1、心肺运动试验在介入心脏病学中的应用杭州市第一人民医院心内科杭州市第一人民医院心内科王宁夫王宁夫介入心脏病学介入心脏病学 冠状动脉介入治冠状动脉介入治疗疗 心脏瓣膜病介入心脏瓣膜病介入治疗治疗 先心病的介入治先心病的介入治疗疗泡沫细胞脂质条纹中层损伤粥样斑块纤维斑块继发损伤/破裂内皮功能障碍平滑肌和胶原第一个十年第三个十年第四个十年生长主要由脂质聚积形成Adapted from Stary HC et al.Circulation 2019;92:1355-1374.动脉粥样硬化的过程动脉粥样硬化的过程血栓形成血肿炎症-巨噬细胞,T细胞 修复 平滑肌细胞-斑块不稳定性斑块稳定性动脉粥样硬化性斑块
2、的稳定性Libby.Circulation 2019;91:28442850.T 淋巴细胞巨噬泡沫细胞(组织因子+)“活化的”内膜平滑肌细胞(HLA-DR+)正常中层平滑肌细胞纤维帽中层管腔放大区管腔脂核脂核易损斑块稳定性斑块斑块斑块脆弱脆弱的特性的特性和和稳定性斑块稳定性斑块不稳定的动脉粥样硬化斑块薄的，破裂的纤维帽及血栓致密的巨噬细胞浸润 Boyle et al.2019Davies and Ho 2019稳定的动脉粥样硬化斑块富含平滑肌细胞的厚纤维帽Invasive vs.Conservative Strategy for ACSConservative920 PatientsInvas
3、ive7,018 PatientsTIMI IIIBVANQWISHMATEFRISC IITACTICS-TIMI 18VINORITA-3 TRUCS ISAR-COOL Adapted from Cannon CP.Cardiology.2019;8(special edition):29-37.Conservative1,674 PatientsX治疗策略治疗策略冠状动脉支架植入冠状动脉支架植入介入心脏病学 冠状动脉介入治疗冠状动脉介入治疗 心脏瓣膜病介入治疗心脏瓣膜病介入治疗 先心病的介入治疗先心病的介入治疗二尖瓣狭窄的介入治疗二尖瓣狭窄的介入治疗二尖瓣返流经皮介入治疗进展缘缘-缘修
4、复缘修复-“蝶形结蝶形结”修复修复 技术上成功技术上成功 所有患者进行了所有患者进行了缘缘-缘对合缘对合 术后二尖瓣返流术后二尖瓣返流 2 85%操作过程中未发生并发症二尖瓣返流的经皮介入治疗 这是一种令人鼓舞并且很有前途的二尖瓣修复新技术，不这是一种令人鼓舞并且很有前途的二尖瓣修复新技术，不过仍需要在与外科修复术进行对比的随机研究中予以评价过仍需要在与外科修复术进行对比的随机研究中予以评价T.Feldman,US,1390术前术后主动脉瓣狭窄主动脉瓣狭窄 经皮主动脉瓣植入术后1年时的随访H.Eltchaninoff,FR,1507介入心脏病学 冠状动脉介入治疗冠状动脉介入治疗 心脏瓣膜病介入
5、治疗心脏瓣膜病介入治疗 先心病的介入治疗先心病的介入治疗先天性房间隔缺损先天性房间隔缺损先天性房间隔缺损封堵术先天性房间隔缺损封堵术动脉导管未闭封堵术动脉导管未闭封堵术先天性室间隔缺损先天性室间隔缺损先天性室间隔缺损封堵术先天性室间隔缺损封堵术先天性室间隔缺损封堵术后心超先天性室间隔缺损封堵术后心超 介入心脏病学疗效的评价方法介入心脏病学疗效的评价方法 临床评价：包括症状、体征等。胸闷、临床评价：包括症状、体征等。胸闷、胸痛、气短有无缓解，复发情况，心脏胸痛、气短有无缓解，复发情况，心脏杂音有无减轻或消失等；杂音有无减轻或消失等；影像学评价（包括造影和超声）影像学评价（包括造影和超声）介入术前
6、、术后造影和心脏超声、血管介入术前、术后造影和心脏超声、血管内超声等。有无残余狭窄、残余漏，压内超声等。有无残余狭窄、残余漏，压力阶差有无下降，半口面积有无改善等力阶差有无下降，半口面积有无改善等 功能评价：包括静态心肺功能和动态心功能评价：包括静态心肺功能和动态心肺功能。肺功能。静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况 心脏与肺脏是两个在生理和病理上联系最心脏与肺脏是两个在生理和病理上联系最紧密的器官紧密的器官 心脏病病人由于心功能和心肺血液动力学心脏病病人由于心功能和心肺血液动力学的改变可以直接或间接的导致肺脏解剖和的改变可以直接或间接的导致肺脏解剖和病
