心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)評(píng)估胸腔閉式引流術(shù)治療胸腔積液患者整體功能變化的臨床研究

郭志勇，孫興國(guó)，劉 方，周 娜，周 萍，董文濤，滕志濤，孫杏云，滕玉鳳

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·論著·

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)評(píng)估胸腔閉式引流術(shù)治療胸腔積液患者整體功能變化的臨床研究

郭志勇，孫興國(guó)，劉 方，周 娜，周 萍，董文濤，滕志濤，孫杏云，滕玉鳳

264200山東省威海市立醫(yī)院心臟中心(郭志勇，董文濤，滕志濤，孫杏云，滕玉鳳)；國(guó)家心血管病中心 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家心血管疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院(孫興國(guó)，劉方，周娜，周萍)；昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心內(nèi)科(周娜)；寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科肺功能室(周萍)

【摘要】目的探討心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(CPET)對(duì)胸腔閉式引流術(shù)(CTD)治療胸腔積液患者整體功能變化的評(píng)估作用。方法選取2012年5月—2014年6月威海市立醫(yī)院明確診斷有顯著胸腔積液，并接受CTD治療的患者13例，分別在治療前后進(jìn)行CPET檢查，按照美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)中心標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)遞增功率方案完成癥狀限制性極限運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分析計(jì)算其核心指標(biāo)，從系統(tǒng)軟件導(dǎo)出靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)的循環(huán)指標(biāo)及呼吸指標(biāo)。結(jié)果13例胸腔積液患者CTD治療后10例患者整體功能顯著改善，3例患者整體功能降低。胸腔積液患者CTD治療前后峰值攝氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、無(wú)氧閾(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脈搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通氣當(dāng)量斜率(slope、%pred)、峰值負(fù)荷功率(W)、遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間(min)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；治療后攝氧效率平臺(tái)(比值、%pred)較治療前升高，二氧化碳通氣當(dāng)量最低值(比值、%pred)較治療前降低(P<0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)時(shí)攝氧量較治療前降低(P<0.05)；靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)心率較治療前降低，極限狀態(tài)時(shí)心率較治療前升高(P<0.05)；熱身狀態(tài)時(shí)氧脈搏較治療前升高(P<0.05)；靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)攝氧通氣效率較治療前升高(P<0.05)；熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)和極限狀態(tài)時(shí)二氧化碳通氣當(dāng)量較治療前降低(P<0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)分鐘通氣量較治療前降低(P<0.05)；極限狀態(tài)時(shí)潮氣量較治療前升高(P<0.05)；4個(gè)狀態(tài)時(shí)呼吸頻率較治療前降低(P<0.05)；極限狀態(tài)時(shí)呼吸交換比值較治療前升高(P<0.05)；靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)時(shí)潮氣末二氧化碳分壓較治療前升高(P<0.05)；靜息狀態(tài)時(shí)潮氣末氧分壓較治療前降低(P<0.05)；熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量較治療前升高(P<0.05)。結(jié)論雖然3例患者整體功能顯著降低使得全體患者CTD治療前后整體功能改善無(wú)顯著差異，但是，CTD治療胸腔積液使得10/13的患者整體功能顯著改善。使用CPET檢查整體功能指標(biāo)動(dòng)態(tài)變化從臨床上實(shí)現(xiàn)了CTD治療胸腔積液患者的客觀定量評(píng)估，同時(shí)還為有效改善循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)匹配的治療機(jī)制提供試驗(yàn)研究。

【關(guān)鍵詞】胸腔積液；引流術(shù)；治療；心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)

郭志勇，孫興國(guó)，劉方，等.心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)評(píng)估胸腔閉式引流術(shù)治療胸腔積液患者整體功能變化的臨床研究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2016，19(17)：2053-2060.[www.chinagp.net]

Guo ZY,Sun XG,Liu F,et al.Clinical study of cardiopulmonary exercise testing in the evaluation of the changes of holistic function of patients with pleural effusion after closed thoracic drainage[J].Chinese General Practice，2016，19(17)：2053-2060.

