在射血分数降低的心力衰竭（HF）患者中，峰值摄氧量（VO_2peak）是评估预后和疾病严重程度的重要指标，也是许多治疗策略的决定性标准。心肺运动试验（CPET）直接测量患者运动过程中的气体交换，是量化VO_2peak的金标准。CPET最常见的两种运动模式是运动平板和踏车功率计。可靠证据表明，根据目标人群和运动试验方案的不同，运动平板测得VO_2peak比踏车功率计测得VO_2peak高（10-20%）。这种差异对于某一特定任务呢，如HFrEF患者至关重要，有助于确定患者是否需要进行心脏移植，但先前研究受限于研究人群、研究中心、运动测试模式和方案。

除VO_2peak外，VO_2peak占预计值百分比、VE/VCO₂斜率、呼吸交换率（RER）也是CPET过程中获得的重要指标。本研究旨在评估在严重HFrEF患者中，两种最常用运动试验模式获得的的VO_2peak的差异水平。评估了每种测试方法和两种测试方法之间的VE/VCO₂斜率、VO_2peak和RER的关系。两种测试方法获得的VO_2peak的变异百分比可用于预测HF患者VO_2peak参考值。

此项交叉随机临床试验旨在比较运动平板和踏车功率计获得的CPET指标。

2.1 研究人群

纳入30例男性、稳定性心力衰竭（体征和症状轻微，近期无变化），射血分数严重降低（HFrEF）（EF≤ 35%）的患者，这些患者均转诊自大学心力衰竭诊所，并接受了超过1年的治疗，病情均未恶化，在参与研究前至少3个月没住过院。未考虑对其进行任何干预，如血运重建或器械治疗。排除可能干扰研究结果的患有慢性肾脏疾病和晚期肺部疾病的患者，及禁忌进行运动试验和肌肉骨骼运动受限的患者。

2.2 CPET

所有受试者均接受运动平板和踏车功率计CPET。随机分配，进行第1次测试，第2次测试在2-5天的间隔内（在1天中的同一时间段，通常是在上午），使用另一种模式进行。根据患者的运动能力，踏车功率计CPET采用个体化负荷递增运动方案，负荷增加速率为5-20W/min。运动平板试验开始速度为2.7 km/h，并以0.15 km/h和0.5%的坡度每30秒递增。上述方案目的是使受试者每1次测试都能达到疲劳，并使测试持续时间在5-12分钟。

运动测试前获取受试者药物使用、食物或含咖啡因饮料以及体力活动受限的信息。每次运动前对踏车功率计进行校准。运动过程中持续记录受试者心电图和血压，收集受试者逐次呼吸信息，记录如下指标：VO_2peak（mL/kg/min），VO_2peak占预计值百分比、氧（O₂）脉搏、VE/VCO₂斜率，PETCO₂最大值。

运动试验的恢复阶段让受试者保持坐姿，记录在恢复1分钟心率（HRR）。进入恢复阶段，采用标准Borg量表（6-20分）调查受试者主观劳累程度。

3.1 基线特征

30例重度HF患者接受运动平板和踏车功率计CPET。表1描述了受试者的基线特征，表2描述了受试者共病情况和应用药物。本研究期间，患者的基线特征没有变化。2/3的受试者被诊断为特发性扩张型心肌病，另外1/3的受试者患有缺血性心脏病。所有受试者均接受β受体阻滞剂治疗。

3.2 峰值摄氧量和相关指标

运动平板获得的VO_2peak比踏车功率计获得的VO_2peak高23.12%（p<0.001）。运动平板获得的VO_2peak占预计值百分比和摄氧效率斜率（OUES）也明显较高。两种运动模式获得的VO_2peak具有良好的相关性（r=0.71；p<0.001）。图1显示了两种运动模式之间VO_2peak（SD）的显著差异。尽管两种CPET模式的基线氧脉搏相等，但与踏车功率计获得的数据相比，运动平板获得的最大氧脉搏明显更高（p<0.001）。

3.3 通气效率

两种模式CPET的VE/VCO₂斜率和PETCO₂最大值无显著差异（分别为p=0.32和p=0.47）。运动平板试验和踏车功率计测试获得的VE/VCO₂斜率之间具有很强的正相关性（r=0.79；p<0.001）。图2显示了运动平板试验和踏车功率计试验之间VE/VCO2斜率的一致性水平（LOA）。在两种运动模式下，VO_2peak和VE/VCO₂斜率呈显著负相关（运动平板，r=−0.52，p=0.003；踏车功率计，r=−0.44，p=0.014）。VE/VCO2斜率与峰值RER无显著相关性（运动平板，r=0.13，p=0.48；踏车功率计，r=0.25，p=0.17）。

