CPET在呼吸系統(tǒng)疾病中應(yīng)用

主要內(nèi)容1、概述2、適應(yīng)癥和禁忌癥3、主要參數(shù)及意義4、呼吸系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用5、展望第一頁，共33頁。

CPET:（cardiopulmonaryexercisetesting)心肺運(yùn)動功能試驗(yàn):

是一種相對無創(chuàng)性、評價心肺儲備功能和運(yùn)動耐力的檢測方法。

綜合應(yīng)用呼吸氣體監(jiān)測技術(shù)、電子計算機(jī)和活動平板或踏車技術(shù)，實(shí)時檢測在不同負(fù)荷條件下，機(jī)體氧耗量和二氧化碳排出量的動態(tài)變化，客觀、定量地評價心肺儲備功能和運(yùn)動耐力。CPET概念第二頁，共33頁。背景CPET的起源20世紀(jì)70年代，多應(yīng)用于心臟功能的臨床研究。

ERS

TaskForceonStandardizationofClinicalExerciseTesting

1997年指南ATS/ACCPStatementonCardiopulmonaryExerciseTesting.2003年指南ERS

TaskForceontheUseofExerciseTestinginClinicalPractice

2007年指南第三頁，共33頁。運(yùn)動生理功能ExerciseTolerance肺氣體交換心血管功能骨骼肌代謝第四頁，共33頁。CPET運(yùn)動方案的選擇第五頁，共33頁。第六頁，共33頁。

ExerciseequipmentVariableCycletreadmillPeakoxygencontent(PVo2)LowerHigherWorkratemeasurementYesNOBloodgascollectionEasierMoredifficultNoiseandartefactsLessMoreSafetySaferLesssafe?WeightbearinginobesesubjectsLessMoreDegreeoflegmuscletrainingLessMoreMoreappropriateforPatientsActivenormalsubjectsAdaptedfromATS/ACCPStatementonCardiopulmonaryExerciseTesting.Cycleergometryvstreadmill

第七頁，共33頁。適應(yīng)癥不能解釋的呼吸困難的評價合并存在心肺疾病患者運(yùn)動受限的評價肺臟疾病患者的評價心血管疾病患者的評價有氧運(yùn)動能力的評價藥物療效的評價制定心肺康復(fù)的運(yùn)動處方心、肺、上腹部手術(shù)的術(shù)前風(fēng)險評價第八頁，共33頁。禁忌癥（絕對禁忌）急性心肌梗死不穩(wěn)定型冠心病嚴(yán)重的心律失常急性心包炎心內(nèi)膜炎未控制的心力衰竭夾層動脈瘤暈厥史嚴(yán)重主動脈瓣狹窄嚴(yán)重左心功能受損急性肺栓塞或肺梗死下肢血栓DVT靜息氧飽和小于85%嚴(yán)重肢體功能障礙不能合作的精神障礙第九頁，共33頁。試驗(yàn)前準(zhǔn)備

了解患者的檢查目的受試者臨床資料常規(guī)通氣功能檢查基礎(chǔ)12導(dǎo)心電圖檢查血壓急救設(shè)備、器械和藥品必須有醫(yī)生在場監(jiān)護(hù)第十頁，共33頁。重要參數(shù)及臨床意義

最大攝氧量（V02max)：每分鐘攝取的氧氣量稱為VO2。CPET在負(fù)荷遞增到一時刻，VO2會出現(xiàn)一個平臺，不再因負(fù)荷增加而提高，此時的VO2即稱為VO2max。VO2max應(yīng)占其預(yù)計值的84％以上。VO2max反映了人體最大有氧代謝和心肺儲備能力，是評價有氧運(yùn)動能力的金標(biāo)準(zhǔn)。第十一頁，共33頁。重要參數(shù)及臨床意義峰值攝氧量(VO2peak)

V02max在圖形上表現(xiàn)為平臺期，受試者往往在平臺出現(xiàn)之前就終止運(yùn)動，因此在實(shí)際中常用運(yùn)動中VO2增長的最高點(diǎn)即V02peak來代替V02max。第十二頁，共33頁。重要參數(shù)及臨床意義無氧閾(AT)

