心肺运动试验-PPT.ppt

心肺运动试验概述概述心肺运心肺运动试验（cardiopulmonary exercise testing，CPET）是指在特定）是指在特定的运的运动负荷下，通荷下，通过收集受收集受试者呼出的者呼出的气体并加以分析，气体并加以分析，监测机体在运机体在运动状状态下的各下的各项指指标，并同步心，并同步心电导联监测心心电变化，化，综合合评价心肺等器官系价心肺等器官系统的整的整体功能和体功能和储备能力能力1，与常，与常规肺功能和肺功能和一般心一般心脏负荷荷试验不同。不同。234历史史经典的道格拉斯气袋法典的道格拉斯气袋法(Dagalas bag)：早期：早期由于没有流量由于没有流量传感器和气体分析器，所以气体感器和气体分析器，所以气体代代谢测试采用多个采用多个测试气袋，受气袋，受试者的呼出气者的呼出气体体经过三通三通单向向阀全部收集到道格拉斯气袋中，全部收集到道格拉斯气袋中，每隔一定每隔一定时间(30秒或秒或1分分钟)更更换一个气袋，一个气袋，这样整个整个测试过程就需要几十个气袋。程就需要几十个气袋。测试完完成后，使用化学分析方法分析气袋中的氧和二成后，使用化学分析方法分析气袋中的氧和二氧化碳的成分和数量，整个氧化碳的成分和数量，整个过程程缓慢而且非常慢而且非常繁繁琐。5历史史混合气袋法混合气袋法(Mixing-bag)：由于：由于经典的格拉斯典的格拉斯气袋法不能做到气袋法不能做到测试数据的数据的实时(On-line)分析，分析，于是有人就提出呼出气的于是有人就提出呼出气的动态混合概念，即混混合概念，即混合气袋法合气袋法(Mixing-bag)，借助于当，借助于当时的苹果的苹果II计算机、算机、电子气体子气体浓度分析器和流速度分析器和流速传感器，感器，在在测试的同的同时得到了气体代得到了气体代谢的数据。的数据。这是气是气体代体代谢测试技技术的一次大的的一次大的飞跃。混合气袋法。混合气袋法比比较符合道格拉斯气袋法，缺点是符合道格拉斯气袋法，缺点是动态性能差，性能差，反映反映迟钝。适合于。适合于稳态功率功率负荷的荷的试验，但，但该测试方法不能方法不能满足短足短时间快速精确的快速精确的测量。量。6历史史每口气法每口气法(Breath by Breath)：随着气体：随着气体浓度度分析器分析速度的不断提高，科学家通分析器分析速度的不断提高，科学家通过提高提高采采样速度减少混合室的大小，速度减少混合室的大小，获得了和得了和传统混混合气袋法一致的合气袋法一致的测试结果，于是就出果，于是就出现了每口了每口气气测试法法(Breath by Breath)，即分析每一口，即分析每一口呼出气的气体成分和通气量，呼出气的气体成分和通气量，这样大大改善了大大改善了混合气袋分析的混合气袋分析的动态性能，克服了性能，克服了传统混合气混合气袋法反袋法反应迟钝，测试样本少的缺点，成本少的缺点，成为测试技技术上的又一次大上的又一次大飞跃。7概述概述CPET始于始于20世世纪50年代。年代。1973年年Wasserman2等初步介等初步介绍了呼吸系了呼吸系统参数的参数的“每次呼吸法每次呼吸法”测定方法。定方法。1975年年Wasserman3进一步提出，所有的运一步提出，所有的运动均需均需要心肺要心肺协调和周和周围循循环与肺循与肺循环的的协调来完成气体交来完成气体交换作用。作用。近近20余年来，随着科学技余年来，随着科学技术的迅猛的迅猛发展及流行病学研展及流行病学研究的深入，究的深入，CPET能无能无创、定量、敏感地、定量、敏感地评测呼吸系呼吸系统、循循环系系统及肌肉及肌肉摄氧能力之氧能力之间的关系，并且全面的关系，并且全面综合合地地评价全身运价全身运动耐力，耐力，进而更加广泛深入地而更加广泛深入地应用于指用于指导康复治康复治疗，评定康复治定康复治疗效果等。效果等。8大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静9概述概述目前，目前，对于心肺运于心肺运动试验在在临床上的床上的应用价用价值已研究多年，它可以反映人体的已研究多年，它可以反映人体的气体代气体代谢能力、最大运能力、最大运动能力，揭示心能力，揭示心肺病理和病理生理，指肺病理和病理生理，指导心肺康复和出心肺康复和出院后治院后治疗。