胸腔積液(pleural effusion)是指胸膜的壁層和臟層之間有較多的液體，是一種臨床常見癥狀，且其病因多樣。根據(jù)積液的性質(zhì)可分為：滲出性胸腔積液和漏出性胸腔積液。滲出性胸腔積液主要見于：結(jié)核性胸膜炎、惡性腫瘤、肺部感染等。漏出性胸腔積液主要見于：充血性心力衰竭、肝硬化、低蛋白血癥等。一般少量胸腔積液時(shí)可無(wú)癥狀；中至大量胸腔積液時(shí)，患者可表現(xiàn)為胸悶、氣促、咳嗽、心率加快、呼吸急促甚至呼吸困難等癥狀，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。胸腔閉式引流術(shù)(closed thoracic drainage,CTD)是臨床上治療中至大量胸腔積液的常用方法，快速減輕壓迫，緩解癥狀，減少胸膜肥厚、粘連和包裹性積液等并發(fā)癥[1]。但目前我國(guó)尚缺乏客觀定量評(píng)估CTD治療胸腔積液患者整體功能的臨床研究。

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing,CPET)主要強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)時(shí)心肺代謝等多系統(tǒng)功能的相互作用，特別是對(duì)氣體交換的評(píng)價(jià)，更強(qiáng)調(diào)了外呼吸和細(xì)胞呼吸耦聯(lián)[2]。CPET是綜合人體多個(gè)系統(tǒng)及其調(diào)控的相互聯(lián)系，特別強(qiáng)調(diào)心肺代謝功能整體聯(lián)合測(cè)定，是目前唯一能全面評(píng)估人體整體功能的臨床檢測(cè)技術(shù)[3-4]，在臨床上廣泛應(yīng)用于心血管、呼吸、代謝系統(tǒng)等疾病的診斷、功能及疾病嚴(yán)重程度評(píng)估、治療效果評(píng)價(jià)、預(yù)后預(yù)測(cè)及指導(dǎo)康復(fù)治療等[5]。CPET可以從整體整合角度分析CTD治療胸腔積液患者整體功能的改變。本研究旨在應(yīng)用CPET檢查客觀定量評(píng)估胸腔積液患者CTD治療前后整體功能的變化和治療效果，進(jìn)而探討CTD治療胸腔積液的作用機(jī)制。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象選取2012年5月—2014年6于威海市立醫(yī)院明確診斷有顯著胸腔積液，并接受CTD治療的患者13例，其中男8例，女5例；年齡21～73歲，平均年齡(40.2±18.3)歲；身高150～184 cm，平均身高(168±10)cm；體質(zhì)量50～97 kg，平均體質(zhì)量(66±13)kg。13例CTD治療胸腔積液患者的一般資料見表1。

表1　13例CTD治療胸腔積液患者的一般資料

1.2治療方法

1.2.1藥物治療

1.2.1.1病因?yàn)榻Y(jié)核性胸膜炎者異煙肼片(生產(chǎn)廠家：天津力生制藥股份有限公司，藥品批號(hào)：20150512732)0.3 g口服，1次/d；利福平(生產(chǎn)廠家：浙江萬(wàn)邦藥業(yè)有限公司，藥品批號(hào)：2015368269)0.45 g口服，1次/d；吡嗪酰胺片(生產(chǎn)廠家：沈陽(yáng)同聯(lián)藥業(yè)有限公司，藥品批號(hào)：2015368425)0.75 g口服，1次/d；鹽酸乙胺丁醇片(生產(chǎn)廠家：上海信誼藥廠有限公司，藥品批號(hào)：20153621474)750 mg口服，1次/d；鹽酸潑尼松龍片(生產(chǎn)廠家：浙江仙琚制藥股份有限公司，藥品批號(hào)：20153214752)10 mg口服，3次/d。

1.2.1.2病因?yàn)閻盒阅[瘤者給予標(biāo)準(zhǔn)抗腫瘤治療和靜脈營(yíng)養(yǎng)支持治療。

1.2.1.3病因?yàn)榉窝渍咦笱醴承锹然c注射液(生產(chǎn)廠家：揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司，藥品批號(hào)：20156987412)0.3 g靜脈滴注，2次/d，或哌拉西林舒巴坦(生產(chǎn)廠家：山東齊魯制藥有限公司，藥品批號(hào)：20152314756)3.375 g靜脈滴注，3次/d。

1.2.1.4病因?yàn)榉文撃[者注射用哌拉西林鈉他唑巴坦鈉(生產(chǎn)廠家：珠海聯(lián)邦制藥有限公司，藥品批號(hào)：2015075236854)4.5 g靜脈滴注，1次/8 h；阿米卡星注射液(生產(chǎn)廠家：浙江萬(wàn)馬制藥有限公司，藥品批號(hào)：20153698556)0.6 g靜脈滴注，1次/d；奧硝唑注射液(生產(chǎn)廠家：四川科倫藥業(yè)股份有限公司，藥品批號(hào)：2015633321)0.5 g靜脈滴注，1次/d。

