PCI術(shù)后患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)醫(yī)學(xué)參考值的初步探索

郜 玲，王晉麗，趙成輝，李騰京，文冬凌，馬 晶，石亞君

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)是經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療（PCI）術(shù)后患者進(jìn)行心臟康復(fù)臨床評(píng)估的重要檢查手段。其中，心肺適能（CRF）相關(guān)參數(shù)對(duì)于PCI術(shù)后患者預(yù)后判斷、指導(dǎo)日常生活、制定運(yùn)動(dòng)處方和評(píng)定運(yùn)動(dòng)療效具有重要的意義［1］。大量研究證實(shí)，低水平的心肺適能（CRF）與心血管疾病的高風(fēng)險(xiǎn)、全因死亡率密切相關(guān)［2］。2013年，美國心臟協(xié)會(huì)（AHA）呼吁建 立 國 家 數(shù) 據(jù) 庫，為CRF建 立 有 效 的 標(biāo) 準(zhǔn) 值［3］。2017年，AHA建議CRF應(yīng)被視為臨床生命體征，并指出將個(gè)人CRF與同齡人進(jìn)行比較對(duì)于最佳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估至關(guān)重要，并將后續(xù)運(yùn)動(dòng)指南提供重要信息［4］。因此如何界定不同年齡度PCI術(shù)后患者準(zhǔn)確的心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)醫(yī)學(xué)參考值范圍至關(guān)重要。本研究的目的為PCI術(shù)后的不同年齡階段患者心肺功能提供標(biāo)準(zhǔn)值范圍，并為進(jìn)一步評(píng)估其預(yù)后價(jià)值提供初步資料。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取解放軍總醫(yī)院心血管內(nèi)科2017年6月～2019年6月1 149例行PCI的冠心病患者，平均年齡（58.52±9.79）歲，男性920例（80.1），女性229例（19.9）。根據(jù)年齡分為≤40歲（37例），40歲～49歲（199例），50歲～59歲（408例），60歲～69歲（384例），70歲～79歲（107例），≥80歲（14例）6組，入選患者基線資料見表1。

表1 不同年齡組行PCI的冠心病患者基線情況比較［±s，例（%）］

表1 不同年齡組行PCI的冠心病患者基線情況比較［±s，例（%）］

注：AMI.急性心肌梗死；OMI.陳舊性心肌梗死；UA.不穩(wěn)定性心絞痛；CCS.慢性冠脈綜合征

項(xiàng)目 ≤40歲（n=37） 40歲～（n=199） 50歲～（n=408） 60歲～（n=384） 70歲～（n=107）性別（男） 37（100） 182（91.5） 338（82.8） 275（71.6） 78（72.9）身高（cm） 173.34±6.16 170.78±6.32 169.73±6.72 167.24±7.85 165.92±7.96體重（kg） 83.82±12.54 79.73±11.32 78.74±14.72 71.61±10.61 69.56±11.17腰圍（cm） 98±8.61 95.8±7.93 97.67±6.16 94.11±7.54 94.76±7.54 80歲～（n=14） P值10（71.4） 0.000 164.64±8.66 0.000 69.68±9.84 0.000 97.85±6.32 0.626臀圍（cm） 104.71±6.62 102±6.57 101.52±6.62 100.51±6.53 100.93±7.77 99.62±8.25 0.003高血壓 15（40.5） 110（55.3） 247（60.5） 230（59.9） 61（57） 11（78.6） 0.102糖尿病 5（13.5） 46（23.1） 134（32.8） 108（28.1） 39（36.4） 7（50） 0.006高血脂 18（48.6） 100（50.3） 230（56.4） 195（50.8） 51（47.7） 7（50） 0.473吸煙 23（62.2） 130（65.3） 244（59.8） 176（45.8） 37（34.6） 2（14.3） 0.000飲酒 23（62.2） 96（48.2） 195（47.8） 132（34.4） 28（26.2） 3（21.4） 0.000診斷 0.000 AMI 10（27） 39（19.6） 45（11） 26（6.8） 9（8.4） 1（7.1）OMI 10（27） 31（15.6） 49（12） 55（14.3） 19（17.8） 3（21.4）UA 7（18.9） 44（22.1） 140（34.3） 153（39.8） 34（31.8） 4（28.6）CCS 4（10.8） 73（36.7） 152（37.3） 136（35.4） 41（38.3） 5（35.7）OMI+UA 6（16.2） 12（6.03） 22（5.39） 14（3.64） 4（3.73） 1（7.14）支架數(shù) 0.647 1個(gè) 27（73） 107（53.8） 232（56.9） 196（51.2） 61（57） 5（35.7）2個(gè) 5（13.5） 54（27.1） 107（26.2） 101（26.4） 27（25.2） 5（35.7）3個(gè)及以上 5（13.5） 38（19.1） 69（16.9） 87（22.7） 19（17.8） 4（28.8）

