心肺運動試驗在肺移植康復中的應用

龔燕華，鄧淑坤，袁鵬（南京醫(yī)科大學附屬無錫人民醫(yī)院康復醫(yī)學科，江蘇無錫214023）

1 心肺運動試驗概述

心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise testing，CPET）起源于20 世紀50年代，是一種非侵入性精準操作技術，最初僅用于肺部疾病，如今已經(jīng)廣泛應用于心肺疾病的診療中。它是機體氧運輸系統(tǒng)的動態(tài)測量工具，能夠全面、量化評估肺、心血管和肌肉骨骼系統(tǒng)的功能及極量運動時的反應，故被認為是評估心肺健康和運動能力的金標準［1］。完全正常的心肺運動試驗結果可以排除重大疾病的存在，而異常結果可能表明機體存在心血管疾病、肺病、肥胖等。不僅如此，如患者在努力運動期間出現(xiàn)呼吸困難，而并未在初始常規(guī)檢查中檢出，醫(yī)生仍有可能通過心肺運動試驗來發(fā)現(xiàn)早期肺、心臟或肺血管異常。為了成功實施一次心肺運動試驗，通常需要一個小時或更長時間進行準備、測試，需同時配備兩名接受過專業(yè)訓練的人員，在醫(yī)生的監(jiān)督下進行操作［2］。根據(jù)美國胸科協(xié)會（American Thoracic Society，ATS）和美國胸科醫(yī)師學協(xié)會（American Collegeof Chest Physicians，ACCP）聯(lián)合發(fā)布的“關于心肺運動試驗的聲明”的建議［3］，受試者在進行心肺運動的全程需接受12 導聯(lián)心電圖監(jiān)測心臟節(jié)律、心率、ST 段的變化，血壓監(jiān)測儀監(jiān)測血壓，血氧儀測量動脈血氧飽和度。在測試期間應密切關注受試者的不良反應，尤其是呼吸困難癥狀（使用改良Borg 呼吸困難量表）。正式試驗開始時，受試者需先在磁力制動的功率車上進行3 min的無阻力熱身運動。正式開始后，運動測試以適合于受試者的一定功率增量逐漸遞增，直至出現(xiàn)終止的指征（癥狀受限或出現(xiàn)不良事件或達到測試目標）。醫(yī)生通過呼吸氣體分析系統(tǒng)記錄相關參數(shù)，這些參數(shù)可以讓我們了解受試者運動能力的局限性。面對復雜的試驗結果，我們主要關注兩個方面：① 運動能力是否有所降低？② 如降低，則是哪個器官系統(tǒng)或是什么原因?qū)е铝诉\動量的減少？心肺運動試驗可以揭示靜息時不明顯的異常［4-5］?？陀^準確評估心肺健康和運動能力的價值促進了其臨床應用，因為它對判定預后［6］和分析全因病死率具有重要意義［7］。

2 肺移植康復概述

1963年，James Hardy 博士及其團隊對1例患有慢性阻塞性肺疾病的患者實施了首例人體肺移植手術，但由于多種原因（包括終末期肺癌的存在，是次優(yōu)的候選者和合并腎功能不全），患者僅存活18 d［8］。20 年后，多倫多肺移植小組對一特發(fā)性肺纖維化患者進行了第1例孤立肺移植手術，患者存活超過7年［9］。根據(jù)2016年美國器官獲取和移植網(wǎng)絡和移植受者科學登記處共同發(fā)布年度報告顯示：肺移植術后1 年生存率為85%，3年生存率為68%，5年生存率為55%［10］。肺移植能延長生存期［11］，改善與健康相關的生活質(zhì)量［12］，減輕終末期肺病者的殘疾。近年來，隨著外科移植手術技術和圍術期治療的不斷發(fā)展，移植后存活率顯著提高，因而，人們對這類疾病的訴求也不再限于緩解癥狀，而更注重術后恢復高質(zhì)量的生存狀態(tài)，盡早回歸工作和生活。因此，肺移植康復越來越受到重視。

研究表明，肺移植康復能加快痰液等分泌物清除，緩解移植后發(fā)生的失神經(jīng)咳嗽反射、膈神經(jīng)損傷、呼吸肌無力的癥狀，改變可能已經(jīng)形成的不良姿勢和異常呼吸模式，力量訓練能提高軀體適應性。文獻記錄的最早肺移植康復數(shù)據(jù)來自Bowman等，他們報告了2002 — 2009 年期間一組86 例心臟和/或肺移植受者在接受康復后發(fā)生了功能好轉(zhuǎn)［13］。SHINER 等［14］最新研究結果也表明，盡管移植患者存在較高的護理需求和頻繁的臨床并發(fā)癥，但專業(yè)的康復治療可以顯著改善移植受者的心肺功能，并且可以提高其身體功能并有助于恢復生活獨立性。對于所有肺移植隊列而言，手術團隊和康復團隊之間的密切聯(lián)系至關重要，很大程度上決定著患者的恢復水平?？祻蛨F隊應是一個多學科合作團隊，其中涵蓋了醫(yī)療、護理、物理治療、言語治療、職業(yè)治療、營養(yǎng)、心理治療等。物理治療是整個康復治療計劃的核心，包括心肺適應、肌力強化、功能訓練、營養(yǎng)評估、藥物管理和心理支持［14］。