1.2.2CTD治療患者取半臥位，在X線、CT或者B超定位下確定穿刺點(diǎn)，常規(guī)消毒、鋪巾、帶手套，2%利多卡因10 ml局部麻醉后，取手術(shù)刀片沿肋骨走行切開皮膚至皮下約0.8 cm，長(zhǎng)約1.0 cm，血管鉗頓性分離進(jìn)入胸腔，隨即用止血鉗鉗住膠管送入胸腔至壁胸膜下5.0 cm，拔出血管鉗，將膠管連接端連接于事先準(zhǔn)備好的水封瓶，可見少量液體從液面下溢出。術(shù)畢，縫合皮膚及皮下組織，避免無(wú)效腔形成，碘伏消毒創(chuàng)口，無(wú)菌敷料覆蓋，膠布固定。手術(shù)順利，術(shù)中、術(shù)后患者稍感切口疼痛，囑患者不要?jiǎng)×铱人浴?/p>

1.3CPET檢查所有患者分別于CTD治療前后簽署知情同意書，行CPET檢查。CPET檢查數(shù)據(jù)傳送至中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院，按照美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)中心標(biāo)準(zhǔn)方法[6]對(duì)CPET檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判讀，計(jì)算出各生理學(xué)指標(biāo)。采用意大利COSMED公司PFT Ergo V10.0 a心肺運(yùn)動(dòng)一體機(jī)，完成肺功能、彌散功能、全導(dǎo)聯(lián)心電圖、無(wú)創(chuàng)血壓、血氧飽和度和氣體交換測(cè)定。每天均需首先嚴(yán)格對(duì)心肺運(yùn)動(dòng)一體機(jī)進(jìn)行多級(jí)定標(biāo)后，才用于臨床患者的CPET檢查[6-8]。檢查分兩個(gè)階段，首先所有患者坐在椅子上完成全套靜態(tài)肺功能檢查，繼之采用功率自行車完成運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，同時(shí)記錄12導(dǎo)聯(lián)心電圖、無(wú)創(chuàng)血壓、血氧飽和度、各項(xiàng)肺通氣和氣體交換等指標(biāo)[9]。按照美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校醫(yī)學(xué)中心標(biāo)準(zhǔn)，采用連續(xù)遞增功率方案完成癥狀限制性最大極限運(yùn)動(dòng)[6，10-12]：先記錄靜息3 min；然后，以60 r/min 蹬車速率無(wú)負(fù)荷熱身3 min；根據(jù)患者年齡、性別和估計(jì)的功能狀態(tài)預(yù)設(shè)功率自行車功率遞增速率為10～30 W/min，使患者在6～10 min達(dá)到癥狀限制性最大極限運(yùn)動(dòng)，獲得最大運(yùn)動(dòng)功率，繼續(xù)記錄恢復(fù)期5～10 min。

1.4CPET檢查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化分析按照美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)臨床試驗(yàn)CPET檢查數(shù)據(jù)分析解讀標(biāo)準(zhǔn)化原則[6，10-14]，從COSMED公司軟件系統(tǒng)導(dǎo)出測(cè)定的核心指標(biāo)，如峰值攝氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脈搏(ml/次、%pred)、攝氧效率平臺(tái)(比值、%pred)、二氧化碳通氣當(dāng)量斜率(slope、%pred)、二氧化碳通氣當(dāng)量最低值(比值、%pred)、峰值負(fù)荷功率(W)、遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間(min)[6，10-14]的每次呼吸數(shù)據(jù)，經(jīng)每秒分切之后，再用10 s平均數(shù)據(jù)進(jìn)行制圖和結(jié)果分析[6，10-15]。將10 s的二氧化碳排出量與攝氧量數(shù)據(jù)做圖用V-slope法測(cè)得無(wú)氧閾(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)[16]。記錄靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)CPET檢查中循環(huán)指標(biāo)(攝氧量、心率、收縮壓、舒張壓、平均動(dòng)脈壓、氧脈搏、攝氧通氣效率、二氧化碳通氣當(dāng)量)和呼吸指標(biāo)(分鐘通氣量、潮氣量、呼吸頻率、呼吸交換比值、潮氣末二氧化碳分壓、潮氣末氧分壓、每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量)，所有靜息狀態(tài)時(shí)的指標(biāo)以120 s數(shù)據(jù)計(jì)算，熱身狀態(tài)和極限狀態(tài)時(shí)的指標(biāo)以30 s數(shù)據(jù)計(jì)算，無(wú)氧閾狀態(tài)的指標(biāo)以無(wú)氧閾之前(氧氣)和無(wú)氧閾之后(二氧化碳)60 s數(shù)據(jù)計(jì)算[14，17-20]。

