CPET客觀定量評估慢性心力衰竭病人心肺功能及預(yù)后的臨床價值

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2025.14.020

ClinicalValueofCETintheObectiveandQuantittieAssesmentofCardoulmonaryFunctionandPronosisiPatitswithConi

HeartFailure

Alimujiang·Abulaiti

Keywordschronic heart failure;cardiopulmonary exercise testing;cardiopulmonary function;prognosis摘要目的：分析心肺運(yùn)動試驗（CPET）客觀定量評估慢性心力衰竭（CHF）病人接受心臟康復(fù)后心肺功能變化及預(yù)后的價值。方法：選取2022年7月—2023年5月我科收治的70例CHF病人，所有病人均接受CPET指導(dǎo)下心臟康復(fù)治療。比較康復(fù)前、心臟康復(fù)1個月后、心臟康復(fù)3個月后CHF病人整體心肺功能變化。隨訪病人6個月預(yù)后情況（包括再發(fā)心力衰竭入院和心源性死亡），分析各參數(shù)變化與預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果：康復(fù)1個月后、3個月后，CHF病人峰值攝氧量（ v_O2peak） 、無氧閥下攝氧量（ VO₂ AT）峰值氧脈搏（PeakVO/HR）、峰值功率（ Wat_peak） 、氧通氣效率峰值平臺（OUEP）、用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）和最大通氣量（MVV）均高于康復(fù)前，且心臟康復(fù)3個月后相關(guān)參數(shù)均高于心臟康復(fù)1個月后（ Plt;0.05 ）。隨訪6個月，70例CHF病人再發(fā)CHF入院19例，心源性死亡5例，不良事件發(fā)生率為 34.29%（24/70） 。心臟康復(fù)1個月后、3個月后，預(yù)后良好組與預(yù)后不良組 VO_2peak，VO₂AT 變化幅度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（ Plt;0.05 ）。心臟康復(fù)3個月后， VO_zpeak，VO₂AT 評估CHF病人預(yù)后不良的受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）均 gt;0.70 ，預(yù)測效能較好； VO_2peak，VO₂AT 的最佳截斷值分別為 21.36mL/（min?kg） 、 16.87mL（min?kg） 。結(jié)論：CPET可客觀定量評估CHF病人整體心肺功能水平，通過CPET參數(shù)可判定病人不良預(yù)后。

慢性心力衰竭（chronicheartfailure，CHF）是由于心功能障礙導(dǎo)致心臟泵血異常所致的綜合征，是所有心血管疾病的嚴(yán)重和終末期表現(xiàn)，病人主要臨床表現(xiàn)為運(yùn)動耐受能力下降和慢性心肺功能降低，終末期心力衰竭病人5年死亡率超過 50%^[1-2] 。心肺運(yùn)動試驗（cardiopulmonaryexercisetesting，CPET）為一種無創(chuàng)、客觀、可定量反映心肺代謝及整體功能的檢查手段，可對心肺運(yùn)動期間呼吸、循環(huán)、血液、代謝等多系統(tǒng)功能的連續(xù)動態(tài)變化進(jìn)行整合分析[3。相關(guān)研究顯示，CPET可作為一種評估手段，預(yù)測病人預(yù)后[4]，并協(xié)助醫(yī)生制定個性化的心臟康復(fù)方案[5，指導(dǎo)病人進(jìn)行有氧運(yùn)動，有助于改善運(yùn)動耐力和生活質(zhì)量，降低再住院風(fēng)險，改善臨床預(yù)后。本研究旨在分析CPET指導(dǎo)下綜合心臟康復(fù)前后慢性CHF病人整體心肺功能變化及預(yù)后的價值，以期為CHF的臨床診療工作提供參考。

