六、临床应用
1.测定心力储备，评定心功能减退的程度 最大心输出量常常代表心力储备。正常人的最大心输出量变异范围较大，一般是运动前的5～6倍，运动员的心输出量甚至可达8倍以上。有些心脏病的早期，患者休息时无明显不适，没有心功能减退的临床表现，但以丧失心力储备为主要特征，因此心肺运动试验可对心脏储备功能进行早期诊断，可为患者的运动心功能定量化分级，使心功能减退分级客观规范，可一定程度上减轻纽约心功能分级标准受主观因素的影响。
2.不明原因的呼吸困难的鉴别诊断 活动时呼吸困难、心悸、气短、疲劳是心功能不全和肺功能不全的共同症状，包括心肌缺血、心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、间质性肺炎等，少部分为肺栓塞，或者是癔症引起的心理因素等。它们的鉴别诊断对临床的诊疗具有重要的意义。心肺运动试验可以为其诊断提供线索或者明确诊断。通过CPET检测指标来分析诊断不同的疾病，根据心肺代谢耦联，我们可以将运动耐受下降的原因大致分为3类，分别是肺通气换气功能障碍、循环功能障碍和组织摄氧或利用氧障碍。而通过心肺运动试验的最大耗氧量、无氧阈值、二氧化碳和氧气通气有效性、氧脉搏、呼吸储备、心率储备等指标可以区分。
心源性劳累性呼吸困难患者的运动耐量虽然下降，但是其耐受的运动强度能测出无氧阈值和最大耗氧量。运动过程中血氧饱和度下降＜4%，血氧饱和度＞90%，通气储备正常VEmax／MVV＜50%。肺源性劳累性呼吸困难患者运动耐力严重下降。常常不能测出无氧阈值和最大耗氧量值。运动诱发低氧血症，血氧饱和度＜90%，血氧饱和度下降水平＞4%，通气储备丧失，VEmax／MVV＞60%。
3.在心血管疾病研究的临床应用 心肺运动试验是在运动心电图和血压等监测的基础上同时检测了气体交换和运动耐量状况，可早期发现冠心病患者的运动能力减退、气体交换异常和异常反应模式。因为在运动状态下心肌负荷增加，缺血导致心肌不能同步收缩，而使心搏出量增加受阻，随着功率的增加而摄氧量不能相应增加，摄氧曲线出现平台样改变，这些表现可早于静息心电图ST段的异常改变，故可用于冠心病心肌缺血、缺氧的早期诊断。
心肺运动试验可无创检测冠心病患者的功能状态，无氧阈值、最大氧耗量、最大氧脉搏值越低，病变所累积的受损冠状动脉越多，左心室功能越差。无氧阈和最大氧耗量与冠心病的临床症状有很强的相关性，CPET检测过程中，随着运动功率的增加，达到无氧阈前，左心室摄血分数增加，而达到无氧阈后，左心室摄血分数明显降低。因此，CPET能够准确地测定冠心病患者的运动耐力，并指导患者进行康复训练及制定运动处方。
心肺运动试验在心血管疾病中的应用与纽约心脏协会（NYHA）分级、血流动力学指标、左心室射血分数（LVEF）、血清标志物等相比，CPET可以更客观、全面地评价心脏病患者的心功能状态，从而在心脏病严重程度分级、心脏移植适应证选择以及心脏病预后等方面都有很大的应用价值。Weber等基于最大氧耗量和Janicki等基于无氧阈分别建立了A～D的心脏病严重程度生理学功能分级系统，也就是运动心功能分级。CPET检测指标较主要依靠患者的主观症状来进行心脏病严重程度分级的NYHA分级系统更加客观，更有助于判断患者的病情和预后，同时对于生存期的预测更为精确。
CPET也广泛应用于心力衰竭患者的预后评估。1993年Bethesda心脏移植研讨会就已将最大耗氧量＜10 mL／（kg·min）作为心脏移植的主要适应证之一，同时一般认为：PeakVO2＞18 mL／（kg·min）者2年预后良好；PeakVO2在10～18 mL／（kg·min）者生存期不确定。国际上大量的前瞻性研究显示，即使心力衰竭患者的静息EF值很低，但如果患者的症状稳定且有相对高的最大耗氧量则预后较好。由于最大耗氧量受到患者不尽力或检测人员过早终止的影响可能会被低估，所以近年来次极量运动参数如无氧阈、氧气和二氧化碳通气有效性等更多地被应用于心力衰竭患者的预后评估中。
4.在呼吸系统疾病中的临床应用 慢性阻塞性肺疾病的严重程度评价多采用常规肺功能指标，但是这些指标仅反映静息状态下的通气或换气状况，远不能反映患者在日常生活中的运动受限和劳力性呼吸困难情况，而且慢性阻塞性肺疾病本身就是一种全身性、多系统的疾病，所以也需要一种可以全面评估全身状况的检测方法。美国医学会目前在评价慢性阻塞性肺疾病患者的肺损伤严重程度中添加了每千克体质量最大氧耗量作为补充，并将其划分为＞25 mL／（kg·min）、22～25 mL／（kg·min）、18～21 mL／（kg·min）、15～17 mL／（kg·min）、＜15 mL／（kg·min）由轻至重来评价疾病的严重程度，强调如＜15 mL／（kg·min）则为重度心肺功能障碍。CPET也可用于慢性阻塞性肺疾病患者的预后评估，特别是最大氧耗量、无氧阈等指标是预测慢性阻塞性肺疾病患者早期死亡最有意义的指标。对于肺血管病、肺栓塞等疾病，CPET与肺功能相互配合可以为诊断、治疗及评估预后提供非常有用的检测手段。(https://www.daowen.com)
