本文刊于：中華心血管病雜志,2022,50(10) : 973-986.

作者:

中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會

中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會心肺預(yù)防與康復(fù)專業(yè)委員會

中華心血管病雜志編輯委員會

通信作者：胡大一，楊新春，韓雅玲

摘要

心肺運動試驗（CPET）作為一種客觀、定量、無創(chuàng)的檢查方法，已廣泛應(yīng)用于心肺康復(fù)臨床實踐。它不僅可闡明運動不耐受、運動相關(guān)癥狀的病理生理學(xué)機(jī)制，而且在疾病的鑒別診斷、預(yù)后評估、醫(yī)療干預(yù)效果評價、運動處方制訂等方面都具有重要的臨床價值。為了保證CPET臨床操作的安全性和準(zhǔn)確性，中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會、中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會心肺預(yù)防與康復(fù)專業(yè)委員會、中華心血管病雜志編輯委員會共同組織國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的專家制定了本共識，以促進(jìn)CPET在臨床實踐中的規(guī)范合理應(yīng)用。

心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise testing，CPET）作為一種客觀、定量、無創(chuàng)的檢查方法，在臨床中的應(yīng)用已有半個多世紀(jì)的歷史。它不僅可闡明運動不耐受和運動狀態(tài)下發(fā)生相關(guān)癥狀的病理生理學(xué)機(jī)制，而且在疾病的鑒別診斷、預(yù)后評估、醫(yī)療干預(yù)效果評價、運動處方制訂等方面都具有重要的臨床價值 ［ 1, 2］ 。

2010年美國心臟協(xié)會（American Heart Association，AHA）發(fā)表成人CPET應(yīng)用指南，指出針對心血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病，CPET能夠提供大量有意義的臨床診斷和較高的預(yù)后評估價值 ［ 3］ 。2012和2016年AHA和歐洲心血管病預(yù)防與康復(fù)學(xué)會（European Association for Cardiovascular Prevention and Rehabilitation，EACPR）聯(lián)合發(fā)布了針對特定患者群體CPET數(shù)據(jù)評估的臨床建議及其更新版，指出CPET不僅可用于心血管及呼吸系統(tǒng)疾病的危險分層，也是冠狀動脈造影、介入治療和心臟移植等侵入性操作前的有效篩查評估工具，同時還可用于指導(dǎo)運動處方制訂和運動訓(xùn)練效果評價 ［ 4, 5］ 。

為了保證患者能夠安全而有意義地進(jìn)行測試，促進(jìn)CPET在臨床工作中進(jìn)一步規(guī)范應(yīng)用，中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會、中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會心肺預(yù)防與康復(fù)專業(yè)委員會、中華心血管病雜志編輯委員會共同組織國內(nèi)該領(lǐng)域?qū)＜遥诮梃b歐美國家近年來發(fā)布的有關(guān)指南和科學(xué)聲明的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國臨床工作實際制定了本專家共識。

CPET簡介

CPET是指在逐漸遞增的運動負(fù)荷下，通過測定人體從靜息狀態(tài)到運動至最大用力狀態(tài)及再恢復(fù)到靜息狀態(tài)過程中的氣體代謝、心率、血壓、血氧飽和度及心電圖等一系列指標(biāo)變化，記錄受試者在測試過程中出現(xiàn)的相應(yīng)癥狀，客觀反映不同負(fù)荷水平下發(fā)生的生理病理變化及功能受損程度，從而綜合評價心肺等器官系統(tǒng)整體功能和儲備能力的一種檢查方法 ［ 6, 7］ 。

人體組織器官具有強大的功能儲備，輕度或早期的功能障礙及調(diào)節(jié)異常在靜息狀態(tài)下往往不易被一般檢查所發(fā)現(xiàn)。當(dāng)機(jī)體運動時，各組織器官血液將重新分布，機(jī)體攝入氧氣和排出二氧化碳的效率提高，心輸出量增加、通氣血流灌注改善、肌肉對氧的利用效率提高，神經(jīng)體液系統(tǒng)協(xié)同調(diào)節(jié)以保證運動時增加的對血液供應(yīng)和能量代謝的需求 ［ 8］ 。

CPET利用外呼吸與細(xì)胞呼吸耦聯(lián)的原理，通過外呼吸氧氣攝入量和二氧化碳排出量的變化，了解細(xì)胞呼吸過程中線粒體氧利用和二氧化碳生成的變化。使用氣體分析技術(shù)計算出攝氧量（VO2 ）和二氧化碳排出量（VCO2 ）等參數(shù)，同時獲得心率、血壓、血氧飽和度及心電圖變化等指標(biāo)。通過對這些數(shù)據(jù)信息的綜合分析，客觀反映受試者運動過程中肺通氣與換氣、細(xì)胞能量代謝及血液動力學(xué)變化，闡明運動不耐受以及發(fā)生諸如呼吸困難、心絞痛、下肢疲勞等癥狀的可能原因及其機(jī)制［ 9 -11 ］。

CPET的臨床應(yīng)用

CPET的重要性已經(jīng)逐漸被人們所認(rèn)識，其臨床應(yīng)用包括運動不耐受的診斷和鑒別診斷、心肺疾病嚴(yán)重程度評價與危險分層、運動處方制訂與康復(fù)指導(dǎo)、醫(yī)療干預(yù)效果評價以及外科術(shù)前風(fēng)險評估等，具有重要的臨床價值［ 12, 13］ 。

