经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)是冠心病患者最重要的血运重建手段,运动试验评估对于PCI术后冠心病患者运动康复及远期预后具有重要的临床意义,但传统的心电图平板运动试验对于测试结果阴性的患者无法进一步提供严重心血管事件的危险评估与分层。与传统运动试验相比,心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)将运动心电指标及气体代谢指标相结合,在评估运动风险、心血管疾病危险分层及预后评估等方面具有重要的预测价值。目前相关研究多集中在探索运动过程中可获得的CPET信息,运动结束后摄氧量恢复延迟(VO2 recovery delay,VO2RD)为新近提出的评估运动后摄氧量恢复的指标。本研究将探讨CPET VO2RD对冠心病PCI术后心电图运动试验阴性患者不良心血管事件的预测价值,有利于早期识别和规避PCI术后患者运动康复中的心血管事件,为患者心脏康复提供更个体化、更合理化的指导与评估。
一、对象与方法
1.1 研究对象
本研究采用回顾性分析方法,连续纳入2018年1月至2019年9月在北京大学第三医院接受PCI且在术后半年内行CPET的冠心病患者。纳入标准:(1)年龄18岁以上;(2)临床明确诊断冠心病并行PCI; (3)PCI术后半年内首次行CPET检查;(4)心电图运动试验阴性。排除标准:(1)CPET运动中出现心血管事件;(2)严重心功能不全,纽约心脏病协会 (New York Heart Association,NYHA)心功能分级Ⅲ~Ⅳ级;(3)合并心脏瓣膜病、心肌病;(4)合并严重肺部疾病、呼吸衰竭。研究方案经北京大学第三医院医学科学研究伦理委员会批准,项目编号:IRB00006761-M2020073。
1.2 患者临床资料收集
一般情况:包括年龄、性别、身体质量指数(body mass index,BMI)、冠心病危险因素、运动习惯、心肌梗死病史、冠状动脉病变情况、PCI术后血运重建情况。血液化验指标:记录糖化血红蛋白、空腹血糖、血肌酐、血尿酸、低密度脂蛋白胆固醇、血红蛋白以及N末端B型脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)。超声心动图检查指标:静息时侧卧位行二维超声、M超声测量左心房面积、左心室舒张末期内径、左心室射血分数、左心室侧壁二尖瓣环收缩期最大速度、二尖瓣舒张早期血流峰速度与二尖瓣环舒张早期运动峰速度之比。所有患者通过门诊或电话随访,记录不良心血管事件,具体包括:死亡、心肌梗死、卒中、短暂性脑缺血发作、非计划再次PCI、周围血管介入治疗、不稳定型心绞痛和急性心力衰竭事件引起的住院。
1.3 CPET检查
在医师的全程监督下,应用美国Medgraphics(麦加菲)ULTIMACardio2运动心肺功能仪进行症状限制性运动试验(自我劳累评分16~20分,呼吸交换率≥1.1)。应用功率车,采用Ramp方案。运动试验终止后所有患者在恢复的第1min内0W无负荷踏车1min,之后在完全静止坐位状态下继续观察5min。全程监护并记录患者的心率、袖带血压、心电监测,所有CPET数据均由有经验的心脏病医师解读。直接记录峰值摄氧量(VO2peak)、峰值氧脉搏、无氧阈摄氧量、无氧阈氧脉搏;计算出二氧化碳通气当量斜率(VE/VCO2slope)和运动停止后恢复期VO2RD,即运动停止即刻至摄氧量开始恢复的时间(图1)。
1.4 统计学分析
所有数据采用SPSS22.0软件进行统计学分析。对所有计量资料进行正态分布检验,正态分布计量资料以均数±标准差表示,非正态分布计量资料以中位数(四分位数间距)[M(Q1,Q3)]表示,两组间比较采用t检验和Mann-WhitneyU检验。计数资料以率表示,两组间比较采用卡方检验。用Cox回归分析模型进行多因素分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
二、结果
本研究共收集资料完整且符合入选标准的患者1268例,其中1218例患者完成临床随访,50例患者失访,随访时间14(10,20)个月,共发生不良心血管事件105例(8.6%),具体为再发心肌梗死12例,心力衰竭再入院7例,因不稳定型心绞痛发作入院86例。