5.在心肺康复中的临床应用 目前运动康复训练已经成为很多慢性疾病在稳定期的重要治疗手段，如慢性阻塞性肺疾病、间质性肺病、冠心病、慢性心力衰竭、肺动脉高压、糖尿病等，它可提高患者的运动耐量，减轻呼吸困难症状，提高生活质量。在我国，康复医学也日益被临床医生所重视，已经从单纯的肢体康复锻炼向实现更好的身体功能的脏器康复发展。CPET在运动康复中的作用是任何检查都替代不了的，CPET以PeakVO2和AT为基础，精准评估患者运动强度，制定个体化的定量有氧运动处方，实施有氧运动康复。其具体作用是运动风险评估、制定运动处方、评价运动康复效果等。以往多以运动时最大心率为标准来制订运动方案，但心率常会受到一些药物的影响，因此以心率变化为标准的运动处方存在许多弊端和不足。目前比较理想的标准是运动到无氧阈水平，通过持续、有效的锻炼以达到改善心肺功能的目的。CPET可准确测定患者的无氧阈，并准确区分不同疾病患者的运动受限原因，进而提供个体化的运动处方。
6.术前麻醉手术风险评估和术后患者管理 一些高龄或肺功能差的患者，根据传统术前评估方法认为是禁忌手术，CPET则可能从中筛选出可以耐受手术者。对拟行标准肺切除术的肺癌患者进行手术风险分级，最大氧耗量为15～20 mL／（kg·min）的患者一般能耐受手术，病死率和心肺并发症发生率较低；10～15 mL／（kg·min）的患者围术期心肺并发症增多；而＜10 mL／（kg·min）的患者术后死亡和心肺并发症风险非常高，建议对这类肺癌患者进行非标准手术或采取非手术治疗方法。然而由于未考虑到年龄、身高等因素的影响，临床应用时应该注意。
近年来，一些其他CPET指标如VE／VCO2、OUEP、氧脉搏等也被认为是预测术后风险的良好指标，但预测手术风险的最佳指标和可耐受手术的最低临界值等还需要进一步深入研究和探索。Older等通过对大型腹部手术的老年患者的CPET进行回顾性分析，证明无氧阈值对确定术后心血管系统并发症发病率至关重要，无氧阈＜11 mL／（kg·min）的患者（占总体30%）术后心血管并发症的病死率为18%；而无氧阈＞11 mL／（kg·min）的患者术后心血管并发症的病死率仅为0.8%；尤其是心电图显示有明显心肌缺血征象合并无氧阈＜11 mL／（kg·min）者，其病死率高达42%。Hightower等初步应用小样本食管癌开胸手术患者研究围术期心血管事件危险性，发现CPET的某些指标优于美国麻醉学家协会功能分级等现有的方法和指标，而成为较佳的危险评估指标。
7.实现“零级预防”以及运动员管理 目前，医学对健康的认识已经不仅局限于血生化指标、影像学检查等无异常，对亚健康的评估和及时干预逐渐受到重视。人体亚健康应排除器质性病变，疲乏无力、食欲减退等临床表现多与心肺功能状态下降有关，常规实验室检查难以发现其异常，而CPET是整体上客观评估机体功能状态的重要工具。CPET不仅可以评估亚健康人群的心肺功能，还能发现潜在的病理生理改变，是亚健康和健康预防评估的重要工具。此外，CPET还可以用于运动员分级、训练评估与管理等，而且通过CPET可以协助诊断运动性哮喘，并为运动性哮喘患者提供最佳的运动处方。
8.劳动能力丧失的评估 CPET是公认的劳动能力丧失的客观定量评估、最有价值的功能检查金标准。对于某些猝死高危疾患，在严密监测的运动中，可发现高危现象规律，继而提出预防措施，降低患者工作和居家生活时的猝死率。常规检查难以发现其异常，而CPET是客观评估机体整体功能状态的重要工具。
总之，CPET是目前唯一能够一次试验全面评估人体整体多系统功能的临床检测技术。CPET可鉴别心力衰竭与其他脏器功能衰竭，评估心血管疾病严重程度和心力衰竭预后，可以指导心脏康复，评价药物、介入治疗和手术的临床疗效，对心功能可靠地连续监测，评估劳动能力丧失，探索猝死高危因素及心血管功能健康管理等。CPET正被越来越广泛地应用于临床医学的诊断、评价、治疗、预后估计及慢性病预防和健康管理中。同时我们更需要注意，CPET的临床应用和正确解读需要广大临床医生具备人体整体整合生理学医学新理论。