呼吸科心肺功能運動試驗技術操作規(guī)范【概述】心肺運動拭驗(cardiopulmonaryexercisetesting，CPET)是利用一定的運動負荷對心肺功能進行評價。由于心肺具有較大的儲備功能，在靜息狀態(tài)下疾病早期階段引發(fā)的器官功能低下不易被發(fā)現，通過運動試驗可以發(fā)現疾病早期靜息狀態(tài)下潛伏的病理生理改變。根據受試者運動過程中心臟、呼吸系統(tǒng)的反應及氣體代謝等表規(guī)特征，客觀評價受試者的心肺功能，從而有助于探討疾病的病理生理機制，可用于疾病的診斷，評價病情的進展，指導臨床決策，判斷疾病的療效及預后，心肺運動試驗作為臨床上綜合評價呼吸、心血管及代謝功能的基本手段，其應用已日趨廣泛。【適應證】1.用于評價運動耐力及鑒別不明原因的呼吸困難。(1)運動功能受損程度。 (2)運動功能受損的原因及病理生理機制。(3)靜息狀態(tài)下心、肺功能試驗結果不能評價呼吸困難癥狀時。(4)靜息心、肺功能試驗不能明確診斷呼吸困難的原因，須進一步鑒別時。(5)當心、肺疾病共存時，分別評價心臟或肺臟負荷因素的重要性時。2.在心血管疾病診斷和治療中的底用(1)冠心病的診斷。(2)評價心功能不全的嚴重程度。(3)選擇心臟移植患者。(4)為心臟康復治療制定運動訓練方案并監(jiān)測治療反應。3.在呼吸，系統(tǒng)疾病診斷和治療中的應用(1)評價慢性阻塞性肺，疾病(COPDk間質性肺疾病(interstitiallungdisease，ILD)、肺血管病(PDV)、運動性哮喘(exercise-inducedasthma，EIA)等患者運動功能損害的程度。(2)發(fā)現早期的氣體交換異常。(3)為低氧血癥患者制定氧療方案。(4)評價治療干預措施的效果。(5)為肺部疾病的康復治療制定運動康復訓練方案。4.特殊臨床應用(1)肺切除術、肺減容術的術前和術后評價。(2)評價肺或心肺移植后的情況。(3)健康狀況的評價。(4)殘疾程度的評價。【禁忌證】1.支氣管哮喘急性發(fā)作或COPD急性加重期患者。2.嚴重的呼吸困難。3.不穩(wěn)定型心絞痛或心肌梗死急性期患者。4.嚴重的高血壓患者.5.嚴重的室性心律夫常的患者或高度房室傳導阻滯者。6.嚴重的心功能不全患者。7.嚴重的肺動脈高壓患者。8.已知有冠狀動脈主干病變的患者。9.安裝心臟起搏器患者。10.年老、體弱及行動不便者?！静僮鞣椒ā?.常用的運動器械 自行車功fi儀和活動平板是運動試驗中常用的器械。自行車功量儀安全性、舒適性和穩(wěn)定性較好，易于觀察和測定各項生理參數，如心電監(jiān)測、血壓監(jiān)測和抽取動脈血做血氣分析及乳酸測定，且患者的做功量與體重無關：活動平板測得的最大攝氧量(maximaloxygenintake，VO2max)較_行車功量儀高10%?15%，但在收集或測定一些生理參數時沒有自行車功量儀方便，而且患者的體重、行走方式等都可能影響做功量。呼吸系統(tǒng)疾病中常用自行車功量儀作為運動器械。2.常用的臨床運動試驗方法(1)6分鐘步行試驗：受試者按其自己的步行頻率行走6min，記錄最大的運動距離。該方法簡單易行，不受場地和儀器的限制，主要用于肺切除術、肺減容術的術前和術后運動肺功能的評價;監(jiān)測治療干預的反應;肺部疾病的康復治療；以及預測心肺疾病患者的病死率和發(fā)生率。(2)運動激發(fā)試驗：主要用于運動性哮喘的診斷及防治療效的評價。①活動平板法：測量基礎肺功能，以FEV：作為觀察指標s受試者立于活動平板上，雙手握柄隨平板速度踏跑。