一、運動不耐受的診斷和鑒別診斷

運動時外呼吸和細(xì)胞呼吸的耦聯(lián)涉及血液、外周循環(huán)、心臟、肺臟、肌肉能量代謝途徑等多個環(huán)節(jié)，任何單獨或共同環(huán)節(jié)的功能障礙都會引起運動不耐受。由于不同環(huán)節(jié)的障礙可以以不同方式影響通氣及氣體交換，因此，通過對運動過程中獲得的氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，系統(tǒng)評價運動中的肺通氣與換氣、細(xì)胞能量代謝及血液動力學(xué)的狀況，能夠較準(zhǔn)確地闡明運動不耐受的原因 ［ 14, 15］ 。對于不易通過其他檢查獲得準(zhǔn)確診斷的某些運動不耐受疾病或難以辨別成因的某些癥狀，如無癥狀性心肌缺血、舒張功能障礙引起的慢性心力衰竭、無明顯肺動脈高壓的肺血管栓塞性疾病、卵圓孔未閉導(dǎo)致運動中出現(xiàn)的右向左分流以及心原性呼吸困難等，CPET具有獨特的診斷價值 ［ 16 -18］ 。

二、心肺疾病嚴(yán)重程度評價與危險分層

目前慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）的診斷主要依靠癥狀及靜態(tài)肺功能檢測，CPET則可進(jìn)一步評價運動狀態(tài)下的心肺功能狀態(tài)。美國醫(yī)學(xué)會（American Medical Association，AMA）在肺功能分級標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)CPET測定的峰值攝氧量（peakVO 2 ）制定了心肺功能診斷標(biāo)準(zhǔn)，按照peakVO 2 ≥25、≥20~<25、≥15~<20、<15 ml·min -1 ·kg -1 ，將心肺功能由好至差分為4級 ［ 19］ 。在慢性心力衰竭嚴(yán)重程度分級中，紐約心臟病協(xié)會（New York Heart Association，NYHA）分級主要根據(jù)患者不同活動水平時的癥狀分為4級（Ⅰ~Ⅳ級）。Matsumura等 ［ 20］ 發(fā)現(xiàn)NYHA分級與peakVO 2 和無氧閾（anaerobic threshold，AT）相關(guān)性良好，表明心力衰竭癥狀與機(jī)體運送氧的能力密切相關(guān)。相較于NYHA分級的主觀局限性，Weber和Janicki ［ 21］ 提出一種基于peakVO 2 和AT的更客觀的心功能評價方法（表1）。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，與NYHA分級或左心室射血分?jǐn)?shù)相比，peakVO 2 和AT是更可靠的、獨立預(yù)測心力衰竭患者生存的指標(biāo) ［ 22-24］ 。

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三、運動處方制訂與康復(fù)指導(dǎo)

CPET被認(rèn)為是評估心肺儲備能力的金標(biāo)準(zhǔn)，對有氧運動處方制訂有重要的指導(dǎo)價值。同時，CPET有助于發(fā)現(xiàn)運動所誘發(fā)的病理生理變化，提高運動安全性 ［ 25］ 。應(yīng)用CPET制訂運動處方，首先要根據(jù)CPET測定的相關(guān)指標(biāo)和臨床情況，對受試者進(jìn)行危險分層，根據(jù)分層結(jié)果確定運動強度的安全范圍以及運動時間和運動頻率，再根據(jù)peakVO 2 、AT、峰值心率、峰值負(fù)荷等指標(biāo)，制訂個體化的運動處方，以確保運動治療的安全性和有效性。運動強度可以采用peakVO 2 百分比、最大心率（HRmax）百分比，以及心率儲備［heart rate reserve，HRR，HRR=HRmax-靜息心率（HRrest）］百分比等表示，也可以采用功率（W）、代謝當(dāng)量（metabolic equivalent，MET）、km/h等表示。在運動處方實施過程中，要同時結(jié)合Borg自我感覺勞累程度分級、心肌缺血閾值等進(jìn)行調(diào)整，特別是對于服用β受體阻滯劑、心臟起搏器置入、心臟再同步化治療以及心房顫動的患者 ［ 2，26, 27］ 。

四、醫(yī)療干預(yù)效果評價

心臟和外周循環(huán)、肺通氣與換氣的主要作用都是支持細(xì)胞呼吸。因此，運動時呼吸反應(yīng)的測定可提供對這些器官系統(tǒng)功能的最直接而全面的評估。嚴(yán)格實施CPET質(zhì)量控制可保證有氧運動能力參數(shù)（如peakVO 2 和AT）、隨功率變化的心血管和肺通氣與換氣功能以及能量代謝等指標(biāo)具有高度可重復(fù)性 ［ 17］ ，為臨床醫(yī)師提供評估疾病嚴(yán)重程度和醫(yī)療干預(yù)效果等所需的可重復(fù)的客觀信息，以便根據(jù)病情變化及醫(yī)療干預(yù)效果，調(diào)整治療方案。

五、外科術(shù)前風(fēng)險評估

圍手術(shù)期的風(fēng)險評估已成為十分重要的臨床問題。患者運動過程中氧傳輸提升的能力與術(shù)后各器官系統(tǒng)維持功能的能力密切相關(guān)，從而可以評估外科手術(shù)預(yù)后。術(shù)前通過CPET測定peakVO 2 和AT，對于確定高風(fēng)險手術(shù)患者，包括在靜息狀態(tài)時通過臨床評估和檢查被判定為心肺功能正常的患者以及可能患有未知心肺疾病的老年患者，均能提供有價值的臨床依據(jù)。