3.4 受试者的努力程度

踏车功率计CPET的RER水平明显较高（p<0.001）。两种运动模式下最大心率和恢复期心率几乎相等，无显著差异。两种模式运动测试的持续时间，及应用Borg量表（6-20分）评估的受试者主观劳累程度也没有显著差异。表3显示了两种运动模式下CPET指标的比较。

这项研究最明显的发现是，运动平板CPET测得严重HFrEF患者VO_2peak比踏车功率计测得数值高23%。这种差异比以往在其他人群中报道的要多。另一方面，两种运动模式下由VE/VCO₂斜率和PETCO₂所反映的患者通气效率无任何显著差异。有意义的是，VE/VCO₂斜率与RER代表的受试者主观劳累程度无关。运动平板CPET测得最大氧脉搏（反映运动每搏输出量）更高，与VO_2peak一致。

4.1 VO_2peak

有明确的证据支持运动平板CPET测得的VO_2peak高于踏车功率计，差异在5–20%之间，差异不一致的原因可能在于研究方案和受试者之间的不同。与健康人相比，HF患者没有踏车经验、肌肉质量下降都可能产生两种运动模式下VO_2peak的差异。

VO_2peak和VO_2peak占预计值百分比是HF患者重要的预后和策略决策因素，因此正确评估上述指标非常重要。很多研究证明VO_2peak是HF患者死亡或未来心脏移植的预测因素，准确计算每种运动试验模式下VO_2peak参考预计值也非常重要，最近公布的FRIEND公式反映了运动平板和踏车功率计测试之间的差异不到2%。不同运动模式下VO_2peak结果差异以及VO_2peak预计值计算公式的差异意味着迫切需要一种精确的方法，尤其是针对严重HFrEF患者。明确VO_2peak评估的首选方法和参考预计值计算公式至关重要，随后可对CPET结果进行正确解读，并验证VO_2peak的正确截点值。

4.2 通气效率

VE/VCO₂斜率和运动中PETCO₂反应是HF患者疾病严重程度和预后的指标。有证据表明，对于特发性肺动脉高压患者，与踏车功率计运动测试相比，运动平板测试过程中的通气效率受损更为明显。在运动过程中，肺气体交换效率低下和通气/灌注不匹配可能导致，同样的二氧化碳水平产生的通气驱动更强。与先前研究一致，此项研究没有发现两种运动模式之间VE/VCO₂斜率和PETCO₂的差异。上述指标也不依赖于受试者的主观劳累程度。因此，我们的研究结果也强调VE/VCO2斜率独立于峰值RER，在HFrEF患者中的显著预后价值。我们的研究还发现VO_2peak和VE/VCO₂斜率之间显著的负性相关，证明了二者是两个独立的预后指标。

4.3 运动测试强度评估

CPET过程中反映受试者主观劳累最有价值的指标是峰值RER。先前很多研究证明运动平板CPET和踏车功率计CPET之间的RER水平存在显著差异。我们的结果与之一致，表明在相同的血流动力学水平下，运动平板RER明显低于踏车功率计RER。

运动过程中心率反应受个体间固有变异的影响，而这种变异在服用心脏活性药物的心脏病患者中更高。此外，峰值HR用于计算其他CPET指标（例如，峰值氧脉搏），因此评估心率在不同运动模式下的反应具有合理性。本研究与先前研究一致，运动平板CPET和踏车功率计CPET之间的峰值HR没有显著差异，恢复1分钟心率也没有明显差异。本研究还发现运动平板CPET测得峰值氧脉搏比踏车功率计测得数值更高，运动平板CPET过程中另一个反映心肌功能的指标OUES的数值也明显较高。

最大运动测试由受试者主观劳累程度，而不是达到最大心率预计值的百分比决定。与先前研究一致，本研究也发现在运动平板和踏车功率计CPET过程中，使用Borg量表（6-20分）评估的自感劳累程度（RPE）相同。

本研究主要发现是，对于严重HFrEF患者，与踏车功率计CPET相比，运动平板CPET测得VO_2peak高23%。两种运动测试模式之间的VE/VCO₂斜率没者主观劳累程度和峰值HR类似，不过，运动平板测得的RER较低。

本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理，转载请注明出处和作者。

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