以較低的速度和坡度開始，2?3min迅速增加，直至達到最大預計心率(220_年齡)的70%?80：%或最大通氣量(FEV!X35)的40%?60%，并在此基礎上維持至少4min。整個運動過程最好在6?8min完成。于運動停止后l、5、10、15、20、30min再次測量FEV!，以FEV1較運動前下降〉15%為陽性標準。②自行車功量儀法：根據受試者運動前的FEV：，計算出目標運動負荷(53.76XFEVi-ll.07)。運動開始后，在l、2、3、4min，使運動負荷分別達到目標負荷的60%.75%.90%和100%，同樣便用心率和(或)分鐘通氣量來監(jiān)測是否達到運動強度。在達到目標運動強度后，再維持4-6mino運動停止后測定FEV：的時間同上，其最大降低值＞15%為試驗陽性。(3)心肺運動耐力試驗①癥狀自限的負荷遞增運動試驗：臨床上常用的方法，運動負荷每間隔一定時間增加一定的負荷量，直至最大癥狀自限。運動負荷以斜坡式遞增，其增幅視患者情況不同而不同，從每分鐘遞增5-25W不等?；颊咴??12min達到最大運動比較理想。具體步驟如下(以自行車功量儀為例)，接好口器、血壓袖帶和ECG導聯后，休息3min，無負荷熱身3min，踏車負荷以5?25W/min的速度遞增，轉速保持在60r/min，直至出現呼吸困難、腿部肌肉酸痛、全身疲勞，不能再進行運動或轉速＜40r/min，以0W恢復2mino將維持lmin的最高負荷水平定為最大運動負荷。②恒定負荷運動試驗：運動負荷在一定時間內(一般為6min)維持在恒定水平，心率、攝氧量和分鐘通氣量在lmin內保持不變，則為達到恒定狀態(tài)，常以負荷遞增運動試驗中最大運動負荷的70%做為其運動負荷，主要用于評價治療干預后療效的判斷?！局饕笜思耙饬x】1.最大攝氧量(VO2max)最大攝氧量是指正常條件下，機體利用氧的上限，是由心臟射血功能和機體組織對氧攝取潛力所決定。VO2max是反映人體在極量負荷時心臟功能水平的一個主要指標。在未達到極量運動前，攝氧量隨運動功率增加而增加，當運動功率進一步增加，攝氧量不能隨之繼續(xù)增加，此時的攝氧量稱之為最大攝氧量。正常應大于預計值的84%。若VO2max降低，說明氧的運輸或利用障礙。運動時用力不夠，VO2max也會降低。2.無氧閾(anaerobicthreshold，AT)運動時通氣量迅速增加，超出攝氧量與運動功率的增加時，稱為無氧閾主要用于評價運動中何時出現由于乳酸增加所致的代謝性酸中毒，在心肺疾病中均降低。正常應大于V02max預計值的40%。3.心率(heartrate，HR)心率是反映運動時心功能的良好指標。最大預計心率(maximumheartrate，HRmax)=210—(年齡X0.65)，最大運動負荷時HR〉預計值的90%。4.心率儲備(heartraterangerHRR)HRmax實測值與預計值之差，正常應＜15/min.呼吸系統(tǒng)疾病患者HRR常增高。5.氧脈搏(O2pluse，VO2/HR)心臟每跳動1次周圍組織所攝取的氧量或進人肺血液的氧量稱為氧脈搏。主要￥映心臟每搏輸出氧的能力，正常應大于預計值的80%。降低常見于嚴重心臟病、貧血、低氧血癥和高碳酸血癥患者。6.通氣儲備(BR)為VEmax/MVV的比值，正常應＜預計值的75%。VEmax/MVV增高，同時伴有其他呼吸系統(tǒng)癥狀時，常提示運動受限主要是由呼吸系統(tǒng)疾病所致。7.呼吸頻率(freqnency)運動時呼吸頻率應＜60/min。