CPET標(biāo)準(zhǔn)化操作流程

一、CPET的禁忌證

根據(jù)不同的臨床應(yīng)用目的，CPET可選擇低水平、癥狀限制、亞極量運動試驗等幾種方案。CPET實施過程中的風(fēng)險管控十分重要。為預(yù)防運動誘發(fā)的心血管不良事件等風(fēng)險，本共識對CPET提出以下禁忌證（表2） ［ 27, 28］ 。

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二、CPET測試前的準(zhǔn)備

1.測試環(huán)境：測試房間一般不應(yīng)小于20 m 2 ，可容納試驗需用的各類檢查設(shè)備（包括急救設(shè)備及藥品），同時應(yīng)保證通暢的急救通道以及應(yīng)急出口。房間應(yīng)具有良好的采光和通風(fēng)，一般溫度控制在20~22 ℃，相對濕度50%左右。應(yīng)注意人性化的環(huán)境布置和保護(hù)患者隱私。為了便于評估患者的主觀努力程度，應(yīng)在室內(nèi)墻面上懸掛大小適中的Borg自我感覺勞累程度分級表 ［ 27，29］ 。

2.氣體定標(biāo)：鑒于氣體分析器和流量表易于偏移，測試前需對氣體流速傳感器、測定氧氣和二氧化碳濃度的氣體分析儀定標(biāo)。如果靜態(tài)肺功能測試有彌散功能檢查的需要，測試前還需對彌散檢查的氣體進(jìn)行定標(biāo)。

3.受試者的準(zhǔn)備：受試者應(yīng)病情穩(wěn)定，近期無治療藥物的調(diào)整，穿著舒適衣物，鞋類應(yīng)適于走路和蹬踏，餐后2~3 h測試為宜。測試前2 h內(nèi)應(yīng)避免劇烈活動、吸煙、飲用咖啡、茶、酒等刺激性飲料。測試開始前，應(yīng)安排受試者試戴面罩（口件）和鼻夾，熟悉Borg自我感覺勞累程度分級表。

4.測試者的準(zhǔn)備：測試人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，有熟練的CPET操作技能，能良好應(yīng)對測試過程中的緊急情況，按照應(yīng)急流程對患者進(jìn)行基礎(chǔ)及高級生命支持。

三、CPET操作流程

1.申請試驗：首先要排除測試禁忌證。提供受試者的一般信息，并重點說明初步診斷、測試原因、申請試驗種類和特殊需要等。

2.醫(yī)師評估：詳細(xì)了解受試者的現(xiàn)病史、既往史、家族史等。重點關(guān)注受試者目前用藥情況、吸煙、日常活動水平，有無不穩(wěn)定性心絞痛、未控制的高血壓、嚴(yán)重心律失?；蚱渌\動誘發(fā)的癥狀，以及肺、外周動脈、肌肉骨骼系統(tǒng)等有無可能限制運動的疾病史。

3.履行告知義務(wù)：試驗前必須簽署書面知情同意書，內(nèi)容包括告知患者CPET試驗?zāi)康?、實施過程、注意事項、提醒與運動有關(guān)的潛在不適和風(fēng)險，并鼓勵受試者試驗前提出相關(guān)問題。

4.靜態(tài)肺功能測定：要求獲得用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）、最大自主通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）和第1 s用力呼氣的容積（forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1）等呼吸參數(shù)以及最大流速-容量環(huán)。

5.運動方案實施：（1）測功計：根據(jù)試驗室具備的條件、受試者的具體情況及醫(yī)生的個人習(xí)慣選擇平板或踏車作為測功計。一般認(rèn)為平板試驗測得的peakVO 2 比踏車試驗高出約11% ［ 30］ 。但對于老年受試者及有關(guān)節(jié)損傷的受試者踏車更為安全。無論選擇何種測功計，均應(yīng)小心防護(hù)，避免受傷。（2）運動方案：平板運動試驗一般選用Bruce或Bruce改良方案；踏車運動試驗一般選用Ramp方案，目前臨床最常使用的方案是用踏車進(jìn)行癥狀限制性遞增運動試驗，本共識將詳細(xì)介紹踏車運動試驗 。通常情況下，踏車運動試驗時Ramp方案的功率遞增幅度按照如下公式計算 ［ 17］ ：預(yù)計無負(fù)荷VO 2 （ml·min -1 ）=150+［6×體重（kg）］；預(yù)計peakVO 2 （ml·min -1 ）=［身高（cm）-年齡（歲）］×20（男性）或×14（女性）。一般建議在6~10 min內(nèi)完成遞增運動試驗，如按10 min完成，則每分鐘遞增功率（W）=［peakVO 2 （ml·min -1 ）-無負(fù)荷VO 2 （ml/min）］/100。功率遞增幅度的選擇應(yīng)在綜合考慮受試者的病史、日?；顒幽芰Α⑿姆喂δ艿葼顩r后決定。對于年老、日常活動量較低、存在嚴(yán)重心血管或呼吸系統(tǒng)疾病的患者，應(yīng)酌情減少功率遞增幅度；對于運動員或有長期運動習(xí)慣者，則可適當(dāng)提高功率遞增幅度。（3）運動實施過程：靜息期（3 min）：獲得靜息心率、血壓、心電圖、靜態(tài)氣體代謝等指標(biāo)。無負(fù)荷熱身運動期（3 min）：踏車速度保持在55~65 r/min，接近結(jié)束時記錄心率、血壓、心電圖、血氧飽和度等指標(biāo)。功率負(fù)荷期（6~10 min）：踏車速度保持在55~65 r/min，測試者密切觀察受試者癥狀、心率、血壓、氣體代謝指標(biāo)、血氧飽和度及心電圖改變。注意試驗過程中可能出現(xiàn)的不良反應(yīng)，如心絞痛、呼吸困難、頭暈、面色蒼白、出冷汗等癥狀，以及顯著的快速或緩慢性心律失常、心電圖缺血性改變、血壓下降、休克等。運動中如果出現(xiàn)上述癥狀或指征，需立即終止試驗并給予相應(yīng)的觀察和處理?；謴?fù)期（6~8 min）：保持無負(fù)荷緩慢踏車2~3 min，踏車速度可維持在30~40 r/min，觀察受試者的心率、血壓、心電圖以及癥狀。停止無負(fù)荷踏車，繼續(xù)觀察受試者心率、血壓等生命指征是否恢復(fù)至測試前水平。如終止運動后癥狀和/或異常跡象持續(xù)超過15 min，建議進(jìn)一步觀察或治療。

