从心肺一体化看心肺运动试验的价值

第二十七节 从心肺一体化看心肺运动试验的价值

患者因胸闷至医院就诊,第一步分诊或挂号就将患者归为呼吸科或归为心脏科等专科,接下来专科医生才能按照自己行医执照所指定的范畴进行更深入的临床诊断和鉴别诊断。诊治属于本专科范畴内的疾病,转诊不属于自己诊治系统范畴的问题给诊治其他系统疾病的医生处理,仅仅简单地把患者的病痛和自己的思维禁锢归因于心脏或呼吸等某单一系统脏器的器质与功能方面的异常,这似乎已成为一个诊疗常态。正如樊代明院士在2017CHC大会演讲所述:人体也正在被‘碎片化’,单一专科体制难以形成对生命和疾病的整体认识。一直研究和推崇“整体整合医学”的阜外医院心肺功能检测中心主任孙兴国教授说:专科化体制的弊端只能靠整合来弥补,医疗机构管理应探索临床学科间的整合,以寻求最佳诊疗效果。

心肺运动试验是一种直接关系到呼吸、循环、代谢及神经等多系统的临床功能学检测方法。人作为有机整体,其生命是以呼吸为表征,血液循环为基础,代谢为前提,氧化能量物质供应能量为代谢的核心,在神经体液联合调控之下,在消化吸收、泌尿、排泄、皮肤等协助配合之下从而实现的一种动态地趋向于平衡。由此提出了全新“整体整合生理学-医学”理论体系的基本架构。

心肺运动试验作为人体整体功能学客观定量功能测定的唯一方法,适用于所有正常人和各种疾病患者。建立严格的电磁功率车功率定标、气流、氧气和二氧化碳气体浓度的单项定标、代谢模拟器定标和正常人测定定标等心肺运动试验质量控制体系,优化检查方案,在保证安全的前提之下,可以为临床服务和医学科研提供客观定量的科学依据。

心肺运动试验的临床适用范围非常广泛,包括对呼吸疾病、心血管病、代谢、血液及神经系统等疾病的诊断,疾病严重程度评估,治疗效果评估及疾病预后预测,客观定量的人体功能性评估和健康管理客观依据等。在对心肺运动正确解读下,还可以制定合理运动康复处方,使心肺、代谢、肥胖等患者配合药物手术器械等治疗,达到最优化的治疗方案,而得到最佳治疗效果。

心肺运动试验在临床主要应用于以下十二个方面:

1.麻醉手术危险性评估和患者围手术期管理

围手术期的风险评估已逐渐得到手术和麻醉医生的关注。心肺运动试验可以对手术患者进行风险分层,特别是针对那些静息状态下被评估为心肺功能正常的患者尤其重要。对于怀疑有心肺疾病的患者,在术前都应该接受运动心肺功能检查,选择良好运动心肺功能的患者可以明显降低手术风险和术后并发症发病率。Older等证明无氧阈值(AT)对确定大型腹部手术且年龄>60岁的老年患者术后的心血管系统并发症发病率至关重要。结果发现:无氧阈(AT)值低于11mL/min·kg的患者,术后心血管并发症的死亡率为18%。而无氧阈值高于11mL/min·kg的患者,术后心血管并发症的死亡率仅为0.8%;尤其是对于心电图有明显心肌缺血征象的患者,如果合并无氧阈值低于11mL/min·kg,其死亡率高达42%。

2.心脏病早期诊断

心肌缺血和肺高压患者的首发症状多为疲劳、活动后气促等非特异性表现,早期诊断、及时治疗、缩短病程是临床医师面对的难题,且患者早期在静息状态下多无明显不适,常规健康体检和心电图等功能检查也常为阴性反应。心肺运动试验可以早期发现这类患者的运动能力减退和气体交换异常,因为运动状态下心肌负荷增加,缺血导致的心肌不同步收缩,引起心搏量增加障碍,随着功率增加而氧耗量不能相应的增加,典型的心肺运动表现包括运动功率继续递增时氧耗量下降、单位做功氧耗量递增比率和氧脉搏出现平台,这些表现可以早于静态心电图出现异常(ST段压低)。同样,心肺运动试验也可以发现仅在运动中出现肺动脉高压的患者的气体交换异常。这部分患者中有人在若干年后发展为了静息肺动脉高压。

