。

此时明显健康的个体是指缺乏医学诊断的个体，而不是真正健康同时心肺体适能较高的个体。

实际上由于不健康的生活方式、营养不均衡、超重及吸烟等因素及代谢紊乱的影响，美国大多数明显健康个体的心血管健康低于理想水平。

　　尽管如此，针对明显健康个体进行包括CPX在内的运动负荷试验测试仍未普及。

因此在临床推广前尚需更多的临床研究。

在目前研究的基础上，2016版指南更新推荐了明显健康个体CPX检查数据的解读流程。

由于健康人群的VO2peak波动范围较大，因此建议采用VO2peak占预计值得百分数作为有氧能力的主要评估指标。

通气效率的评估可以反映心肺系统的功能状态及偶联效应，因此如果出现异常，提示存在需进一步观察的亚临床病理生理改变。

2016版更新中指出EURO－EX研究中入组的510例有心血管危险因素但无心脏病病史的人群中有17％的受试者存在运动相关的震荡呼吸，这部分受试者的CPX检测出的有氧能力及气体交换效率明显较其余人群降低。

另外CPX检查过程中若出现异常的血液动力学或心电图表现，或者因心绞痛或呼吸困难终止试验的健康人群，应该临床进一步检查。

例如静息血压正常，但运动中血压异常升高的人群未来发生高血压的风险明显增加。

如果不具备气体分析设备，标准的运动负荷试验检测心率恢复、血液动力学、心电图及症状也能为健康人群的筛查提供有效信息。

　　综合分析，如果明显健康个体CPX检测得出VO2peak占预计比值超过100％，VE/VCO2<30，不伴有震荡呼吸，运动中血压随摄氧量增加成比例增加，心电图无持续性心律失常及缺血改变，1分钟心率恢复>12次/分，并且患者因下肢肌肉疲劳终止试验，则患者的有氧代谢能力正常，预后较好，反之随着相关指标的变化，提示健康个体存在异常运动反映及不良预后。

四、利用VO2－AT评价持续有氧运动耐力并制定个体化运动处方?

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　　2012年联合声明即建议检测VO2－AT，2016版更新中继续推荐，并将该指标列入外科手术术前评估流程。