3 心肺運動試驗在肺移植康復中的應用

心肺運動試驗在肺移植康復中的應用廣泛，尤其在制定運動處方，鑒別診斷呼吸困難，評估術前危險分級，評價病情嚴重程度上有著較深入的臨床應用。

3.1 制定運動處方：運動是肺移植康復的核心，在肺移植康復中占有舉足輕重的地位。運動被證明是增強心肺耐力的一種經(jīng)濟、可行、有效的途徑［15］。運動處方能指導運動更好更準確地實行，從而提高安全性和效果。運動處方由運動形式、強度、時間、頻率4 個基本要素組成，其中運動強度是關鍵。目前認為可根據(jù)心肺運動試驗測得的無氧閾、代謝當量、峰值攝氧量這3個數(shù)值最準確設定運動強度［16-17］。如根據(jù)無氧閾確定運動強度，一般采用無氧閾對應的轉(zhuǎn)折點來設定，可以避免乳酸過度堆積和代謝性酸中毒的發(fā)生。如根據(jù)代謝當量確定，我們則將無氧閾對應的攝氧量換算成日?；顒拥拇x當量值，通過進行相應的日?；顒舆_到鍛煉的目的。如根據(jù)峰值攝氧量確定，則一般設定為峰值攝氧量乘以強度系數(shù)。

3.2 鑒別診斷呼吸困難：呼吸困難是臨床上患者的常見主訴，可繼發(fā)于心、肺或其他器官系統(tǒng)疾?。?8］。

因心肺運動試驗具有無輻射、成本低、可重復性的優(yōu)點，如在臨床診斷中無法通過病史和體格檢查確診呼吸困難的病因，可考慮作為首選。心肺運動試驗用于呼吸困難評估的用途可以分為兩種：① 確定有無呼吸困難。② 確定其哪種機制占優(yōu)勢并引起呼吸困難的癥狀。夏蕊等［19］認為二氧化碳通氣效率、攝氧通氣效率、無氧閾等這些數(shù)據(jù)在呼吸困難的鑒別診斷中具有重要作用。

3.3 評估術前危險分級：心肺運動試驗為肺移植患者的術前手術危險分級評估提供了可能。臨床醫(yī)生從心肺運動試驗獲得的數(shù)據(jù)可以用于客觀評估運動能力，并確定運動受限的原因，進而預估圍術期的發(fā)病率和病死率，指導手術干預和優(yōu)化治療方案，為多學科合作和肺移植康復奠定了基礎。Nixon 等［20］根據(jù)峰值攝氧量占預計值的百分比進行分級預測手術風險，攝氧能力高的患者8 年生存率為83%，而攝氧能力中等和攝氧能力差的患者生存率為51%和28%。李云峰等［21］認為對疑似患有心肺疾病的群體、心肺功能不佳的老年人、接受大型胸腹部的患者在術前實施心肺運動試驗十分必要。譚春婷等［22］認為醫(yī)生能對肺切除術的危險程度分級，主要得益于參考最大攝氧量、最大攝氧量占預計值的百分比、最大公斤攝氧量和無氧閾這4 個數(shù)值。

3.4 評價病情嚴重程度：對于慢性阻塞性肺疾病的診治多根據(jù)癥狀體征和肺功能檢查（pulmonary function tests，PFT）確定［23］，而往往常規(guī)檢查并不能發(fā)現(xiàn)早期肺部改變，因而延誤了患者早期治療，心肺運動試驗可對此局限性做進一步補充。桂珍珍等［24］的研究證實，慢性阻塞性肺疾病患者的運動能力和心肺功能受損表現(xiàn)在最大通氣量、峰值攝氧量、最大心率等數(shù)值相較于正常人均明顯降低，且降低的程度和病情嚴重程度成正相關。賈慧英 等［25］的研究證實，心肺運動試驗比肺功能檢查能早期且準確對慢性阻塞性肺疾病做出嚴重程度評價。Medinger 等［26］證實肺通氣、攝氧量等數(shù)值是早期肺間質(zhì)性病變的敏感指標，能指導疾病嚴重程度分級，有利于肺間質(zhì)性病變的早期診治。

4 總 結

綜上所述，心肺運動試驗具有無創(chuàng)、全面、量化的特點，具有廣泛的應用價值，并得到了若干臨床領域的合理科學證據(jù)的支持。然而，受限于各種原因，該項技術在臨床和研究環(huán)境中的全部潛力尚未得到充分利用。希望隨著人們對肺移植康復的重視，心肺運動試驗也能借著肺移植康復的東風實現(xiàn)更廣泛的臨床實踐。