2結(jié)果

2.1胸腔積液患者CTD治療前后一般狀況改變13例胸腔積液患者CTD治療后，一般狀況穩(wěn)定，體溫不高，胸悶、憋氣等癥狀好轉(zhuǎn)。其中5例患者體質(zhì)量下降，5例患者體質(zhì)量增加，3例患者體質(zhì)量無(wú)明顯變化，患者體質(zhì)量的下降考慮與抽取積液量有關(guān)。

2.2胸腔積液患者CTD治療前后CPET檢查核心指標(biāo)比較13例胸腔積液患者CTD治療后，10例患者峰值攝氧量升高，3例患者峰值攝氧量降低；10例患者無(wú)氧閾升高，3例患者無(wú)氧閾降低；8例患者峰值氧脈搏升高，5例患者峰值氧脈搏降低；9例患者攝氧效率平臺(tái)升高，4例患者攝氧效率平臺(tái)降低；11例患者二氧化碳通氣當(dāng)量斜率降低，2例患者二氧化碳通氣當(dāng)量斜率升高；11例患者二氧化碳通氣當(dāng)量最低值降低，2例患者二氧化碳通氣當(dāng)量最低值升高；11例患者峰值負(fù)荷功率升高，2例患者峰值負(fù)荷功率降低；10例患者遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間升高，3例患者遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間降低(見圖1)。

13例胸腔積液患者CTD治療后，7例患者8項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)均改善，3例患者6項(xiàng)或5項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)改善，共計(jì)10例患者整體功能顯著改善；1例患者8項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)均降低，該患者為化療的胸膜間皮瘤，2例患者6項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)降低，該兩例患者為臨床治療效果差的結(jié)核性胸膜炎，共計(jì)3例患者整體功能降低(見圖1)。

13例胸腔積液患者CTD治療前后峰值攝氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、無(wú)氧閾(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脈搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通氣當(dāng)量斜率(slope、%pred)、峰值負(fù)荷功率(W)、遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間(min)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；治療后攝氧效率平臺(tái)(比值、%pred)較治療前升高，二氧化碳通氣當(dāng)量最低值(比值、%pred)較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

2.3胸腔積液患者CTD治療前后不同狀態(tài)時(shí)CPET檢查中循環(huán)指標(biāo)比較胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)時(shí)攝氧量較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)攝氧量與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)心率較治療前降低，極限狀態(tài)時(shí)心率較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。胸腔積液患者CTD治療前后4個(gè)狀態(tài)時(shí)收縮壓、舒張壓、平均動(dòng)脈壓比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后熱身狀態(tài)時(shí)氧脈搏較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)氧脈搏與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)攝氧通氣效率較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；熱身狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)攝氧通氣效率與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)和極限狀態(tài)時(shí)二氧化碳通氣當(dāng)量較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；靜息狀態(tài)時(shí)二氧化碳通氣當(dāng)量與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表3)。

2.4胸腔積液患者CTD治療前后不同狀態(tài)時(shí)CPET檢查中呼吸指標(biāo)比較胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)分鐘通氣量較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；熱身狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)分鐘通氣量與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后極限狀態(tài)時(shí)潮氣量較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)潮氣量與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后4個(gè)狀態(tài)時(shí)呼吸頻率較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。胸腔積液患者CTD治療后極限狀態(tài)時(shí)呼吸交換比值較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)呼吸交換比值與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)時(shí)潮氣末二氧化碳分壓較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)潮氣末二氧化碳分壓與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后靜息狀態(tài)時(shí)潮氣末氧分壓較治療前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)潮氣末氧分壓與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。胸腔積液患者CTD治療后熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量較治療前升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；靜息狀態(tài)時(shí)每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量與治療前比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表4)。

