心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn) PPT

1、心臟康復(fù)區(qū)心臟康復(fù)區(qū) 郭蘭郭蘭心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)概述運(yùn)動(dòng)生理基礎(chǔ)重要指標(biāo)的解讀臨床應(yīng)用新應(yīng)用22022-3-15CPX (Cardiopulmonary Exercise Testing 或 CPET)通過(guò)測(cè)量氣道內(nèi)氣體交換同步評(píng)估心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)對(duì)同一運(yùn)動(dòng)應(yīng)激的反應(yīng)情況。在一定功率負(fù)荷下測(cè)出 VO2及VCO2等代謝指標(biāo)、通氣指標(biāo)及心電圖、心率、血壓變化。不同于一般的只是單純觀察心電圖ST-T的變化和/或心律變化的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)；也不同于靜態(tài)肺功能。CPX更能全面客觀評(píng)價(jià)心肺功能儲(chǔ)備和功能受損程度引自心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的原理及其解讀病理生理 及臨床應(yīng)用 Wasserman K主編，文富強(qiáng)主譯引自

2、心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的臨床應(yīng)用 黃思賢，譚新洪主編2022-3-153 肺-心-活動(dòng)肌群偶聯(lián)機(jī)制（參考Wasserman K）吸入吸入O2運(yùn)送運(yùn)送O2消耗消耗O2肺肺循循環(huán)環(huán)外外周周循循環(huán)環(huán)大氣線粒體生理生理 反應(yīng)：反應(yīng)：VT RR SV HR QCO2 QO2外呼吸內(nèi)呼吸42022-3-15呼出呼出CO2排出排出CO2生成生成CO2Wasserman K: 單獨(dú)給心或肺增加負(fù)荷是不可能的，所有的運(yùn)動(dòng)均需要心臟功能和肺臟功能的協(xié)調(diào)，以及外周循環(huán)和肺循環(huán)的協(xié)調(diào)作用來(lái)完成生存和工作所需要的氣體交換作用。即外呼吸-細(xì)胞呼吸正常耦聯(lián)，肺-心-活動(dòng)肌群。運(yùn)動(dòng)時(shí)相應(yīng)的生理過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)相應(yīng)的生理過(guò)程VO2(為安靜時(shí)6

3、倍)： C.O. = HR SV血流重新分布，肺部血流，動(dòng)-靜脈氧差VE，VD，VT ，正常V/Q比許多疾病限制了V/Q：肺部疾病：COPD心臟疾?。篊HFEssentials of cardiopulmonary exercise testing. Champaign, : Human Kinetics; 199652022-3-151.反映運(yùn)動(dòng)耐量以及心功能的指標(biāo) VO2max、VO2/kg max、 VO2/kg AT、MET、VO2/HR max、 HRR max、R(呼吸商)、RQ以及VO2/W 等2.反映通氣功能的指標(biāo) BR、VEmax、VTmax、RRmax、VT/IC以及F/V

4、環(huán)等3.反映通氣效率的指標(biāo)VE/VO2、VE/VCO2、PaO2、P(A-a)O2、PaCO2、PetCO2、P(a-et)CO2、以及VD/VT等引自：？2022-3-156VO2max or Peak VO2Fick公式：VO2max = (HR SV) C(a-v)O2最重要的測(cè)量指標(biāo)取決于循環(huán)系統(tǒng)與呼吸系統(tǒng)功能反映運(yùn)動(dòng)耐量72022-3-15代謝當(dāng)量(MET)指安靜時(shí)平均VO2，相當(dāng)于3.5ml/(kg min)的攝氧量，用來(lái)衡量運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，生活活動(dòng)強(qiáng)度，如用于運(yùn)動(dòng)處方制定活動(dòng)度活動(dòng)度代謝（代謝（METS）心臟輸出量（心臟輸出量（COS）最低1.51.25輕度1.5-2.51.25-1.

