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ESC专家共识:心肺运动试验实用路径——从功能评估到个体化运动处方
作者: 张诗源 编译 来源:心脏康复网发布时间:2026-07-31


7月15日,《欧洲预防心脏病学杂志》(European Journal of Preventive Cardiology)在线发表了由意大利帕多瓦大学运动与运动医学科Daniel Neunhaeuserer教授牵头、来自欧洲、美国、澳大利亚等十余个中心24位专家共同撰写的专家共识声明称,心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)具有公认的预后、诊断与处方价值,但临床实施仍有限且不统一;共识旨在为临床医生提供从测试执行、数据解读到运动处方的完整实用路径,推动CPET成为更标准化、更可及的临床工具。该共识由欧洲心脏病学会(ESC)旗下期刊发布,通讯作者为瑞士达沃斯医学园区的David Niederseer教授。


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声明指出,CPET可整合评估运动时肺、心血管与肌肉系统的反应,识别氧运输与利用通路中的功能限制。心肺适能(cardiorespiratory fitness,CRF)是死亡率与不良健康结局最强的独立预测因子之一,超越传统危险因素;即使在新型药物与器械治疗时代,CPET对慢性心力衰竭死亡率的预测价值依然存在,且可不受左室射血分数影响预测长期心血管结局,适用于射血分数降低、轻度降低与保留的各亚组。近期两项Meta分析还证实,CPET在肥厚型心肌病患者中安全且具有心血管风险分层价值,并可用于非心脏手术的术前风险评估。


诊断方面,声明强调CPET“敏感性高、特异性有限”的特点。其可完整评估氧运输级联——从肺通气与气体交换、心血管运输到外周肌肉氧利用,尤其适合不明原因呼吸困难、疑似射血分数保留的心衰(HFpEF)、心肌病及心肺疾病重叠等复杂病例的鉴别诊断。二氧化碳通气当量(V̇E/V̇CO₂)是通气效率低下与右室-肺血管功能障碍的敏感标志物。


处方方面,声明指出以峰值百分比(如%HRpeak、%pVO₂)估计运动强度会因个体异质性而误分类强度域;研究显示,基于实测通气阈的分区训练比按峰值百分比训练能带来更显著的峰值摄氧量(pVO₂)提升。


测试执行:


声明给出全流程质控要点。气体分析系统须每日校准并记录日志:容量校准用3 L定标筒模拟不同流速(<2、4–6、>8L/s),校准气体浓度精确至小数点后2位;氧传感器约每12个月更换。测试前须完成病史采集、药物审查(尤其β受体阻滞剂)、静息心电图与肺功能;运动后1秒用力呼气容积(FEV1)较运动前下降≥10%可诊断运动性支气管收缩。功率自行车经济安全、运动伪差少,跑台则产生更高的pVO₂与不同的通气阈,前后测试对比须加注意。临床场景推荐斜坡式递增方案,目标测试时长8~12分钟;方案应适应受试者而非相反,且测试须进行至力竭或出现医学终止标准,否则可能因心肺系统未被充分激发而漏诊。


医学终止标准包括:血氧饱和度<80~85%、负荷增加下收缩压下降>10mmHg、高血压反应(收缩压>250 mmHg或舒张压>115mmHg)、新发或加重心绞痛、显著心律失常、显著缺血性心电图改变及头晕、晕厥前兆等。力竭征象用于事后评估而非停测指征,包括呼吸交换率(RER)≥1.10、心率≥85~90%预测最大值、潮气量/深吸气量≥70%、Borg评分≥17~18/20及踏频无法维持(<50rpm, 提示外周力竭,可致CRF低估)。恢复期建议继续监测心电图与血压4~6分钟,最初几分钟对预后性气体交换分析至关重要。


路线图如何形成


该路线图采用三阶段迭代流程制定。第一阶段为全球调查:2024年7月通过ICCPR和SOLVE-CHD专业网络发放9条目匿名问卷,共回收327份有效回复,受访者来自50个国家,涵盖医疗、护理、医技、科研及患者消费者群体,其中55%从业超过11年,51%在医院工作。第二阶段为全球论坛:2024年8月29日在英国伦敦召开全球心脏预防与康复论坛,52位全球专家和青年领袖代表40余家机构、20个国家及所有世卫组织区域参会。第三阶段由WHF委托国际专家撰写组完成路线图撰写,撰写组具有多学科、多地区代表性,并纳入患者与社区代表。调查与论坛均获悉尼大学人类研究伦理委员会批准(2024/HE000426)。


数据解读:


声明推荐逐步法解读——先核查数据有效性与参考值、判断最大努力程度,再评估峰值摄氧量,随后依次分析通气系统、心血管系统、心肺气体交换与肌肉-代谢系统的功能限制,最后审视恢复期与新型参数;测试中以Wasserman九面板图系统审视。Fick方程(V̇O₂=心输出量×动静脉氧含量差)为理解pVO₂受限环节提供了基本框架。