1資料與方法

1.1 研究對象

選取2022年7月一2023年5月我院收治的70例紐約心臟病協(xié)會（NYHA）心功能分級Ⅱ級或Ⅲ級的CHF病人。本研究符合《赫爾辛基宣言》準(zhǔn)則與要求，經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會審核通過［編號：2025倫審字（5）號]。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》7的診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)住院治療病情基本穩(wěn)定；接受住院和門診心臟康復(fù)；病人知情同意，并自愿參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并嚴(yán)重疾病或并發(fā)癥，如惡性腫瘤、嚴(yán)重感染等；聽力、視力障礙或思維不清，有精神疾病史；合并肢體功能障礙性疾病。

1.2 CPET評估

1.2.1 CPET質(zhì)控

采用德國Ergoline心肺運(yùn)動測試系統(tǒng)，測試前進(jìn)行氣體容量定標(biāo)、高中低三流速定標(biāo)、空氣校準(zhǔn) .0₂ 和CO₂ 兩點(diǎn)式系統(tǒng)自身定標(biāo)及代謝模擬器定標(biāo)，均質(zhì)控通過合格。

1.2.2 CPET檢測及數(shù)據(jù)分析

病人在CPET檢測前完成肺功能檢測及靜息心電圖檢查，之后在功率自行車上依據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[8。運(yùn)動方案采用Ramp方案，先在功率自行車上進(jìn)行無負(fù)荷熱身 3min ，控制速度 55～65 r/min。熱身完成后，運(yùn)用連續(xù)遞增功率方案完成癥狀限制性極限CPET（當(dāng)腿酸乏力或出現(xiàn)呼吸困難、胸痛、頭暈、惡心等癥狀時停止）：根據(jù)年齡、性別和預(yù)估功能狀態(tài)等選擇 20～40W/min 的遞增功率，使病人在 6～10min 內(nèi)達(dá)到癥狀限制性極限狀態(tài)，獲得最大負(fù)荷功率，控制速度 55～65r/min 。最后是 5～10min 的恢復(fù)期，控制速度 30～40r//min ，全程嚴(yán)密監(jiān)護(hù)心電、血氧飽和度、血壓、氣體交換情況等。記錄峰值攝氧量（peakmaximum oxygenuptake，VO_2peak 、無氧閥下攝氧量（ VO₂ anaerobicthreshold，VO₂AT） 、峰值氧脈搏（peak oxygen pulse， PeakVO₂MR） 、峰值功率（peakwork rate， Watf_peak ）、攝氧通氣效率峰值平臺（oxygen uptake efficiencyplateau，OUEP）、用力肺活量（forcedvitalcapacity，F(xiàn)VC）第1秒用力呼氣容積（forcedexpiratoryvolumein1second，F(xiàn)EV1）、最大通氣量（maximumvoluntaryventilation，MVV）。

1.3心臟康復(fù)干預(yù)

所有病人完成院內(nèi)I期康復(fù)， 3～6 個月 24～36 次門診Ⅱ期康復(fù)，部分病人堅持Ⅲ期居家康復(fù)。

1.4預(yù)后

70例CHF病人病情穩(wěn)定出院后隨訪6個月。采用門診復(fù)診或電話隨訪的方式進(jìn)行，出院后 1～3 個月隨訪頻率為每2周1次，病情穩(wěn)定后，隨訪頻率改為每1個月或2個月1次。統(tǒng)計預(yù)后不良發(fā)生情況[9，包括再發(fā)CHF人院和心源性死亡，根據(jù)預(yù)后情況將病人分為預(yù)后不良組和預(yù)后良好組。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布和方差齊性的定量資料以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差 表示，兩組間比較采用兩樣本獨(dú)立樣本t檢驗，組內(nèi)不同時間比較采用重復(fù)測量方差分析；定性資料以例數(shù)、百分比 （%） 表示，采用 x² 檢驗。以 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計意義。

2結(jié)果

2.1 CHF康復(fù)不同時間CPET參數(shù)比較

康復(fù)1個月后、3個月后，CHF病人 VO_2peak，VO₂AT ，、PeakVO2/HR、Watpeak、OUEP、FVC、FEV1和MVV均高于康復(fù)前，且心臟康復(fù)3個月后上述參數(shù)均高于康復(fù)1個月后（ Plt;0.001 ）。詳見表1。

