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持续喉镜下心肺运动试验最大摄氧量的可靠性
作者: 宋燕新 来源:心脏康复网发布时间:2021-04-21


心肺运动试验(CPET)是评估症状限制性运动不耐受的金标准,而持续喉镜运动试验(CLE)是诊断运动诱导喉梗阻的必要手段。将CPET与CLE相结合可以节省时间和资源,但是CPET数据可能会被喉镜所干扰。此项研究旨在研究与常规CPET相比,佩戴CLE的CPET是否影响峰值摄氧量(VO2peak)和其他气体交换指标。


运动相关的呼吸问题很常见,其原因从身体状况不佳、超重或停训,到呼吸或心脏疾病等。哮喘和运动诱导的支气管挛缩是运动相关呼吸问题的重要原因。大家也逐渐认识到运动诱导的喉梗阻(EILO)的重要性。目前EILO被认为是运动性呼吸困难的一个重要原因。我们知道,运动相关呼吸问题的误诊可能导致不良后果,延迟治疗。


心肺运动试验(CPET)是评估可疑呼吸或心脏疾病患者症状限制性运动不耐受的金标准。持续喉镜运动试验(CLE)是诊断EILO的金标准,需要在极量CPET期间进行可视喉镜检查。本研究团队于2006年首次在运动平板上进行了CPET和CLE联合的研究。这种组合除了能够对喉部进行可视性评估,还可以对气体交换、心血管和呼吸能力及限制因素进行全面的生理评估。


基于标准CPET的最大摄氧量(VO2max)的测量具有高度的可重复性。CPET和CLE的联合应用给患者带来更大的压力,增加了额外的重量,并可能导致空气泄漏,这些都可能影响患者的运动表现和气体交换。此项研究目的是扩展此方面的认识,采用运动平板进行全面的方法比较研究,评估在有无CLE设备的CPET中获得的VO2peak和其他气体交换指标之间的可靠性和一致性。


一、材料和方法


1.受试者与研究设计


在这项方法比较研究中,纳入15-35岁,每周至少进行4次耐力训练的健康运动员,进行随机分组,让其在有无CLE时进行极量CPET。这两项测试采用相同的平板运动方案,间隔2-4天进行。两组设备和试验前准备相同。


纳入研究时,所有参与者都完成了一份关于既往病史和锻炼习惯的调查问卷。排除静息或运动期间呼吸困难,或有任何疾病的受试者(哮喘控制良好除外)。测试之前的24小时内,获取有关尼古丁使用、食物摄入、夜间睡眠时长、先前锻炼时长或任何疾病症状的信息。


2.测试


在两个测试日进行肺活量测定。记录用力肺活量(FVC)和1秒钟用力呼气量(FEV1)。CPET采用预先设定的改良Bruce方案,采用递增式运动平板进行测试。在确定基线指标后,受试者运动至力竭。记录逐次呼吸数据和30s平均数据。记录持续时间和平板运动距离。直接测量二氧化碳输出量(VCO2)、潮气量(VT)、呼吸频率(RR)和心率(HR),通过VT和HR计算分钟通气量(VE)。如上所述,进行CLE联合CPET(图1)。平板运动期间,CLE设备可以对喉部进行视频记录(图1)。



二、结果


在47例参与者中,40例(21例女性)成功完成了CPET和CLE测试。表1显示了受试者特征,表2中总结了CPET结果。



有无CLE时的运动试验数据没有差异。普通CPET期间运动距离比CLE试验长49m(95%CI 16-82m)(系统偏差),但没有比例偏差。对于所有其他指标,没有系统性或比例偏差(即两种方法获得的数据没有系统性差异),测量值之间也没有受其平均值计算方法影响的差异。表3显示了指标的稳定性和可重复性,图2说明了Bland-Altman图中VO2peak、VE和RER的一致性。



三、讨论


这是首次在体力活动和健康受试者中进行的有无喉镜的平板极量心肺运动试验期间获得的气体交换指标之间建立一致性限制(LoA)的研究。研究表明,CLE不会干扰CPET。CPET和CLE测试对患者和医疗保健提供者来说既耗时又费时。将两者结合起来可以节省时间,并确保可以以较低的个人和经济成本执行高级评估。


此项研究选择平板运动方案,目的是让受试者达到最大努力程度。运动平板对于不熟悉运动测试的受试者来说也是可行的。根据经验,儿童和青少年在运动平板上比在踏车功率计上更容易运动至力竭。此外,跑步涉及的肌肉群更大,调节运动反应的器官系统可能承受更大的压力,使得最大摄氧量增加5-10%。这对于运动员和一些只有在高代谢需求时才会出现异常的患者来说可能很重要,对于有类似EILO症状的患者也是如此。


VO2peak是明确心肺匹配程度的最重要CPET指标,通常用于明确治疗干预或训练方案效果,并用作相关研究的主要终点。本研究中的指标VO2peak、VE、RER和HR在有无CLE的CPET中重复性良好。在没有CLE的情况下,试验的平均完成距离增加49m,但获得的VO2peak相同。这一结果可以解释为喉镜阻塞一个鼻孔时增加的重量和使患者产生更高的呼吸功。


CPET被认为是评估心肺疾病患者症状限制性运动耐受程度的金标准。将CPET与CLE测试相结合具有几个方面的价值。最显著的优点是,运动引起的喉部形态变化可以根据相应的气体交换指标的变化来评估。这对于解释特定患者的限制因素很重要,也有助于在研究中更好地理解EILO。此外,CPET数据将确定患者是否达到最大努力程度,并有助于明确氧转运途径的异常,而不考虑喉梗阻。


四、结论


CLE结合CPET获得的最大气体交换指标,包括VO2peak和RER,可以与标准CPET获得的数据互换,从而避免不必要的额外测试。

本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理,转载请注明出处和作者。


原文:Engan M, Hammer IJ, Bekken M, et al. Reliability of maximum oxygen uptake in cardiopulmonary exercise testing with continuous laryngoscopy. ERJ open research [ERJ Open Res] 2021, 7: 00825-2020 .


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