但是在外科。但是在外科术前前预后，及其后，及其它系它系统（如，中（如，中风后患者、后患者、肿瘤患者等）瘤患者等）的具体的具体评定方法、运定方法、运动训练方案等，仍方案等，仍需要需要进一步深入研究。一步深入研究。10测试系系统随着随着电子子计算机和算机和电子子传感器技感器技术的的发展，运展，运动负荷、心荷、心电图和气体代和气体代谢变化化的的测量有机量有机结合合产生了生了CPET（运（运动负荷荷气体交气体交换法）。法）。CPET包括运包括运动气体代气体代谢分析和运分析和运动心心电负荷荷试验两部分。两部分。11测试系系统气气体体代代谢测试通通过采采集集气气体体样本本，使使用用一一口口气气法法、每每次次呼呼吸吸法法、运运动过程程中中内内呼呼吸吸法法、动态流流量量环等等多多种种分分析析法法，获得得每每口口气气中中摄氧氧量量、二二氧氧化化碳碳排排出出量量等等参参数数，评测运运动过程程中中心心脏、肺肺脏及及肌肌肉肉的的功功能能及及协调能能力力；心心电负荷荷试验通通过监测安安静静和和运运动状状态下下的的心心电反反应，为心心脏功功能能及及其其病病理理研研究究提提供供重重要要参参考考依依据据。12评估指估指标摄氧量氧量(oxygen uptake，VO2)最大最大摄氧量（氧量（maximal oxygen uptake，VO2max）和峰）和峰值摄氧量（氧量（peak oxygen uptake，Peak VO2）是机体有氧代）是机体有氧代谢能力的两能力的两项重要指重要指标。VO2max是指在最大努力运是指在最大努力运动时摄取的最高氧量，取的最高氧量，Peak VO2指运指运动过程中出程中出现摄氧量的最高氧量的最高值，正常人两者数正常人两者数值接近。接近。由于最大运由于最大运动平台极平台极难出出现，通常采用，通常采用Peak VO2表示最大有氧能力。一般来表示最大有氧能力。一般来说，Peak VO2占占预计值百分比百分比84%提示提示Peak VO2下降。下降。1314评估指估指标代代谢当量当量(metabolic equivalent，METs)METs是运是运动生理学和康复医学生理学和康复医学领域中域中最常用来表达各种活最常用来表达各种活动时的相的相对能量代能量代谢水平的指水平的指标，1MET相当于正常成人相当于正常成人安静坐位状安静坐位状态下的下的VO2（平均（平均为3.5ml/kgmin）。）。15评估指估指标代代谢当量当量(metabolic equivalent，METs)判断体力活判断体力活动能力和能力和预后。后。将运将运动试验所能达到的最高所能达到的最高VO2折算折算为METs或采用或采用间接判断方式确定接判断方式确定METs，用以判断体力活用以判断体力活动水平和水平和预后以及是否后以及是否手手术治治疗的的选择参考。参考。16判断体力活判断体力活动能力和能力和预后后5METs 65岁以下的患者预后不良5METs 日常生活受限，相当于急性心肌梗塞恢复期的功能储备10METs 正常健康水平，药物治疗预后与其它手术或介入治疗效果相当13METs 即使运动试验异常，预后仍然良好18METs 有氧运动员水平22METs 高水平运动员17表示运表示运动强度，制定运度，制定运动处方方运运动强度度靶心率靶心率问题：运：运动时测定困定困难；心血管活性；心血管活性药物广泛使用，心率反物广泛使用，心率反应难以直接反映运以直接反映运动情况情况代代谢当量表示运当量表示运动强度度/控制能量控制能量摄取与取与消耗比例，例如糖尿病和肥胖症的康复，消耗比例，例如糖尿病和肥胖症的康复，采用代采用代谢当量是最佳当量是最佳选择。18METs和和热卡的关系卡的关系热卡是指能量消耗的卡是指能量消耗的绝对值，代，代谢当量当量是能量消耗水平的相是能量消耗水平的相对值，两者之，两者之间有有明确的明确的线性关系：性关系：热卡卡METs3.5kg20019METs应用用确确定定每每周周能能耗耗总量量（运运动总量量）以以及及运运动训练次数或天数。次数或天数。将每周将每周总量分解量分解为每天每天总量。