排除標(biāo)準(zhǔn)：合并心房顫動(dòng)、預(yù)激綜合征、束支傳導(dǎo)阻滯、電解質(zhì)紊亂、應(yīng)用影響心肌復(fù)極藥物及佩戴起博器患者，由于精神原因及共濟(jì)失調(diào)不能進(jìn)行心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)者。

1.2 方法 （1）心肺運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：采用瑞士席勒公司生產(chǎn)的CS-200運(yùn)動(dòng)心肺功能測(cè)試系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)前測(cè)試靜息肺功能測(cè)試，然后進(jìn)行踏車運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)采用Ramp方案，根據(jù)患者年齡、性別及運(yùn)動(dòng)習(xí)慣日常活動(dòng)能力選擇適合的功率負(fù)荷，以60 r/min速率蹬車，使受試者盡量在6～10 min內(nèi)達(dá)到癥狀限制性最大極限運(yùn)動(dòng)，終止運(yùn)動(dòng)指標(biāo)包括：①達(dá)到次級(jí)量目標(biāo)心率；②出現(xiàn)典型心絞痛或符合陽性標(biāo)準(zhǔn)的ST段缺血性改變；③運(yùn)動(dòng)過程中收縮壓＞230 mmHg或舒張壓＞115 mmHg，或運(yùn)動(dòng)血壓下降＞10 mmHg，或出現(xiàn)嚴(yán)重心律失常。④運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重末梢循環(huán)灌注不足，如發(fā)紺、喘息、面色蒼白、惡心等或神經(jīng)系統(tǒng)癥狀；如運(yùn)動(dòng)失調(diào)、眩暈等。⑤受試者主觀感覺精疲力竭，無法維持設(shè)定的踏車速度［1］。

（2）觀察指標(biāo)：試驗(yàn)中同步測(cè)定記錄每一次呼吸時(shí)的氣體交換指標(biāo)、心率、血壓、心電圖和血氧飽和度等。運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算出心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中各項(xiàng)肺通氣和氣體交換指標(biāo)如無氧域、峰值氧攝取量、二氧化碳通氣當(dāng)量（VE/VCO2）、峰值氧脈搏等。此外，記錄患者最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下自我感知運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度評(píng)分（Borg評(píng)分）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。計(jì)量資料采用（±s）表示，采用方差分析，分類計(jì)數(shù)資料采用（%）表示，比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

本研究中，因胸悶終止運(yùn)動(dòng)11例，呼吸困難54例，疲勞不能堅(jiān)持758例，腿部不適145例，心律失常4例，收縮壓下降1例，未出現(xiàn)不良并發(fā)癥。

2.1 不同年齡組心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)循環(huán)及能量參數(shù)比較 心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)檢查中，6組靜息血壓、峰值心率、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)耐量及運(yùn)動(dòng)中最大血壓比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表2）。

表2 不同年齡組行PCI的冠心病患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)循環(huán)及能量參數(shù)比較（±s）

表2 不同年齡組行PCI的冠心病患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)循環(huán)及能量參數(shù)比較（±s）

項(xiàng)目 ＜40歲（n=37）靜息心率（bpm） 80.23±8.95靜息收縮壓（mmHg） 118.86±14.407靜息舒張壓（mmHg） 80.36±12.14峰值心率（bpm） 137.51±20.38運(yùn)動(dòng)時(shí)間（min∶s） 7∶32±1∶15運(yùn)動(dòng)耐量（METs） 6.07±1.24最大收縮壓（mmHg） 168.63±28.19最大舒張壓（mmHg） 94.37±20.29 Borg評(píng)分 16.80±1.42 40歲～（n=199）72.68±10.43 120.34±15.42 78.44±10.59 131.54±18.12 7∶41±1∶33 5.34±1.14 174.38±27.15 92.16±18.21 16.07±1.43 50歲～（n=408） 60歲～（n=384） 70歲～（n=107） 80歲～（n=14） P值71.84±10.83 72.28±11.59 71.50±11.28 75.57±13.38 0.166 123.63±15.01 129.68±16.91 130.39±16.46 132.67±15.88 0.000 77.61±10.36 75.05±10.89 70.32±10.78 72.25±11.39 0.000 125.46±17.87 121.28±16.76 112.40±17.13 105.64±16.17 0.000 7∶32±1∶37 7∶14±1∶39 6∶39±1∶52 4∶43±1∶51 0.000 4.92±1.19 4.25±1.02 3.22±0.73 3.22±0.73 0.000 177.08±28.60 178.19±26.99 169.32±26.79 175±22.05 0.031 90.75±15.05 84.96±17.20 77.14±13.94 80.69±12.43 0.000 16.02±1.43 16.05±1.29 15.94±1.27 15.88±1.36 0.085