专家建议应进一步研究该指标的临床意义。

目前认为，VO2－AT在评估个体对于持续有氧运动的耐受能力，并据此制定个性化运动处方方面将有较广泛的应用价值。

根据VO2－AT时对应的心率和功率制定运动强度，是制定运动处方的原则之一。

另外2016版更新再次强调确定无氧阈一定要规范准确。

五、有潜在价值的CPX变量

　　2016版更新声明中列举了几项有潜在临床应用价值的CPX变量。

由于这些变量尚缺乏明确的正常范围，或者是双值或多值变量，同时论证其临床应用价值的研究有限及结论不完全同意，本版更新中没有把这些变量纳入分析流程。

1.氧摄取效率斜率（OUES）：

　　OUES是摄氧量与通气量对数的比值，其研究开始于1996年，目前集中在探讨OUES在心衰患者中的应用价值。

研究表明，心衰患者OUES明显低于非心衰患者，并且其数值与心衰严重程度呈正比，并且与心衰的预后相关。

运动训练及心脏移植术前后也可以应用OUES来评价临床疗效。

2.运动通气功率（EVP）

　EVP是峰值收缩压与VE/VCO2的比值。

有学者认为此变量可用于预测风险。

>3.5mmHg预示着临床风险高。

另外有研究表明EVP也可以反映心衰疾病的严重程度及潜在的病理生理改变。

EVP降低的患者更倾向于发生右心功能减退及肺循环血液动力学的恶化。

3.循环功率（CP）

　　CP由CPX无创测得，其中VO2peak代表心输出量，SBP代表平均动脉压力。

Cohen－Solal研究发现峰值CP是不良事件的最佳预测因子。

也有研究表明峰值CP是可以评估疾病状态的无创标志物。

5.无创检测心输出量

　　VO2peak与运动时心输出量的变化密切相关，因此常用VO2peak代表心输出量。

但是由于VO2peak受很多因素（如年龄、性别、肥胖及局部肌肉乏力等）影响，因此很多研究着重探讨通过无创检测心输出量来强化CPX对预后的预测价值。

新近研究表明无创测得峰值心输出量结合通气效率及VO2peak可以更准确的进行疾病危险分层。

心输出量可由CPX测得，生物电阻抗也是新型测定心输出量的方法。

六、应用CPX及超声多普勒联合评估

　　CPX和超声多普勒联合可以提供更完整更有价值的信息。

其中CPX可以对运动设计的主要脏器功能进行评价，重复性号，可以客观评估治疗疗效，可以提供非常重要的预后和诊断信息。

而负荷超声多普勒可以测量心脏的收缩和舒张状态，评价右心功能对运动的适应性改变，可以了解瓣膜疾病，也能提供预后和诊断信息。

二者联合最直接的优势就是可以测量心输出量，产生心脏功率（VO2/SBP）和心输出量【平均SBP*（每博输出量/60）*心率】。

这些变量与VO2同时比较，可以辨别是否存在外周氧摄取障碍以及心输出量受限。

　　某些存在运动诱发呼吸困难的受试者行CPX检查，可发现运动后VO2变化趋势从线性转变为平台。

通常推测这种现象是由于心脏的心输出量不能成比例增加，尤其是存在心肌缺血或者左室舒张功能严重减退的情况。

实际上，VO2增加与功率增加不匹配的情况也可能出现在运动受限或者找不到左室收缩功能减退或冠脉血供减少证据的个体。

最近研究显示136例活动性呼吸困难的心血管疾病患者中有26.5％存在ΔVO2/ΔWR曲线趋于平台期，并且这部分患者整体功能相关指标下降。

多因素分析发现影响VO2趋于平台期的因素包括运动中射血分数、运动诱发二尖瓣关闭不全、运动中收缩期三尖瓣水平移位、运动肺动脉压力以及运动心输出量。

　　约60％的EF保留性或不保留性心衰患者会发生肺动脉高压。

在左心疾病中，运动诱发二尖瓣关闭不全提示肺动脉高压，并提示不良预后。

如果同时存在RV－to－PC偶联，则预后更差。

后者可以通过超声多普勒检测肺动脉压力变化及三尖瓣水平移位来间接测得。

在特发性肺动脉高压患者中，负荷超声联合CPX检测发现VO2peak和运动中肺动脉压力轻度升高是疾病预后的独立预测因子。

以上结果提示超声多普勒测得的RV收缩功能在肺动脉高压患者的随访和疗效评估方面发挥重要作用。

近期发表的研究结果显示CPX联合负荷超声多普勒可以帮助判定心室功能正常的患者发生劳力性呼吸困难是由于EF保留性心衰引起还是高血压。

尽管CPX联合负荷超声多普勒具有如此广泛的应用价值，但是由于能够开展这两项检查的医疗机构较少，所以其临床应用收到一定限制。

七、CPX实施

　　2014年AHA曾发表科学声明阐述CPX可以由经过培训考试合格的健康领域从业人员代替内科医生来操作。

2016版声明支持CPX的操作者可以不局限于医生。

八、对于未来CPX研究的推荐

　　推荐继续询证医学的CPX研究，从而优化未来的临床推荐，指导患者的治疗和预后。

本声明更新中指出，目前关于CPX如何指导患者管理及临床决策尚缺乏研究证据。

另外任何特定的一个数据分析流程中CPX各变量发挥多大的作用尚无详细阐述，如果能够明确其所占权重，将有助于更客观的评价疾病的严重程度及预后。

另外本更新中出现的各CPX变量的临床意义尚需要进一步探讨。

2016版声明再次呼吁建立全国乃至国际的CPX注册登记制度，收集临床信息，随访临床结局。

九、总结

　　 CPX是一项临床应用征广泛并有较高价值的临床评估手段。

2012版联合声明及2016版更新结合临床证据制定了相关疾病及特定状态的数据分析流程。

但同时我们必须认识到，临床对CPX的应用还有很大的欠缺。

学术组织应承担起监督CPX实施，并及时更新数据分析流程的义务。