心肺運(yùn)動試驗(yàn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用

寧 亮，孫興國

人，臨床醫(yī)學(xué)服務(wù)的對象，是一個不可分割的有機(jī)整體。在還原論主導(dǎo)下，現(xiàn)代西醫(yī)學(xué)是以系統(tǒng)、器官和細(xì)胞基因甚至分子等為主線建立各自的理論體系及相應(yīng)的精細(xì)分支學(xué)科。由此帶來了醫(yī)療進(jìn)步和知識劇增，但同時(shí)分科過細(xì)過窄使得服務(wù)于整體人的醫(yī)生可能只了解人體的某個或某些局部，造成片面機(jī)械的“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，而在一定程度上偏離了醫(yī)學(xué)從整體上“治病救人，救死扶傷”和“減少疾病，提高健康水平”疾病防治的根本職責(zé)[1-3]。

心肺運(yùn)動試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing，CPET)[4-6]不同于一般的單純觀察傳統(tǒng)心血管指標(biāo)、心電圖和血壓改變的心臟運(yùn)動試驗(yàn)，也不同于靜態(tài)肺功能或者運(yùn)動肺功能，是首先在靜息狀態(tài)下測定人體的全套肺功能之后，在不同負(fù)荷下連續(xù)動態(tài)監(jiān)測記錄進(jìn)出氣流、氧氣和二氧化碳，實(shí)時(shí)檢測機(jī)體氧耗量和二氧化碳排出量、全導(dǎo)聯(lián)心電圖、袖帶無創(chuàng)血壓、脈搏氧飽和度甚至動靜脈和肺動脈置管直接測壓及抽取血液樣本(血?dú)夥治龊透鞣N化學(xué)成分)的動態(tài)變化。從靜息狀態(tài)收集數(shù)據(jù)(≥3 min)后，先做無功率負(fù)荷熱身運(yùn)動(≥3 min)，再根據(jù)性別、年齡、功能狀態(tài)等選擇10～50 W/min的功率遞增速率進(jìn)行癥狀限制性最大負(fù)荷運(yùn)動至運(yùn)動受限，并隨后繼續(xù)記錄≥5 min的恢復(fù)情況。CPET就是該個體的呼吸、血液循環(huán)和代謝系統(tǒng)在神經(jīng)體液調(diào)節(jié)下，在消化吸收、泌尿排泄、皮膚等配合維持之下聯(lián)合完成的一個氧氣代謝為核心的整體生理學(xué)的主要信息，只要耐心細(xì)致地正確判讀就可以使呼吸系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)及神經(jīng)體液調(diào)控和消化吸收、泌尿排泄等為主的人體功能狀態(tài)得到一個整體、客觀、定量的科學(xué)評估，從而達(dá)到區(qū)分健康、亞健康和疾病診療的目的[5]。從臨床醫(yī)學(xué)角度講，CPET主要應(yīng)用范圍包括整體運(yùn)動耐受和不耐受的評價(jià)，心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病和代謝等疾病的診療及一些特殊的臨床應(yīng)用，如術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評估、運(yùn)動康復(fù)、運(yùn)動處方等[7]?，F(xiàn)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室近年工作的經(jīng)驗(yàn)，對CPET的研究進(jìn)展和臨床應(yīng)用進(jìn)行綜合性評述。

1 CPET的生理基礎(chǔ)及整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系簡介

作為功能有機(jī)整體，人的呼吸、循環(huán)等系統(tǒng)基本功能是維持細(xì)胞代謝平衡，單獨(dú)給心或肺增加負(fù)荷是不可能的。機(jī)體活動時(shí)要求各生理系統(tǒng)之間相互配合，使各系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致而發(fā)揮作用，因此運(yùn)動時(shí)各系統(tǒng)均處于應(yīng)激狀態(tài)，以滿足機(jī)體肌肉運(yùn)動時(shí)需氧量及二氧化碳生成的增加，從而達(dá)到動態(tài)平衡。CPET強(qiáng)調(diào)運(yùn)動時(shí)心肺功能的相互作用和氣體交換作用，強(qiáng)調(diào)外呼吸和細(xì)胞呼吸耦聯(lián)[8]，對外呼吸與細(xì)胞呼吸不同水平的功能狀況進(jìn)行分析評價(jià)，從而用運(yùn)動外呼吸狀態(tài)來反映體內(nèi)各器官系統(tǒng)的功能狀況。CPET是綜合心肺及其調(diào)控，特別強(qiáng)調(diào)心肺代謝功能客觀定量的一體化聯(lián)合整體功能測定。從CPET的應(yīng)用生理學(xué)和醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化角度出發(fā)，我們根據(jù)需要建立生理學(xué)病理生理學(xué)醫(yī)學(xué)的整體整合理論，以指導(dǎo)CPET的正確運(yùn)用和解讀[3-5]。