量。确确定定运运动强度度，查表表选择适适当当的的活活动方方式。式。将将METs总量量分分解解到到各各项活活动中中，形形成成运运动处方。方。20患者男性，肥胖症，患者男性，肥胖症，100公斤，公斤，计划减肥划减肥500克克/周，每克脂肪周，每克脂肪热价价9千卡，需要千卡，需要额外消耗外消耗4500千卡。千卡。计划每周划每周锻炼5天。天。4500千卡千卡5天天=900千卡千卡/天。天。900千卡千卡=520METs确定采用步行作确定采用步行作为主要主要锻炼方式，每天方式，每天2次。次。查表知步行表知步行4公里公里/时=3METs，6.5公里公里/时=5.6METs步行步行4公里公里/时作作为准准备活活动：315=45METs步行步行6.5公里公里/时作作为基本基本训练：5.630=168METs步行步行4公里公里/时作作为准准备活活动：320=60METs273METs/次次2次次=546METs21区分残疾程度区分残疾程度最大最大METs5作作为残疾残疾标准。准。22指指导日常生活活日常生活活动与与职业活活动确确定定患患者者的的安安全全运运动强度度之之后后，查表表选择合适的活合适的活动。职业活活动(每每天天8小小时)的的平平均均能能量量消消耗耗水水平平不不应该超超过患患者者峰峰值代代谢当当量量的的40%，峰峰值强度度不不可可超超过峰峰值代代谢当当量量的的70%80%。23指指导日常生活活日常生活活动与与职业活活动7METs：可参加重体力：可参加重体力劳动，METs 2.83.2，峰，峰值METs 5.66.45METs：可参加中度体力：可参加中度体力劳动，METs2.0，峰，峰值METs4.034METs：可参加：可参加轻体力体力劳动，METs1.21.6，峰，峰值METs 2.43.223METs：休息：休息时无不适，可参加坐位工作，无不适，可参加坐位工作，不能跑、跪、爬，站立或走不能跑、跪、爬，站立或走动时间不能超不能超过10%工作工作时间。24常用常用METs值生活活生活活动修面修面 1.0 步行步行1.6公里公里/时 1.5-2.0自己自己进食食 1.4 步行步行2.4公里公里/时 2.0-2.5床上用便盆床上用便盆 4.0 散步散步4.0公里公里/时 3.0坐坐厕 3.6 步行步行5.0公里公里/时 3.4穿衣穿衣 2.0 步行步行6.5公里公里/时 5.6站立站立 1.0 步行步行8.0公里公里/时 6.7坐床坐床边 2.0 骑车(中速中速)5.725常用常用METs值自我自我护理理坐位自己吃坐位自己吃饭 1.5 备饭 3.0上下床上下床 1.65 铺床床 3.9穿脱衣穿脱衣 2.5-3.5 扫地地 4.5站立站立热水淋浴水淋浴 3.5 擦地擦地(跪姿跪姿)5.3挂衣挂衣 2.4 擦窗擦窗 3.4园园艺工作工作 5.6 拖地拖地 7.7劈木劈木 6.726常用常用METs值职业活活动 秘秘书(坐坐)1.6 焊接工接工 3.4机器机器组装装 3.4 轻的木工活的木工活 4.5砖瓦工瓦工 3.4 油漆油漆 4.5挖坑挖坑 7.8 开开车 2.827娱乐活活动的代的代谢当量当量交交谊舞舞(慢慢)2.9 排球排球(非非竞赛性性)2.9交交谊舞舞(快快)5.5 羽毛球羽毛球 5.5有氧舞蹈有氧舞蹈 6.0 游泳游泳(慢慢)4.5跳跳绳 12.0 游泳游泳(快快)7.0 网球网球 6.0 乒乓球球 4.5 28娱乐活活动的代的代谢当量当量织毛毛线 1.5-2.0 桌球桌球 2.3打牌打牌 1.5-2.0 弹钢琴琴 2.5缝纫(坐坐)1.6 长笛笛 2.0写作写作(坐坐)2.0 击鼓鼓 3.8手手风琴琴 2.3 小提琴小提琴 2.629评估指估指标通气当量通气当量二氧化碳通气当量是指呼出二氧化碳通气当量是指呼出1升二氧化碳升二氧化碳时，所需要，所需要的通气量（的通气量（ventilation，VE），即），即VE与二氧化碳排与二氧化碳排出量（出量（carbon dioxide output，VCO2）比）比值，简写写为VE/VCO2。通常通常VE/VCO2斜率更具有斜率更具有临床意床意义，且不受运，且不受运动模模式和式和测试方案影响方案影响4，VE/VCO2斜率斜率30被被认为是正常范是正常范围。