今天为大家介绍一篇来自德国的关于儿童心肺功能评估的新方法的文章。

我们都知道，心肺运动试验（CPET）是一种常用的、无创的方法，用于评估儿童的心脏症状和功能能力。心肺适应能力（CRF）是儿童和青少年健康相关体能成分中最重要的健康标志。CRF水平与儿童期的心血管疾病危险因素呈负相关。

然而，对于5岁以下的儿童，进行CPET存在很多困难和问题。目前有两种主要的最大运动测试方法：跑步机（TM）和自行车试验（CE）。每种方法都有其优缺点。儿童通常更喜欢CE，因为它更舒适，也更容易测量心电图和血压。但是，儿童相对于成人来说，膝关节伸展肌群发育不足，这是CE和传统TM试验（使用倾斜度增加运动强度）所需要的肌群。此外，在跑步机上行走和跑步也需要一定的运动技能，这在年幼的儿童中并不普遍。

因此，一些研究者试图开发基于场地的测试来间接估计这个年龄组的 VO2peak ，例如为学龄前儿童改编的20米往返跑测试（PREFIT）。然而，最近的一项综述指出，这种测试并不能准确地反映 VO2peak 。

随着移动心肺运动测试设备的发展，可以准确地测量 VO2peak 。本研究的目的是比较一组7-10岁的儿童在CE和采用移动心肺运动测试设备在户外公园进行的自主增量跑步测试中测得的心肺运动变量。目标是确定儿童在场地测试中达到耗氧量极限时的自然跑步速度，可能有助于为跑步机测试制定年龄适宜的测试方案，而不使用倾斜度增加，并且不使用可能造成偏差的扶手。

本研究共招募了20名健康儿童参与实验。所有参与者及其法定监护人都签署了知情同意书，并同意他们的数据用于科学分析。本研究以及父母和年龄适宜的儿童同意书均得到了埃尔朗根-纽伦堡大学伦理委员会（FRG 35_18B）的批准。所有参与者都是白种人、非肥胖、健康、不服用药物。受试者是从当地学校招募的。没有特意招募特别活跃的受试者。

首先对所有受试者进行了CE测试，以记录静息和运动时12导联心电图（MAC 2000, GE Healthcare, Chicago US），这在户外测试中是不可能做到的。CE测试的方案是：3分钟的静息期，1分钟的无负荷踏车，然后每分钟增加10W的功率，直到达到最大运动强度。所有受试者都穿着心肺运动测试设备（MetaMax 3B, Cortex Biophysik GmbH, Leipzig, Germany），以记录呼吸气体交换和心率。所有受试者都在测试前后接受了血液乳酸测定（Lactate Pro 2, Arkray Inc., Kyoto, Japan）。

在CE测试后的一周内，所有受试者进行了户外跑步测试。测试场地是一个平坦的、无障碍物的、环形的公园道路，长度为400米。受试者被要求按照自己的舒适速度跑步，并且每分钟增加速度。每分钟的速度增加量由受试者自己决定，但是不能低于0.5 km/h。受试者被告知要尽可能地跑得更快，直到不能再继续为止。受试者也穿着心肺运动测试设备，并且在测试前后接受了血液乳酸测定。跑步速度由GPS记录（Garmin Forerunner 235, Garmin Ltd., Olathe, US）。

本研究使用了以下指标来评估心肺运动变量：VO2peak （峰值耗氧量）、HRpeak（峰值心率）、RERpeak（峰值呼吸交换比）、La peak（峰值血乳酸）、V peak（峰值速度）。本研究还计算了VO2peak 的百分比预测值（%pred VO2peak ），根据性别、年龄和身高使用公式计算。

本研究使用了配对样本t检验或Wilcoxon符号秩检验来比较两种测试方法下的心肺运动变量。本研究还使用了Bland-Altman图来评估两种方法之间的一致性，并计算了95%极限协议（LOA）。本研究使用了SPSS 25.0软件进行数据分析，p<0.05被认为是统计学上显著的差异。

本研究的结果显示，CE和户外跑步测试中测得的 VO2peak 和HRpeak 没有显著差异，但是RERpeak 和La peak 在CE中显著高于户外跑步测试。V peak 在户外跑步测试中显著高于CE。%pred VO2peak 在两种方法中都超过了100%，但是在户外跑步测试中更高。Bland-Altman图显示，两种方法之间存在系统误差和随机误差。

本研究的结论是，CE和户外跑步测试都可以用于评估7-10岁儿童的 VO2peak ，但是两种方法之间存在一定的差异和不一致性。户外跑步测试可以反映儿童在自然环境下的运动能力，而CE则可以提供更精确和可控的运动强度。本研究还发现，儿童在户外跑步测试中达到耗氧量极限时的平均速度为11.9 km/h，这可以作为跑步机测试中不使用倾斜度增加时的最大速度参考值。

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