整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系的精髓和核心[3-5]：只有以氧氣需-供平衡為綱的呼吸、血液循環(huán)、神經(jīng)、代謝等系統(tǒng)聯(lián)合一體化調(diào)控體系為理論基礎(chǔ)，才能正確理解、判讀和應(yīng)用這幾種改變代謝狀態(tài)的臨床功能性檢測方法(如心肺運(yùn)動、運(yùn)動康復(fù)和睡眠試驗(yàn))。CPET的完成需要呼吸、循環(huán)、神經(jīng)體液、代謝等系統(tǒng)聯(lián)合一體化調(diào)控與配合才能實(shí)現(xiàn)。以運(yùn)動過程中氧氣、二氧化碳和能量物質(zhì)因需而增加供應(yīng)到細(xì)胞線粒體內(nèi)，氧化能量物質(zhì)來產(chǎn)生和供應(yīng)能量的過程而言，人體氧氣代謝至少需要呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和代謝系統(tǒng)的相互配合，并在神經(jīng)體液等的調(diào)控之下才能完成內(nèi)、外呼吸之間的偶聯(lián)[8]；而同時(shí)能量物質(zhì)局部濃度的調(diào)控和內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定又需要其他生理學(xué)系統(tǒng)的參與。所以心肺運(yùn)動、運(yùn)動康復(fù)、睡眠等反映多系統(tǒng)整體功能的臨床技術(shù)和方法，用傳統(tǒng)的生理學(xué)系統(tǒng)中的任何一個或者兩個系統(tǒng)的生理學(xué)來理解和解讀都是片面的、局限的甚至是錯誤的。

人體組織器官大都有很大的功能儲備，輕度或早期的功能障礙和調(diào)節(jié)異常在靜息狀態(tài)下不易被一般檢查所發(fā)現(xiàn)。而目前臨床常規(guī)使用的心、肺、代謝等檢測技術(shù)基本上是靜態(tài)檢測方法，因此功能異常檢出率有限。當(dāng)機(jī)體逐漸運(yùn)動劇烈時(shí)，各組織器官的血液將重新分布，血流主要分布于運(yùn)動肌群以保證其運(yùn)動時(shí)血液供應(yīng)和能量代謝的需要，同時(shí)運(yùn)動可使氣體運(yùn)輸加速、氣體交換加快和骨骼肌的利用氧能力增強(qiáng)，因此運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)可以從運(yùn)動終止原因、運(yùn)動過程反映出的模式特征以及連續(xù)監(jiān)測的心電圖、血壓等眾多指標(biāo)中檢測出靜息時(shí)所不能發(fā)現(xiàn)的器官功能狀態(tài)[5]。

2 CPET的主要測定指標(biāo)及其生理學(xué)意義和臨床價(jià)值

CPET的檢測指標(biāo)豐富且全面，可分別對機(jī)體在運(yùn)動耐力、心臟功能、肺通氣、氣體交換功能等方面的功能狀況進(jìn)行評價(jià)。本文對于心電圖、血壓、肺功能等傳統(tǒng)測定不再討論，現(xiàn)擇其特異性的測定指標(biāo)簡述如下。

