CPET可以是症状限制的运动试验，也可以是极量运动试验，依据检查目的，患者通常要求在病情允许下调动其最大潜力完成测试。因此，CPET存在一定的风险诱发出患者的症状、低氧血症、恶性心律失常甚至于晕厥，并加剧患者潜在疾病的暴露，进行CPET时确实存在不良事件的风险，但发生概率极低。据报道，需要住院治疗的并发症发生率1000人不到2人；重大心脏事件的发生率为1.2/10000；每10万人中有2~5人的死亡。近年越来越多的证据表明，以前是运动试验绝对禁忌的疾病目前视情况可以在有条件的医疗监督下进行，但需考虑和平衡测试的风险与收益，对于高风险的患者只有测试结果可能会改变患者诊断和治疗的情况下才可能在获得明确知情同意的情况下进行CPET。

鉴于CPET存在潜在的风险，参加CPET的患者都应填写知情同意。知情同意是是医学伦理和人权法必不可少的组成部分，是患者在接受任何有风险的医疗之前必须给予许可的原则，只有患者在自愿和知情的情况下方为有效。知情同意需包括测试的相关信息、完成测试的风险和收益，以及不执行测试的影响。信息尽量以通俗易懂的文字呈现，并在预约前有充足的时间提供给患者，让患者有足够的时间来理解并提出疑问。16岁以下的患儿以当下年龄段足够的理解方式，参与其测试和治疗。这被称为吉利克能力(Gillick competent)。如果孩子尚不具备这种能力，需有“父母责任”的监护人提供知情同意。

在CPET实施之前、期间和之后，测试人员必须考虑与患者测试相关的所有方面，其中，可能会直接或间接影响测试准确性和患者体验的因素，均应在运动实验室环境工作中进一步制定标准，以确保患者良好的体验，减少风险并尽量消除任何潜在的数据偏倚的可能性，测试之前的沟通包括操作者和患者的约定手势和口头反馈和鼓励均是测试的关键，并且帮助患者不受影响下达到最大努力程度。

3.1 患者准备

测试前患者的准备非常必要，测试当天不要运动；测试前2h可以进餐；需充分饮水；测试前避免咖啡因和酒精；测试前至少8h禁烟；服用所有常规药物和自己经常用的急救药物并随身携带药物列表，以备急需；穿着轻便舒适的衣服和适合锻炼的鞋子；避免上半身使用润肤露，可能会影响心电图电极的黏贴度；避免佩戴任何指甲油或假指甲，以免影响血氧饱合度(SPO₂)的测定。

患者如果感到不适，不要硬撑，可重新预约以确保患者可以最大的努力投入到测试中。测试前患者应尽可能放松，并在测试前坐下休息5~10min。再次将测试的目的和性质清楚完整地向患者解释，为患者提供机会解答患者的任何疑虑。

3.2 测试的感染控制

患者在测试时需尽可能地增加通气，并产生气溶胶，因此，CPET具有较高的交叉感染可能，应归类为高风险测试，需考虑测试区域的环境通风。测试房间保持负压、使用高效微粒空气(high efficiency particulate air，HEPA)过滤或每小时换气次数超过12次的房间可提供感染最低风险的环境保障。每小时换气次数在6~12的房间可提供中等风险环境，需要定期清洁，进行下一个患者需要一定时间的消毒。每小时换气次数小于6次的测试环境应该被归类为风险最高的测试环境。

用于肺功能的过滤器不建议用于临床运动测试，因运动时呼气中水蒸气增加，剧烈运动时高换气频率的呼吸，使过滤器饱和，一旦过度饱和即减少过滤器的有效性，损害气体交换数据的质量。最近由威尔士大学医院对一小群健康受试者进行CPET同时使用过滤器发现可以有效降低雾化颗粒的传播风险，但进一步使用需要在CPET期间进行细菌病毒过滤器的研究。

3.3 场地和设施的摆放

CPET设备包括踏车、手臂曲柄测力计、跑步机、心电图、血压监测和气体交换分析仪。运动实验室必须配备心肺复苏设施，并时刻备用，包括自动体外除颤器、抢救车、氧气和呼吸辅助设备以及急救小组的待命状态，因此，运动实验室需要足够大，可容纳相关设备，还需足够的空间使工作人员和患者能够自由走动。

整个测试区域应清洁、照明充分且良好通风，符合工作健康场所的安全指南；实验室应备有温度计、气压计和湿度计，以保障气体交换测定的准确性。同时应尽可能控制温度和湿度，患者的心率和感知劳累程度会随环境温度的升高而增加，美国心脏协会建议20~22°C的温度对患者是最舒适的，凉爽干燥的锻炼环境增加皮肤热交换，帮助患者及时散发运动产生的热量。测试过程需保护患者隐私；确保只有所需人员在场，整个测试过程尽量减少中断。患者测试时间较长容易分心，设施摆放时需避免患者看到监控屏。工作人员间的对话必须保持在最低限度，否则会分散被测患者的注意力，影响患者的运动峰值。

3.4 测试设备的质量保证和质量控制

直接或间接用于CPET的所有测试相关设备，必须定期维修、校准和实施质量控制。日常测试工作中依循精心设计的质量保证方案，可积极主动地检测、纠正和减少设备相关的错误来源。系列质量保证数据是CPET服务的卓越标志。其中，恒定功率的生物质量控制测试方案是确保质控的最佳方式，常规生物质量控制也称为生理控制，使用1名或多名健康测试对象在测试中心有规律的间隔(每3个月1次)，在一天中相似的时间，并且应用同样的受控条件进行质量控制，是监测设备精度的重要方案。