圖1　13例胸腔積液患者CTD治療前后CPET檢查核心指標(biāo)的個(gè)體化變化情況

時(shí)間峰值攝氧量L/min ml·min-1·kg-1 %pred無(wú)氧閾L/min ml·min-1·kg-1 %pred峰值氧脈搏ml/次 %pred治療前1.23±0.3418.6±4.956.9±11.10.87±0.1313.10±1.7275.2±18.5 9.4±1.9 78.7±18.1治療后1.37±0.3620.6±4.564.0±13.70.86±0.1713.00±1.7183.7±19.210.1±2.883.7±19.2差值0.13±0.332.0±3.97.1±13.80.00±0.11-0.10±1.62-0.1±9.50.7±2.65.1±2.0t值-1.639-1.946-1.8030.0850.2340.050-1.008-0.939P值0.1250.0740.0950.9330.8180.9610.3320.365時(shí)間攝氧效率平臺(tái)比值 %pred二氧化碳通氣當(dāng)量斜率slope %pred二氧化碳通氣當(dāng)量最低值比值 %pred峰值負(fù)荷功率(W)遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間(min)治療前36.4±5.290.2±13.229.6±4.9121.2±17.532.5±5.4124.5±16.8 98±34 7.7±1.9治療后38.6±6.195.8±13.228.0±4.7116.4±16.530.3±4.8115.8±13.1111±318.4±1.0差值2.3±3.35.6±7.9-1.6±3.7-4.8±13.9-2.1±3.2-8.7±11.413±230.6±1.1t值-2.555-2.6341.6231.8392.4432.306-2.126-2.105P值0.0240.0210.1240.3150.0370.0260.0530.055

注：%pred=實(shí)測(cè)值/預(yù)計(jì)值×100%

表3　胸腔積液患者CTD治療前后不同狀態(tài)時(shí)CPET檢查中循環(huán)指標(biāo)比較±s，n=13)

表4　胸腔積液患者CTD治療前后不同狀態(tài)時(shí)CPET檢查中呼吸指標(biāo)比較±s，n=13)

3討論

胸腔積液是胸部疾病的一種常見臨床癥狀，其病因復(fù)雜多樣，在強(qiáng)調(diào)對(duì)因治病的同時(shí)，對(duì)于中至大量胸腔積液患者行CTD也是緩解呼吸困難、胸悶等癥狀，減少并發(fā)癥和后遺癥，減輕痛苦的常用對(duì)癥治療方法。而對(duì)于胸腔積液患者CTD治療前后整體功能的變化，僅在國(guó)外應(yīng)用CPET檢查對(duì)心力衰竭導(dǎo)致的胸腔積液的功能狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估[21-22]，而其他病因所致的胸腔積液暫未見整體功能評(píng)估的研究。本研究應(yīng)用CPET檢查對(duì)于結(jié)核性胸膜炎、惡性腫瘤及肺炎等所致的胸腔積液患者CTD治療前后的整體功能進(jìn)行初步評(píng)估，從患者的循環(huán)、呼吸系統(tǒng)來(lái)探討胸腔積液患者CTD治療前后生理的變化，進(jìn)而探討CTD有效治療胸腔積液的整體整合生理學(xué)機(jī)制。

3.1胸腔積液患者CPET檢查核心指標(biāo)改變的個(gè)體化分析(個(gè)體化臨床醫(yī)學(xué))本研究中13例胸腔積液患者，其中7例患者8項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)均改善，3例患者6項(xiàng)或5項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)改善，上述10例患者整體功能顯著改善；2例患者6項(xiàng)CPET檢查核心指標(biāo)下降，診斷為結(jié)核性胸膜炎(其中1例患者伴有氣胸)；僅1例患者8項(xiàng)CPET檢驗(yàn)核心指標(biāo)均下降，該例患者為胸膜間皮瘤患者，且兩次CPET檢查相差528 d，期間進(jìn)行了近1年的化療，患者整體功能下降與患者原發(fā)疾病及化療所致的功能損害[23]有直接關(guān)系；上述3例患者整體功能降低，治療效果欠佳。