表1CHF康復(fù)不同時間CPET參數(shù)比較

注：與康復(fù)前比較， ① Plt;0.05 ；與康復(fù)1個月后比較， ② Plt;0.05 。

2.2 預(yù)后

隨訪6個月內(nèi)，70例CHF病人再發(fā)CHF入院19例，心源性死亡5例，不良事件發(fā)生率為 34.29% （24/70）；其中預(yù)后不良組24例，預(yù)后良好組46例。

2.3不同預(yù)后CHF病人不同康復(fù)時間CPET參數(shù)變化預(yù)后良好組與預(yù)后不良組心臟康復(fù)1個月后、3個月后 VO_2peak 、 VO₂ AT、 PeakVO₂/HR ） Watf_peak 、OUEP、FVC、FEV1和MVV均較康復(fù)前增加，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 Pgt;0.05 ；預(yù)后良好組與預(yù)后不良組 VO_2peak，VO₂ AT變化幅度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（ ?∠0.05） 。詳見圖1。

圖1不同預(yù)后CHF病人不同康復(fù)時間CPET參數(shù)變化（A為 VO_2peak ;B為 VO₂ AT;C為 PeakVO₂/HR ；D為 Watt_peak ;E為OUEP;F為FVC；G為FEV1；H為MVV。與康復(fù)前比較， ^?Plt;0.05 ）

2.4心臟康復(fù)3個月后CPET參數(shù)評估不良預(yù)后的臨 床價值

將CHF病人心臟康復(fù)3個月后CPET參數(shù)作為檢測變量，將預(yù)后作為狀態(tài)變量（預(yù)后不良 =1 ，預(yù)后良好 =0 ），繪制受試者工作特征（ROC）曲線，結(jié)果顯示，心臟康復(fù)3個月后 VO_2peak，VO₂ AT評估CHF病人預(yù)后不良的ROC曲線下面積（AUC）均 gt;0.70 ，預(yù)測效能較好。詳見表2、圖2。

表2心臟康復(fù)3個月后CPET參數(shù)評估CHF病人預(yù)后的臨床價值

圖2心臟康復(fù)3個月后CPET參數(shù)評估CHF病人預(yù)后的ROC曲線

3討論

CHF是由于心臟的收縮功能和（或）舒張功能障礙，不能將靜脈回心血量充分排出心臟，導(dǎo)致靜脈系統(tǒng)血液淤積，動脈系統(tǒng)血液灌注不足，從而引起心臟循環(huán)障礙綜合征，是心血管疾病的終末期表現(xiàn)。CHF的治療手段不斷創(chuàng)新，新型藥物包括血管緊張素受體腦啡肽酶抑 制劑（angiotensin receptor-neprilysin inhibitor，ARNI）、鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2抑制劑（sodium-glucosecotransporter2，SGLT-2），器械包括左室輔助裝置、人工心臟等，均可一定程度提高CHF病人生存率，但目前仍存在發(fā)病率高、致殘率高和死亡率高等特點(diǎn)。心臟康復(fù)有助于改善CHF病人生活質(zhì)量和預(yù)后，已成為CHF治療的重要手段之一。有研究表明，CPET指導(dǎo)下的心臟康復(fù)能顯著提高冠心病病人運(yùn)動能力及對有氧運(yùn)動的耐受力[，但在CHF病人中的研究相對較少。

CPET可指導(dǎo)心臟康復(fù)運(yùn)動，旨在強(qiáng)調(diào)運(yùn)動時外呼吸和細(xì)胞呼吸耦聯(lián)，使人體心肺代謝功能的相互配合，進(jìn)而實現(xiàn)氣體交換，可綜合心、肺及運(yùn)動之間的整體調(diào)控，通過記錄客觀參數(shù)，全面評估心肺整體功能，反映受試者的最大運(yùn)動能力，評價心臟儲備功能和運(yùn)動耐力。本研究結(jié)果顯示，接受心臟康復(fù)1個月后、3個月后，入組CHF病人 VO_2peak，VO₂ AT、PeakVO/HR、WattpeakOUEP、FVC、FEV1和MVV均高于康復(fù)前，且康復(fù)3個月后上述參數(shù)均高于康復(fù)1個月后，與既往研究結(jié)果[11-12]相近，證實了CPET指導(dǎo)心臟康復(fù)運(yùn)動對心肺功能的改善效果。