2.1 最大氧耗量 Hill于1923年提出此概念，它是指人體在進(jìn)行有大肌肉群參加的負(fù)荷運(yùn)動過程中，當(dāng)氧運(yùn)輸系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的儲備都已被動員而達(dá)到最高水平時(shí)，即人體單位時(shí)間內(nèi)所能攝取的最大氧量。目前已成為反映心肺功能的主要指標(biāo)，體現(xiàn)了人體最大有氧代謝和心肺儲備能力，可用于評價(jià)有氧運(yùn)動能力。通常情況下機(jī)體代謝需氧與供氧平衡，從循環(huán)角度講，氧耗量=心輸出量×動靜脈血氧含量差；從呼吸角度講，氧耗量=每分通氣量×吸入氣與呼出氣氧濃度之差。所以氧耗量本身就是心肺代謝等系統(tǒng)的整體功能指標(biāo)。

最大氧耗量的單位以L/min或ml·kg-1·min-1表示。最大氧耗量隨年齡、性別、身高、體質(zhì)量以及日?；顒铀降牟煌休^大的個體差異，所以采用最大氧耗量的實(shí)測值與預(yù)計(jì)值的百分比(%pred)來表示，可以使臨床意義增大[9-10]。最大耗氧量也與運(yùn)動方案有關(guān)，參與運(yùn)動肌群數(shù)量越多的運(yùn)動形式其數(shù)值越大，故平板運(yùn)動一般比踏車運(yùn)動所測值高10%～11%。

2.2 無氧閾 是指運(yùn)動中有氧代謝尚不需要無氧代謝補(bǔ)充供能時(shí)，即尚未發(fā)生乳酸過量產(chǎn)生(無氧代謝)時(shí)的最高氧耗量。臨床上常用3種方法來確定：一是血乳酸法，運(yùn)動中持續(xù)監(jiān)測受試者橈動脈血的血?dú)?，出現(xiàn)乳酸顯著升高時(shí)即是，但由于是有創(chuàng)性檢查，使其在臨床應(yīng)用中受到一定限制；二是V斜率法，其測定原理是當(dāng)出現(xiàn)無氧代謝乳酸過量產(chǎn)生時(shí)，相對于氧耗量而言二氧化碳排出量增加加速，在兩者關(guān)系曲線上當(dāng)線性部分的斜率>45°角時(shí)的拐點(diǎn)處即是，臨床應(yīng)用較多；三是通氣當(dāng)量法，氧當(dāng)量開始增加而二氧化碳當(dāng)量未相應(yīng)增加時(shí)即是。無氧閾預(yù)計(jì)值的計(jì)算和預(yù)計(jì)值的百分比使得臨床意義有所增加[9-10]。

無氧閾更敏感地反映組織氧需供平衡，且少受患者努力程度、功率增長速率及代謝底物的影響，所以不僅能用于運(yùn)動耐力下降的診斷與鑒別診斷，還可用于評價(jià)治療前后的心肺功能、運(yùn)動耐力以及康復(fù)訓(xùn)練的效果評價(jià)。理論上講，人體可較長時(shí)間耐受無氧閾以下負(fù)荷的運(yùn)動而無不良影響，這是建立康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動處方的主要參照依據(jù)。

2.3 二氧化碳和氧氣通氣有效性(VE/VCO2和VE/VO2)或者當(dāng)量(EQCO2和EQO2) 表示每排出1 L二氧化碳所需要的通氣量，反映的是肺通氣/血流匹配狀況。此指標(biāo)在運(yùn)動中逐漸降低達(dá)到最低值，之后再逐漸增高，主要以最低值和斜率表示。與單純使用實(shí)際測定值比較，其預(yù)計(jì)值的計(jì)算和實(shí)測值占預(yù)計(jì)值百分比使得臨床意義增加不少[11-12]。彌散性肺疾病、限制性肺疾病、阻塞性肺疾病、肺血管疾病、心力衰竭及心內(nèi)右向左分流患者通氣血流比通常失調(diào)，一般其值越高代表基本疾病嚴(yán)重程度越重。但是當(dāng)重度阻塞性肺疾病等患者呼出氣氣流嚴(yán)重受限時(shí)，上述指標(biāo)的臨床意義明顯受限。