2.1 冠心病PCI术后患者有无不良心血管事件的基线资料比较
不良事件组比无不良事件组患者年龄更大 [(62.4±9.9)岁比(60.3±10.2)岁,P=0.020],不完
全血运重建比例更高(42.9%比31.6%,P=0.022]以及合并高脂血症比例更高(79.0%比68.0%,P=0.020)。两组患者性别比例、BMI、心肌梗死病史、NYHA心功能分级Ⅱ级比例、合并高血压病、糖尿病、吸烟、冠心病家族史及运动习惯比较,差异均无统计学意义(均P>0.05,表1)。
2.2 冠心病PCI术后患者有无不良心血管事件的血液化验及超声心动图指标比较
不良事件组糖化血红蛋白值[(7.3±1.1)%比 (6.6±1.2)%,P=0.001]、空腹血糖[(7.1±2.6)mmol/L比(6.5±1.9)mmol/L,P=0.010]及NT-proBNP[107.5 (50.1,399.8)pg/ml比88.2(39.2,225.0)pg/ml,P=0.017]显著高于无不良事件组。两组患者超声心动图指标及血尿酸、血肌酐、低密度脂蛋白胆固醇和血红蛋白水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05,表2)。
2.3 冠心病PCI术后患者有无不良心血管事件的CPET指标比较
不良事件组VO2peak[(17.3±4.7)ml/(min·kg)比(18.7±2.1)ml/(min·kg),P=0.003]、无氧阈心率[(99±12)次/分比(102±14)次/分,P=0.029]、峰值心率[(121±18)次/分比(126±20)次/分,P=0.012]显著低于无不良事件组,VE/VCO2slope [(33.3±9.2)比(28.1±5.1),P=0.001]和VO2RD[(21.4±4.5)s比(18.5±5.4)s,P=0.001]显著高于无不良事件组(表3)。
2.4 预测不良心血管事件的多因素Cox回归分析
将PCI术后患者的临床指标及CPET指标纳入多因素Cox回归,探索预测随访期发生不良心血管事件的独立因素。依据VO2RD中位数20s,将患者分为VO2RD>20s组和VO2RD≤20s组纳入回归方程。依据VE/VCO2slope中位数30,将患者分为VE/VCO2slope>30组和VE/VCO2slope≤30组纳入回归方程。
多因素Cox回归结果显示:年龄(HR1.024,95%CI1.001~1.049,P=0.042)、糖化血红蛋白(HR1.355,95%CI1.178~1.513,P=0.001)、VO2peak(HR0.921,95%CI0.871~0.975,P=0.004)、VE/VCO2slope>30(HR1.562,95%CI1.028~2.372,P=0.036)、VO2RD>20s(HR1.594,95%CI1.026~2.476,P=0.038)是PCI术后患者随访期发生不良心血管事件的独立预测因素(表4)。
三、讨论
PCI术已经成为冠心病患者最重要的血运重建手段,但支架术后新发病变或再狭窄、心力衰竭、心律失常、猝死等心血管风险依然存在,因此PCI术后冠心病患者需要进行综合性乃至终生的康复管理。冠心病患者在进行运动康复前应首先接受包括运动试验在内的运动风险评估,以规避冠心病运动康复不良事件,并对患者远期心血管事件预后进行危险分。临床上主要的评估方式包括6min步行试验、心电图运动试验及CPET等。与最早用于冠心病鉴别诊断的运动试验相比,CPET可以获得更为精准的生理生化数据,其兴起与临床应用,以及越来越多的大数据采集与研究报道,已经成为了评估冠心病患者运动风险及远期预后的重要方法,是患者进行运动康复前最重要的评估手段之一。
CPET心电图运动试验阳性的患者,需要予以运动康复风险重新分层和必要的医疗干预。而对于CPET心电图运动试验阴性的患者,除给予运动指导及定期随访外,如何识别具有预后不佳特征的患者并对其进行早期干预,有利于改善患者生活质量及疾病预后。本研究基于CPET的特点及优势,对PCI术后CPET心电图运动试验阴性的患者,重点分析运动结束后气体指标对PCI术后不良心血管事件的预测价值。研究发现PCI术后CPET心电图运动试验阴性的患者随访14(10,20)个月,不良心血管事件发生率为8.6%(105/1218),提示临床医师应重视此类患者的检出以对不同风险的患者进行识别、分类,有利于疾病早期干预并改善患者生活质量和远期预后。本研究心电图运动试验阴性的患者中有397例冠状动脉为不完全血运重建,这也从另一个角度证实并非所有冠状动脉狭窄都需要干预,对于冠状动脉造影显示管腔严重狭窄,而功能上不引起严重缺血的病变,CPET是一个良好的评价手段。但与无不良事件组相比,PCI术后出现不良事件组患者不完全血运重建比例(42.9%比31.6%,P=0.022)更高,提示不完全血运重建患者应该尽早接受运动康复以改善疾病预后。