4.1 试验方案选择

CPET是测定患者运动过程中的心肺储备功能，但决定使用哪种试验方案应考虑患者本次测试的目的，是参加术前评估亦或协助诊断疾病，同时还需结合患者的身高、体重、年龄、性别以及平时的运动习惯。一般情况从0瓦到完成峰值运动的测试时间大约8~12min，跑步机进行CPET时，一般皮带速度和(或)坡度随着运动时间的推移难以让患者的递增负荷呈现线性增加，Porszasz教授基于算法开发的平板直线递增方案更接近还原了循环测力计中体现的运动反应，必须使用平板的单位可以借鉴以进行直线递增的平板运动测试。

4.2 试验前后静息肺功能测定

CPET质量保证的方案中，肺活量测定应在CPET之前完成，如果测试目的需要明确是否存在运动诱发的呼吸困难，则应完成肺功能的基线测量，第一秒用力呼气量(FEV₁)和用力肺活量的测定至关重要，确定是否存在阻塞障碍或限制性通气功能障碍。如果静息肺功能发现问题，建议CPET峰值试验完成后2min内再次加测肺功能，观察是否存在运动峰值后的肺功能数据下降15%以上，同时继续监测心脏功能的变化直到试验结束，以协助诊断和治疗运动诱发的呼吸困难。大多数实验室使用测得的FEV₁×40估计最大自主通气量的方法已经取代了直接测量最大自主通气量。

4.3 测力计选择

CPET测量运动中的心脏和通气反应随负荷的增加表现出心肺参数的线性增加。跑步机更常见于心脏病学实验室，并提供运动训练的安全强度和风险分层，更能代表大多数人的日常活动，例如步行、慢跑和跑步，为此大多数患者通常都能很好地耐受这种设备。在跑步机上锻炼确实涉及全身肌肉，其峰值摄氧量(VO2)通常高于踏车测力计的5%~10%。

因体积小，可以直接量化功率，并严格控制功率的增量，踏车是临床中跑步机的替代品，当老年或体弱的患者接受检测，需要运动强度增幅非常小的测试方案，这在踏车测力计中可以实现。有平衡或步态问题的患者，踏车通常被认为比跑步机更安全，患者一旦出现任何问题或无法继续测试可自行停止，而那些正在跑步机上锻炼的人出现类似问题必须首先告知操作员直到皮带减速到停止方可停下来。

对于截肢和腿部残疾的患者可能无法完成踏车或跑步机的测试，可在手臂曲柄测力计上进行CPET并生成类似于踏车测力计的生理反应数据，但转动手臂曲柄其动作可干扰呼吸辅助肌，会导致呼吸困难患者增加呼吸困难，并因此提前终止运动。转动手臂曲柄的节奏性也不是许多人都能熟练，造成患者比较早的感到疲劳。因曲柄运动活跃的肌肉质量更小，手臂曲柄测力计引起的代谢反应显著低于腿部测力计，导致早期出现代谢酸中毒，峰值VO₂更低。虽然通过手臂曲柄测力计的CPET可获得识别心脏通气限制或心电图变化，但无法达到腿部测力计的预测价值。因此，使用手臂曲柄测力计用于手术风险分层不足以替代传统的踏车，仍需进一步的深入研究。

CPET实施者应时刻牢记提前终止运动试验的标准，具体如下：患者提前终止运动测试的标准：(1)心绞痛：有症状：ST压低需>2mm；无症状：ST压低需>3mm；ST抬高>1mm；(2)引发症状或血流动力学异常的心律失常；(3)收缩压在测试期间从最高值下降>20mmHg；(4)收缩压>250mmHg或舒张压>120mmHg；(5)腹主动脉瘤患者术前评估的收缩压>200mmHg或舒张压>110mmHg；(6)严重缺氧：SpO₂<80%(若转诊医生同意，可在已知潜在肺病或先天性心脏病的患者中接受较低的SpO₂)；(7)共济失调；(8)精神错乱；(9)头晕或昏厥。患者出现以上标准之一即可终止试验，当患者症状出现而体征不支持时，可优先考虑患者症状而结束试验，并明确原因作以备注，以免恶性事件的发生。

患者完成CPET后需就其劳累程度进行Borg指数的判定，这点非常重要，以协助解读其CPET报告。如果没有出现以上提及的测试提前终止条件，患者运动终止时的原因就可能是患者某项机能的短板，或者患者符合了最大努力的标准，具体如下：达到VO2的稳态(表示患者已达到他们的最大摄氧量)；心率达到预测值的90%或心率储备≤15次/min；有证据表明通气受限(呼吸储备<15%，呼气流量限制，呼气末肺容积显著增加)；腿部疲劳或呼吸困难的Borg指数≥9/10；运动血乳酸峰值浓度≥8mmol/L (如果测量)。患者运动峰值或极量运动的心肺参数和病理发现有助于推断其风险分层或储备功能。

峰值呼吸比(RER)不是最大运动量的可靠指标，因为它随过度换气的变异和不稳定的呼吸模式变化。

但如果图形数据正常出现(即在静息或热身期间没有超过，不是由于呼吸模式不稳定而产生的振荡)，RER>1.15可能支持其的最大努力。强烈建议不要使用1.05来确定最大用力。

心肺运动试验是反映整体储备功能的精准的运动测试方法，期望遵循实施场地、环境的感染控制、设备的质量控制，规范实施前、实施中和实施后的操作，以安全准确地得到没有偏倚的数据，准确评估患者。

参考文献（略）

作者：车琳

作者单位：上海市同济医院同济大学附属同济医院心内科

文章来源：中国实用内科杂志2022年5月第42卷第5期