2.4 攝氧有效性峰值平臺(OUEP) 表示的是運(yùn)動中每升肺通氣循環(huán)系統(tǒng)所能攝取氧氣(ml)的最高平臺值，反映的是肺血流/通氣匹配狀況。運(yùn)動時(shí)從靜息水平逐漸增高在無氧閾之前達(dá)到最高平臺值，之后再逐漸降低。與單純使用實(shí)際測定值比較，其預(yù)計(jì)值的計(jì)算和實(shí)測值占預(yù)計(jì)值百分比使得臨床意義增加不少[13-14]。在無明顯通氣限制情況下，它是判斷血液循環(huán)有效性的最佳指標(biāo)，用于預(yù)測心血管病患者的存活、死亡價(jià)值優(yōu)于其他心血管病傳統(tǒng)測定指標(biāo)和心肺運(yùn)動指標(biāo)。

2.5 呼吸儲備和心率儲備 呼吸儲備一般用靜態(tài)肺功能最大通氣量與運(yùn)動中最大分鐘通氣量的差值來表示。健康人的呼吸儲備值至少>11 L/min，或?yàn)樽畲笸饬康?0%～40%。呼吸儲備反映極量運(yùn)動時(shí)的呼吸儲備能力，呼吸儲備降低是肺通氣受限患者的特征性表現(xiàn)，如限制性或阻塞性肺疾病等常導(dǎo)致呼吸儲備降低；而心血管或其他疾病限制運(yùn)動時(shí)呼吸儲備可升高。

心率儲備是用預(yù)計(jì)最大心率與運(yùn)動中達(dá)到最大心率的差值來表示。健康人心率儲備值<15%pred。但臨床上廣泛應(yīng)用的β-受體阻滯劑等影響心率的藥物對它的臨床意義具有影響。

2.6 氧脈搏 氧耗量與心率的比值即氧脈搏，是指每搏的氧耗量，等于每搏量與動脈-混合靜脈血氧含量差的乘積。貧血、碳氧血紅蛋白升高、嚴(yán)重低氧血癥、肺血氧合能力降低及右向左分流均可導(dǎo)致動脈氧含量下降，氧脈搏也隨之下降。心功能減退所致每搏量降低也可致氧脈搏下降。運(yùn)動中隨著功率的增加，動脈-混合靜脈血氧含量差逐漸增加，因而氧脈搏也逐漸增加。氧脈搏受多種因素的影響，臨床上對其解讀時(shí)應(yīng)該注意β-受體阻滯劑等影響心率的藥物對它的影響。

3 CPET的臨床應(yīng)用

3.1 對不明原因呼吸困難和運(yùn)動耐力下降疾病系統(tǒng)的鑒別診斷 活動時(shí)呼吸困難、心悸、氣短、疲勞是心功能不全和肺功能不全的共同癥狀，包括心肌缺血、心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、間質(zhì)性肺炎等，少部分為肺栓塞、肌病甚至為心理因素等，在運(yùn)動狀態(tài)下大部分都可以表現(xiàn)出一定的特點(diǎn)，通過CPET所獲得的指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的分析，可以為診斷提供線索或者明確診斷。美國胸腔科學(xué)會/美國胸科醫(yī)師協(xié)會(ATS/ACCP)發(fā)表的CPET應(yīng)用陳述[7]中提出：通過CPET檢測指標(biāo)來分析診斷不同的疾病，其中認(rèn)為最大氧耗量可以反映疾病的輕重程度，心率儲備反映心臟的儲備情況，通氣儲備反映呼吸的儲備情況，故分析這些數(shù)據(jù)能基本明確疾病診斷的方向。

引起運(yùn)動耐力下降的原因很多，從外呼吸到內(nèi)呼吸各個環(huán)節(jié)存在異常均會導(dǎo)致運(yùn)動耐力下降，其病理生理機(jī)制常使臨床醫(yī)師感到困擾。CPET中各個環(huán)節(jié)所致的運(yùn)動耐力下降，其氣體交換反應(yīng)不同，從而有助于臨床醫(yī)師根據(jù)其氣體交換模式來判斷一個臨床診斷的正確性。所以，當(dāng)一些常規(guī)的檢查結(jié)果不能很好地解釋患者的運(yùn)動耐力下降時(shí)，可以給患者做CPET檢查，為臨床診斷及鑒別診斷提供重要線索。根據(jù)心肺代謝耦聯(lián)，將運(yùn)動耐受下降的原因大致分為3類，分別是肺通氣換氣功能障礙、循環(huán)功能障礙和組織攝氧或利用氧障礙，利用CPET的最大耗氧量、無氧閾、二氧化碳和氧氣通氣有效性、OUEP、氧脈搏、呼吸儲備、心率儲備等指標(biāo)分析可以鑒別它們[5]。

