肥厚型心肌病（HCM）是最常见的一种遗传性心脏病，在人群中的发生率约为 1/500。在无心脏异常负荷的情况下，影像学检查若可见室间隔≥ 15 mm的非对称性增厚即可诊断此病。左心室流出道压差（LVOTOG）≥ 30 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）可诊断为流出道梗阻，在静息状态下约有 20%～25% 的患者为肥厚型梗阻性心肌病（HOCM）。静息状态下LVOTOG 正常的患者，若运动试验或药物负荷状态下 LVOTOG＞30 mmHg, 被称为隐匿性梗阻性 HCM。HCM 患者可无症状或症状轻微，约有 1/4 的患者可达到正常寿命。但多数 HCM 患者存在运动耐力及功能减低的表现，部分患者可出现心力衰竭、心律失常、晕厥，甚至猝死。因此，HCM 的治疗主要针对改善运动耐力、预防心力衰竭及猝死的发生。 

心肺运动试验（CPX）是运动与气体代谢测试技术的结合，基于内呼吸与外呼吸耦联原理，通过肺通气、肺与血液 O2 和 CO2 交换（外呼吸）、O2 和 CO2通过血液转运、毛细血管与周围肌肉组织进行 O2 和CO2 交换（内呼吸）四个过程完成。因此，CPX 是在运动状态下综合性评估患者心脏、肺部以及骨骼肌功能的无创检查方法。既往 CPX 主要用于评估慢性心力衰竭、肺动脉高压等患者的病情，评估心脏移植的指征，指导心脏康复评估，以及用于鉴别劳力性呼吸困难患者的病因。十余年前，由于考虑HCM 患者行运动试验可能出现心律失常或血流动力学不稳定等风险，一般不建议行 CPX 检查。但近年来的系列研究表明，HCM 患者行 CPX 不仅安全，而且还有助于综合评估病情。2014 年欧洲心脏病学会（ESC）HCM 管理指南及 2012 年欧洲心血管预防和康复学会 / 美国心脏协会（EACPR/AHA）发表的 CPX在特殊人群临床应用的文件均对 CPX 在 HCM 患者中的应用做出了推荐。不过在我国，CPX 尚未成为HCM 患者功能性评估的常用手段，本文旨在对 CPX的检查方法及安全性、CPX 的常用参数以及 HCM 中的应用做全面的综述。

HCM 患者行 CPX 时需有经验的医师陪同，操作人员需了解患者病情严重程度，尤其是心律失常的风险。室内平均温度 21℃，检查房间内应备有除颤器及药物，并有急诊抢救通道。 一般对 HCM 患者采用负荷连续递增的踏车运动方案，递增的负荷为 l0～15 W/min，转速 60 转 /min。开始 3 min 患者保持静息至各项数据稳定，再进行 3 min 无负荷热身运动，接着负荷连续递增，负荷递增的速率应因人而异，整个检查的时间持续 8～12 min 为宜。直至疲劳或出现症状不能继续，卸载负荷逐渐停止运动。回心血量减少会使流出道梗阻加重，为了避免造成低血压或晕厥，应让患者在试验恢复阶段双腿继续无负荷踏车以保证足够的回心血量。

运动前记录静息时心率、血压、血氧饱和度，运动时检测心率、血压、心电监测、血氧饱和度，并记录每次呼吸的通气量、摄氧量（VO2）及 CO2 排出量等指标。运动试验结束后计算出峰值摄氧量（peakVO2）、无氧域（AT）等心肺运动指标。心电图及血压监测应至少持续到运动结束 5 min 以上，若患者仍有症状或某些指标尚未回到基线水平，则监测需继续延长。患者出现以下情况需停止 CPX：ST段抬高大于 1 mm，收缩压下降超过 10 mmHg，心绞痛，中枢神经系统症状，外周灌注不足体征，持续室性心律失常。做到上述注意事项的情况下，CPX 中严重不良事件的发生率较低。Skalski 等也对 CPX 的安全性进行了评估，纳入 5 060 例各种病因导致的高危心脏病患者进行了 CPX 检查，其严重不良事件发生率仅为 0.16%。此项研究中包括了598 例 HCM 患者，其中 HOCM 及隐匿性梗阻 HCM患者分别占 25.1% 及 14.9%，无严重不良事件发生。

peakVO2：最大摄氧量（VO2max）是指人体在极量运动时最大摄氧能力，也代表人体供氧能力的极限水平，当运动负荷增加，VO2 不再增加而形成平台水平（10～30 s）。实际测试中，部分受试者不能维持功率继续增加而达到最大的运动状态，没有平台出现，这种情况通常以 peakVO2 代替 VO2max。peakVO2 反映人体最大的有氧代谢能力和运动耐力，是 CPX 的核心指标。正常人身高、性别、年龄和体质量等均直接影响心肺运动氧代谢的测定指标，以此推算出个体达到的peakVO2预计值，而 CPX 完成后的实测值占预计值百分数称作百分预计值（％预计值）。正常值为大于 80% 预计值。