在遞增的運(yùn)動中，當(dāng)VO2達(dá)到某一點(diǎn)時有氧代謝提供的能量不能滿足機(jī)體的需求，要動用無氧代謝來補(bǔ)充能量，此時的VO2值稱為AT。AT主要用于治療前后的心肺功能、運(yùn)動耐力的評價以及康復(fù)訓(xùn)練的效果評價。第十三頁，共33頁。重要參數(shù)及臨床意義運(yùn)動負(fù)荷；即單位時間內(nèi)做功量，用功率表示，單位為瓦特(W)。是評估能量消耗和反映運(yùn)動強(qiáng)度的實(shí)用指標(biāo)。最大運(yùn)動通氣量（VEmax）：是極量運(yùn)動時的通氣量，正常值可達(dá)70～120L/min.COPD由于通氣需求增加，VEmax往往增加。第十四頁，共33頁。重要參數(shù)及臨床意義呼吸儲備(BR)：正常人的BR為MVV（最大通氣量）測值的20％～50％。COPD等呼吸系統(tǒng)疾病中，受試者的運(yùn)動能力受限，BR往往是降低的。二氧化碳通氣當(dāng)量(EQCO2)：相同時間內(nèi)分鐘通氣量(VE)與VCO2的比值，即EQCO2=VE／VC02。反映肺的死腔通氣，并隨著死腔的增大而增加。第十五頁，共33頁。正常CPET參數(shù)Variables

NormalvaluePeakoxygencontent(PVo2)＞84%PredictedVentilatoryanaerobicthreshold(VAT)＞40%PVo2(40%-80%)Maximumheartrate(HRmax)＞90%AgepredictedHeartratereserve(HRR)＜15Beats/minBloodpressure(BP)＜220/90O2pulse(Vo2/HR)＞80%Ventilatoryreserve(VR)MVV-VEmax＞11litresorVEmax/MVV×100＜80%Respiratoryrate(RR)＜60Breaths/minMinuteventination/carbondioxideoutputratio(VE/Vco2)atVAT＜34AdaptedfromATS/ACCPStatementonCardiopulmonaryExerciseTesting.MVVmaximalvoluntaryventination；VEexpiredventination第十六頁，共33頁。ERSTASKFORCERecommendationsontheuseofexercisetestinginclinicalpracticeP.Palange*,S.A.Ward#,K-H.Carlsen",R.Casaburi+,C.G.Gallagher1,R.Gosselinke,D.E.O’Donnell**,L.Puente-Maestu##,A.M.Schols"",S.Singh++andB.J.Whipp#EurRespirJ2007;29:185–209第十七頁，共33頁。CPET應(yīng)用

1心肺功能的綜合評價

運(yùn)動心肺功能試驗(yàn)對受檢者運(yùn)動中的心肺功能、能量代謝和心電圖進(jìn)行同步檢測。借助VO2/HR、HRR、AT心功能進(jìn)行評價和定量分級；借助BR、RF、通氣當(dāng)量、AT、SaO2%及F-V曲線等可對肺功能進(jìn)行評價,并區(qū)分通氣功能障礙的類型及程度。肺部疾病病人心肺功能的綜合評價提供依據(jù)。李琦.運(yùn)動心肺功能試驗(yàn)在呼吸領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2000.5(6):33第十八頁，共33頁。CPET應(yīng)用

2判斷COPD嚴(yán)重程度美國醫(yī)學(xué)會根據(jù)VO2max對COPD患者肺損傷程度分級：≥25ml/min/kg提示肺功能減損0～9%20～25ml/min/kg提示肺功能減損10～25%15～20ml/min/kg提示肺功能減損26～50%＜15ml/min/kg提示肺功能減損52～100%注：強(qiáng)調(diào)VO2max<15ml/min/kg叫則為重度心肺功能障礙第十九頁，共33頁。CPETVS肺功能

Fink等入選了216例COPD患者，先后用肺功能和CPET分級

Fink(；．MosheS．GoshenJ，eta1．Functionalevaluatio：ninpatientswithchronicobstructivepulmonarydisease：pulmonaryfunctiontestversuseardiopulmonaryexercisetest．J()ecupEnvironMed，2002，44：54．

發(fā)現(xiàn)有65例(30．1％)兩者分級結(jié)果一致，有132例(61．1％)通過CPET評估的嚴(yán)重程度比常規(guī)肺功能的結(jié)果要輕.