氧通气当量是指排出氧通气当量是指排出1升氧气升氧气时所需要的所需要的VE，简写写为VE/VO230评估指估指标无氧无氧阈(anaerobic threshold，AT)AT是指体内无氧代是指体内无氧代谢比比值突然突然显著升高的著升高的临界点。界点。未达未达AT前，前，VE的增加与的增加与摄氧量、二氧化碳氧量、二氧化碳排出量及运排出量及运动量相关；量相关；而达无氧而达无氧阈后，后，VE/VCO2比比VE/VO2更相更相关，故当关，故当VE/VO2急急剧升高升高时，而，而VE/VCO2没有立即升高，以此没有立即升高，以此时间点来点来测定定AT，是目前，是目前认为的最敏感方法。的最敏感方法。31评估指估指标氧脉搏氧脉搏(oxygen pulse)也也是是重重要要参参数数之之一一，不不是是直直接接测量量获得得，而而是是通通过VO2除除以以同同步步测定定之之而而来来心心率率（heart rate，HR），即即VO2/HR。VO2/HR指指心心脏每每搏搏动一一次次周周围组织所所能能摄取取的的氧氧量量或或进入入肺肺-血血液液中中的的氧氧量量，反反映映心心脏每每次次搏搏动输出出的的血血量量所所摄取取的的氧氧量量，常常以以ml/次次表表示示。氧氧脉脉搏搏越越高高说明明心心肺肺功功能能越越好好，效效率率越越高高。3233评估指估指标呼吸交呼吸交换率率(respiratory exchange rate，RER)RER是指肺内是指肺内VCO2与与VO2之比之比值(VCO2/VO2)。峰峰值RER1.10通常表示受通常表示受检者尽到努者尽到努力，但不是力，但不是终止指征止指征1。34评估指估指标摄氧量与功率氧量与功率（oxygen uptake related to work rate）35临床床应用用心血管系心血管系统心心血血管管系系统的的主主要要功功能能是是气气体体交交换，向向工工作作肌肌群群供供给氧氧气气和和其其他他能能源源，并并将将代代谢产生生的的二二氧氧化化碳碳清清除除。大大部部分分心心血血管管障障碍碍患患者者的的CPET参参数数主主要要表表现为PeakVO2和和AT明明显降降低低，VO2与与功功率率（work rate，WR）的的比比值（VO2/WR）降降至至正正常常值（10ml/min/W）以以下下。CPET为心心衰衰患患者者和和成成人人先先心心病病（adult congenital heart disease，ACHD）患患者者提提供供了了强有有力力的的预测信信息息。36临床床应用用呼吸系呼吸系统CPET应用于呼吸系用于呼吸系统疾病疾病诊断及断及预后的后的优越性在于，通越性在于，通过运运动诱发患者的病理患者的病理性改性改变，分析得出参数，如，分析得出参数，如Peak VO2、VE/VCO2、血氧、血氧饱和度（和度（blood oxygen saturation，SPO2），），协助做出更客助做出更客观准确的判断。准确的判断。此外，此外，CPET可以很好地可以很好地预测COPD患者患者和肺和肺动脉高脉高压患者死亡率。患者死亡率。37临床床应用用其他系其他系统CPET对于于协助助诊断断线粒粒体体性性肌肌病病也也有有其其特特异异性性。患患者者在在静静息息时的的数数据据与与健健康康人人相相似似，但但达达到到峰峰值运运动时，线粒粒体体性性肌肌病病患患者者的的运运动能能力力及及VO2显著著偏偏低低，虽然然心心输出出量量差差异异不不大大，全全身身动静静脉脉氧氧差差却却显著著偏偏低低。此此外外，最最具具特特征征性性的的指指标为心心输出出量量改改变和和VO2改改变之之间的的斜斜率率显著著增增加加，约为健健康康人人3倍倍。38临床床应用用其他系其他系统心心因因性性障障碍碍（psychogenic disorders）患患者者的的CPET参参数数显示示，有有正正常常或或者者接接近近正正常常的的运运动耐耐力力，在在静静息息或或者者预测试时出出现与与代代谢反反应水水平平不不相相符符的的规律律且且浅浅快快的的呼呼吸吸频率率(breathing frequency，BF)。