5、5中度2.5-3.51.5-2.0重度3.5-5.02.0-2.5極度5.0-7.02.5-3.0超極度7.03.0-4.082022-3-15自身保健活動(dòng)的能量消耗活動(dòng)量活動(dòng)量千卡千卡/分分METS臥床休息1.01.0坐位1.21.0站位肌肉放松1.41.0進(jìn)餐1.41.0談話1.41.0穿或脫衣服2.32.0洗手、洗臉2.52.0床邊大、小便3.63.0步行（4km/h）3.63.0淋浴4.23.5床上用便盆4.74.0步行下樓5.24.5步行（6km/h）5.65.5用輪椅前行6.46.0用支撐器/拐杖步行8.06.5娛樂(lè)活動(dòng)的能量消耗活動(dòng)量活動(dòng)量千卡千卡/ /分分METSMETS坐位繪

6、畫2.01.5彈鋼琴2.52.0駕駛車輛2.82.0劃獨(dú)木舟（4km/h）3.02.5騎馬慢行3.02.5打排球3.02.5打滾球4.43.5騎自行車（8.8km/h）4.53.5騎自行車（20.8km/h）11.09.0打高爾夫球5.04.0游泳（18.3m/min）5.04.0跳舞5.54.5園藝工作5.64.5打網(wǎng)球7.16.0騎馬小跑8.06.5鋤8.67.0滑雪9.98.592022-3-15家務(wù)活動(dòng)的能量消耗活動(dòng)量活動(dòng)量千卡千卡/分分METS做針線活1.41.0掃地1.71.5用機(jī)械縫紉1.81.5擦家具2.42.0削馬鈴薯皮2.92.5站著洗刷2.92.5洗衣服3.02.5揉面3

7、.32.5地板除塵3.63.0抹窗3.73.0鋪床3.93.0站著燙衣4.23.5拖地板4.23.5用手?jǐn)Q干衣服4.43.5掛東西4.53.5敲打地毯4.94.0職業(yè)活動(dòng)的能量消耗活動(dòng)量活動(dòng)量千卡千卡/分分METS修表1.61.5繞線圈2.22.0裝配無(wú)線電2.72.5縫紉機(jī)縫紉2.92.5砌磚4.03.5泥瓦工4.13.5拖拉機(jī)犁田4.23.5用馬犁田5.95.0推車（25kgkm/h）5.04.0木工活6.85.5修剪草坪7.06.5伐木8.06.5鏟挖8.57.0負(fù)重上樓（8kg82m/min）9.07.5刨9.17.5司爐10.28.5負(fù)重上樓（10kg168m/min） 16.213

8、.5102022-3-15VO2max，METsVO2max既取決于循環(huán)系統(tǒng)的功能（心排出量），反映循環(huán)系統(tǒng)氧轉(zhuǎn)運(yùn)的能力；也取決于呼吸系統(tǒng)的功能（每分鐘最大通氣量），反映呼吸系統(tǒng)通氣能力因而呼吸和循環(huán)受限均是其影響因素VO2max 減少，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)耐量下降由VO2/kg換算出來(lái)的MET ，適用于衡量運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和生活活動(dòng)強(qiáng)度，如用于康復(fù)運(yùn)動(dòng)處方健康人VO2max約為23L/min，正常值：大于預(yù)計(jì)值的84%2022-3-1511AT or LT or VTAT：攝氧量需氧，啟動(dòng)無(wú)氧代謝供能LT：無(wú)氧代謝產(chǎn)生乳酸VT：當(dāng)乳酸轉(zhuǎn)化成乳酸鹽，機(jī)體產(chǎn)生CO2，通過(guò)VE來(lái)清除多余的CO2反映運(yùn)動(dòng)時(shí)有氧代謝的能