本研究还发现冠心病PCI术后出现不良心血管事件组VO2RD显著延长[(21.4±4.5)s比(18.5±5.4)s,P=0.001],是国内外文献首次报道冠心病PCI术后患者VO2RD数据,提示冠心病PCI术后患者尽管CPET心电图运动试验阴性,但仍存在CPET恢复期指标异常。恢复期摄氧量指标于运动试验结束后获得,虽然其对运动评估中的心血管事件预测价值有限,但却具有重要的预后价值。VO2RD为新近提出的评估运动后摄氧量恢复的指标,延长的VO2RD反映患者运动时心输出量落后于代谢需求,而在运动恢复期偿还机体氧债的现象。Bailey等报道心力衰竭患者运动后VO2RD与运动时心输出量减低相关,并首次提出VO2RD≥25s是患者非心脏移植生存的独立预测因素。该研究提示正常对照组VO2RD中位数为5(0,7)s,心力衰竭患者VO2RD中位数为25(7,43)s。本研究数据居于两者之间,考虑与研究中PCI术后NYHA心功能分级Ⅱ级患者仅占12.3%,而文献中所有患者NYHA心功能分级均在Ⅱ~Ⅳ级,本研究患者基线心功能较文献中患者更好有关。该发现提示不同疾病状态下VO2RD延长的时间可能不同,在未来的研究中可进一步增加不同病种进行观察研究以利于疾病的鉴别诊断。本研究发现运动后VO2RD对冠心病PCI术后患者具有重要的预后价值,以VO2RD中位数20s分组,VO2RD>20s[HR1.594,95%CI1.026~2.476,P=0.038]是PCI术后患者发生不良心血管事件的独立危险因素。
通过CPET检测获得的VO2peak是评价心肺耐力的金标准,本研究提示冠心病PCI术后不良心血管事件组VO2peak[(17.3±4.7)ml/(min·kg)比 (18.7±2.1)ml/(min·kg),P=0.003]显著低于无不良心血管事件组,VE/VCO2slope[(33.3±9.2)比(28.1±5.1),P=0.001]显著高于无不良事件组。VO2peak不仅能够客观、定量评估冠心病患者运动能力,更是重要的心血管病预后评估指标,Keteyian等报道冠心病患者VO2peak每升高 lml/(min·kg),死亡风险下降约15%。VE/VCO2slope即每分钟通气量与二氧化碳排出量的比值,正常值为20~30。在运动过程VE-VCO2曲线呈直线上升至通气代偿点,出现代谢性酸中毒后曲线变陡。既往针对VE/VCO2slope的预后研究多集中于心力衰竭患者。在本研究中我们发现VE/VCO2slope对于评估冠心病PCI术后患者不良预后风险的重要价值。VE/VCO2slope>30也是冠心病PCI术后患者不良心血管事件的独立预测因素(HR1.562,95%CI1.028~2.372,P=0.036),未来可进一步扩大样本量观察VE/VCO2slope在冠心病患者预后中的作用。
本研究将PCI术后CPET心电图运动试验阴性的患者作为随访对象,通过观察CPET恢复期指标首次发现VO2RD>20s是PCI术后患者发生不良心血管事件的独立危险因素,提示临床应重视PCI术后CPET心电图运动试验阴性患者的不良心血管事件,并延长CPET患者运动后恢复期气体指标观察时间。VO2RD是一个无创、易于测量和识别的指标,有助于在大型研究中对其预后意义进行验证性研究。本研究样本量较大,所得结论具有临床参考价值。但单中心回顾性研究结果可能会有一定的局限性,尚需进一步在基层医院及其他医疗机构推广验证。在未来的研究中将建立预测模型,对远期不良心血管事件进行外部验证。
参考文献(略)
作者:李丹,沈涛,赵威,徐顺霖,任川,高炜
作者单位:北京大学第三医院心内科 心血管分子生物学与调节肽卫健委重点实验室
文章来源:中国介入心脏病学杂志2022年2月第30卷第2期
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