肥肥胖胖症症患患者者的的VO2、HR和和VE增增加加，每每公公斤斤摄氧氧量量（VO2/kg）却却显著著下下降降。39心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复心心脏康康复复是是指指综合合采采用用主主动积极极的的医医疗、心心理理、教教育育、行行为及及社社会会活活动进行行训练与与再再训练，帮帮助助患患者者缓解解症症状状，改改善善心心血血管管功功能能。心心脏康康复复涵涵盖盖冠冠心心病病、高高血血压、慢慢性性心心衰衰、冠冠状状动脉脉分分流流术(coronary artery bypass grafting，CABG)后后和和冠冠状状动脉脉腔腔内内成成型型术(percutaneous transluminal coronary Angioplasty，PTCA)后后等等。其其中中，康康复复领域域面面临的的最最主主要要疾疾病病是是冠冠心心病病5。40心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复CPET可通可通过测定人体在静息、运定人体在静息、运动及运及运动结束后恢复期束后恢复期VO2、VCO2、VE及及HR、血血压、心、心电图以及以及METs等相关指等相关指标，掌握患者运掌握患者运动时出出现症状，全面客症状，全面客观地地把握患者的运把握患者的运动反反应、心肺功能、心肺功能储备和和功能受功能受损程度，是程度，是实施心施心脏康复、制定康复、制定有氧运有氧运动处方的客方的客观综合依据合依据11。41心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复研究表明，康复运研究表明，康复运动训练可促可促进缺血心缺血心肌肌侧支循支循环的建立的建立,增增强心心脏功能，提高功能，提高冠状冠状动脉脉储备功能和患者运功能和患者运动能力。因能力。因此，心此，心脏康复已成康复已成为冠心病患者的常冠心病患者的常规治治疗手段之一手段之一6。而指。而指导运运动训练最重最重要的是制定合适的个性化的运要的是制定合适的个性化的运动处方。方。42心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复运运动处方方包包括括四四个个要要素素：运运动方方式式、频率率、持持续时间和和运运动强度度、注注意意事事项7，其其中中核核心心为运运动强度度，一一般般用用VO2绝对值或或相相对值（%VO2max）来来表表示示，也也有有国国家家采采用用METs表表示示。运运动方方式式通通常常为有有氧氧运运动，如如快快步步走走、慢慢跑跑、游游泳泳等等，采采取取哪哪种种运运动形形式式最最为合合适适，取取决决于于康康复复治治疗患患者者机机体体状状况况、治治疗目目的的、环境境条条件件、运运动习惯等等，可可从从这些些方方面面进行行考考虑8。运运动强度度可可以以根根据据CPET测出出的的最最大大运运动HR、Peak VO2和和AT来来决决定定，制制定定个个体体化化定定量量有有氧氧运运动处方方，靶靶心心率率接接近近AT（60%70%Peak VO2）9。43心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复有有氧氧运运动通通常常采采用用中中等等强度度（46METs），剧烈烈运运动是是指指绝对强度度6METs 10。一一般般而而言言，运运动中中HR比比出出现运运动诱发症症状状时的的HR低低10次次/min7。在在确确定定安安全全水水平平后后，持持续时间可可视患患者者改改善善情情况况变化化，当当达达到到相相应运运动水水平平的的HR下下降降时，强度度亦亦可可适适当当增增加加。44心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复根据美国根据美国纽约心心脏病病协会（会（New York Heart Association，NYHA）的心功能）的心功能分分级标准，无法客准，无法客观评价一些患者的价一些患者的预后后,尤其尤其对NYHA心功能心功能-级的患者有的患者有时会会过高或高或过低低评估了患者的心功能状估了患者的心功能状态，而心肺运，而心肺运动试验则能客能客观的的评价心价心功能功能,并且能估并且能估计患者的患者的预后后11。