9、力122022-3-15確定AT的方法：乳酸法：取動(dòng)脈血作血?dú)夥治鰴z測(cè)乳酸水平，出現(xiàn)乳酸性酸中毒即為ATV-slope通氣當(dāng)量法132022-3-15心功能分級(jí) （Weber KT 標(biāo)準(zhǔn)）級(jí)別級(jí)別VO2 max/kgml/kg minVO2/kg ATml/kg minA級(jí)2014B級(jí)16-2011-14C級(jí)10-168-11D級(jí)108142022-3-15VO2max 和 AT的臨床意義VO2max和AT可以識(shí)別疾病的嚴(yán)重程度，預(yù)測(cè)最大心排出量，客觀評(píng)價(jià)患者功能容量，故用以標(biāo)志心功能損害程度直接測(cè)定VO2max需要進(jìn)行力竭運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)心肺疾患患者或老年人具有一定危險(xiǎn)性。對(duì)此類患者測(cè)定AT更有

10、意義，更能反映心功能狀況2022-3-1515VE/VO2 ：指攝入或消耗1升O2所用的通氣量，反映氧提取效率。運(yùn)動(dòng)時(shí)VE/VO2最低點(diǎn)反映無(wú)氧閾的位置，是確定無(wú)氧閾最敏感的指標(biāo)VE/VCO2 ：二氧化碳通氣當(dāng)量（VE/VCO2）是排除1升CO2所需的通氣量，反映通氣效率。正常值在AT點(diǎn)時(shí)，VE/VCO2約為294.3。若升高，表明過(guò)度通氣、死腔增加162022-3-15VE/VCO2 slope：運(yùn)動(dòng)時(shí)的通氣反應(yīng)（VE/VCO2 slope），正常值是2030表明了換氣效率，是心衰患者最有力的預(yù)測(cè)指標(biāo)之一心衰患者該斜率通常明顯增加，可達(dá)到80，且隨心衰程度加重斜率越陡峭經(jīng)有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和治療可

11、以得到改善；VE/VCO2斜率可提示預(yù)后VE/VO2, VE/VCO2, VE/VCO2 slope反映呼吸效率，遞增功率運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)通氣當(dāng)量可用作判斷VA/Q不均的指標(biāo)2022-3-1517運(yùn)動(dòng)心電圖心率血壓血氧飽和度182022-3-15用于運(yùn)動(dòng)耐量評(píng)估確定是否存在功能受損或運(yùn)動(dòng)受損運(yùn)動(dòng)受限的原因和病理生理機(jī)制評(píng)估未診斷的運(yùn)動(dòng)不耐量共存疾病中是心臟疾病還是肺臟疾病引起癥狀與靜息心功能 和肺功能測(cè)試不符合找不到原因的呼吸困難ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp Crit Care. Jan 15 200

12、3192022-3-15心血管疾病患者的評(píng)估心衰患者的功能評(píng)估和預(yù)后心臟移植手術(shù)的選擇心臟康復(fù)中運(yùn)動(dòng)處方的制定和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)測(cè)呼吸系統(tǒng)疾病的患者評(píng)估功能障礙評(píng)估COPD間質(zhì)性肺疾病肺血管疾病囊胞性纖維癥運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的支氣管痙攣ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp Crit Care. Jan 15 20032022-3-1520其他臨床應(yīng)用術(shù)前評(píng)估：肺切除手術(shù)，老年人進(jìn)行腹部外科手術(shù)，肺氣腫減容術(shù)肺康復(fù)中運(yùn)動(dòng)耐量評(píng)估和運(yùn)動(dòng)處方的制定殘損和殘疾的評(píng)定肺移植和心肺移植 的評(píng)定ATS/ACCP statement

13、 on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp Crit Care. Jan 15 20032022-3-1521急性心肌梗死（3-5天）不穩(wěn)定性心絞痛未控制的心律失常暈厥活動(dòng)性感染性心內(nèi)膜炎急性感染性心內(nèi)膜炎或心包炎嚴(yán)重的主窄未控制的心衰可疑夾層動(dòng)脈瘤222022-3-15急性肺栓塞或肺梗塞未控制的哮喘肺水腫呼吸衰竭下肢深靜脈血栓非心肺系統(tǒng)的急性功能障礙（如腎衰，甲狀腺毒癥）休息時(shí)空氣飽和度85%精神疾病導(dǎo)致的不配合ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp

14、 Crit Care. Jan 15 2003左主干狹窄心臟瓣膜中度狹窄休息時(shí)高血壓 （SBP200mmHg，DBP120mmHg）心動(dòng)過(guò)速或心動(dòng)過(guò)緩高度房室傳導(dǎo)阻滯肥厚性心肌病嚴(yán)重的肺動(dòng)脈高壓懷孕電解質(zhì)紊亂骨科疾患2022-3-1523ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp Crit Care. Jan 15 2003缺血引起的胸痛缺血性ECG改變復(fù)雜的異位搏動(dòng)或 心臟傳導(dǎo)阻滯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中SBP下降最高達(dá)20mmHg高血壓（ SBP250mmHg，DBP120mmHg ）血氧飽和度下降SPO280%突然

15、面色蒼白協(xié)調(diào)性缺失精神錯(cuò)亂眩暈呼吸衰竭癥狀2022-3-1524ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Resp Crit Care. Jan 15 2003252022-3-15癥狀癥狀處理處理1. 陣發(fā)性室上性心動(dòng)過(guò)速頸動(dòng)脈竇按摩，血管加壓素、洋地黃、普萘洛爾2. 室性心動(dòng)過(guò)速利多卡因、心律復(fù)轉(zhuǎn)3. 室性纖顫CPR、除顫4. 心動(dòng)過(guò)緩阿托品、異丙腎上腺素5. 頻繁室性早搏，10 bpm休息、給氧、利多卡因6. 、度AVB或束支傳導(dǎo)阻滯休息、給氧，若HR低于40 bpm給阿托品或異丙腎上腺素7. 低血壓仰臥休息

16、8. 心絞痛休息、硝酸甘油、給氧9. 急性冠脈綜合證休息、給氧、硝酸甘油和搶救10. 過(guò)度疲勞或呼吸困難休息2022-3-1526引自心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的臨床應(yīng)用 人民衛(wèi)生出版社，2007 心血管（CHF）和肺（氣道阻塞性疾?。┮鸬腃PX表現(xiàn)2022-3-1527心血管心血管肺肺Peak VO2無(wú)氧閾N或VO2/WR常NPeak HR可能Peak VO2/HR常呼吸儲(chǔ)備20%15%運(yùn)動(dòng)后FEV1比休息時(shí)不變比休息時(shí)PaO2或SaO2N常VD/VT 或VE/VCO2可能常早期評(píng)估運(yùn)動(dòng)耐量：NYHA分級(jí)，6MWT直接測(cè)定Peak VO2來(lái)評(píng)估：最大癥狀限制的平板或踏車CPX應(yīng)用：評(píng)估疾病嚴(yán)重程度（a，

17、C級(jí)）心衰是否為運(yùn)動(dòng)受限的原因（a，C級(jí)）制定運(yùn)動(dòng)處方（，C級(jí)）評(píng)價(jià)新藥物或設(shè)備的療效 ACC/AHA 2005 guideline update for the diagnosis and management of chronic heart failure in the adult. Circulation. Apr 4 20062022-3-1528較主觀較主觀最客觀最客觀Peak VO2預(yù)測(cè)心衰患者的預(yù)后一項(xiàng)對(duì)114位心衰患者開(kāi)展的前瞻性研究中顯示：VO2 14ml/(kgmin) 的患者1年、2年生存率分別為94%，84%VO214ml/(kgmin) 的患者1年生存率為70%VO

18、214ml/(kgmin)合并有其他疾病1年、2年生存率分別為47%和32%n結(jié)合其他指標(biāo)組成Heart Failure Survival Score，用于評(píng)價(jià)心衰患者預(yù)后，若8.1，1年無(wú)事件生存率為932%Value of peak exercise oxygen consumption for optimal timing of cardiac transplantation in ambulatory patients with heart failure. Circulation. Mar 1991Development and prospective validation of a