6.運動后提問和再評估：運動后，通常需對受試者進(jìn)行與診斷有關(guān)的非誘導(dǎo)式提問，如什么癥狀迫使其終止運動，自我感覺勞累程度如何，以進(jìn)一步分析受試者運動受限的原因。

7.CPET終止指標(biāo)：多數(shù)情況下臨床進(jìn)行的是癥狀限制性的CPET，其終止指標(biāo)如下：（1）出現(xiàn)中度至重度心絞痛；（2）出現(xiàn)眩暈、共濟(jì)失調(diào)、發(fā)紺或面色蒼白、嚴(yán)重疲乏、呼吸困難等；（3）心電圖示相鄰導(dǎo)聯(lián)ST段水平型或下斜型壓低≥0.2 mV，持續(xù)2 min及以上；ST段弓背向上型抬高≥0.1 mV；（4）出現(xiàn)嚴(yán)重心律失常，如二~三度房室傳導(dǎo)阻滯、室性心動過速、頻發(fā)室性早搏、新發(fā)快速心室率的心房顫動等；（5）隨著功率遞增，收縮壓下降≥10 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或持續(xù)低于基線血壓；或收縮壓≥220 mmHg和/或舒張壓≥110 mmHg；（6）因下肢無力或肌肉疼痛、痙攣，導(dǎo)致踏車轉(zhuǎn)速明顯下降；（7）受試者要求終止運動。

CPET主要參數(shù)及報告解讀

一、CPET主要參數(shù)

根據(jù)臨床實踐、文獻(xiàn)證據(jù)支持及CPET各參數(shù)的含義和特點，本共識將CPET主要參數(shù)歸納為以下3類。

1.反映運動耐量以及心血管功能的指標(biāo)：如peakVO 2 、AT、MET、最大氧脈搏（peakVO 2 /HR）、HRR、呼吸商（respiratory quotient，RQ）或呼吸交換比（respiratory exchange ratio，RER）、氧作功效率（ΔVO 2 /ΔW）、測試期的心電圖、心率及血壓變化等。

2.反映通氣功能的指標(biāo)：如呼吸儲備（breathing reserve，BR）、MVV、潮氣量（tidal volume，VT）、呼吸頻率（breath frequency，Bf）、分鐘通氣量（minute ventilation，VE）、FEV1、VT/深吸氣量（inspiratory capacity，IC）、運動振蕩通氣（exercise oscillatory ventilation，EOV）等。

3.反映氣體交換的指標(biāo)：如氧通氣當(dāng)量（VE/VO 2 ）、二氧化碳通氣當(dāng)量（VE/VCO 2 ）、生理無效腔/潮氣量比值（V D /V T ）、動脈氧分壓（PaO 2 ）、肺泡與動脈氧分壓差［P （A-a） O 2 ］、動脈二氧化碳分壓（PaCO 2 ）、潮氣末氧分壓（partial pressure of oxygen in end-tidal gas，P ET O 2 ）、潮氣末二氧化碳分壓（partial pressure of end-tidal carbon dioxide，P ET CO 2 ）、外周血氧飽和度（SaO 2 ）等。

二、CPET報告解讀

1.CPET報告主要內(nèi)容：一般包括以下4部分內(nèi)容：（1）受試者基本信息及靜態(tài)肺功能：包括受試者的一般信息、臨床資料及用藥情況，與運動相關(guān)的癥狀和病史，以及靜態(tài)肺功能測試結(jié)果；（2）運動測試方案：包括所用測功計（踏車或平板）、遞增或恒定功率、功率遞增幅度等；（3）運動期間和運動后指標(biāo)：包括運動期間受試者的各項指標(biāo)、運動用力情況，終止運動的原因等；（4）結(jié)果解釋和建議：包括最大運動耐量、有氧運動能力，基于運動試驗測試結(jié)果評價心血管功能、通氣-血流失調(diào)和呼吸模式或儲備，并提出可能的鑒別診斷或診斷建議。

2.CPET結(jié)果分析與報告解讀：CPET結(jié)果的分析可遵循以下步驟 ［ 31］ 。

第一步：運動試驗結(jié)束后，首先檢查所獲得的數(shù)據(jù)是否可靠，評估數(shù)據(jù)質(zhì)量，判斷運動試驗所獲得的信息是否與患者臨床表現(xiàn)相符。如不符合，則要仔細(xì)分析原因，必要時需考慮是否重新進(jìn)行CPET。