結(jié)果提示：肺功能檢查缺少精確性，建議在評估COPD嚴(yán)重程度中加用VO2max、AT、氧脈搏、BR等指標(biāo)。第二十頁，共33頁。CPET應(yīng)用

3呼吸困難的鑒別診斷：心理性呼吸困難：VO2max有時降低,其他指標(biāo)均正常。心源性呼吸困難：心電圖異常，VO2/HR降低，HR降低，HR-VO2關(guān)系陡峭和高BR。肺源性呼吸困難：心電圖及VO2/HR正常，高HRR，低BR等。

李琦.運(yùn)動心肺功能試驗(yàn)在呼吸領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2000.5(6):33第二十一頁，共33頁。

CPET應(yīng)用4評估早期肺動脈高壓

PH測定金標(biāo)準(zhǔn)：右心導(dǎo)管術(shù)CPET可評估COPD患者是否并發(fā)早期PH。目前的研究[9-10]提示在COPD合并PH患者中，氣體交換測定有典型的異常表現(xiàn)，EQCO2明顯增高具有特征性。[9]SunXG．HansenJE．OudizRJ。eta1．Exercisep8thophysiol()gyinpatientswithprimarypulmonaryhypertension．Cireulation。2001．104：429—435．[10]SunXG．HansenJE．OudizRJ．eta1．Gasexchangedetectionofexercise-inducedright—to-leftshuntinpatientswithprimarypulmonaryhypertension．Circulation，2002·105：54+60．第二十二頁，共33頁。

CPET應(yīng)用5藥物治療的評估

CPET可以檢測COPD患者對藥物的臨床療效

Maltais觀察噻托溴銨治療COPD患者過程中的CPET(75％最大做功量恒定功率)。結(jié)果顯示同安慰劑相比，用藥42d后患者8h的運(yùn)動試驗(yàn)?zāi)褪軙r間顯著增加，勞力性呼吸困難和運(yùn)動耐量的改善在用藥后8h持續(xù)存在。

優(yōu)勢精確、客觀指標(biāo)MahaisF．HamiltonA，MarciniukD，eta1．Improvementsin

symptom—-limitedexerciseperformanceover8hwithonce.dailytiotropiuminpatientswithCOPD．Chest．2005

128：1168—1178．第二十三頁，共33頁。

CPET應(yīng)用

6肺減容手術(shù)前評估：肺減容手術(shù)是治療重度COPD的權(quán)宜之計，但是對手術(shù)病例的選擇一直沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。美國的一項(xiàng)為期5年、隨機(jī)對照并由17個中心共同參與的肺氣腫治療試驗(yàn)于2002年結(jié)束。608例接受肺減容手術(shù)患者610例經(jīng)內(nèi)科治療患者CPET只有當(dāng)運(yùn)動耐量降低(峰值運(yùn)動負(fù)荷<40W)時，外科減容手術(shù)才能使患者獲益FishmanA．MartinezF。NaunheimK。eta1．Arandomizedtrialcomparinglung-volume-reductionsurgerywithmedicaltherapyforsevereemphysema．NEnglJMed，2003·348：2059—2073．第二十四頁，共33頁。CPET應(yīng)用7、在間質(zhì)性肺炎中的應(yīng)用靜息肺功能：病變早期肺功能大多正常。CPET：病變早期即可出現(xiàn)VO2的降低,呼吸頻率的增快和P(A-a)O2的增大,這為早期診斷間質(zhì)性肺病以及盡早進(jìn)行治療提供了依據(jù)。心肺運(yùn)動試驗(yàn)在臨床疾病中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志,2007,22(10):45第二十五頁，共33頁。CPET應(yīng)用8、對肺囊性纖維化患者病情進(jìn)行評估：PouliouE等發(fā)現(xiàn)最大運(yùn)動后氧動力恢復(fù)時間是對該病病情程度很好的預(yù)測指標(biāo);而NixonPA等則通過計算VO2max來估計預(yù)后。