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声明以速查表形式汇总了核心参数的正常反应与异常提示,主要包括:


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通气系统评估中,呼吸储备正常为最大分钟通气量的0.6~0.85;深吸气量(IC)自静息至峰值下降<150 mL为典型,更大下降伴呼气末肺容积显著增加提示动态过度充气,见于慢性阻塞性肺疾病(COPD)与肥胖相关呼吸困难;矩形面积比约0.7为正常,<0.5提示显著动态气道压缩。


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心血管系统评估中,氧脉搏过早平台或下拐提示心输出量受限,可见于心肌缺血、左室流出道梗阻或瓣膜功能障碍。声明以一例左前降支血流动力学显著狭窄患者介入治疗前后的CPET轨迹,直观展示了运动诱发心肌缺血的特征性改变。


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不同疾病呈现特征性CPET模式:肺动脉高压、间质性肺病与慢性血栓栓塞性肺高压表现为高V̇E/V̇CO₂+低呼气末二氧化碳分压(PETCO₂)+死腔通气增加+运动去饱和;肥厚型心肌病的运动诱发流出道梗阻表现为氧脉搏过早平台与ΔV̇O₂/ΔWR双斜率;各型心肌病(肥厚型、扩张型、缺血型、限制型)的共性表现为峰值摄氧量降低+ΔV̇O₂/ΔWR斜率变钝±氧脉搏过早平台,敏感但非疾病特异,须结合影像、心电图与临床表型。


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恢复期与新型参数:


声明特别呼吁重视恢复期评估。心率恢复(HRR)1分钟下降≥12 bpm(主动恢复)或≥18 bpm(被动恢复)为正常,延迟与全因及心血管死亡相关。V̇O₂恢复时间常数(τV̇O₂)<60 s、恢复半时(T₁/₂)<115 s、V̇O₂恢复延迟(V̇O₂RD)≤5 s为正常范围;恢复缓慢提示心输出量适应受损与氧化能力差,与心衰死亡率及主要不良心血管事件(MACE)增加相关。RER过冲(RER mag)正常≥30%,缺失或低值预测射血分数降低的心衰(HFrEF)患者MACE增加与无移植生存率降低,是简单稳健的新标志物。


运动处方:


声明建议按生理阈值分区——低强度<第一通气阈(vt1)、中等强度vt1~vt2、高强度>VT2,并配合Borg评分(VT1对应12~13/20,VT2对应16~17/20)与谈话测试落地。声明特别提醒一个临床常见误区:由递增测试推导恒定负荷训练强度时必须考虑V̇O₂动力学——低于VT1时,恒定负荷功率约为递增测试对应功率的80%;VT1与临界功率(CP)之间因V̇O₂慢成分需降至65~80%,且心率在恒定负荷下仍会继续上升,处方应从目标范围下限开始。未训练者初始3~6个月的重点应放在频率、连续性与动机(“训练大脑”),而非精细强度处方,之后定期复查CPET调整。


除生理阈值外,声明还汇总了基于病理阈值的处方框架,针对致限器官系统“对症下药”,使运动处方更安全、更个体化:


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新技术:


声明展望了CPET的前沿方向。便携式代谢分析系统可降低成本、拓展至日常活动与运动专项场景,但各设备精度不一、且多缺乏心电与血压监测。经皮二氧化碳监测与动脉血偏差极小(0.86±1.6 mmHg),可替代计算死腔通气。运动超声心动图联合CPET(CPET-echo)可在专家中心用于不明原因呼吸困难鉴别、中枢与外周限制区分、瓣膜病客观评估、运动员心脏鉴别及个体化处方五大适应证。有创CPET是鉴别劳力性呼吸困难病因的参考标准,但尚无统一技术标准与界值。


推广障碍:


声明列举了设备昂贵且有限、缺乏培训合格人员、无报销模式及组织后勤约束等现实障碍,并指出达到最低测试量时CPET实验室可实现经济盈利,建议优先资源配置、投资跨学科培训并将CPET纳入既有诊疗路径。


局限性:


需要指出,本文为专家意见声明而非系统综述或指南;基于通气阈的强度定义在文献中尚不一致,阈值测定存在方法学变异与可重复性问题;部分CPET模式(如心肌病共性表现)敏感而非疾病特异;便携设备与无创心输出量测量的准确性仍待更多验证;恢复期指标的价值亦需标准化方案与更多证据支持。


声明总结称,CPET在临床实践中兼具诊断工具、治疗决策基础与个体化运动处方指南的作用;鉴于心肺适能与效率是医学中最强大的预后指标之一,应在医学教育与终身职业培训中强化CPET核心胜任力,以弥合其“充分证实的临床价值”与“当前实践应用不足”之间持续存在的差距。

参考文献:略

作者:张诗源 编译

来源:《欧洲预防心脏病学杂志》(European Journal of Preventive Cardiology)

原文链接:https://doi.org/10.1093/eurjpc/zwag365



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