第二步：明確試驗?zāi)康?，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。CPET主要目的包括：鑒別運動不耐受原因、評價疾病嚴(yán)重程度及評估預(yù)后、評估外科手術(shù)風(fēng)險、評價醫(yī)療干預(yù)效果及指導(dǎo)運動處方制訂。當(dāng)CPET應(yīng)用于鑒別運動不耐受的原因時，可根據(jù)終止運動試驗的癥狀與測試過程中異常的參數(shù)指標(biāo)，并結(jié)合受試者臨床資料進(jìn)行綜合分析 ［ 17］ 。在數(shù)據(jù)分析時，可以根據(jù)peakVO 2 、AT、BR及VE/VCO 2 斜率4個主要指標(biāo)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)遞進(jìn)層次分析，具體流程參見 圖1, 2, 3。CPET應(yīng)用于其他目的的具體情況可見后文詳述。

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第三步：結(jié)合試驗?zāi)康牡贸霰敬卧囼灲Y(jié)論，回應(yīng)申請單上臨床醫(yī)生提出的目的和要求。

CPET在相關(guān)疾病中的臨床應(yīng)用

一、CPET用于相關(guān)疾病的診斷及風(fēng)險評估

1.冠心病：對于有冠心病高危因素的患者，CPET是臨床評估的重要方法 ［ 32, 33］ 。近年來的一些研究已證明其在冠心病診斷方面的潛在價值 ［ 34-36］ 。

CPET在評估運動性心肌缺血時，氧脈搏及ΔVO 2 /ΔW軌跡的實時變化是最有價值的指標(biāo)。在正常生理條件下，氧脈搏與VO 2 隨著負(fù)荷量遞增，呈現(xiàn)出持續(xù)而穩(wěn)定的線性遞增；當(dāng)由于心肌缺血引起左心室功能障礙時，會導(dǎo)致氧脈搏與VO 2 曲線隨著負(fù)荷功率的遞增，出現(xiàn)遞增減少、不變或下降的非線性變化。將氧脈搏及ΔVO 2 /ΔW軌跡隨功率增加出現(xiàn)非線性遞增作為運動誘發(fā)心肌缺血的診斷標(biāo)準(zhǔn)，其靈敏度和特異度分別為87%和74%，均高于單獨通過運動負(fù)荷心電圖異常診斷運動誘發(fā)的心肌缺血 ［ 37］ 。增加氧脈搏及ΔVO 2 /ΔW軌跡的分析可協(xié)助排除心電圖診斷的假陽性患者 ［ 38］ 。本共識根據(jù)2012年EACPR與AHA的科學(xué)聲明推薦對疑似心肌缺血患者進(jìn)行診斷分層（ 表3） ［ 4］ 。peakVO 2 占預(yù)計值百分比從低風(fēng)險到高風(fēng)險逐漸下降提示心肌缺血進(jìn)展和心肺功能水平的下降；氧脈搏和ΔVO 2 /ΔW的曲線軌跡進(jìn)展到高風(fēng)險程度提示心肌缺血；血液動力學(xué)和心電圖反應(yīng)進(jìn)展到中風(fēng)險及中高風(fēng)險提示心肌缺血，如果進(jìn)展到高風(fēng)險則提示運動性心肌缺血，結(jié)合患者基線的體征、癥狀和危險因素均可提示罹患冠心病的可能性增加，同時也提示預(yù)后不佳。

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2.慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）：CHF是一種全身性綜合征，功能減退是其主要特征之一。CPET被認(rèn)為是評估CHF患者運動耐量的“金標(biāo)準(zhǔn)”，對CHF患者的預(yù)后評估有重要意義 ［ 2］ 。

既往文獻(xiàn)已表明CPET中的主要變量，如peakVO 2 和VE/VCO 2 斜率可用于預(yù)測射血分?jǐn)?shù)減低的心力衰竭（heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF）患者的不良事件及疾病嚴(yán)重程度 ［ 39, 40］ 。研究發(fā)現(xiàn)，peakVO 2 <14 ml·min -1 ·kg -1 或<預(yù)測值的50%提示CHF患者預(yù)后不良 ［ 23，41］ 。Ferreira等 ［ 42］ 發(fā)現(xiàn)VE/VCO 2 斜率≥43是判斷存在心力衰竭的理想切點值，相比經(jīng)典的基于peakVO 2 的標(biāo)準(zhǔn)，可準(zhǔn)確重新分類18.3%的CHF患者。VE/VCO 2 斜率≥45且peakVO 2 <10.0 ml·min -1 ·kg -1 的CHF患者，未來4年內(nèi)預(yù)后極差 ［ 43］ 。此外，攝氧量效率斜率（oxygen uptake efficiency slope，OUES）、EOV、靜息和運動時的P ET CO 2 等指標(biāo)對HFrEF患者預(yù)后均有較強的預(yù)測價值 ［ 44, 45, 46, 47］ 。本共識根據(jù)2012年EACPR與AHA的科學(xué)聲明給出CHF患者預(yù)后和診斷分層的標(biāo)準(zhǔn)（ 表4） ［ 4］ 。隨著相關(guān)指標(biāo)逐漸進(jìn)展到高風(fēng)險區(qū)域，提示CHF程度更加嚴(yán)重和主要不良事件（死亡、心力衰竭失代償和難治性心力衰竭）發(fā)生的可能性增加。而軟終點發(fā)生的可能性，如心力衰竭再住院，也隨著相關(guān)指標(biāo)進(jìn)展到高風(fēng)險區(qū)域而增加。其中peakVO 2 和VE/VCO 2 斜率位于高風(fēng)險區(qū)域被視為心臟移植的主要指標(biāo)。