7、理生理的改变病理生理的改变 肺部的疾病也可直接或间接导致心脏病的肺部的疾病也可直接或间接导致心脏病的发生；肺弥散功能的改变、低氧血症可加发生；肺弥散功能的改变、低氧血症可加重心衰，加重冠心病重心衰，加重冠心病 相反，心力衰竭可导致肺淤血、肺弥散功相反，心力衰竭可导致肺淤血、肺弥散功能障碍，出现低氧血症，两者如同时出现能障碍，出现低氧血症，两者如同时出现，就会相互加重，形成恶性循环，就会相互加重，形成恶性循环静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况 因此在研究心功能或肺功能的同时，更因此在研究心功能或肺功能的同时，更应重视整体心肺功能情况。应重视整体心肺功能情
8、况。更应注意的是，无论静态肺功能还是静更应注意的是，无论静态肺功能还是静态心功能测定，都不能反映心肺的功能态心功能测定，都不能反映心肺的功能的储备能力的储备能力 平静状态的心肺功能正常，不等于运动平静状态的心肺功能正常，不等于运动时的心肺功能正常时的心肺功能正常 只有心肺运动试验才能反应心肺的储备只有心肺运动试验才能反应心肺的储备功能。功能。静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况静态心肺功能评价不能真正反映机体的状况 冠脉造影虽然可以明确诊断冠脉介入治疗后再狭窄的冠脉造影虽然可以明确诊断冠脉介入治疗后再狭窄的部位和严重程度，但对再狭窄病人的心肺功能及代谢部位和严重程度，但对再狭窄病人的心肺功能
9、及代谢状况缺乏了解状况缺乏了解 很多病人再狭窄后由于静息时冠状动脉的血液供应仍很多病人再狭窄后由于静息时冠状动脉的血液供应仍可满足人体的需要，可不出现症状，但由于冠脉储备可满足人体的需要，可不出现症状，但由于冠脉储备能力下降，在运动时就会出现心肌缺血，导致运动时能力下降，在运动时就会出现心肌缺血，导致运动时心肺功能下降。心肺功能下降。心电图运动试验不但不能很好的评价心肌缺血（敏感心电图运动试验不但不能很好的评价心肌缺血（敏感性和特异性不高），更不能评价心肌缺血发生后患者性和特异性不高），更不能评价心肌缺血发生后患者的心肺功能改变及其心肺储备功能。的心肺功能改变及其心肺储备功能。心超亦只能反映静
10、态下的心功能心超亦只能反映静态下的心功能心肺运动试验心肺运动试验u心肺运动试验作为一种评价心肺功能的手段，心肺运动试验作为一种评价心肺功能的手段，已在心力衰竭、肺疾患的病人中得到越来越广已在心力衰竭、肺疾患的病人中得到越来越广泛的应用泛的应用uCPET可用于以下方面：可用于以下方面：当呼吸困难或运动受限原因不明，特别是需要当呼吸困难或运动受限原因不明，特别是需要鉴别诊断时鉴别诊断时为提供运动耐量和运动损害的客观评价为提供运动耐量和运动损害的客观评价评估和随访治疗和康复研究评估和随访治疗和康复研究大手术术前的风险评价大手术术前的风险评价能量的产生能量的产生能量的运输能量的运输无氧阈的测定无氧阈的
11、测定V-slope法法Derangements of gas exchange in diseaseMetabolic endpoint to evaluate results of therapeutic interventionsThe differential diagnosis of exertional dyspnea and fatigueFunctional Impairment During Incremental Treadmill Testing in Heart Failure:Weber-Janicki ClassificationData derived from W