2.2不同年齡組心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)肺通氣和氣體交換參數(shù)比較 在靜息肺功能測(cè)試參數(shù)中，不同年齡組比較，最大肺活量（VCmax）、第1秒用力呼氣量（FEV1）及每分鐘最大通氣量（MVV），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)中，不同年齡組比較，峰值功率（Wmax）、峰值攝氧量（VO2max）、峰值公斤攝氧量（VO2max/kg）、無氧閾時(shí)公斤攝氧量（VO2AT/kg）、峰值氧脈（O2pulse）、峰值呼吸交換率（RERmax）、最 大 通 氣 量 （VEmax）、心 率 儲(chǔ) 備（HRR）、呼吸儲(chǔ)備（BR）及二氧化碳通氣當(dāng)量（VE/VCO2），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表3。

表3 不同年齡組行PCI的冠心病患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)肺通氣和氣體交換參數(shù)比較（±s）

表3 不同年齡組行PCI的冠心病患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)肺通氣和氣體交換參數(shù)比較（±s）

項(xiàng)目 ＜40歲（n=37）最大肺活量（L） 4.13±0.63第1秒用力呼氣量（L） 3.39±0.51每分鐘最大通氣量（L） 135.27±24.29峰值功率（w） 143.08±28.24峰值攝氧量（L/min） 1.76±0.39峰值公斤攝氧量（ml/min/kg） 19.83±4.35無氧閾時(shí)公斤攝氧量（ml/min/kg） 14.61±3.41峰值氧脈（L/min/bpm） 13.24±4.52峰值呼吸交換率 1.16±0.10最大通氣量（L/min） 53.82±11.60心率儲(chǔ)備（bpm） 44.28±17.56呼吸儲(chǔ)備（L/min） 60.03±9.18二氧化碳通氣當(dāng)量 25.08±2.69 40歲～（n=199）3.73±0.69 2.93±0.61 117.47±23.99 121.39±27.06 1.57±0.37 18.68±3.98 14.68±3.34 12.02±2.67 1.14±0.09 48.65±11.89 43.27±16.98 58.09±10.93 26.30±3.43 50歲～（n=408） 60歲～（n=384） 70歲～（n=107） 80歲～（n=14） P值3.41±0.69 2.92±0.77 2.69±0.77 2.24±0.66 0.000 2.53±0.64 2.10±0.69 1.84±0.65 1.59±0.41 0.000 102.87±23.99 85.72±26.41 71.02±21.01 59.54±18.45 0.000 109.18±27.70 93.04±28.10 75.67±22.95 51.14±11.57 0.000 1.42±0.38 1.24±0.35 1.04±0.31 0.79±0.20 0.000 17.23±4.18 14.86±3.57 11.26±2.57 18.03±4.39 0.000 14.19±3.35 13.89±3.95 12.52±3.39 9.59±2.44 0.000 11.52±3.67 10.24±2.78 9.35±2.90 7.66±2.26 0.000 1.12±0.09 1.10±0.10 1.07±0.10 1.07±0.08 0.000 45.56±11.96 40.19±11.73 35.33±10.37 28.81±6.94 0.000 39.30±17.60 34.18±16.57 34.06±17.03 30.07±16.94 0.000 54..13±14.17 50.83±14.41 47.14±19.91 48±14.35 0.000 27.53±3.59 28.58±3.89 30.65±4.82 32.64±4.48 0.000

2.3 峰值運(yùn)動(dòng)時(shí)年齡與心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)核心參數(shù)的關(guān)系 年齡與心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)的關(guān)系采用雙變量相關(guān)分析，并列出線性回歸方程。PCI術(shù)后患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)核心指標(biāo)方程是以年齡、身高、體重、性別（其中定義為：“男=1，女=0”）、腰圍、臀圍作為自變量，采用單變量線性回歸分析計(jì)算其與測(cè)量指標(biāo)的相關(guān)性，將P＜0.01的自變量納入多元線性回歸分析，P＞0.05則剔除該變量，采用逐步法建立預(yù)計(jì)值公式。

表4 PCI術(shù)后患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)核心指標(biāo)方程

3 討論

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)貫穿心臟康復(fù)計(jì)劃始終，是心臟康復(fù)計(jì)劃中后不可或缺的評(píng)估技術(shù)，但對(duì)于心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，國內(nèi)鮮有報(bào)道，而國外文獻(xiàn)亦大多遴選正常人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，且人種、地區(qū)的不同，亦會(huì)造成參考值的差異［5-8］。此外，盡管心血管疾病在中老年人群中非常普遍，但在心肺適能標(biāo)準(zhǔn)值的研究中，心血管疾病患者通常被排除在外［9-10］。本研究探討了PCI術(shù)后不同年齡階段的心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)指標(biāo)，希冀給予PCI術(shù)后這一特定人群給予相關(guān)的心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參考值范圍。