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目前已有多項研究支持CPET可用于測定射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）患者的舒張功能障礙水平和預(yù)后評估 ［ 37，48, 49, 50］ 。此外，一些研究也支持CPET對先天性心臟病患者預(yù)后的評估有重要意義 ［ 51, 52］ 。 表4同樣適用于HFpEF患者和先天性心臟病患者。

3.肺動脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）：肺血管疾病的早期，平均肺動脈壓（mean pulmonary arterial pressure，mPAP）水平可正常。當(dāng)靜息狀態(tài)下的mPAP水平升高超過50%時，才會引起癥狀，這導(dǎo)致肺血管疾病檢出相對滯后 ［ 53, 54］ 。CPET可在無創(chuàng)情況下，通過記錄和分析運動過程中氣體代謝變化發(fā)現(xiàn)通氣與灌注異常情況，協(xié)助可疑PAH患者的早期診斷及已確診PAH患者的預(yù)后判斷。盡管目前此類疾病并非CPET的標(biāo)準(zhǔn)臨床適應(yīng)證，但支持在疑診或確診PAH患者中應(yīng)用CPET的證據(jù)在迅速增多。

CPET可用于評估PAH患者運動耐量、治療效果和預(yù)后判斷。PAH患者的CPET主要表現(xiàn)為VE/VCO 2 斜率升高、peakVO 2 降低、P ET CO 2 降低 ［ 55］ 。在沒有急性過度通氣時，AT時的VE/VCO 2 斜率>37且P ET CO 2 <30 mmHg，提示可能存在肺血管疾病 ［ 56］ 。運動中的P ET CO 2 峰值過低（<20 mmHg）在其他疾病中并不常見，在評價運動相關(guān)性呼吸困難的患者時，該指標(biāo)過低高度提示可能存在PAH ［ 57］ 。Wensel等 ［ 58］ 關(guān)于特發(fā)性PAH的研究結(jié)果表明，peakVO 2 <10.4 ml·min -1 ·kg -1 ，峰值收縮壓<120 mmHg，預(yù)示患者死亡率明顯升高。本共識根據(jù)2012年EACPR與AHA的科學(xué)聲明給出PAH患者預(yù)后和危險分層的標(biāo)準(zhǔn)（ 表5） ［ 4］ 。所有指標(biāo)均在低風(fēng)險區(qū)域提示預(yù)后良好，可維持目前治療并定期復(fù)查評估。越多指標(biāo)處于中風(fēng)險、中高風(fēng)險及高風(fēng)險區(qū)域提示預(yù)后進(jìn)行性惡化，肺血管病嚴(yán)重程度進(jìn)一步增加，患者需更優(yōu)化的醫(yī)學(xué)干預(yù)。所有指標(biāo)均在高風(fēng)險區(qū)域提示未來1~4年發(fā)生惡性心血管事件的風(fēng)險顯著增加。

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4.肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）：CPET對疑似或確診HCM患者的危險分層和預(yù)后評估有良好實用性。盡管2002年美國心臟病學(xué)會（American College of Cardiology，ACC）/AHA運動試驗指南指出HCM為運動試驗的相對禁忌證［ 28］ ，但隨后多個研究證明了此項操作的安全性［ 59 -61］ 。peakVO2 有助于區(qū)分與HCM相關(guān)的左心室肥厚（left ventricle hypertrophy，LVH）和生理性LVH。如運動員可能因長期從事體育活動而產(chǎn)生生理性的LVH。運動員的peakVO2 通常超過預(yù)計值，但在HCM患者中，只有1.5%的患者peak VO2 超過預(yù)計值。因此CPET在臨床上可幫助鑒別無癥狀的年輕HCM患者［ 62］ 。通氣效率（特別是VE/VCO2 斜率）和運動過程中的PET CO2 峰值與LVH晚期舒張功能障礙所導(dǎo)致的PAH相關(guān)［ 63］ 。此外，有證據(jù)表明，有氧運動能力和通氣效率是癥狀程度較輕的梗阻型HCM患者預(yù)后評估的重要參考指標(biāo)［ 64］ 。本共識根據(jù)2012年EACPR與AHA的科學(xué)聲明提供了疑似或確診的HCM患者的危險分層和預(yù)后評估的標(biāo)準(zhǔn)［ 4］ ，CPET相關(guān)指標(biāo)逐步進(jìn)展到中風(fēng)險、中高風(fēng)險及高風(fēng)險區(qū)域是疾病惡化和猝死等不良事件風(fēng)險增加的跡象（表6 ）。

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5.外科手術(shù)：CPET在外科手術(shù)風(fēng)險和預(yù)后評估中有顯著的臨床價值。術(shù)前CPET檢查可準(zhǔn)確評估圍手術(shù)期不良事件的風(fēng)險，同時還能評估患者術(shù)后長期預(yù)后 ［ 65-68］ ，為手術(shù)的安全性提供重要參考。

腹部手術(shù)中，AT值及peakVO 2 與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險相關(guān)性較強，且AT值的靈敏度優(yōu)于peakVO 2 ［ 67］ 。對于胸外科手術(shù)患者，peakVO 2 <15 ml·min -1 ·kg -1 發(fā)生手術(shù)并發(fā)癥的風(fēng)險增加 ［ 69］ ，peakVO 2 <10 ml·min -1 ·kg -1 為高風(fēng)險，圍手術(shù)期病死率明顯增加 ［ 68］ 。目前的文獻(xiàn)支持將peakVO 2 、AT值以及VE/VCO 2 斜率作為術(shù)前風(fēng)險評估的最重要的參考指標(biāo) ［ 67，70］ 。本共識根據(jù)2016年EACPR與AHA的科學(xué)聲明提供了危險分層標(biāo)準(zhǔn)，用以量化評估手術(shù)風(fēng)險和預(yù)后風(fēng)險 ［ 5］ 。所有指標(biāo)均在低風(fēng)險區(qū)域提示預(yù)后良好，圍手術(shù)期發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險低；越多指標(biāo)位于中風(fēng)險、中高風(fēng)險及高風(fēng)險區(qū)域，提示預(yù)后進(jìn)行性惡化，圍手術(shù)期并發(fā)癥風(fēng)險越高；所有指標(biāo)均位于高風(fēng)險區(qū)域時，提示圍手術(shù)期發(fā)生重大不良事件或并發(fā)癥的風(fēng)險極高，且長期預(yù)后差（ 表7）。