19、 clinical index to predict survival in ambulatory patients referred for cardiac transplant evaluation. Circulation. Jun 17 19972022-3-1529VE/VCO2 slope 多個(gè)研究提出其對(duì)心衰患者的結(jié)局更有預(yù)測(cè)價(jià)值VE/VCO2 （VS Peak VO2）無(wú)需運(yùn)動(dòng)到最大用力程度最常用分界為：VE/VCO2 slope34，預(yù)后不佳結(jié)合Peak VO2 進(jìn)行分層Peak VO2 10ml/(kgmin) 或VE/VCO2 slope40 被認(rèn)為處于高危組，同時(shí)具有這

20、兩項(xiàng)的患者預(yù)后非常差新的預(yù)后指標(biāo)：峰值心輸出量平均動(dòng)脈壓（研究中）The clinical and research applications of aerobic capacity and ventilatory efficiency in heart failure: an evidence-based review. Heart Fail Rev. Jun 2008Development of a ventilatory classification system in patients with heart failure. Circulation. May 8 2007Peak Ca

21、rdiac Power Output, Measured Noninvasively, Is a Powerful Predictor of Outcome in Chronic Heart Failure. Circ-Heart Fail. Jan 20092022-3-1530運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后療效評(píng)價(jià)雖然普通的平板測(cè)試可以提供運(yùn)動(dòng)時(shí)間，峰值功率，預(yù)測(cè)的MET水平，但是CPX提供許多更精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，且不受扶手支持和步長(zhǎng)的影響提供AT，評(píng)價(jià)患者亞極量運(yùn)動(dòng)能力Exercise and heart failure - A statement from the American Heart Associ

22、ation Committee on Exercise, Rehabilitation, and Prevention. Circulation. Mar 4 2003 Efficacy and Safety of Exercise Training in Patients With Chronic Heart Failure HF-ACTION Randomized Controlled Trial. Jama-J Am Med Assoc. Apr 8 20092022-3-1531Peak VO2 VO2/kg ATPeak VO214，1年生存率94%14，1年生存率70%34，預(yù)后不

23、佳40，死亡風(fēng)險(xiǎn)增加慢性呼吸困難的評(píng)估思路2022-3-1533病史和病史和體格檢體格檢查查肺功能肺功能檢查、檢查、胸片、胸片、心電圖、心電圖、血生化血生化支氣管支氣管激發(fā)試激發(fā)試驗(yàn)驗(yàn)CPX正常正常無(wú)結(jié)論肺功能測(cè)試肺功能測(cè)試胸片胸片心電圖心電圖超聲心動(dòng)圖超聲心動(dòng)圖其他其他不正常無(wú)異常鑒別診斷氧運(yùn)輸/利用障礙氣體交換異常呼吸機(jī)制異常心臟成像肺成像心導(dǎo)管組織活檢喉鏡檢查治療試驗(yàn)處方其他特定診斷特定診斷不正常不正常的反應(yīng)不正常的反應(yīng) 特定狀況 一般模式一般模式2022-3-1534高 VO2/HR低 Peak HR 低 Peak VO2 和AT低VO2/WR低VO2/HR高VE/VCO2高VD/VT

24、升高P(A-a)O2低呼吸儲(chǔ)備動(dòng)態(tài)過(guò)度通氣吸氣流速降低呼吸模式不穩(wěn)定AT早或無(wú)高C.O./VO2低VO2/HR異常HR或血壓代謝性肌病自主神經(jīng)功能障礙變時(shí)反應(yīng)不足低心輸出量肺氣體交換不足CHF聲帶異常過(guò)度通氣綜合癥COPD肺血管疾病循環(huán)功能障礙通氣功能障礙O2攝取/利用障礙Clinicians Guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. Jul 13 2010心臟病輕/低等強(qiáng)度：RPE12，40%HRreserve+HRrest,40%VO2reserve+VO2rest中等強(qiáng)度： RPE12-13，40%-60%HRR+HRr, 40%-60%VO2reserve+VO2rest高等強(qiáng)