CPET用于相关疾病的诊断及风险评估
1.冠心病
对于有冠心病高危因素的患者,CPET是临床评估的重要方法。近年来的一些研究已证明其在冠心病诊断方面的潜在价值。
CPET在评估运动性心肌缺血时,氧脉搏及ΔVO2/ΔW轨迹的实时变化是最有价值的指标。在正常生理条件下,氧脉搏与VO2随着负荷量递增,呈现出持续而稳定的线性递增;当由于心肌缺血引起左心室功能障碍时,会导致氧脉搏与VO2曲线随着负荷功率的递增,出现递增减少、不变或下降的非线性变化。将氧脉搏及ΔVO2/ΔW轨迹随功率增加出现非线性递增作为运动诱发心肌缺血的诊断标准,其灵敏度和特异度分别为87%和74%,均高于单独通过运动负荷心电图异常诊断运动诱发的心肌缺血。增加氧脉搏及ΔVO2/ΔW轨迹的分析可协助排除心电图诊断的假阳性患者。本共识根据2012年EACPR与AHA的科学声明推荐对疑似心肌缺血患者进行诊断分层(表2-2-3)。peakVO2占预计值百分比从低风险到高风险逐渐下降提示心肌缺血进展和心肺功能水平的下降;氧脉搏和ΔVO2/ΔW的曲线轨迹进展到高风险程度提示心肌缺血;血液动力学和心电图反应进展到中风险及中高风险提示心肌缺血,如果进展到高风险则提示运动性心肌缺血,结合患者基线的体征、症状和危险因素均可提示罹患冠心病的可能性增加,同时也提示预后不佳。
表2-2-3 CPET对疑似心肌缺血患者的诊断分层
2.慢性心力衰竭(ch ron ic heart failu re,C H F)
CHF是一种全身性综合征,功能减退是其主要特征之一。CPET被认为是评估CHF患者运动耐量的“金标准”,对CHF患者的预后评估有重要意义。既往文献已表明CPET中的主要变量,如peakVO2和VE/VCO2斜率可用于预测射血分数减低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)患者的不良事件及疾病严重程度。研究发现,peakVO2<14 mL/(min·kg)或<预测值的50%提示CHF患者预后不良。Ferreira等发现VE/VCO2斜率≥43是判断存在心力衰竭的理想切点值,相比经典的基于peakVO2的标准,可准确重新分类18.3%的CHF患者。VE/VCO2斜率≥45且peakVO2<10.0 mL/(min·kg)的CHF患者,未来4年内预后极差。此外,摄氧量效率斜率(oxygen uptake efficiency slope,OUES)、EOV、静息和运动时的PETCO2等指标对HFrEF患者预后均有较强的预测价值。本共识根据2012年EACPR与AHA的科学声明给出CHF患者预后和诊断分层的标准(表2-2-4)。随着相关指标逐渐进展到高风险区域,提示CHF程度更加严重和主要不良事件(死亡、心力衰竭失代偿和难治性心力衰竭)发生的可能性增加。而软终点发生的可能性,如心力衰竭再住院,也随着相关指标进展到高风险区域而增加。其中,peakVO2和VE/VCO2斜率位于高风险区域被视为心脏移植的主要指标。
表2-2-4 C P ET对慢性心力衰竭患者的预后和诊断分层
目前,已有多项研究支持CPET可用于测定射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)患者的舒张功能障碍水平和预后评估。此外,一些研究也支持CPET对先天性心脏病患者预后的评估有重要意义。表2-2-4同样适用于HFpEF患者和先天性心脏病患者。
3.肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)
