【摘要】

心肺运动试验（CPX）是评价心肺适能（CRF）的金标准。本研究主要目的是确定“体适能登记和运动重要性：国家数据库”（FRIEND）登记的队列中分钟通气量/二氧化碳生成量（VE/VCO₂）斜率的参考标准。以期增强对CPX在评估CPF时的理解。

心肺运动试验（CPX）是评估心肺适能（CRF）的金标准。自始至终，CPX数据的临床和研究重点单纯地集中于运动能力的量化（如，通过测量峰值/最大摄氧量（VO₂））。由于峰值/最大VO₂可以提示有关诊断、预后和治疗效果的重要信息，因此其横向或纵向评估仍然是CPX的重点，但是这一指标不能全面概括CRF。

同时评估几个CPX关键指标是准确量化CRF的方法。其中，通气效率是目前公认的CRF综合评估的重要指标，最成熟的CPX通气效率指标是分钟通气量/二氧化碳生成量（VE/VCO₂）斜率，反映的是肺泡通气量和肺灌注的匹配程度。肺泡通气-肺灌注不匹配已在一些患者中得到证实，包括肺动脉高压和心力衰竭，表现为VE/VCO₂斜率升高。事实上，VE/VCO₂斜率是一个重要的CPX诊断、预后及反映治疗效果的指标。

除了评估实测CPX指标外，将测量值与特定年龄、性别的正常值进行比较已越来越被认为具有重要的临床信息。当前尚未确定成年男性和女性VE/VCO₂斜率的参考值。因此，当前研究主要目的是确定“体适能登记和运动重要性：国家数据库”（FRIEND）登记的一个大型队列的VE/VCO₂斜率的参考标准。

一、方法

FRIEND注册数据库

FRIEND注册数据库的主要目的是建立成年人不同年龄段的CRF参考值， 所纳入的CPX实验室向FRIEND注册数据库提供的数据符合已发布指南的建议，应用有效和可靠的校准和测试程序，雇用的人员也是有资格进行运动测试的经验丰富的操作者。

队列特征、纳入/排除标准和研究数据点

当前的分析包括2512项测试。

纳入标准包括明显健康男性和女性的CPX数据：（1）年龄≥20岁；（2）用运动平板进行症状限制性运动试验。

研究指标包括摄氧量、峰值RER、峰值心率（HR）和VE/VCO2斜率。从运动开始到峰值运动，利用分钟通气量和VCO2数据，通过最小二乘线性回归方程（y=mx+b，m=slope）计算VE/VCO2斜率。根据年龄确定男性和女性参考值。

结果

表1提供了男性和女性之间基线特征和CPX指标的比较。年龄相似的男性和女性，女性VE/VCO2斜率显著偏高（P<0.05）。女性受试者的体重指数、峰值RER和峰值HR较低，但具有统计学差异（P<0.05）。男性和女性亚组之间VE/VCO2斜率差异的影响非常小（Cohen's d=0.203）。然而，男性和女性平均峰值RER与最大努力程度一致。女性峰值VO2显著偏低（P<0.05）。然而，基于平均年龄，男性和女性的平均峰值VO2与良好的运动能力相一致。

相关性结果如表2所示。整个人群中，所有相关性均具有统计学意义（P<0.05），尽管总体上较弱，尤其是年龄和BMI以及BMI和VE/VCO2斜率。当分别评估男性和女性时，相关性仍然很弱。

逐步线性回归分析发现，年龄（SE=0.01；95%CI，0.08–0.10）、BMI（SE=0.02；95%CI，−0.11到−0.05）和性别（SE=0.19；95%CI，0.45–1.21）是VE/VCO2斜率的显著预测因子（P<0.001）。逐步线性回归得出以下方程：VE/VCO2斜率=26.4+0.09（年龄）−0.08（BMI单位：kg/m2）+0.83（性别-男性=0，女性=1）。

VE/VCO2斜率百分位数表见表3（男性）和表4（女性）。总的来说，男性和女性之间的值在各个年龄段和各百分位上都非常接近，但是男性通常比女性低。有几个年龄段和百分位（<20%）男性比女性的VE/VCO2斜率更高。男性第50百分位从第二个十年的27.1增长到第八个十年的33.9，女性从第二个十年的28.5增加到第八个十年的33.7。

三、讨论

心肺运动试验为表面健康的个体、有慢性病危险因素的个体和众多患者提供诊断、预后和健康状况相关信息。因此，特别是在有科学依据的情况下，CRF作为一个生命体征已得到证实。峰值/最大VO₂是已得到广泛证实的CPX指标。不过仅峰值/最大VO₂并不能全面概括CRF。现在已可以很好地评估通气效率的概念和价值，量化心肺层面气体交换的完整性。VE/VCO₂斜率可能是公认的通气效率最佳指标。先前的研究已经提出了计算峰值和亚极量运动时VE/VCO₂比率的标准值以及VE/VCO₂斜率的方法，多是根据从运动开始到无氧阈值的数据计算得出。尚缺乏在整个成年阶段，使用开始运动到最大努力程度的数据，来计算VE/VCO₂斜率的参考值。

在进行CPX至最大努力程度期间，VE/VCO₂斜率<30已被确定为正常反应。当前研究的结果表明，男性和女性的平均VE/VCO₂斜率均<30。然而，在生命周期的每个十年以及跨十年的较高百分位，VE/VCO₂斜率增加。在第50百分位，男性和女性在第二到第六个十年的VE/VCO₂斜率均<30。在第七和第八个十年中，第50百分位的VE/VCO₂斜率＞30。值得注意的是，在心力衰竭和肺动脉高压患者中，VE/VCO₂斜率分别≥34和36都被认为是重要的预后指标，具有很高的发病率和死亡率。在这种情况下，VE/VCO₂斜率是评估肺血流动力学和右心室压力，及预测临床和健康状况的主要CPX指标。

在本研究中，男性和女性的第50百分位在任一十年都没有达到34。这些发现可能表明，在整个生命周期内VE/VCO₂斜率<34是重要的健康指标。男性和女性之间每十年VE/VCO₂斜率百分位数差异很小。

FRIEND数据库使用的VE/VCO₂斜率表达式，纳入运动开始到运动峰值的数据。先前对心力衰竭患者的研究表明，这种方法在预后评估方面优于亚极量公式，这是我们选择这种计算方法的主要原因。

由于VE/VCO₂斜率与基线变量之间的相关性相对较弱，根据基线特征建立回归方程来预测VE/VCO₂斜率对运动的反应是不可行的。因此，我们提出了一个回归方程来预测VE/VCO₂斜率。

VE/VCO₂斜率的预后意义是其最重要的临床特征之一，特别是在心力衰竭人群中，它与VO_2peak一起成为移植候选者的重要参考因素，已从CPX期间获得的实际值的角度评估VE/VCO₂斜率，使用已确定的阈值（即<30、30-35.9、36-44.9和≥45）来评估预后和指导临床决策。

CRF是需要临床高度重视的一个重要生命体征。通过峰值/最大VO₂量化的运动能力和以VE/VCO₂斜率表示的通气效率是CRF的两个主要部分。当在运动平板上进行试验时，当前研究的结果明确了VE/VCO₂斜率的参考值。结果可能有助于在评估CRF时增强对CPX结果的理解。

参考文献：略

本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理

原文：

The VE/Vco₂ Slope During Maximal Treadmill Cardiopulmonary Exercise Testing

REFERENCE STANDARDS FROM FRIEND (FITNESS REGISTRY AND THE IMPORTANCE OF EXERCISE: A NATIONAL DATABASE)

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