3.2 在心血管疾病中的應(yīng)用 與紐約心臟協(xié)會(NYHA)分級、血流動力學(xué)指標(biāo)、左心室射血分?jǐn)?shù)、血清標(biāo)志物等相比，CPET可以更客觀、全面地評價(jià)心臟病患者的功能狀態(tài)，從而在心臟病嚴(yán)重程度分級、心臟移植適應(yīng)證選擇、心臟病預(yù)后等方面都有很大的應(yīng)用價(jià)值。Weber等[15]基于最大氧耗量和Janicki等[16]基于無氧閾分別建立了A～D的心臟病嚴(yán)重程度生理學(xué)功能分級系統(tǒng)。CPET指標(biāo)較主要依靠患者的主觀癥狀來進(jìn)行心臟病嚴(yán)重程度分級的NYHA分級系統(tǒng)更加客觀[17-18]。1993年Bethesda心臟移植研討會就已將最大耗氧量<10 ml·kg-1·min-1作為心臟移植的主要適應(yīng)證之一[19]。CPET也廣泛應(yīng)用于心力衰竭患者的預(yù)后評估，國際上大量的前瞻性研究顯示，即使心力衰竭患者的靜息射血分?jǐn)?shù)很低，但如果患者的癥狀穩(wěn)定且有相對高的最大耗氧量則預(yù)后較好。由于最大耗氧量受到患者不盡力或檢測人員過早終止的影響可能會被低估，所以近年來次極量運(yùn)動參數(shù)如無氧閾、氧氣和二氧化碳通氣有效性等更多地被應(yīng)用于心力衰竭患者的預(yù)后評估中[12，14，20]。氣體交換測定還是心輸出量、每搏輸出量、心指數(shù)、每搏指數(shù)等Fick金標(biāo)準(zhǔn)測定計(jì)算時(shí)必備的數(shù)據(jù)[21-22]。

3.3 在呼吸疾病中的應(yīng)用 慢性阻塞性肺疾病的嚴(yán)重程度評價(jià)多采用常規(guī)肺功能指標(biāo)，但是這些指標(biāo)僅反映靜息狀態(tài)下的通氣或換氣狀況，遠(yuǎn)不能反映患者在日常生活中的運(yùn)動受限和勞力性呼吸困難情況，而且慢性阻塞性肺疾病本身就是一種全身性、多系統(tǒng)的疾病，所以也需要一種可以全面評估全身狀況的檢測方法[23]。美國醫(yī)學(xué)會目前在評價(jià)慢性阻塞性肺疾病患者的肺損傷嚴(yán)重程度中添加了每千克體質(zhì)量最大氧耗量作為補(bǔ)充，并將其劃分為>25、22～25、18～21、15～17、<15 ml·kg-1·min-1由輕至重來評價(jià)疾病的嚴(yán)重程度，強(qiáng)調(diào)如<15 ml·kg-1·min-1則為重度心肺功能障礙。CPET也可用于慢性阻塞性肺疾病患者的預(yù)后評估，特別是最大氧耗量、無氧閾等指標(biāo)是預(yù)測慢性阻塞性肺疾病患者早期死亡最有意義的指標(biāo)。對于肺血管病、肺栓塞等疾病，CPET與肺功能相互配合可以為診斷、治療及評估預(yù)后提供非常有用的檢測手段[9-10，20，24]。