肺血管疾病的早期,平均肺动脉压(mean pulmonary arterial pressure,mPAP)水平可正常。当静息状态下的mPAP水平升高超过50%时,才会引起症状,这导致肺血管疾病检出相对滞后。CPET可在无创情况下,通过记录和分析运动过程中气体代谢变化发现通气与灌注异常情况,协助可疑PAH患者的早期诊断及已确诊PAH患者的预后判断。尽管目前此类疾病并非CPET的标准临床适应证,但支持在疑诊或确诊PAH患者中应用CPET的证据在迅速增多。CPET可用于评估PAH患者运动耐量、治疗效果和预后判断。PAH患者的CPET主要表现为VE/VCO2斜率升高、peakVO2降低、PETC O2降低。在没有急性过度通气时,AT时的VE/V C O2斜率>37且PETCO2<30 mmHg,提示可能存在肺血管疾病。运动中的PETCO2峰值过低(<20 mmHg)在其他疾病中并不常见,在评价运动相关性呼吸困难的患者时,该指标过低高度提示可能存在PAH。Wensel等关于特发性PAH的研究结果表明,peakVO2<10.4 mL/(min·kg),峰值收缩压<120mmHg,预示患者病死率明显升高。本共识根据2012年EACPR与AHA的科学声明给出PAH患者预后和危险分层的标准(表2-2-5)。所有指标均在低风险区域提示预后良好,可维持目前治疗并定期复查评估。越多指标处于中风险、中高风险及高风险区域提示预后进行性恶化,肺血管病严重程度进一步增加,患者需更优化的医学干预。所有指标均在高风险区域提示未来1~4年发生恶性心血管事件的风险显著增加。
表2-2-5 C P ET对疑似或确诊的肺动脉高压/继发性肺动脉高压患者的预后和诊断分层
4.肥厚型心肌病(hypertroph ic card iomyopathy,H CM)
CPET对疑似或确诊HCM患者的危险分层和预后评估有良好实用性。尽管2002年美国心脏病学会(American College of Cardiology,ACC)/AHA运动试验指南指出HCM为运动试验的相对禁忌证,但随后多个研究证明了此项操作的安全性。peakVO2有助于区分与HCM相关的左心室肥厚(left ventricle hypertrophy,LVH)和生理性LVH。如运动员可能因长期从事体育活动而产生生理性的LVH。运动员的peakVO2通常超过预计值,但在HCM患者中,只有1.5%的患者peak VO2超过预计值。因此,CPET在临床上可帮助鉴别无症状的年轻HCM患者。通气效率(特别是VE/VCO2斜率)和运动过程中的PETCO2峰值与LVH晚期舒张功能障碍所导致的PAH相关。此外,有证据表明,有氧运动能力和通气效率是症状程度较轻的梗阻型HCM患者预后评估的重要参考指标。本共识根据2012年EACPR与AHA的科学声明提供了疑似或确诊的HCM患者的危险分层和预后评估的标准,CPET相关指标逐步进展到中风险、中高风险及高风险区域是疾病恶化和猝死等不良事件风险增加的迹象(表2-2-6)。
表2-2-6 C P ET对疑似或确诊肥厚型心肌病患者的预后和诊断分层
5.外科手术
CPET在外科手术风险和预后评估中有显著的临床价值。术前CPET检查可准确评估围手术期不良事件的风险,同时还能评估患者术后长期预后,为手术的安全性提供重要参考。腹部手术中,AT值及peakVO2与术后并发症发生风险相关性较强,且AT值的灵敏度优于pe ak V O 2。对于胸外科手术患者,peakVO2<15 mL/(min·kg)发生手术并发症的风险增加,peakVO2<10 mL/(min·kg)为高风险,围手术期病死率明显增加。目前的文献支持将peakVO2、AT值以及VE/VCO2斜率作为术前风险评估的最重要的参考指标。本共识根据2016年EACPR与AHA的科学声明提供了危险分层标准,用以量化评估手术风险和预后风险。所有指标均在低风险区域提示预后良好,围手术期发生并发症的风险低;越多指标位于中风险、中高风险及高风险区域,提示预后进行性恶化,围手术期并发症风险越高;所有指标均位于高风险区域时,提示围手术期发生重大不良事件或并发症的风险极高,且长期预后差(表2-2-7)。
表2-2-7 CPET对外科手术患者的风险和预后评估