心肺运动试验原理及临床应用
?主任医师，现任北京市第一中西医结合医院康复医
学科主任。擅长冠心病、高血压、心房颤动和心功能不全等诊治和重症心血管病患者康复
?社会兼职：世界中医药联合会学会心脏康复专业委
员会常务委员，中国中医药促进会中西医结合心血管预防与康复专业委员会常务委员，基层心脏康复专家委员会主任委员，中国康复医学会心血管预防与康复委员会委员，北京康复医学会理事
?杂志编委：《临床心电学杂志》《实用心电学杂志》
《中华全科医师杂志》《中国老年保健杂志》《中国全科医学杂志》编委
教师简介
张兆国主任医师
导读
?心肺运动试验是目前国际上普遍使用的衡量人体呼吸和循环机能水平的肺功能检查之一，它可用于功能性运动
容量的评价、疾病的诊断及判断治疗。心肺运动试验为
一种诊查手段，在负荷递增的运动中反映人体的心肺功
能指标，经过对各项参数的综合分析，了解心、肺和循
环系统之间的相互作用与贮备能力
学习目标
了解心肺运动试验的定义与原理
熟悉心肺运动试验的操作原理
掌握心肺运动试验的报告内容及临床应用
内容
?定义与原理
?操作流程
?报告内容
?临床应用
什么是心肺运动试验
?心肺运动试验(Cardiopulmonary Exercise Testing，CPET)是在逐渐增加运动负荷的过程中，收集并检测受试者每口呼出气体，描绘出受
试者运动时气体代谢与心电图、血压、血氧饱和度及症状等生理反应
过程，以综合评价心肺等器官的整体功能和储备能力，与常规肺功能
检查和一般心电图运动负荷试验不同
?目的：体适能评估、心肺康复评估、临床诊断和鉴别诊断
?检查申请单：标明检查目的
Marco Guazzi , Volker Adams , Viviane Conraads, Martin Halle, Alessandro Mezzani, Luc Vanhees , Ross Arena , Gerald F.
Fletcher, Daniel E. Forman, Dalane W. Kitzman , Carl J. Lavie, and Jonathan MyersOriginally published30 Oct 2012
https://https://www.wendangku.net/doc/569163113.html,/10.1161/CIR.0b013e31826fb946Circulation. 2012;126:2261–2274
检查目的
?心肺运动试验的目的不同，设计的运动测试强度和靶目标不同
体适能评估CRF 极量或次极量运动
目的心脏病康复评估症状限制或心肌缺血限制
诊断和鉴别诊断呼吸困难的不耐受程度
European Heart Journal (2012) 33, 2917–2927
心肺运动试验测试系统
?随着电子计算机和电子传感器技术发展，运动负荷装置、心电图监测系统和气体代谢检测系统三个模块组成，构成心肺运动试验分析系统?心肺运动试验分析系统硬件包括递增运动负荷仪、气体代谢分析仪和运动心电血压监测仪三部分
心电监测
血流动力学监测
气体代谢监测
血氧饱和度监测
症状监测
血乳酸浓度监测(选做)
心肺运动试验气体分析方法
?1973年Wasserman等初步介绍了呼吸系统参数的“每次呼吸法”测定方法(Breath by Breath)
?每口气测量分析法(Breath by Breath)可分析每口呼出气的成分和流量能够实时分析，展现动态分析曲线
红外流量传感器
压差式传感器
超声传感器
心肺运动试验监测数据
?实时监测8项指标
心电监测
血流动力学监测
气体代谢测量
血氧饱和度监测
症状监测
血乳酸浓度监测
临床应用较少
?运动时间8-12分钟，每增加1MET ，心率增加10次，血压增加10mmHg ，SaO 2稳定(98%左右)
?PetCO 2波动5-8mmHg ，ST 段改变不超过0.05mm ，心律无明显变化，VO 2无平台或下降
?患者适应运动增加，无其他不适，如头晕、眩晕、胸闷、呼吸困难等
ST
O2CO2HR BP SaO2W
warmup exercise
recover
VT1
VT2peak
Peak VO2 MAX Pred %AT
VE/VCO2O2pulse PaETCO2Borg
动态监测数据变化
?对受试者建立从安静到高强度运动，让受试者心输出量增加约5倍左右，运动负荷持续时间在8-12分钟内完成，测试受试者肌肉、血液、心脏和肺功能等能否完美配合完成运动，以此评估受试者体适能和功能储备，不能完成运动者可鉴别和分析其原因，用于临床疾病诊断
引自Wasserman K
心肺运动试验原理
?急救设备：除颤仪，抢救车，氧气等
?建立心脏康复意外事件急救流程
?急救管理小组，CPR程序启动及除颤仪使用?建立快速急诊绿色通道
患者安全及急救保障
心肺运动试验流程
1.选择合适的患者(适应症和禁忌症)
2.知情同意书和注意事项
3.做静态肺功能(FVC，FEV1，FEV1\FVC)
4.选择运动方案(功率车、跑台、Ramp方案、Bruce方案等)
5.测量呼出气体并分析
6.监测指标：心率、心电图、血压、血氧、症状、疲劳度(Borg评分)
7.测试数据记录
8.报告与结果解释
禁忌症
1.近期心肌梗死和不稳定心绞痛48小时以内
2.急性肺栓塞或者肺梗塞
3.急性心肌炎
4.严重的主动脉狭窄或需要外科治疗的瓣膜功能异常
5.充血性心力衰竭症状和体征不稳定
6.未控制的高血压180mmHg
7.严重的肺动脉高压
8.有猝死等恶性心律失常预警
对操作人员要求
1.运动心肺功能试验需在接受运动生理基础知识培训的医师指导下进行
2.要求医务工作人员应参加心血管急救培训学习
3.技师和医师熟悉运动过程中正常和异常反应并能够认识、预防发生或
者将要发生的突然事件
对受试者要求与准备
1.试验应在餐后2小时进行，戒烟，运动前12小时不进行过分的体力活
动
2.确定患者病情属于运动适应证范畴，排除运动禁忌证
3.沟通运动试验风险，签订知情同意书
4.详细说明运动中的注意事项和Borg评分方法
5.密切配合医务人员完成测试
1.用力肺活量(FVC)
2.第一秒时间肺活量(FEV1)
3.最大通气量(MVV)
4.
呼气高峰流量(PEFR)
0 1 2
3 4 5
a
b c
MMEF = bc / ab
时间(秒)
容量(升)FEV 1
RV
TLC
FVC
肺通气功能测定
确定运动试验方案
?根据试验的条件和目的不同，有许多种运动试验的方案 仪器：蹬车，还是跑台
运动强度：次极量运动还是症状限制性运动
蹬车递增功率：Ramp10-30W/min，Ramp=60/分 跑台递增功率：Bruce，Mod-Bruce
Bruce平板运动试验：I级1.7mph、10%
坡斜度，II级2.5mph、12%坡度，III级
3.4mph、14%坡度，各级运动3分钟
熟悉情况受试者准备
(记录ECG ，BP ，ABG ，SaO 2，F/V 环)
1-3 min 静息期1-3 min 热身期(0W 空载)10 min 递增功率负荷期(10-30W)5 min 恢复期
(3min 空载，记录EKG ，BP ，ABG ，SaO 2等)
?各期测心肺指标VE 、VO 2、VCO 2HR 、PetCO 2
踏车递增功率试验方案