45心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复心心脏康康复复是是冠冠心心病病患患者者的的常常规治治疗手手段段之之一一。CPET可可以以无无创检测冠冠心心病病患患者者的的心心肺肺功功能能,AT、VO2max与与O2 pulse max值越越低低，累累及及的的冠冠状状动脉脉越越多多，左左室室功功能能越越差差。CPET根根据据心心脏负荷荷试验中中获得得的的心心脏电活活动和和血血流流动力力学学参参数数，可可以以更更精精确确、全全面面地地判判断断冠冠状状动脉脉病病变的的程程度度和和预后后，制制定定合合理理运运动处方方和和安安全全日日常常生生活活活活动能能力力范范围，评价价康康复复运运动效效果果6。46心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复经过一一段段时间的的康康复复训练后后，胆胆固固醇醇水水平平有有所所降降低低，自自感感劳累累分分级（rating of perceived exertion，RPE）等等指指标均均有有改改善善，有有氧氧运运动能能力力增增强。RPE是是一一种种简便便易易控控制制估估计运运动强度度的的方方法法，通通常常用用“稍稍累累”（大大约相相当当于于60%VO2max）到到“累累”（80%VO2max）进行行分分级，大大多多数数健健康康成成人人的的推推荐荐运运动强度度在在稍稍累累到到累累之之间（60%70%VO2max）8。47心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复Peak VO2可以可以预测心衰患者的心衰患者的预后，峰后，峰值RER可以确定患者是否尽最大努力。可以确定患者是否尽最大努力。Bowen12证实了上述了上述观点，运点，运动达达95%Peak VO2预测值也是可以被慢性心也是可以被慢性心衰患者很好地耐受。衰患者很好地耐受。48心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复此此外外，通通气气功功能能中中的的VE/VCO2斜斜率率可可以以在在达达到到VO2max之之前前获得得，因因此此受受患患者者努努力力程程度度影影响响较小小，比比Peak VO2更更有有预测价价值，在在计算算运运动强度度方方面面更更科科学学。最最常常用用的的临界界值是是VE/VCO2斜斜率率34，随随着着VE/VCO2斜斜率率从从正正常常值增增加加到到40，死死亡亡风险也也逐逐渐增增加加,当当心心衰衰患患者者的的VE/VCO2斜斜率率45并并且且Peak VO210ml/kg/min，死死亡亡率率为8.2%13。49心肺运心肺运动试验与心与心脏康复康复根根据据心心肺肺运运动试验参参数数（Peak VO2及及心心率率储备（heart rate reserve，HRR）等等），也也可可以以评估估ACHD患患者者5年年存存活活率率14。在在非非紫紫绀型型ACHD患患者者中中，VE/VCO2斜斜率率38的的死死亡亡风险增增加加10倍倍15。此此外外，峰峰值循循环能能力力（Peak VO2乘乘以以平平均均动脉脉血血压）可可以以预测各各种种ACHD患患者者的的死死亡亡率率16。同同时，CPET可可以以客客观评价价外外科科手手术及及医医疗介介入入前前后后这些些患患者者的的运运动耐耐力力改改变。50心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复肺康复是以循肺康复是以循证医学医学为基基础，对有症状、有症状、日常活日常活动受限的慢性呼吸系受限的慢性呼吸系统疾病患者疾病患者进行多学科的行多学科的综合性干合性干预措施，目的是措施，目的是通通过稳定或扭定或扭转疾病所致的全身改疾病所致的全身改变，减少症状，减少症状，优化功能状化功能状态，提高参与程，提高参与程度，减少医度，减少医疗费用用17。