呼吸中樞異常、低氧血癥或心理障礙患者運動時呼吸頻率明顯增加。8.死腔/潮氣量(Vr7VT)靜息時生理死腔量約占潮氣量的1/3，運動時大約減少到1/5或更少。肺部疾病患者其通氣-血流比例不均勻或肺血管疾病患者其肺泡低灌注或無灌注，在靜息時VD/VT增高，運動時也不能隨之降低。在心肺功能試驗中，VD/VT是一重要指標，因為原發(fā)性肺血管疾病患者或繼發(fā)于阻塞性或限制性肺疾病的肺血管病患者其vD/vT明顯異常。有時vavT只是運動試驗過程中惟一的氣體交換異常指標。正常應＜0.28。9.二氧化碳當量(VE/Vco2)為評價死腔通氣的極為有用的指標，提供了一種無創(chuàng)評價分鐘通氣量的手段，正常應＜34、增高常反映通氣不足或死腔通氣增加。10.動脈氧分壓(PaO2)運動時的PaO2，應＞10.7kPa(80mmHg).通氣-灌注失衡和彌散功能障礙是導致PaO2下降的主要原因。11.肺泡-動脈氧壓差[P⑽02] 正常＜4.67kPa(35mniHg)eP(Aa)02增加常反映通氣灌注失術、彌散功能障礙或解剖分流?！九R床應用】運動試驗已廣泛應用于心血管疾患的臨床，本文著重討論在呼吸系統(tǒng)疾病中的應用，1.慢性阻塞性肺疾病(COPD)COPD患者進行心肺運動試驗主要用于：①客觀評價運動能力；②確定運動受限的原因和其他可能導致運動受限的因素;③癥狀與運動受限的關系，尤其是癥狀與靜息肺功能不相符時;④低氧血癥導致運動受限，須設計氣療方案；⑤評價治療干預措施對運動能力及呼吸困難改善的效果。COPD患者顯著區(qū)別于其他疾病患者的特點是：其BR下降(VEmax/HVV接近或超過100%)，同時伴有VO2max降低，提示運動受限是由于通氣功能受損所致。此外，當迖到最大運動負荷時，Ve/VC02、P^b)O2、HRR增高，VD/VT不下降或反增高，AT、O2pluse可正?；蛳陆?，？&02變化不定，但常降低。2.間質性肺疾病(ILD)心肺運動試驗対于發(fā)現輕微的氣體交換異常是p分有效的方法，它能夠全面評價運動中氣體交換，對于及時診斷、準確評價病情的嚴重程度以及監(jiān)測治療干預效果有重要作用；由于通氣及氣體交換異常，VO2max、PaO：降低，運動受限常由心肺病變共同導i。由于淺快呼吸，導致通氣不足，VE/VCOi、VD/VT、P(A_a)O2、HRR增高，BR、AT、O2pluse正常或下降。3.肺血管病(PVD)對于慢性PVD，VO2max可用于判斷疾病的嚴重程度。VO2max、AT、FaO￡、O2pluse降低，VE/VC0，、VD/VT、P(A_a)O2、增高，BR、HRR基本正常。運動受限原因主要為心血管因素，而BR正常，但可出現呼吸異常，如淺、快呼吸及低潮氣量。4.運動性哮喘(EIA)運動激發(fā)試驗后，由于支氣管痙攣，在劇烈運動后3?lOminFEV：常降至最低點，以FEV、較運動前下降＞15%為陽性標準。5.肺囊性纖維化研究表明，測定VO2max對于指導治療和判斷預后有一定幫助。【注意事項】1.運動前準備(1)檢査標準12導聯心電圖，證實無嚴重心律失常和心肌缺血表現。(2)測量平臥位和直立位的血壓。(3)停止使用各種支氣管擴張藥(表)。藥 物停用時間(h)短效吸入支氣管擴張藥8長效吸入支氣管擴張藥48氨茶堿12投效奈堿48短效氏激動藥片12長效氏激動藥片24色甘酸鈉8抗組胺類藥物72白三烯調節(jié)藥24各種支氣管擴張藥停用時間(4)運動前4h忌劇烈運動，避免服用含酒精類和咖啡因類的食物和飲料，運動前3h不要吸煙。(5)向患者說明試驗方法，運動中