老年冠心病患者攝氧效率斜率與左室收縮與舒張功能的關(guān)系

徐順霖 汪宇鵬 姚思華 劉丹 趙威 馮新恒 高煒

北京大學(xué)第三醫(yī)院心內(nèi)科、血管醫(yī)學(xué)研究所，國家衛(wèi)生計生委心血管分子生物學(xué)與調(diào)節(jié)肽重點實驗室，分子心血管學(xué)教育部重點實驗室（北京 100191）

冠心病是目前全球的首要死亡病因。隨著老齡化進程的加快，冠心病老年群體所占比例逐漸增高，隨之而來，養(yǎng)老、醫(yī)療、社會服務(wù)等方面的壓力也增大。2015年國內(nèi)心血管發(fā)病率為（56～66）/1000人，死亡率為（2.9～3.5）/1000人[1，2]。不斷成熟的經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）和優(yōu)化的藥物治療并沒有持續(xù)有效地改善冠心病患者的預(yù)后，心臟康復(fù)治療在冠心病治療實踐中逐漸被重視［3，4］。

心肺耐力（cardiorespiratory fitness，CRF）表示有氧運動的能力，可通過心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise test，CPET）進行客觀評估，并可用以設(shè)計運動處方和指導(dǎo)心臟運動康復(fù)。老年冠心病患者由于疊加了年齡生理效應(yīng)，體能下降尤為明顯，其中一個最明顯的標志就是CRF 下降[5，6]。

二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度（systolic velocity of mi?tral annulus，Sm），二尖瓣口舒張早期血流速度（early diastolic velocity of mitral annulus，Em）與二尖瓣環(huán)舒張早期峰值速度Em比值（E/Em）等組織多普勒指標可以無創(chuàng)評估患者心臟收縮與舒張功能[7，8]。為進一步多層次、全面立體地評估老年冠心病患者介入術(shù)后的運動耐力，指導(dǎo)科學(xué)、安全的心臟康復(fù)治療，本研究探索CRF核心指標攝氧效率斜率（oxygen uptake efficiency slope，OUES）、峰值攝氧量（peak oxygen consumption，VO2peak）、氧脈搏（oxygen pulse，VO2/HR）等各項參數(shù)與心臟超聲左室功能的相關(guān)性及臨床意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究納入2014年2月至2016年12月期間在北京大學(xué)第三醫(yī)院心內(nèi)科心臟康復(fù)中心接受心臟康復(fù)評定且符合入選和排除標準的患者共402例。入選標準：年齡≥65歲；成功接受冠脈介入治療；心功能Ⅰ～Ⅱ級（NYHA分級）；接受CPET達到無氧閾；具備完整臨床資料、用藥史、生化資料及超聲心動圖資料。排除標準：嚴重心功能不全（NYHAⅢ～Ⅳ級）者；惡性心律失常者；合并瓣膜性心臟病者；合并心肌梗死并發(fā)癥者；既往行冠狀動脈旁路移植術(shù)者；合并惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病、合并自身免疫性疾病者；嚴重肝腎腎功能不全。

1.2 冠狀動脈造影術(shù)結(jié)果

由兩位經(jīng)驗豐富的心臟科冠脈介入醫(yī)師判斷冠脈病變及狹窄程度。冠狀動脈及其主要分支血管管腔內(nèi)徑狹窄至少≥50%為有意義病變，即冠狀動脈狹窄。所有患者均于2014年1月至2016年12月在北京大學(xué)第三醫(yī)院心內(nèi)科導(dǎo)管室成功接受PCI術(shù)。PCI成功標準：TIMI血流3級，冠脈殘余狹窄＜20%。

1.3 心肺運動試驗

本研究中所有患者均使用美國麥加菲公司ULTI?MA運動心肺診斷系統(tǒng)進行采用癥狀限制運動試驗CPET。平板運動試驗方法采用Bruce分級平板運動方案，每級3 min；踏車運動方案采用功率自行車，負荷功率為0 W起始，每分鐘遞增10 W。當受試者自覺非常疲勞，Borg評分≥17分，不能繼續(xù)運動時停止運動。運動試驗終止后所有患者均在無負荷狀態(tài)下繼續(xù)觀察5 min。整個過程在心電監(jiān)護及專業(yè)醫(yī)師陪同下進行，并對心電、血壓及氣體代謝等信息進行連續(xù)收集與記錄。通過設(shè)備獲取峰值公斤攝氧量（VO2peak）、氧脈搏（VO2/HR）、二氧化碳通氣當量斜率（VE/VCO2slope）、攝氧效率斜率（OUES）等主要參數(shù)。