VO2max≥82%預(yù)計值8年生存率為83%

58%—81%為51%；≤58%為28%。這為何時進(jìn)行肺移植提供了依據(jù)和參考。NixonPA,OrensteinDM,KelseySF,etal.Theprognosticvalueofexercisetestinginpatientswithcysticfibrosis[J].NEnglJMed,1992,327:1785—1788.第二十六頁，共33頁。CPET應(yīng)用9、協(xié)助診斷運(yùn)動性哮喘（EIA）

運(yùn)動試驗(yàn)作為激發(fā)實(shí)驗(yàn)是診斷EIA的重要方法。1997年中華醫(yī)學(xué)會呼吸分會制定了支氣管哮喘防治指南,將運(yùn)動后FEV1.0降低10%以上視為運(yùn)動激發(fā)試驗(yàn)陽性。

國外則當(dāng)FEV1.0降低10%~15%,視為可疑，降低>15%視為運(yùn)功性哮喘。MiddletonE,ReedCE,EllisEF,etal.Allergy:principlesandpratice.4thED.St.Louise:CVMosby,1993;1343.第二十七頁，共33頁。CPET應(yīng)用10、在COPD的運(yùn)動康復(fù)中的作用：運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練能夠提高COPD患者的運(yùn)動耐量并減少其勞力性呼吸困難。在康復(fù)訓(xùn)練中，CPET能夠制定不同患者的個體化運(yùn)動處方。臨床上常根據(jù)AT、V02max、最大運(yùn)動負(fù)荷、最大心率等指標(biāo)來決定運(yùn)動強(qiáng)度，制定運(yùn)動處方。美國肺康復(fù)協(xié)會(ACCP／AACVPR)循證醫(yī)學(xué)肺康復(fù)指南提出：高強(qiáng)度運(yùn)動可提高運(yùn)動耐力。高強(qiáng)度運(yùn)動：超過AT，要達(dá)到60％～90％VO2max或峰值運(yùn)動負(fù)荷。我國學(xué)者也提出高強(qiáng)度的肺康復(fù)方案可改善運(yùn)動耐量和呼吸困難癥狀。

心肺運(yùn)動試驗(yàn)應(yīng)用于慢性阻塞性肺疾病的研究進(jìn)展國際呼吸雜志2011年1月第31卷第1期第二十八頁，共33頁。CPET臨床應(yīng)用11肺癌切除術(shù)評估作用肺功能試驗(yàn)FEV1預(yù)計值>60無心肺危險因素>60有心肺危險因素<60CPETVO2max/kg>20<20高危禁忌手術(shù)開胸手術(shù)肺切除術(shù)是目前治療肺癌的最有效方法，但有明顯的心肺并發(fā)癥，因此，術(shù)前對肺功能評估的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到手術(shù)的安全性及術(shù)后病人的生活質(zhì)量薄建萍李黎等術(shù)前CPET對肺癌切除病人的評估作用中華胸心血管外科雜志2000年6月第16卷第3期第二十九頁，共33頁。小結(jié)

臨床應(yīng)用：心肺功能的綜合評價判斷COPD嚴(yán)重程度呼吸困難的鑒別診斷評估早期肺動脈高壓用于藥物治療的評估肺減容手術(shù)前評估在間質(zhì)性肺炎中的應(yīng)用對肺囊性纖維化患者病情進(jìn)行評估協(xié)助診斷運(yùn)功性哮喘（EIA）在COPD的運(yùn)動康復(fù)中的作用第三十頁，共33頁。

CPETinClinicalPracticeIndicationRecommendationgrade

Detectionofexercise-inducedbronchoconstrictionADetectionofexercise-inducedarterialoxygendesaturation

BFunctionalevaluationofsubjectswithunexplainedexert