3.4 指導(dǎo)心肺疾病的康復(fù) 目前運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練已經(jīng)成為很多慢性疾病在穩(wěn)定期的重要治療手段，如慢性阻塞性肺疾病、間質(zhì)性肺病、冠心病、慢性心力衰竭、肺動脈高壓、糖尿病等，它可提高患者的運(yùn)動耐量，減輕呼吸困難癥狀，提高生活質(zhì)量。在我國，康復(fù)醫(yī)學(xué)也日益被臨床醫(yī)師所重視，已經(jīng)從單純的功能鍛煉向?qū)崿F(xiàn)更好的身體功能方向發(fā)展。CPET在運(yùn)動康復(fù)中的作用是任何檢查都替代不了的，其具體作用是：運(yùn)動風(fēng)險(xiǎn)評估、制定運(yùn)動處方、評價(jià)運(yùn)動康復(fù)效果等[5-6]。以往多以運(yùn)動時(shí)最大心率為標(biāo)準(zhǔn)來制定運(yùn)動方案，但心率常會受到一些藥物的影響，因此以心率變化為標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動處方存在許多弊端和不足。目前比較理想的標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)動到無氧閾水平，通過持續(xù)、有效的鍛煉以達(dá)到改善心肺功能的目的。CPET可準(zhǔn)確測定患者的無氧閾，并準(zhǔn)確區(qū)分不同疾病患者的運(yùn)動受限原因，進(jìn)而提供個體化的運(yùn)動處方。

3.5 藥物、手術(shù)、器械和介入治療療效評估 CPET可應(yīng)用于各種治療的臨床療效評價(jià)，由于其無創(chuàng)的特點(diǎn)，可以反復(fù)測量，其結(jié)果客觀、可靠，可動態(tài)、長期觀察藥物、手術(shù)、器械和介入治療的臨床療效。在冠心病患者施行介入治療前、后分別進(jìn)行CPET，結(jié)果CPET指標(biāo)顯著提高，表明冠心病介入治療是一種有效方法[25]。經(jīng)皮球囊左房室瓣成形術(shù)是治療左房室瓣狹窄既經(jīng)濟(jì)又安全的手術(shù)方法，其治療效果可用CPET進(jìn)行評價(jià)并得到證實(shí)。CPET用于評價(jià)先天性心臟病手術(shù)的效果、β-受體阻滯劑等藥物治療心血管病的效果敏感而有效。近年CPET還被用于心力衰竭患者雙室起搏器、再同步及心內(nèi)除顫患者選擇及其臨床治療效果的客觀定量評估[17]。

3.6 術(shù)前麻醉手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評估和術(shù)后患者管理 目前，手術(shù)仍是一些疾病的最佳治療手段，但圍術(shù)期的并發(fā)癥增加了患者的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，特別是對于一些胸腹部的大手術(shù)和高齡患者的手術(shù)，所以術(shù)前準(zhǔn)確全面的風(fēng)險(xiǎn)評估就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的術(shù)前評估包括動脈血?dú)夥治?、常?guī)肺功能、彌散功能、放射性核素掃描等，但并不能完全確定所有高?；颊?，最重要的是這些檢查可能會漏掉有明顯心血管疾病的患者。另一方面，一些高齡或肺功能差的患者，根據(jù)傳統(tǒng)術(shù)前評估方法認(rèn)為是禁忌手術(shù)，CPET則可能從中篩選出可以耐受手術(shù)者。對擬行標(biāo)準(zhǔn)肺切除術(shù)的肺癌患者進(jìn)行手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分級，最大氧耗量為15～20 ml·kg-1·min-1的患者一般能耐受手術(shù)，病死率和心肺并發(fā)癥發(fā)生率較低；10～15 ml·kg-1·min-1的患者圍術(shù)期心肺并發(fā)癥增多；而<10 ml·kg-1·min-1的患者術(shù)后死亡和心肺并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)非常高，建議對這類肺癌患者進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)或采取非手術(shù)治療方法。然而由于未考慮到年齡、身高等因素的影響，臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)該注意。