AT：AT 定义为机体在逐渐递增的运动当中，当VO2 达到某一点，有氧代谢已不能满足运动肌肉的能量需求，于是动用无氧代谢以补充有氧代谢提供的能量不足。AT 为有氧代谢与无氧代谢的临界点，也称为乳酸代谢域值。一般以 VO2 及二氧化碳排出量（VCO2）曲线的交汇点作为 AT。由于 AT 对氧流入组织比较敏感并且相对不受患者是否努力、运动方式及运动时间的影响，因此常用于评估患者的心力衰竭严重程度、治疗效果及预后。

氧脉搏：氧脉搏不是直接测量的参数，而是VO2 与心率的比值。一般认为运动早期心脏主要通过每搏输出量的增加使VO2增加，在运动后期主要靠心率的增加使 VO2 达到最大。正常人的氧脉搏曲线在运动的前 2/3 阶段随心输出量增加而升高，之后趋于平坦。对于 HCM 患者，每搏输出量不能随运动而相应增加，心脏通过心率代偿性的增加满足肌细胞对氧的需求，因此，HCM 患者的氧脉搏曲线会提前变得平坦。有研究显示氧脉搏曲线越平坦早变，提示心肌病越严重。

VO2变化与功率变化比值（ΔVO2/ΔWR）：ΔVO2/ΔWR，即每增加1W 功率运动负荷，所增加氧耗量的指标，表明末梢运动肌肉氧的运送能力。HCM 患者的ΔVO2/ΔWR 通常正常或轻度减低，但当心输出量严重减低及合并周围肌肉灌注不足时，ΔVO2/ΔWR 曲线会变得较平坦。而Belardinelli 等的研究发现ΔVO2/ΔWR 曲线突然平坦是运动导致心肌缺血的特征性改变。

二氧化碳通气效率（VE/VCO2）：VE/VCO2 为每分钟通气量（VE）与 VCO2 的比值，正常值小于 30。VE/VCO2 可在亚极量运动方案中获得，并且不受受试者主观因素影响。Jones 等研究中显示有 50%的 HCM 患者 VE/VCO2 升高。多项对 HCM 患者的研究均显示 VE/VCO2 升高是心力衰竭、心原性死亡、心脏移植等不良事件的独立危险因素。

心脏变时性功能： 通常用 Astrand 公式（220 -年龄 ）来评估运动中最大预测心率。心脏变时性功能不全定义为心率储备（最大心率 - 静息心率 ）/（220 -年龄-静息时心率 ）小于 80%。Efthimiadis等和 Magrì 等的研究发现，约有 50% 的 HCM患者存在变时性功能不全，而变时性功能不全与peakVO2 密切相关，这些研究提示心率储备小于75% 预计值或小于 62 次 /min 可准确预测 peakVO2小于 80% 预计值。

血压反应：正常人的收缩压会随运动量增加而升高，血压反应异常包括运动中低血压反应和血压反应不足。低血压反应指运动初期收缩压短暂上升继之下降超过20 mmHg，或者运动后收缩压持续下降较基线收缩压下降大于 20mmHg。血压反应不足指整个运动过程中收缩压较基线升高小于20 mmHg。多项研究发现血压反应异常是 HCM猝死的危险因素之一。

用于明确诊断：CPX 可用于鉴别 HCM 和其他引起室间隔肥厚的生理性原因，比如运动员心肌肥厚。Sharma 等的研究对同样左心室轻度肥厚的运动员和无症状 HCM 患者行 CPX 检查，结果显示运动员的peak VO2、AT 及氧脉搏均显著高于 HCM 患者。PeakVO2＞50 ml/（kg·min）或超过预计值 20% 可鉴别运动员心脏和 HCM。

用于评估运动功能受损严重程度及探究运动功能减低的原因：多数 HCM 患者会出现运动能力降低。Sorajja 等的研究纳入 181 例 HCM 患者，NYHA 心功能Ⅰ级占 51%，NYHA Ⅱ级占 49%，结果显示 65%的 HCM 患者 peakVO2 小于 80%，25% 患者的 peakVO2小于 60%。HCM 患者运动功能减低的病理生理机制很复杂，包括左心室舒张功能减低、左心室流出道梗阻、变时性机能不全以及周围肌肉功能变化等。