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二、CPET指導(dǎo)運動處方制訂

CPET通過測定患者的peakVO 2 、AT、峰值心率、峰值負(fù)荷等指標(biāo)，評估有氧運動能力和心肺儲備能力，制定運動處方的目標(biāo)運動量、目標(biāo)靶心率等；同時CPET還可檢測出運動相關(guān)不良反應(yīng)，如缺血、缺氧、心律失常、血壓改變等，評估患者的疾病危險分層，是準(zhǔn)確、安全制訂心臟康復(fù)運動處方的重要依據(jù)。

個體化的適宜的運動強度是確保運動治療安全性和有效性的關(guān)鍵。運動強度可設(shè)置為最大運動能力的40%~80%。危險分層為中至高風(fēng)險的患者初始運動強度為最大運動能力的40%~50%，危險分層為低風(fēng)險的患者初始運動強度為最大運動能力的60%~70%，隨著體能、病情變化隨時調(diào)整。絕對運動強度是指運動期間的物理負(fù)荷強度，通常以km/h或MET表示 ［ 71］ 。相對運動強度是指在運動期間與個體能力相適應(yīng)的負(fù)荷強度，通常以peakVO 2 百分比表示 ［ 72］ ；也可表示為運動試驗期間記錄的HRmax的百分比 ［ 73］ 。此外，運動強度還可采用個體的HRR的百分比來表示 ［ 74］ （ 表8）。

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對于正在使用β受體阻滯劑的患者，如果以心率相關(guān)指標(biāo)制訂運動處方，要確保接受CPET時患者已規(guī)律用藥。對于疑似或確診的冠心病患者，在制定運動處方時需要考慮患者是否存在運動誘發(fā)的心肌缺血表現(xiàn)。如在運動過程中出現(xiàn)心絞痛、心電圖顯著的ST-T改變伴或不伴有氧脈搏曲線下降、血壓下降，可能提示左主干或?qū)Φ炔∽?，必要時行進(jìn)一步評價和干預(yù) ［ 75］ 。出于安全考慮，建議選擇運動試驗中稍低于誘發(fā)心肌缺血的強度作為運動強度，運動訓(xùn)練時建議心率、血壓以此為上限 ［ 27］ 。

CPET有助于發(fā)現(xiàn)運動誘發(fā)的心肌缺血、心律失常、血液動力學(xué)異常等不良反應(yīng)，還可評估癥狀或體征與運動訓(xùn)練的相關(guān)性 ［ 76］ 。對于冠心病、心力衰竭、心肌病患者和老年人，CPET是評估整體心血管功能和運動能力的有效方法。推薦上述人群在運動康復(fù)前，排除禁忌證后進(jìn)行CPET檢測，以便就運動類型和強度提出個性化建議，保證運動安全和運動效果 ［ 77］ 。如果在CPET測試過程中出現(xiàn)胸痛、氣促、頭暈等明顯不適，或心電圖出現(xiàn)顯著的ST-T改變，或復(fù)雜性室性心律失常，或異常的血液動力學(xué)反應(yīng)，尤其是血壓下降，均應(yīng)視為運動高危人群，建議在醫(yī)生指導(dǎo)和醫(yī)學(xué)監(jiān)測下或在必要干預(yù)治療后進(jìn)行運動康復(fù) ［ 78］ 。

三、CPET應(yīng)用于臨床療效評價

對于病情相對穩(wěn)定的患者，其運動生理反應(yīng)是可重復(fù)的。CPET可提供用于評價患者治療干預(yù)效果所需要的可重復(fù)的客觀信息。將CPET用于評價療效時，實驗室定標(biāo)的準(zhǔn)確性、使用敏感的終點指標(biāo)及保持方法學(xué)一致是非常必要的。

CPET可用于冠心病、CHF等心血管疾病患者運動康復(fù)療效評價。如HF-ACTION研究以peakVO 2 作為評估患者運動耐量的指標(biāo)。該研究表明，運動康復(fù)可降低HFrEF患者全因死亡和住院聯(lián)合終點7%的發(fā)生風(fēng)險，提高0.5 ml·min -1 ·kg -1 的peakVO 2 ［ 79］ 。此外，CPET亦可用于各種藥物的療效評價。如缺血性心肌病患者經(jīng)曲美他嗪聯(lián)合運動訓(xùn)練干預(yù)8周后，運動耐量及LVEF改善，peakVO 2 提高25%，AT、VE、峰值氧脈搏等指標(biāo)均明顯提高 ［ 80］ 。新型治療心力衰竭的藥物沙庫巴曲纈沙坦能提高心力衰竭患者的生存率和生活質(zhì)量，提高HFrEF患者的peakVO 2 及氧脈搏、降低VE/VCO 2 曲線斜率 ［ 81］ 。CPET多項主要測定指標(biāo)對外科干預(yù)效果有良好反應(yīng)，可用于治療效果的精確和客觀定量評價。近來的研究表明，心肌梗死患者經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術(shù)后急性期內(nèi)達(dá)到AT時的VO 2 ≥10.5 ml·min -1 ·kg -1 ，在未來2年有更好預(yù)后 ［ 82］ 。孫興國等 ［ 83］ 報道了心臟瓣膜置換術(shù)后患者CPET測定的主要指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)peakVO 2 、峰值氧脈搏、VE/VCO 2 曲線斜率等指標(biāo)均有明顯改善。