51心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复心肺耐力心肺耐力训练是肺康复中必要是肺康复中必要组成部分。成部分。通常采用运通常采用运动处方形式方形式进行，其中运行，其中运动强度是决定肺康复效果的关度是决定肺康复效果的关键因素，也因素，也是肺康复研究的是肺康复研究的热点，而通点，而通过心肺运心肺运动试验获得的得的VO2是反映运是反映运动强度的最直度的最直接指接指标。52心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复与与传统的的6分分钟步行步行试验相比，相比，CPET的的优点在于可以在制定运点在于可以在制定运动方案之前提供方案之前提供很多有价很多有价值的数据（运的数据（运动耐力高低、耐力高低、Peak VO2、VE等），等），评估出患者运估出患者运动水平，从而水平，从而给出运出运动的安全有效范的安全有效范围，使使训练强度得到度得到优化化调整，制定的方案整，制定的方案更更为合理，更有合理，更有针对性。性。53心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复CPET包括功率自行包括功率自行车和平板运和平板运动试验,在肺康复中常用的是功率自行在肺康复中常用的是功率自行车,它能它能全面客全面客观地地评价运价运动能力和运能力和运动时的反的反应性性,确定运确定运动强度和运度和运动受限原因受限原因,并能准确反映运并能准确反映运动时各个系各个系统的病理生的病理生理机制。理机制。54心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复肺康复治肺康复治疗在慢性肺疾病治在慢性肺疾病治疗中的效果和科学性已中的效果和科学性已经被被证实，可改善患者呼吸困，可改善患者呼吸困难的症状，提高运的症状，提高运动耐力耐力及生存及生存质量，改善患者心理障碍及社会适量，改善患者心理障碍及社会适应能力。能力。根据根据CPET获得的得的VO2max、最大功率、最大功率(Wmax)和最大和最大心率心率(HRmax)等数据，可以制定出运等数据，可以制定出运动处方。方。运运动处方常取中高方常取中高强度，即度，即50%80%VO2max（或（或Wmax、HRmax）。）。按照方案按照方案训练一段一段时间后，再次后，再次CPET测试，可以，可以对康康复复疗效及运效及运动耐力改善程度客耐力改善程度客观评价，价，进一步一步优化化训练方案。方案。55心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复另另外外，处于于肺肺部部疾疾病病稳定定期期的的患患者者，进行行康康复复训练（如如下下肢肢功功率率踏踏车训练），根根据据每每个个患患者者的的CPET结果果制制订针对性性运运动方方案案，并并对训练过程程进行行实时监测。视个个人人情情况况可可适适当当增增加加运运动强度度，使使肺肺康康复复运运动训练效效果果更更好好。此此种种规范范化化和和量量化化的的肺肺康康复复运运动训练方方法法，安安全全有有效效地地提提高高了了患患者者的的运运动耐耐力力、运运动中中的的通通气气功功能能和和心心功功能能。56心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复CPET已已经越越来来越越多多地地应用用于于判判断断肺肺部部疾疾病病的的预后后。测试过程程中中通通气气受受限限患患者者的的峰峰值每每分分通通气气量量占占每每分分最最大大通通气气量量（maximum ventilatory Volume，MVV）比比值(Peak VE/MVV)通通常常增增高高（85%），导致致呼呼吸吸储备（breathing reserve，BR）降降低低（30%），Peak VO2降降低低，峰峰值心心率率(peak HR)降降低低，AT可可能能正正常常，VO2/WR比比值和和O2/HR比比值与与达达到到的的运运动水水平平一一致致。患患者者往往往往由由于于呼呼吸吸功功能能障障碍碍终止止运运动，未未达达到到心心血血管管最最大大应激激反反应，导致致HRR增增高高。