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心肺运动试验简介CPET 中国中医科学院广安门医院呼吸科刘志国 心肺运动试验 概述操作流程报告及解读运动处方的制定临床应用 心肺运动试验 概述 什么是心肺运动试验 心肺运动试验 CardioPulmonaryExerciseTesting CPET 是通过监测机体在运动状态下的摄氧量 VO2 二氧化碳排出量 VCO2 心率 HR 分钟通气量 VE 等来评价心 肺等脏器对运动的反应 由于需要接受负荷递增的运动 故需要肺脏 心脏和肌肉等脏器密切协调的工作始能完成 因此 心肺运动试验是唯一将心与肺耦联 在运动中同时对其储备功能进行评价的科学工具 它具有无创 定量和敏感的特点 什么是运动心肺试验 心肺运动试验的意义 鉴别呼吸困难和运动受限的原因 预测健康人在特殊条件下的风险 预测发生高血压或心肌缺血的风险 诊断冠心病 诊断和评估心功能不全 评估手术风险 指导慢病管理和康复治疗 指导运动健身 心肺运动试验的禁忌症 急性心肌梗塞 不稳定性心绞痛 严重心律失常 急性心包炎 严重主动脉瓣狭窄 严重左心功能受损 急性肺动脉栓塞或肺梗塞 严重下肢脉管炎或肢体功能障碍 心肺运动试验的一般流程 心肺运动试验 概述操作流程 心肺运动试验的操作流程 试验前准备 试验前准备 设备定标任何测量工具都需要定标以保障测量的精确性 运动心肺相关的测量包括气体流量以及O2 CO2成分 由于传感器 气体状态容易受到温度 湿度 压强的影响 也需要对环境参数定标 流量定标 双瓶气体成分定标 环境参数定标 开始测试 佩戴设备 开始测试 静态肺功能慢速肺活量 流速流量环 一秒量 峰值流速等 分钟最大通气量 开始测试 负荷运动一般分为四个阶段 静息 空蹬 负荷递增 恢复 期间密切关注患者心率 心电图 血压 氧饱和度等参数 了解患者自我感觉及疲劳程度 个人感知发挥规模博格评级 测试 静息患者保持静息状态1分钟以上 测定患者静息时的参数 如 静息心率 静息血压 基础代谢率等 测试 空蹬也称为热身阶段 不加载功率或较低的恒定功率 如10w 患者保持50转 分以上的速度 蹬功率车 或75 85 105 120步 分的踏步速度 四肢联动 保持至少1分钟的空蹬阶段 并测定相关参数 如 心率 血压 摄氧量等 测试 空蹬 测试 负荷递增患者继续保持匀速蹬车速度 运动功率递增 总的负荷递增运动试验时间维持在10分钟以内 宁短勿长 测试过程中密切关注患者参数 心率 ST段 血压 RER RPE等 发现异常事件 添加标记点 如心电异常事件 测试 负荷递增 测试 负荷递增预估恰当的递增功率的方法 1 估测无负荷VO2 ml min 150 6 体重Kg2 估测峰值VO2 ml min 身高cm 年龄y 20锻炼较少的男性 身高cm 年龄y 15锻炼较少的女性3 每分钟递增功率W 估测峰值VO2 ml min 估测无负荷VO2 ml min 100 测试 负荷递增如果受试者患有心 肺疾患 需要减少估测峰值VO2的水平 在测试进行中 可以通过减少或增加递增功率的幅度来使得总的负荷递增的运动试验时间维持在10分钟以内 对递增功率的估计宁高勿低 何时终止负荷递增 1 受试者表情痛苦 面色苍白 紫绀 呼吸窘迫 大汗 恐惧 眩晕 黑矇 昏厥 2 新出现或加重的心绞痛 3 严重的高血压 240 140mmHg 或者收缩压或平均血压下降大于10mmHg 4 出现明显的心律失常 如复杂的室性心律失常 室上性心动过速 