相關(guān)研究指出， VO_apeak 可作為CHF風(fēng)險分層的參考指標(biāo)[1314]。 VO_apeak，VO₂ AT、PeakVO/HR、Watpak、OUEP、FVC、FEV1和MVV均為CPET的常見參數(shù)，其中 VO_2peak 指最大癥狀限制性心肺運(yùn)動試驗測定的最大耗氧量，與心功能循環(huán)狀態(tài)密切相關(guān)，可反映心功能循環(huán)狀態(tài)，常用于評估心力衰竭病人的預(yù)后。 VO₂ AT指運(yùn)動負(fù)荷增加到一定量后，組織對氧的需求超過循環(huán)提供的供氧量，標(biāo)志著無氧代謝的開始，可反映受試者的有氧運(yùn)動能力， VO₂ AT越低提示心功能越差。臨床將 VO_2peak 、VO₂ AT聯(lián)合判斷心力衰竭病人的心肺功能和運(yùn)動耐力[15]。PeakVO2/HR是最大氧脈搏， Watt_peak 是人體進(jìn)行有氧運(yùn)動時達(dá)到的最大強(qiáng)度，也是評價心血管健康狀況的重要指標(biāo)之一。OUEP是攝氧效率平臺，既往研究顯示，OUEP可從呼吸、循環(huán)、代謝等方面客觀定量評估機(jī)體整體功能狀態(tài)[16]。FVC指用力肺活量，是測定呼吸道有無阻力的重要指標(biāo)，F(xiàn)EV1是最大深吸氣后做最大呼氣，最大呼氣第1秒呼出的氣量的容積，MVV是最大自主通氣量，既往研究顯示，F(xiàn)VC、FEV1越高提示病人肺功能越好[17]。

本研究結(jié)果顯示，隨訪6個月，70例CHF病人再發(fā)CHF人院19例，心源性死亡5例，不良事件發(fā)生率為 34.29% ；預(yù)后良好組與預(yù)后不良組心臟康復(fù)1個月后、3個月后 VO_2peak 、 VO₂ AT、PeakVO2/HR、Wattpeak、OUEP、FVC、FEV1和MVV參數(shù)較康復(fù)前均有增加，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（ Pgt;0.05 ；預(yù)后良好組與預(yù)后不良組VO_2peak，VO₂ AT變化幅度比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（ Plt; 0.05）。CHF病人預(yù)后不佳，CPET指導(dǎo)心臟康復(fù)運(yùn)動對CHF病人預(yù)后有一定的改善效果。進(jìn)一步分析CPET具體參數(shù)與預(yù)后的關(guān)系，本研究將心臟康復(fù)3個月后差異有統(tǒng)計學(xué)意義的變量納入，并繪制了ROC曲線，結(jié)果顯示，心臟康復(fù)3個月后CPET參數(shù) VO_2peak 、VO₂ AT評估CHF病人預(yù)后不良的AUC均 gt;0.70 ，預(yù)測效能較好。提示CPET參數(shù)檢測可協(xié)助臨床醫(yī)師預(yù)測CHF病人不良預(yù)后的風(fēng)險，與既往研究結(jié)果[18]一致。 VO_2peak，VO₂ AT可協(xié)助預(yù)測不良事件發(fā)生，指導(dǎo)醫(yī)務(wù)人員和病人重視治療和康復(fù)。

綜上所述，CPET可客觀定量評估CHF病人整體心肺功能水平，通過CPET參數(shù)可判定病人不良預(yù)后。

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（收稿日期：2024-01-18）

（本文編輯 薛妮）