左心室舒张功能减低：HCM 患者运动能力受损主要是由于每搏输出量无法随运动负荷而增加，其中左心室舒张功能不全是首要原因。Lele 等对46 例 HCM 的研究还发现运动能力和左心室充盈达峰时间呈反比。Finocchiaro 等在一项样本更大的研究中证实了这一点，研究发现 peakVO2 的主要决定因素是峰值心脏指数，而后者与左心室舒张早期速度比值（E/E'）密切相关。

左心室流出道梗阻：左心室流出道梗阻不仅在减少运动中每搏输出量增加起关键作用，还会使二尖瓣反流加重、增加肺动脉压力。另外，由于左心室流出道梗阻延长了收缩期而减少了舒张期左心室充盈时间，从而进一步加重左心室舒张功能不全。

变时性机能不全：另一个与 HCM 患者运动能力下降相关的因素是变时性机能不全。由于窦房结电生理重构、β 受体功能及密度的改变、细胞内钙离子信号传导受损等原因，HCM 患者的运动时心率增加会发生钝化。

外周肌肉功能变化：随着心输出量和动静脉氧含量差（ΔavO2）的增加，VO2会逐渐增加。在运动中，ΔavO2 取决于氧的运输和外周肌肉的摄取。一些HCM 患者由于某些基因的突变导致骨骼肌线粒体密度降低，也会使得外周肌肉对氧的摄取减少，继而导致 peakVO2 降低。

评估治疗方案疗效，动态监测患者病情变化：杨京华等应 用 CPX 对 HCM 患 者 室 间 隔 酒 精消融前后进行评估，治疗后 1～3 个月患者运动时间明显延长，混合静脉血氧分压（pVO2）及其占预计值百分比、氧脉搏、AT 也较治疗前有所增加，ΔVE/ΔVCO2 较治疗前降低，NYHA 心功能分级、静息 LVOTOG 下降。

评估预后并对肥厚型心肌病进行危险分层：Sorajja 等对 182 例症状轻微的 HOCM 患者进行了CPX、超声心动图等检查，主要终点为死亡或心功能恶化（NYHA 心功能分级大于Ⅲ级），随访（4.0±3.2）年，结果发现 LVOTOG 和 peakVO2 是独立预后因素。Coats 等对连续 1 898 例已行 CPX 的 HCM 患者进行了观察性单中心队列研究，平均随访 5.6（2.6～8.9）年，结果发现 peak VO2 每升高 1 ml/（kg·min），死亡或心脏移植风险降低 21%（11%～26%）；AT 每升高1ml/（kg·min），死亡或心脏移植风险减低 29%。Finocchiaro 等对 156 例 HCM 患者进行了完整的临床评估，包括 CPX、静息及负荷超声心动等检查，平均随访（27±11）个月，结果发现与复合终点预后相关的独立危险因素包括 peakVO2＜80% 预测值、VE/VCO2＞34 及左心房容积指数 ＞40 ml/m2。Masri 等对1005 例行 CPX 的 HCM 患者进行了综合临床评估，其中 858 例（83%）HCM 患者 LVOTOG ≥ 30 mmHg，随访（5.5±4.0）年，多元回归分析结果显示，peakVO2 预测值、心率恢复、左心室射血分数、手术治疗以及心房颤动是预后的独立相关因素。Magri 等对连续 681例接受优化治疗的 HCM 患者中位随访 4.2 年发现，左心房大小、左心室射血分数、最大 LVOTOG 以及运动心脏功能（pVO2 与收缩压乘积）是心力衰竭终点的独立相关因素，而 HCM 猝死评分（HCM Risk-SCD Score）和运动心脏功能是猝死终点的独立相关因素。

综上所述，CPX 可对 HCM 患者提供了无创、客观、定量的功能性指标，越来越多的研究显示CPX 在 HCM 诊断、病情评估、治疗方案选择、危险分层以及预后评估中发挥着重要的作用和价值。CPX 在我国尚未广泛应用于 HCM 患者，未来可开展更多相关研究，为我国 HCM 诊治提供更精准有效的评估手段。

参考文献（略）

本文由胡小莹综述，乔树宾审核

作者单位：国家心血管病中心阜外医院心内科

来源：中国循环杂志2020年7月第35卷第7期