近年來，一些其他CPET指標(biāo)如VE/VCO2、OUEP、氧脈搏等也被認(rèn)為是預(yù)測術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)的良好指標(biāo)，但預(yù)測手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的最佳指標(biāo)和可耐受手術(shù)的最低臨界值等還需要進(jìn)一步的深入研究和探索。Older等[26]經(jīng)過對大型腹部手術(shù)的老年患者的CPET進(jìn)行回顧性分析，證明無氧閾值對確定術(shù)后心血管系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)病率至關(guān)重要，無氧閾<11 ml·kg-1·min-1的患者(占總體30%)術(shù)后心血管并發(fā)癥的病死率為18%；而無氧閾>11 ml·kg-1·min-1的患者術(shù)后心血管并發(fā)癥的病死率僅為0.8%；尤其是心電圖顯示有明顯心肌缺血征象合并無氧閾<11 ml·kg-1·min-1者，其病死率高達(dá)42%。Hightower等[27]初步應(yīng)用小樣本食管癌開胸手術(shù)患者研究圍術(shù)期心血管事件危險(xiǎn)性，發(fā)現(xiàn)CPET的某些指標(biāo)優(yōu)于美國麻醉學(xué)家協(xié)會功能分級等現(xiàn)有的方法和指標(biāo)，而成為較佳的危險(xiǎn)評估指標(biāo)。

3.7 勞動能力喪失的客觀定量評估 臨床上的多數(shù)功能檢查都是針對患者的靜息狀態(tài)，特別是當(dāng)患者的癥狀或主觀運(yùn)動能力與靜息功能檢測結(jié)果有差異時(shí)，就只有依賴CPET對其運(yùn)動能力進(jìn)行評估。目前，CPET是公認(rèn)的評估運(yùn)動耐力的金標(biāo)準(zhǔn)，是勞動能力喪失的客觀定量評估的最有價(jià)值的功能檢查[5]。

3.8 確認(rèn)正常人群功能狀態(tài)正常與異常，健康及亞健康管理，實(shí)現(xiàn)“零級預(yù)防”以及運(yùn)動員管理[5]目前，醫(yī)學(xué)對健康的認(rèn)識已經(jīng)不僅局限于血生化指標(biāo)、影像學(xué)檢查等無異常，對亞健康的評估和及時(shí)干預(yù)逐漸受到重視。人體亞健康應(yīng)排除器質(zhì)性病變，疲乏無力、食欲不振等臨床表現(xiàn)多與心肺功能狀態(tài)下降有關(guān)，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查難以發(fā)現(xiàn)其異常，而CPET是整體上客觀評估機(jī)體功能狀態(tài)的重要工具。CPET不僅可以評估亞健康人群的心肺功能，還能發(fā)現(xiàn)潛在的病理生理改變，是亞健康和健康預(yù)防評估的重要工具。此外，CPET還可以用于運(yùn)動員分級、訓(xùn)練評估與管理等，而且通過CPET可以協(xié)助診斷運(yùn)動性哮喘，并為運(yùn)動性哮喘患者提供最佳的運(yùn)動處方。

4 小結(jié)

CPET作為一種客觀、定量、無創(chuàng)、可同時(shí)檢測心肺代謝等多系統(tǒng)的整體功能狀態(tài)的方法，正被越來越廣泛地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的診斷、評價(jià)、治療、預(yù)后估計(jì)及慢性病預(yù)防和健康管理中。同時(shí)，CPET的臨床應(yīng)用和正確解讀需要廣大臨床醫(yī)師具備人體整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論。

1 胡大一.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展探尋多學(xué)科整合之路[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)：人文社會醫(yī)學(xué)版，2009，30(2)：8-13.

2 樊代明.整合醫(yī)學(xué)初探[J].醫(yī)學(xué)爭鳴，2012，3(2)：3-12.

3 孫興國.整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系：人體功能一體化自主調(diào)控[J].中國循環(huán)雜志，2013，28(2)：88-92.

4 孫興國.生命整體調(diào)控新理論體系與心肺運(yùn)動試驗(yàn)[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)：人文社會醫(yī)學(xué)版，2013，34(3)：22-27.

5 譚曉越，孫興國.從心肺運(yùn)動的應(yīng)用價(jià)值看醫(yī)學(xué)整體整合的需求[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)：人文社會醫(yī)學(xué)版，2013，34(3)：28-31.

6 Wasserman K，Hansen J，Sue D，et al.Principles of exercise testing and interpretation[M].5th Edition.Philadelphia：Lippincott Williams & Wilkins，2011：194-234.

7 ATS/ACCP Joint Statement on Cardiopulmonary Exercise Testing.ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing[J].Am J Respir Crit Care Med，2003，167(1)：211-277.