显著的心动过缓 5 ST段抬高 1mm 或者压低2mm或更多 6 受试者不能维持踏车速度40转 分 7 严重疲劳 严重腿痛 或其他不能继续负荷运动者 8 氧饱和度降至90 以下 9 达到可重复的峰值VO2 测试 恢复受试者继续无负荷缓慢运动1 2分钟 再改为静息状态 避免剧烈运动突然终止时出现血压骤降 头痛 心律失常等 受试者通过面罩呼吸至少2min 尽量让受试者各项指标恢复至接受试验前的静息状态水平 测试 恢复 心肺运动试验 概述操作流程报告及解读 心肺运动试验的主要参数 1 最大摄氧量 VO2max指运动中每分钟能摄入体内并被身体利用的最大的氧气量 常用绝对值L min和相对值ml min Kg表示 在负荷递增的运动过程中 某一时刻VO2不再随着负荷和心率的增加而增加 出现了一个平台 这就叫VO2max 它表示机体利用氧的最大上限 同时反映机体的气体运输系统 肺 心血管 血红蛋白 以及肌肉细胞的有氧代谢是否正常 正常值 一般大于预计值的84 心肺运动试验的主要参数 2 无氧阈 AT一般用AT点时VO2占VO2max的百分数表示 正常人 40 最大分钟通气量 VEmax取决于肺脏的代偿能力 一般可达到MVV的60 70 氧通气当量 VE VO2或EQO2消耗一升摄氧量所需要的通气量 是确定无氧阈的敏感指标 二氧化碳通气当量 VE VCO2或EQCO2排出一升二氧化碳所需要的通气量 是死腔通气的指标之一 反映通气效率 正常值在AT点时 约为29 4 3 心肺运动试验的主要参数 3 代谢当量 MET在1分钟内作1Kg的功时机体所能提供的摄氧量 经测算约3 5mlO2 min Kg 可用于衡量运动强度 生活活动强度 或用于康复运动处方 心肺运动试验的主要参数 4 氧脉搏 O2pulse VO2 HR代表机体组织从每搏所携带的氧中摄取的氧量 是心脏疾病限制运动的关键生理参数 呼吸储备 BR反映最大运动时的最大呼吸能力 一般用最大自主分钟通气量MVV与最大运动通气量VEmax的差值的绝对值表示 正常值为38 22L min 或用二者之差 MVV表示 正常值在20 50 低呼吸储备是原发性通气受限肺疾病患者的特征性体现 当心血管或其他疾病限制运动时呼吸储备较高 心肺运动试验的主要参数 5 呼吸熵 RQ反映细胞水平的气体交换率 可用于确定AT 机体只有在恒定状态下 RQ RER 心率储备 HRR通过最大心率预计值和峰值VO2时测定的心率值之差得出 正常人为0 可用于评估运动中心血管系统的相对负荷 确定无氧阈 呼吸商RQ 1 V slope法 VCO2升拐点 通气当量法 EQO2升拐点 判断运动是否受限于呼吸疾病 心肺运动试验 概述操作流程报告及解读运动处方的制定 运动处方 1 在没有进行CPET时 可以用比较粗糙的方法确定运动强度 运动时需要达到的靶心率 220 年龄 70 85 运动处方 2 通过CPET测试 可得到患者康复训练安全有效的靶心率 从而制定运动处方 靶心率 运动处方的制订要兼顾安全性和有效性 THR 运动模式尤为重要 运动处方 3 简单一些的运动处方 就是把喘息和疲劳感等自觉症状作为Borg分级的指标进行使用 在运动全过程中记录运动强度在表中的哪一水平上 并记录当时的心率 整理运动结果后 找到无氧阈 将该时刻的喘息和疲劳感的Borg评分以及心率作为日常有氧运动的上限 运动处方 4 可以根据无氧阈AT和运动当量MET来确定活动能力或运动处方 无氧阈 时间t METs 运动处方 5 运动形式 运动强度 运动频率 运动时间