3.诊断与鉴别心脏病

左心衰和右心衰鉴别诊断在心肺运动试验中的表现有着明显差异。震荡呼吸即陈-施呼吸,是左心衰患者在运动过程中最常见的异常气体交换模式;而右心衰患者常见的右向左分流在气体交换测定指标上,表现为呼吸交换率、肺通气/二氧化碳排出量比值、肺通气/氧耗量比值和呼气末氧分压的突然升高,呼气末二氧化碳分压突然降低,部分伴有脉搏氧饱和度的降低。

4.心肺储备功能定量分级

心肺疾病的功能受限严重程度评估的方法包括:纽约心脏协会心衰功能分级、6min步行试验、肺功能和心肺运动试验等。而心肺运动试验优于其他方法并可客观定量。可做为疾病功能受限严重程度客观定量分级。

5.心衰严重程度、心衰死亡/存活预后的预测和心脏移植指征判断

由于纽约心脏协会心衰功能分级的主观性和变异性,以心肺运动试验为基础的评估系统被认为更加客观合理。与纽约心脏协会心衰功能分级或射血分数相比,峰值氧耗量占预计值的百分比是预计生存期的良好独立预测指标。据阜外医院孙兴国教授团队最新研究证实:心肺运动试验的多种测定指标远远超过传统的心血管功能测定指标(心排量、每博量、压力和阻力测定等),对心衰患者的心衰严重程度、治疗选择、早期死亡存活及再入院率有着很好的预测作用。此外,心肺运动试验也为优先选择心脏移植患者方面提供了重要指标。(https://www.daowen.com)

6.心肺气-血交换有效性测定

以肺通气/二氧化碳排出量比值最低值、肺通气/二氧化碳排出量斜率和肺通气/氧耗量比值最高峰值为代表的通气有效性指标都不依赖于患者努力程度的亚极量指标,能够较好地预测心衰患者近期死亡率。

7.计算心排量、每搏量、每搏氧耗量等循环指标

8.严密监测高危患者

对于某些高危疾患在严密监测运动中可以将高危因素和现象发现,继而提出预防措施,以减少患者工作和居家猝死可能。

9.指导运动康复处方

早在1994年世界卫生组织就指出,静坐少动是当今慢性疾病发生的第一独立危险因素。运动是预防和治疗疾病不可缺少的一部分,是一种有效的低成本干预策略。

耐力运动锻炼无论是对正常人还是心血管病和呼吸病患者都是有益的。就康复而言,运动是良药,运动也需谨慎,只有“精准评估后的运动”才是安全有积极意义的。运动训练方案,即运动处方是指针对个人的最基本的临床诊断和心肺功能分级、现病史、既往史、个人史等,辅助体检和心脏超声等检查结果,以及药物治疗方案等等,综合分析,评估运动康复风险及危险分层后,经过全面的精准的评估,使非监护患者运动强度达到预测最高心率的60%~75%,监护患者应达到预测最高心率的70%~85%等,同时用处方的形式规定运动种类、运动强度、运动时间、运动频率及运动中的注意事项,指导患者进行精准运动康复,为康复锻炼最重要的组成部分。

心肺运动负荷试验用于评价患者运动负荷下的氧代谢能力、心肌缺血情况、致心律失常危险性,从而为康复评估、运动处方制定、预后判断及康复效果评价提供科学依据。揭示患者或正常人由运动刺激所引起的生理变化,避免不合理的运动方案造成的不良反应。无氧阈值以上的运动训练可以增加肌肉和线粒体数量,增加对儿茶酚胺类物质的敏感性,降低心脏负荷,降低乳酸生成,改善通气需求,但无氧阈值以下的运动不能达到理想的康复目标。精准的运动处方也需要病人良好的依从性才能发挥最优的疗效。

10.客观评估治疗效果

心肺运动已被广泛用于各种手术、介入、药物治疗等疗效的客观定量对比评估。

11.劳动能力评估/鉴定

患者在静息状态下的功能检测结果并不能代表工作状态下的承受能力,特别是当患者的主观症状或主观运动耐力与静息功能检测正常结果有差异时,目前,心肺运动试验是公认的评估运动耐力的“金标准”,为劳动能力丧失的客观定量评估最有价值的功能检查。

12.确认心肺功能正常与否,健康及亚健康的优化管理,实现慢性非传染性疾病的“零级预防”