1.4 經(jīng)胸多普勒超聲心動圖檢查

所有患者均收集CPET前后1個月內(nèi)的經(jīng)胸多普勒超聲心動圖檢查（GE，E9），收集參數(shù)：Sm、Em、E/Em、左室舒張末內(nèi)徑（left ventricular end diastolic di?ameter，LVEDD）、左房壓（left atrial pressure，LAP）、左室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。計數(shù)資料用例數(shù)及率（%）表示；計量資料進行正態(tài)性檢驗，正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示；非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)（第1四分位數(shù)、第3四分位數(shù)），即M（p25，p75）表示；采用單因素ANOVA分析，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析，多因素分析采用多元線性回歸分析或logistic回歸分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P值均為雙側(cè)檢驗的結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1 患者基本資料

共入選患者402例，平均年齡為71±5歲，其中65～69歲202例（50.25%），70～74歲89例（22.14%），年齡≥75歲111例（27.61%）。男性283例（70.40%），女性119例（29.60%）。

心絞痛患者共227例（56.47%）、急性心肌梗死患者共62例（15.42%）、陳舊性心肌梗死患者共113例（28.11%）。

2.2 心臟功能與CRFCRF

患者平均VO2peak為18.77±4.78 ml/min/kg，VO2/HR為10.58 ± 2.91 ml/beat、VE/VCO2slope為29.00（26.75，33.00）、OUES為1588.21 ± 431.12。

（1）將患者心臟結(jié)構(gòu)和功能的主要參數(shù)與CPET參數(shù)進行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示（表1）：

① LVEDD 與 VO2/HR（r=0.220，P＜0.001）、OUES（r=0.176，P＜0.001）呈正相關(guān)。

② Sm 與 VO2peak（r=0.201，P＜0.001）、OUES（r=0.223，P＜0.001）呈正相關(guān)，而Sm與VE/VCO2slope（r=－0.181，P＜0.001）呈負相關(guān)。

③Em 與 VO2peak（r=0.176，P＜0.001）、OUES（r=0.151，P=0.003）呈正相關(guān)；而 E/Em 與 VO2peak（r=－0.199，P＜0.001）、VO2/HR（r=－0.118，P=0.018）及OUES（r=－0.201，P＜0.001）呈負相關(guān)。

④ LAP與VO2peak（r=－0.187，P＜0.001）、VO2/HR（r=－0.108，P=0.030）及OUES（r=－0.185，P＜0.001）呈負相關(guān)。

表1 CPET參數(shù)與心臟超聲指標的相關(guān)性分析結(jié)果

（2）將反映心臟早期收縮功能的參數(shù)二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度Sm與CRF的相關(guān)性按65～69歲（n=202）、70～74歲（n=89）、≥75歲（n=111）三個年齡段進行亞組分析，結(jié)果（表2）顯示：65～69歲年齡組和≥75歲年齡組中，仍可見心臟早期收縮功能Sm與CRF相關(guān)：

① 65～69歲年齡組 Sm 與 VO2peak（r=0.165，P=0.019）、OUES（r=0.226，P=0.001）呈正相關(guān)，Sm與VE/VCO2slope（r=－0.260，P＜0.001）呈負相關(guān)；

②≥75歲年齡組Sm與VO2peak（r=0.214，P=0.024）、OUES（r=0.265，P=0.005）呈正相關(guān)。

（3）將反映心臟早期收縮功能的參數(shù)二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度Sm以Sm≥8cm/s為正常界限[4]，分為Sm正常組（n=321）、Sm降低組（n=81），兩組中再分別按65～69歲、70～74歲、≥75歲三個年齡段進行亞組分析（表3）。

表2 不同年齡組心臟CPET參數(shù)與Sm參數(shù)的相關(guān)性

①Sm 正常組中，65～69歲組 VO2peak（19.86 ±5.24 ml/min/kg）均高于70～74歲組（18.31 ± 3.76 ml/min/kg）及 ≥75歲 組（18.05 ± 4.08 ml/min/kg）（P＜0.05）；65～69歲組OUES（1699.89 ± 450.23）均高于70～74歲組（1578.25 ± 400.73）及≥75歲組（1527.91 ±380.87）（P＜0.05）；65～69 歲 組 VE/VCO2slope[29.00（26.00，32.00）]低于≥75歲組[30.00（27.00，34.00）]（P＜0.05）。

②Sm 降低組中，65～69歲組 VO2peak（19.58 ±4.87 ml/min/kg）高于≥75歲組（15.88 ± 4.11 ml/min/kg）（P＜0.05）；≥75歲組VO2peak/HR（8.79 ± 2.07 ml/beat）均低于65～69歲組（10.76 ± 3.13 ml/beat）及70～74歲組（11.06 ± 2.90 ml/beat）（P＜0.05）；≥75歲組OUES（1243.77 ± 316.52）均低于65～69歲組（1509.84± 419.62）及70～74歲組（1589.82 ± 402.00）（P＜0.05）；65～69歲組VE/VCO2slope[29.00（27.00，33.75）]低于≥75歲組[33.00（28.50，37.75）]（P＜0.05）。