3.2胸腔積液患者CPET檢查核心指標(biāo)改變的整體分析(全組整體趨勢(shì))本研究中13例胸腔積液患者CTD治療前后峰值攝氧量(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、無(wú)氧閾(L/min、ml·min-1·kg-1、%pred)、峰值氧脈搏(ml/次、%pred)、二氧化碳通氣當(dāng)量斜率(slope、%pred)、峰值負(fù)荷功率(W)、遞增功率運(yùn)動(dòng)時(shí)間(min)比較無(wú)差異，考慮與樣本量較少及其中3例患者治療后整體功能顯著降低有關(guān)。胸腔積液患者CTD治療后，攝氧效率平臺(tái)(比值、%pred)較治療前升高，二氧化碳通氣當(dāng)量最低值(比值、%pred)較治療前降低，反映患者的循環(huán)運(yùn)氧能力和循環(huán)呼吸匹配[18-20]較前好轉(zhuǎn)。

3.3從不同狀態(tài)時(shí)CPET檢查中循環(huán)、呼吸指標(biāo)改變探討CTD治療胸腔積液整體整合生理學(xué)機(jī)制

3.3.1CTD有效治療胸腔積液整體整合生理學(xué)機(jī)制[24-27]——循環(huán)系統(tǒng)本研究結(jié)果顯示，胸腔積液患者CTD治療后，靜息狀態(tài)、熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)心率較治療前降低，可能是由于患者治療前胸腔積液量較大，對(duì)肺壓迫較大，限制肺的擴(kuò)張，導(dǎo)致呼吸功能下降，為了維持機(jī)體功能，心功能代償性增加，導(dǎo)致心率加快，心排量增加，血壓升高，而CTD治療后，胸腔壓力減小，肺擴(kuò)張功能較前改善，肺功能好轉(zhuǎn)，無(wú)需心臟代償，則心率減慢?；颊叩氖湛s壓、舒張壓、平均動(dòng)脈壓均變化不顯著。CTD治療后靜息狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)時(shí)攝氧通氣效率較治療前升高，熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)二氧化碳通氣當(dāng)量較治療前降低，反映患者的整體功能較治療前提高。

3.3.2CTD有效治療胸腔積液整體整合生理學(xué)機(jī)制[24-27]——呼吸系統(tǒng)本研究結(jié)果顯示，胸腔積液患者CTD治療后，靜息狀態(tài)時(shí)分鐘通氣量、呼吸頻率降低，反映患者的呼吸模式由淺快變深慢，使得氧氣、二氧化碳在肺泡的交換效率提高，從而使患者的通氣功能、通氣/血流比例改善；極限狀態(tài)時(shí)潮氣量增加，呼吸頻率降低，反映患者肺通氣功能提高。極限狀態(tài)時(shí)呼吸交換比值升高，提示極限狀態(tài)時(shí)機(jī)體做功增加，反映患者的整體功能提高。熱身狀態(tài)時(shí)每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量升高，反映患者的過度通氣狀態(tài)得到改善。

3.3.3CTD有效治療胸腔積液整體整合生理學(xué)機(jī)制[24-27]——循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)匹配本研究結(jié)果顯示，胸腔積液患者CTD治療后，熱身狀態(tài)、無(wú)氧閾狀態(tài)、極限狀態(tài)時(shí)每呼吸攝氧量、每呼吸二氧化碳排出量較治療前升高，提示患者治療前過度通氣導(dǎo)致的通氣/血流比例失調(diào)得到改善。其機(jī)制為：患者抽取胸腔積液后，雙肺壓迫減輕，肺通氣增加，進(jìn)而吸氣期血氧分壓較治療前升高，血二氧化碳分壓較治療前降低，血氧分壓及血二氧化碳分壓的波浪式信號(hào)的傳輸較治療前減慢[24-27]，心血管系統(tǒng)將血氧分壓及血二氧化碳分壓信號(hào)通過血液運(yùn)送到動(dòng)脈快，反映外周化學(xué)感受器的時(shí)相推移(即肺-動(dòng)脈循環(huán)時(shí)間)延長(zhǎng)，因此，呼吸頻率降低。同時(shí)吸氣期血氧分壓較治療前升高，循環(huán)運(yùn)氧能力提高，機(jī)體代謝率基本不變，從而使心率降低。心率/呼吸頻率相互匹配，且受呼吸-循環(huán)的共同調(diào)控。

綜上所述，CPET檢查可以從循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)匹配等變化客觀定量地評(píng)估CTD治療胸腔積液患者整體功能的變化，探討CTD有效治療胸腔積液的生理學(xué)機(jī)制，并能個(gè)體化分析患者整體功能改善程度。但本研究樣本量較小，僅對(duì)CTD治療胸腔積液患者整體功能狀態(tài)進(jìn)行初步分析，以后將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，做進(jìn)一步深入分析。