質(zhì)量控制與維護(hù)

一、試驗室儀器設(shè)備的維護(hù)

測試人員必須對氣體交換分析設(shè)備、心電監(jiān)測設(shè)備、除顫儀等搶救設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)，確保儀器處于良好功能狀態(tài)。同時，還需定期對搶救藥品進(jìn)行清點、核對，做好登記工作，及時更換，避免藥物過期。

二、測試人員的教育和培訓(xùn)

三、建立并實施質(zhì)量保證計劃

無論是運動不耐受的診斷和鑒別診斷、心血管相關(guān)疾病的預(yù)后風(fēng)險評估，還是醫(yī)療干預(yù)效果評價或運動處方制訂指導(dǎo)，CPET均具有重要的臨床價值。為保證CPET的安全性和準(zhǔn)確性，正確指導(dǎo)臨床實踐，各級別的醫(yī)療單位均可以本共識為參照，開展規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化的高質(zhì)量CEPT。因篇幅所限，本共識未能詳述CPET在肺部疾病等的臨床應(yīng)用。

執(zhí)筆專家：范志清（大慶油田總醫(yī)院），曹鵬宇（吉林大學(xué)附屬第一醫(yī)院），江巍（廣東省中醫(yī)院），王磊（南京中醫(yī)藥大學(xué)鼓樓醫(yī)院），張劍（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院）

核心專家組成員：胡大一（北京大學(xué)人民醫(yī)院），韓雅玲（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院），楊新春（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院），王樂民（上海同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院），孟曉萍（長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院），范志清（大慶油田總醫(yī)院），張劍（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院），曹鵬宇（吉林大學(xué)附屬第一醫(yī)院），王磊（南京中醫(yī)藥大學(xué)鼓樓醫(yī)院），江巍（廣東省中醫(yī)院），郭蘭（廣東省人民醫(yī)院），孫興國（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院）

共識專家組成員（按姓氏漢語拼音排序）：邊惠萍（青海省心腦血管病醫(yī)院），布艾加爾（南京明基醫(yī)院），曹鵬宇（吉林大學(xué)附屬第一醫(yī)院），才曉君（濟(jì)南市中心醫(yī)院），陳桂英（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院），戴翠蓮（廈門市心血管病醫(yī)院），丁榮晶（北京大學(xué)人民醫(yī)院），董少紅（深圳市人民醫(yī)院），戴若竹（泉州市第一醫(yī)院），董吁鋼（中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院），范志清（大慶油田總醫(yī)院），高海青（山東大學(xué)齊魯醫(yī)院），郭建軍（首都體育學(xué)院），耿慶山（廣東省人民醫(yī)院），郭蘭（廣東省人民醫(yī)院），郭琪（上海健康醫(yī)學(xué)院），韓雅玲（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院），姜冬梅（浙江大學(xué)邵逸夫醫(yī)院），江巍（廣東省中醫(yī)院），姜翠玲（淄博礦業(yè)中心醫(yī)院），孔永梅（山西省心血管病醫(yī)院），李凌（鄭州大學(xué)附屬第一醫(yī)院），李真（大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院），李景君（南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院），李秀麗（南昌醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院），梁崎（中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院），梁延春（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院），劉靜（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院），劉慧（安陽地區(qū)人民醫(yī)院），劉美霞（河北省人民醫(yī)院），劉培良（遼寧省金秋醫(yī)院），劉遂心（中南大學(xué)湘雅醫(yī)院），陸曉（江蘇省人民醫(yī)院），孟曉萍（長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院），任愛華（浙江醫(yī)院），潘燕霞（福建醫(yī)科大學(xué)健康學(xué)院），曲鵬（大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院），沈琳（山東大學(xué)齊魯醫(yī)院），沈玉芹（上海同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院），申曉彧（山西醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院），斯琴高娃（內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院），陶蓉（上海瑞金醫(yī)院），王東偉（鄭州市中心醫(yī)院），王珺楠（吉林大學(xué)附屬第二醫(yī)院），王樂民（上海同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院），王磊（南京中醫(yī)藥大學(xué)鼓樓臨床醫(yī)學(xué)院），魏瑾（西安交通大學(xué)附屬第二醫(yī)院），謝萍（甘肅省人民醫(yī)院），徐俊波（成都市第三人民醫(yī)院），許海燕（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院），許丹焰（湘雅醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院），許滔（貴州省中醫(yī)院），楊莉（昆明市延安醫(yī)院），楊新春（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院），于海初（青島大學(xué)附屬醫(yī)院），岳瑞華（重慶市第四醫(yī)院），張存泰（華中科技大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院），張劍（北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院），張嘯飛（北京清華長庚醫(yī)院），張子新（中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院），趙冬（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院），趙文華（中國疾病預(yù)防控制中心），趙玉蘭（鄭州大學(xué)附屬第二醫(yī)院），趙明明（廣西壯族自治區(qū)江濱醫(yī)院）

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

參考文獻(xiàn)（略）返回搜狐，查看更多