12、eber et al.介入心脏病学 CPET评价冠状动脉介入评价冠状动脉介入治疗的效果治疗的效果 CPET在心脏瓣膜病介入在心脏瓣膜病介入治疗评估中的应用治疗评估中的应用 CPET在先心病介入治疗在先心病介入治疗评估中应用评估中应用 CPET评价冠状动脉介入治疗的效果评价冠状动脉介入治疗的效果 PTCA临床上用于治疗冠心病已有临床上用于治疗冠心病已有20余年的历余年的历史，给病人带来了极大的益处。但是史，给病人带来了极大的益处。但是PTCA的的主要缺陷是术后再狭窄率高，约主要缺陷是术后再狭窄率高，约3050%，虽，虽然支架的应用大大减少了再狭窄的发生率，但然支架的应用大大减少了再狭窄的发生率，
13、但仍有仍有20左右。左右。临床上如何无创的进行再狭窄检测，已成为研临床上如何无创的进行再狭窄检测，已成为研究的一个热点。究的一个热点。评价冠心病介入治疗的效果评价冠心病介入治疗的效果Adachi等的研究等的研究 研究目的：评价研究目的：评价PTCAPTCA术对氧摄取动力学的效果术对氧摄取动力学的效果 研究对象：研究对象：17名已成功施行名已成功施行PTCA术的病人，术的病人，年龄年龄7070岁，均能完成运动试验，均未接受运岁，均能完成运动试验，均未接受运动训练，药物治疗措施（包括阿司匹林、硝酸动训练，药物治疗措施（包括阿司匹林、硝酸酯类药物、酯类药物、CCBCCB等）基本相同。等）基本相同。研
14、究方法：研究方法：PTCAPTCA术前术前1 1周、术后周、术后4 4月分别行踏车月分别行踏车或平板运动试验和冠脉造影。或平板运动试验和冠脉造影。观察指标：观察指标：VO2VO2、VO2VO2的时间常数等。的时间常数等。Chest.2000;118(2):329-35The effects of PTCA on the Vo2 response during 6min of 50-W constant-work-rate exerciseThe effects of PTCA on the time constant of Vo2,the gas-exchange threshold(GET)
15、The effects of PTCA on the peakVo2,and the maximal work rateHeart Rate,BP,and Vo2 Before and After PTCAAdachi等研究的结论：等研究的结论：PTCA术后术后4月经冠脉造影证实无再狭窄的病人月经冠脉造影证实无再狭窄的病人中，中，O2的时间常数比术前显著缩短，以及峰的时间常数比术前显著缩短，以及峰O2比术前显著增加；比术前显著增加；而再狭窄的病人中，以上这些参数没有得到改而再狭窄的病人中，以上这些参数没有得到改善。善。但此试验病例数少（再狭窄病人但此试验病例数少（再狭窄病人3人），因此人），因
16、此需要更大的样本来证实心肺运动试验检测再狭需要更大的样本来证实心肺运动试验检测再狭窄的有效性，而且该试验检测再狭窄的敏感性窄的有效性，而且该试验检测再狭窄的敏感性和特异性需进一步的研究。和特异性需进一步的研究。评价冠心病介入治疗的效果评价冠心病介入治疗的效果 Klainman等在成功施行等在成功施行PTCA的冠心病的冠心病病人，术后即进行心肺运动试验病人，术后即进行心肺运动试验 结果显示：氧摄取量，氧脉搏，氧脉搏结果显示：氧摄取量，氧脉搏，氧脉搏积分，无氧阈显著改善，但最大心率没积分，无氧阈显著改善，但最大心率没有明显变化，提示心肺运动试验是冠心有明显变化，提示心肺运动试验是冠心病病PTCA术
17、后功能评价的一种有效的方术后功能评价的一种有效的方 法。法。评价冠心病介入治疗的效果评价冠心病介入治疗的效果 Lan等的研究也证实了等的研究也证实了PTCA术后的病人，在术后的病人，在无氧阈水平上进行无氧阈水平上进行6周到周到3个月的运动训练，无个月的运动训练，无再狭窄的病人，他们的峰再狭窄的病人，他们的峰O2，峰氧脉搏，峰，峰氧脉搏，峰ratepressure product，峰运动功率显著改，峰运动功率显著改善，这些效果在大多数病人训练善，这些效果在大多数病人训练6周时既可取周时既可取得。得。心肺运动试验试验还发现，心肺运动试验试验还发现，PTCA也可改也可改善左心室收缩功能正常的冠心病病