57心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复肺肺换气气功功能能异异常常（间质性性肺肺病病、肺肺血血管管疾疾病病等等）者者表表现为肺肺通通气气/灌灌注注比比（ventilation/perfusion，V/Q）失失常常，高高V/Q比比值导致致呼呼吸吸中中死死腔腔量量（physiological dead space/tidal volume ratio，VD/VT）和和动脉脉-潮潮气气末末二二氧氧化化碳碳分分压差差增增加加；低低V/Q比比值导致致动脉脉血血氧氧不不足足，表表现为达达到到峰峰值运运动水水平平时，肺肺泡泡-动脉脉血血氧氧分分压差差增增加加（30mmHg），伴伴随随SPO2降降低低（88%），肺肺泡泡氧氧分分压降降低低（55mmHg）。58心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复测试过程程中中因因症症状状限限制制而而终止止运运动时，Peak VO2被被认为是是更更准准确确和和可可重重复复性性的的运运动耐耐量量方方法法，同同时也也是是更更强有有力力的的预测因因子子。例例如如慢慢性性阻阻塞塞性性肺肺病病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD)患患者者，通通过CPET试验测得得的的运运动耐耐力力可可以以很很好好地地预测COPD患患者者死死亡亡风险。Hiraga18等等人人显示示出出相相似似的的结果果，Peak VO210ml/min/kg患患者者的的死死亡亡风险为62%。59心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复使使用用特特殊殊的的测试方方案案，CPET还可可以以为肺肺动脉脉高高压患患者者提提供供安安全全、可可靠靠、可可重重复复的的评估估和和预后后。这些些患患者者通通常常有有显著著下下降降的的通通气气效效能能和和静静息息及及运运动时更更低低的的SPO2，静静息息时、AT时和和Peak VO2时的的潮潮气气末末二二氧氧化化碳碳分分压（end tidal carbon dioxide partial pressure，PETCO2）值与与Peak VO2预计值的的百百分分比比成成比比例例的的下下降降，并并且且平平均均肺肺动脉脉高高压增增高高，VD/VT增增高高，而而AT低低于于预计值。60心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复CPET可可以以对肺肺囊囊性性纤维化化患患者者的的病病情情进行行预测，Pouliou E等等19发现最最大大运运动后后的的VO2快快速速恢恢复复到到日日常常水水平平的的时间是是对病病情情程程度度很很好好的的预测指指标；而而Nixon PA20等等则通通过患患者者的的有有氧氧运运动最最高高水水平平来来评估估预后后，当当VO2 Peak在在高高于于82预计值范范围时，患患者者八八年年内内的的存存活活率率可可达达83%；当当VO2 Peak在在5981预计值范范围时，八八年年内内存存活活率率可可达达28%51%；当当V02 Peak在在低低于于58%预计值范范围时，八八年年内内存存活活率率则低低于于28。61心肺运心肺运动试验与肺康复与肺康复这也也为何何时进行肺移植提供了依据和参行肺移植提供了依据和参考。考。另外，另外，CPET对于有血管侵及的肺癌患者于有血管侵及的肺癌患者行全肺切除行全肺切除术(特特别是行左全肺切除是行左全肺切除术)，预测患者患者术后的呼吸衰竭、后的呼吸衰竭、为全肺切全肺切除除术的适的适应证评估提供依据，均具有重估提供依据，均具有重要意要意义。62总结心肺运心肺运动试验的的应用：用：1.评估受估受试者最大运者最大运动负荷和荷和劳力性呼吸困力性呼吸困难2.评估心估心脏病及呼吸系病及呼吸系统疾病疾病3.康复医学康复医学4.外科外科围手手术期期评估估5.健康健康监督，督，劳动力力鉴定定6.运运动医学、航空医学等。医学、航空医学等。63