作者貢獻(xiàn)：郭志勇、孫興國(guó)、劉方進(jìn)行課題設(shè)計(jì)與實(shí)施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對(duì)文章負(fù)責(zé)；郭志勇、劉方、周娜、周萍、董文濤、滕志濤、孫杏云、滕玉鳳進(jìn)行課題實(shí)施、評(píng)估、資料收集；郭志勇、孫興國(guó)進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。

本文無(wú)利益沖突。

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(本文編輯：陳素芳)

Clinical Study of Cardiopulmonary Exercise Testing in the Evaluation of the Changes of Holistic Function of Patients With Pleural Effusion After Closed Thoracic Drainage

GUOZhi-yong,SUNXing-guo,LIUFang,etal.

HeartCenter,WeihaiMunicipalHospital,Weihai264200,China

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the changes of holistic function of patients with pleural effusion after closed thoracic drainage (CTD) by cardiopulmonary exercise testing (CPET).MethodsFrom May 2012 to June 2014,we enrolled 13 patients who were definitely diagnosed as a significant pleural effusion and received CTD in Weihai Municipal Hospital and conducted CPET examinations on them before and after treatment.According to standard continuously increasing power scheme of the UCLA Medical Center,we completed symptom-limited extreme sports and calculated the core indexes by standardized data analysis.The circulation indexes and respiration indexes in a quiescent state,a warm-up state,an anaerobic threshold(AT) state and an extreme state were derived by system software.ResultsOf the 13 patients,10 patients saw obvious improvement in the holistic function and 3 patients saw obvious decrease in the holistic function after CTD.The peak VO2 (L/min,ml·min-1·kg-1,%pred),AT (L/min,ml·min-1·kg-1,%pred),peak oxygen pulse (ml/time,%pred),slope of ventilatory equivalent for carbon dioxide (slope,%pred) peak load power (W) and increasing power movement time (min) of the 13 patients after treatment were not significantly different from those before treatment(P>0.05);the oxygen uptake efficiency plateau (ratio,%pred) after treatment were higher than those before treatment,while the minimum ventilatory equivalent for carbon dioxide (ratio,%pred),were lower than those before treatment(P<0.05).After treatment,the oxygen uptake in a quiescent state was lower than that before treatment(P<0.05);the heart rate in a quiescent state,a warm-up state and an AT state after treatment were lower than those before treatment,and the heart rate in a extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the oxygen pulse in a warm-up state was higher than that before treatment(P<0.05);the oxygen uptake efficiency in a quiescent state and an AT state after treatment were higher than those before treatment(P<0.05);the equivalent for carbon dioxide after treatment in a warm-up state,an AT state and an extreme state were lower than those before treatment(P<0.05).The minute ventilation in a quiescent state and an AT state after treatment were lower than those before treatment (P<0.05);the tidal volume in an extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the respiratory rate in the four states after treatment were lower than those before treatment (P<0.05);the respiratory exchange ratio in an extreme state after treatment was higher than that before treatment (P<0.05);the ETCO2 in a quiescent state and a warm-up state after treatment were higher than those before treatment (P<0.05);the PETO2 in a quiescent state after treatment was lower than that before treatment(P<0.05);the oxygen intake of every breath and the carbon dioxide output of every breath in a warm-up state,an AT state,and an extreme state were higher than those before treatment (P<0.05).ConclusionAlthough the marked decrease in holistic function in 3 patients lead to no significant difference in the holistic function of all patients after CTD,while CTD brought marked improvement in holistic function in 10/13 of the patients.The application of CPET provides objective and quantitative assessment of the changes of holistic function of patients with pleural effusion after thoracic close drainage,and also provides overall research evidence for effective mechanism of respiratory circulation and cardiopulmonary matching.

【Key words】Pleural effusion；Drainage； Therapy；Cardiopulmonary exercise testing

基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題(2012AA021009)；國(guó)家自然科學(xué)基金醫(yī)學(xué)科學(xué)部面上項(xiàng)目(81470204)；中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院國(guó)家心血管病中心科研開發(fā)啟動(dòng)基金(2012-YJR02)

通信作者：孫興國(guó)，100037北京市，國(guó)家心血管病中心 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家心血管疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院；E-mail:xgsun@labiomed.org

【中圖分類號(hào)】R 561.3

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.17.014

(收稿日期：2016-03-06；修回日期：2016-05-20)

·專題研究·