表3 Sm正常組和降低組不同年齡組間心臟CPET參數(shù)的比較

（4）將可能的影響因素即：患者的性別、年齡、冠心病臨床類型、心臟結(jié)構(gòu)與功能參數(shù)（LVEDD、Sm、Em、E/Em、LAP）作為自變量，以O(shè)UES作為因變量行多元線性回歸（輸入法），結(jié)果顯示：年齡與OUES呈獨立負相關(guān)（r=－9.869，P=0.003），二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度（Sm）與OUES（r=29.220，P=0.001）呈獨立正相關(guān)。

3 討論

心臟康復(fù)治療明顯減少冠心病患者的全因死亡、心源性死亡、再發(fā)心肌梗死以及再次住院的發(fā)生率，同時可以提高患者CRF，提高其生活質(zhì)量。心臟康復(fù)治療，包括運動訓(xùn)練、危險因素的宣傳教育、心理支持、改變生活方式以及多種渠道控制常見的危險因素，運動處方在其中占據(jù)很重要的比重。冠心病嚴重程度不同，其運動訓(xùn)練的風險也不同。為了保證心臟康復(fù)運動的安全性，應(yīng)加強運動前的心臟功能評估。目前常用的心臟功能的評估手段是心臟彩超，可以分別通過LVEF、Sm和E/Em指標來評估患者心臟收縮功能和運動功能。

與非冠心病患者相比，冠心病患者CRF明顯下降，而老年冠心病患者CRF下降更為明顯。研究發(fā)現(xiàn)，PCI術(shù)后患者CRF較術(shù)前有所改善[9，10]。心肺運動試驗?zāi)軌蚓_、全面地評價患者的CRF，為心臟康復(fù)提供可靠的指導(dǎo)，在心臟康復(fù)領(lǐng)域有重要意義。經(jīng)CPET檢測的VO2peak是代表CRF的金標準，Keteyian等研究[11]提示，無論男女，VO2peak是全因死亡強烈的預(yù)測因子之一，VO2peak每升高1 ml/min/kg，死亡風險下降約15%。

值得關(guān)注的是，本研究多因素相關(guān)性分析結(jié)果提示，二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度（Sm）與攝氧效率斜率（OUES）呈獨立正相關(guān)。OUES這一指標最初用于評價心臟病患兒的心肺儲備功能。OUES與CRF成正比，其值越大提示CRF越好。OUES值隨年齡增長呈線性下降[12]，這一結(jié)論在本研究中也得到了證實。在年齡大致相同的情況下，充血性心力衰竭患者的OUES值遠低于無心血管疾病的人群。其機制可能為心力衰竭患者的心臟泵功能受損，肺循環(huán)和體循環(huán)被動淤血，使氧氣吸收、利用發(fā)生障礙，從而降低OUES值[13]。雖然目前公認的應(yīng)用最廣泛的評價左心室收縮功能的指標是LVEF，但其不可避免地受到左心室前后負荷以及心室腔大小、形態(tài)等因素的影響。研究表明，用超聲組織多普勒成像技術(shù)定量測量Sm是預(yù)測心衰患者左心室收縮功能最強的獨立因素[14]?？紤]到年齡的混雜因素，進行不同年齡分組分析時，也看到了同樣的結(jié)果和趨勢。同時無論Sm正常、降低均可見心臟早期收縮功能Sm與CRF相關(guān)。故推測通過CPET檢測出OUES早期下降的患者，可能在LVEF未見明顯下降時，患者的心臟泵功能已經(jīng)處于早期受損階段。這一發(fā)現(xiàn)將有助于冠心病患者早期進行心臟康復(fù)。機制尚不明確，還有待于進一步研究。

二尖瓣血流頻譜和組織多普勒均可用于冠心病早期的舒張功能評估。E/Em常用于靜息狀態(tài)下無創(chuàng)評估心臟舒張功能，可以更敏感地評估冠心病舒張功能減退程度，反映心功能變化［8，15］。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，E/Em 與 VO2peak（r=－ 0.199，P＜0.001）及 OUES（r=－0.201，P＜0.001）呈負相關(guān)。左房壓力與VO2peak（r=－0.187，P＜0.001）及 OUES（r=－0.185，P＜0.001）呈負相關(guān)。舒張功能下降患者，在E/Em增高時，可看到心肺耐力指標VO2peak及OUES下降，二者也具有良好的相關(guān)性。在實際操作中，通過CPET運動狀態(tài)下獲得VO2peak及OUES指標，就可以早期發(fā)現(xiàn)舒張功能減退，從而指導(dǎo)康復(fù)。

綜上，心肺運動試驗作為評估和指導(dǎo)運動康復(fù)的實用方法，CRF參數(shù)能夠評估運動負荷下心臟功能，其與心臟超聲獲得的靜息心臟收縮與舒張功能指標有明顯的相關(guān)性。在今后的臨床實踐中，可以通過CPET這種手段，應(yīng)用CRF的評估指標VO2peak及OUES來判斷運動狀態(tài)下的冠心病患者早期的收縮功能和舒張功能改變，指導(dǎo)其下一步安全、方便地進行運動康復(fù)、改善預(yù)后。