8 Wasserman K，Stringer WW，Sun XG，et al.Circulatory coupling of external to muscle respiration during exercise[M]//Wasserman K.Cardiopulmonary exercise testing and cardiovascular health.Armonk，NY：Futura Publishing Company，2002：1-25.

9 Sun XG，Hansen JE，Oudiz RJ，et al.Exercise pathophysiology in patients with primary pulmonary hypertension[J].Circulation，2001，104(4)：429-435.

10 Sun XG，Hansen JE，Oudiz RJ，et al.Gas exchange detection of exercise-induced right-to-left shunt in patients with primary pulmonary hypertension[J].Circulation，2002，105(1)：54-60.

11 Sun XG，Hansen JE，Garatachea N，et al.Ventilatory efficiency during exercise in healthy subjects[J].Am J Respir Crit Care Med，2002，166(11)：1343-1348.

12 Sun XG，Hansen JE，Beshai JF，et al.Oscillatory breathing and exercise gas exchange abnormalities prognosticate early mortality and morbidity in heart failure[J].J Am Coll Cardiol，2010，55(17)：1814-1823.

13 Sun XG，Hansen JE，Stringer WW.Oxygen uptake efficiency plateau(OUEP)：physiology and reference value[J].Eur J Appl Physiol，2012，112(3)：919-928.

14 Sun XG，Hansen JE，Stringer WW.Oxygen uptake efficiency plateau(OUEP) best predicts early death in heart failure[J].Chest，2012，141(5)：1284-1294.

15 Weber KT，Kinasewitz GT，Janicki JS，et al.Oxygen utilization and ventilation during exercise in patients with chronic cardiac failure[J].Circulation，1982，65(6)：1213-1223.

16 Janicki JS，Weber KT，McElroy PA.Use of the cardiopulmonary exercise test to evaluate the patient with chronic heart failure[J].Eur Heart J，1988，9(Suppl H)：55-58.

17 Wasserman K，Sun XG，Hansen JE.Effect of biventricular pacing on the exercise pathophysiology of heart failure[J].Chest，2007，132(1)：250-261.

18 趙青，柳志紅，孫興國，等.心肺運(yùn)動試驗(yàn)評估慢性左心衰竭患者的運(yùn)動能力[J].中國循環(huán)雜志，2011，26(5)：370-373.

19 Mudge GH，Goldstein S，Addonizio LJ，et al.Task force 3：recipient guidelines/prioritization[J].J Am Coll Cardiol，1993，22(1)：1-64.

20 Oudiz RJ，Midde R，Sun XG，et al.Usefulness of right-to-left shunting and poor exercise gas exchange for predicting prognosis in patients with pulmonary arterial hypertension[J].Am J Cardiology，2010，105(8)：1186-1191.

21 Sun XG，Hansen JE，Ting H，et al.Comparison of exercise cardiac output by the Fick principle using O2and CO2[J].Chest，2000，118(3)：631-640.

22 Sun XG，Hansen JE，Stringer WW，et al.Carbon dioxide pressure-concentration relationship in arterial and mixed venous blood during exercise[J].J Appl Physiol，2001，90(5)：1798-1810.

23 周鋒，劉錦銘，孫興國.體重指數(shù)對慢性阻塞性肺疾病患者心肺運(yùn)動耐力的影響[J].中華結(jié)核和呼吸雜志，2012，35(6)：453-454.

24 Sun Xing-Guo，Hansen JE，Oudiz R，et al.Pulmonary function in primary pulmonary hypertension patients[J].J Am Coll Cardiol，2003，41(6)：1028-1035.

25 Klainman E，F(xiàn)ink G，Lebzelter J，et al.Assessment of functional results after percutaneous transluminal coronary angioplasty by cardiopulmonary exercise test[J].Cardiology，1998，89(4)：257-262.

26 Older P，Hall A，Hader R.Cardiopulmonary exercise testing as a screening test for perioperative management of major surgery in the elderly[J].Chest，1999，116(2)：355-362.

27 Hightower CE，Riedel BJ，F(xiàn)eig BW，et al.A pilot study evaluating predictors of postoperative outcomes after major abdominal surgery：Physiological capacity compared with the ASA physical status classification system[J].Br J Anaesth，2010，104(4)：465-471.