隨著年齡的增加，身體會(huì)發(fā)生一系列的解剖和生理的變化。研究顯示，從40歲開始，胸椎逐漸變硬，胸壁順應(yīng)性下降，肺功能下降。而隨著年齡的增加，合并慢性呼吸系統(tǒng)疾病的人群增多，亦是影響肺功能的重要因素。本研究顯示，隨著年齡的增加，最大肺活量從≤40歲組開始逐漸減少。第1秒用力呼氣量、最大通氣量亦受年齡影響。運(yùn)動(dòng)能力隨著年齡的增長亦出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，絕大程度上可歸因于心臟儲(chǔ)備的減少，但機(jī)制尚不確定。本研究中，在達(dá)到次極量運(yùn)動(dòng)量的情況下，隨著年齡的增加，運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短、運(yùn)動(dòng)耐量減少。

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中，通常用運(yùn)動(dòng)中峰值耗氧量表示運(yùn)動(dòng)能力，其不僅是確定理想運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的重要參數(shù)，亦是心臟病患者最可靠和最有力的預(yù)后指標(biāo)。正常人運(yùn)動(dòng)中的峰值氧耗量隨年齡、性別、軀體大小、體重、日?；顒?dòng)水平及運(yùn)動(dòng)種類的不同而不同，且易受受試者主觀努力程度的影響。本研究中，78%的患者測(cè)試中達(dá)到了RER1.05，Borg評(píng)分平均達(dá)到16分左右，納入的PCI術(shù)后患者均未進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)鍛煉，數(shù)據(jù)可靠性增強(qiáng)。隨著年齡的增加，峰值氧耗也逐漸減少。與國外相關(guān)文獻(xiàn)比較，國外人群峰值氧耗值普遍高于國人，考慮與人種、地區(qū)及受試人群的不同所致［5-8］。與國內(nèi)PCI術(shù)后人群相比，峰值氧耗值與本研究基本相當(dāng)［11］。隨著年齡的增加，身體活動(dòng)能力逐漸下降，而下降的核心是最大氧利用率（VO2max）的降低。其主要與肌肉供氧減少，尤其是心排血量減少，或是心排血量分布不均有關(guān)，此外，骨骼肌氧化能力下降，線粒體功能障礙也在VO2降低中起關(guān)鍵作用［12］。

VE/VCO2斜率反映了肺通氣、肺灌注和心輸出量之間的相互作用，與峰值VO2一樣，是心臟疾病病死率和住院率的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)［13］。峰值VO2取決于受試者的努力程度，而VE/VCO2斜率在次最大努力程度期間保持其預(yù)測(cè)值［14］。心臟病患者的VE/VCO2指數(shù)升高表明通氣效率低下。國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，年齡每增加10歲，VE/VCO2大約增加1.0。本研究選取的為冠心病患者，亦符合此規(guī)律。VE/VCO2斜率在特定人群中的應(yīng)用仍需要更多的研究。

年齡與核心參考值的相關(guān)分析顯示，年齡與峰值VO2、VE/VCO2斜率相關(guān)性較好，因此應(yīng)根據(jù)患者不同年齡段特點(diǎn)來進(jìn)行適宜的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，從而在獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的同時(shí)，保證運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的安全性。年齡與心率儲(chǔ)備、呼吸儲(chǔ)備等參數(shù)相關(guān)性較差，考慮與影響心率藥物的使用、配合意愿不佳及合并其他肺、內(nèi)分泌、骨科疾病等有關(guān)。

綜上，對(duì)于PCI術(shù)后的患者，隨著年齡的增加，運(yùn)動(dòng)能力亦出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短，峰值氧耗降低，VE/VCO2增加。不同年齡段心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)具有其自身的特點(diǎn)。本研究中，未出現(xiàn)1例不良并發(fā)癥。因此，只要運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)人員熟悉掌握臨床適應(yīng)證，以及不良事件的體征、癥狀和臨床反應(yīng)，即可將心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)作為一種客觀定量測(cè)定相關(guān)指標(biāo)的無創(chuàng)檢查，可為心血管疾病患者提供更多有價(jià)值的診斷和預(yù)后信息，正確掌握各年齡段的醫(yī)學(xué)參考值有其重要的意義。本研究首次提出PCI術(shù)后患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參考值應(yīng)用方程，為心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)檢查的精準(zhǔn)進(jìn)行提供了可靠依據(jù)。但為單中心研究，有其局限性，后續(xù)仍需要大規(guī)模多中心研究提供更為詳實(shí)的數(shù)據(jù)。