18、人的善左心室收缩功能正常的冠心病病人的肺功能以及可改善运动耐量。肺功能以及可改善运动耐量。介入心脏病学 CPET评价冠状动脉介入评价冠状动脉介入治疗的效果治疗的效果 CPET在心脏瓣膜病介入在心脏瓣膜病介入治疗评估中的应用治疗评估中的应用 CPET在先心病介入治疗在先心病介入治疗评估中应用评估中应用 在风湿性心瓣膜病中的应用在风湿性心瓣膜病中的应用 风湿性心瓣膜病最常见的是二尖瓣狭窄风湿性心瓣膜病最常见的是二尖瓣狭窄。经皮球囊二尖瓣成形术是治疗二尖瓣。经皮球囊二尖瓣成形术是治疗二尖瓣狭窄的即经济又安全的手术方法。术前狭窄的即经济又安全的手术方法。术前、术后病人的血流动力学，运动耐量以、术后病人
19、的血流动力学，运动耐量以及肺功能等的评价可用心肺运动试验进及肺功能等的评价可用心肺运动试验进行。行。在风湿性心瓣膜病中的应用在风湿性心瓣膜病中的应用Kolling 等的研究等的研究 研究目的：评价经皮二尖瓣球囊成形术对二尖瓣狭窄研究目的：评价经皮二尖瓣球囊成形术对二尖瓣狭窄患者心肺运动耐量、平板运动时间以及氧摄取动力学患者心肺运动耐量、平板运动时间以及氧摄取动力学等的影响。等的影响。研究对象：研究对象：16例中重度二尖瓣狭窄的患者（男：女例中重度二尖瓣狭窄的患者（男：女1：7），平均年龄），平均年龄519，术前瓣口面积，术前瓣口面积1.00.1cm2；另有；另有10例病人作为对照组，两组在合并
20、其他瓣膜病例病人作为对照组，两组在合并其他瓣膜病、药物治疗上以及心肺运动试验参数上无显著性差异、药物治疗上以及心肺运动试验参数上无显著性差异。研究方法：研究方法：16例全部成功行经皮二尖瓣球囊成形术，例全部成功行经皮二尖瓣球囊成形术，术后瓣口面积增加到术后瓣口面积增加到2.20.5cm2；对照组未行经皮；对照组未行经皮二尖瓣球囊成形术。术前和术后二尖瓣球囊成形术。术前和术后2天行心肺运动试验。天行心肺运动试验。观察指标：平板运动时间观察指标：平板运动时间,最大氧摄取量最大氧摄取量maxVO2,maxVO2/kg/min，maxVO2/VO2pred，VE,VE/VO2,VE/VCO2,PETo
21、2,AT等。等。CHEST 2019；108：120613二尖瓣球囊成形术前及术后比较二尖瓣球囊成形术前及术后比较PTVP术前、术后的平板运动时间术前、术后的平板运动时间房颤病人窦性心律病人窦性心律比房颤患者获益更多PTVP术前、术后的术前、术后的maxVO2房颤病人窦性心律病人PTVP术前、术后的术前、术后的maxVO2/kg/min房颤病人窦性心律病人A级 6 9B级 5 5C级 5 2 术前 术后PTVP术前、术后的术前、术后的maxVO2/predVO2max房颤病人窦性心律病人PTVP术前、术后在无氧阈下术前、术后在无氧阈下maxVO2/predVO2maxKolling 等的研究结
22、论：等的研究结论：经皮二尖瓣球囊成形术后患者的平板运经皮二尖瓣球囊成形术后患者的平板运动时间延长，峰运动和无氧阈下运动时动时间延长，峰运动和无氧阈下运动时最大氧摄取最大氧摄取/预测值的比值增大，最大运预测值的比值增大，最大运动负荷时的通气减少，而氧摄取量和氧动负荷时的通气减少，而氧摄取量和氧脉搏没有差别。脉搏没有差别。经皮二尖瓣球囊成形术后患者的心肺功经皮二尖瓣球囊成形术后患者的心肺功能改善，归因于肺淤血、死腔样通气能改善，归因于肺淤血、死腔样通气/潮潮气量降低。气量降低。CPET在风湿性心瓣膜病中的应用在风湿性心瓣膜病中的应用 Messner-Pellenc 等研究了风心二尖瓣狭窄经等研究了
23、风心二尖瓣狭窄经皮球囊二尖瓣成形术前和术后的肺弥散功能（皮球囊二尖瓣成形术前和术后的肺弥散功能（TLCO;TLCO/VA）；）；发现患者术前静息时风心二尖瓣狭窄和正常对发现患者术前静息时风心二尖瓣狭窄和正常对照组的照组的TLCO和和TLCO/VA 没有差异；没有差异；但是在峰运动时二尖瓣狭窄比正常对照组的氧但是在峰运动时二尖瓣狭窄比正常对照组的氧摄取量，心输出量要低，二尖瓣狭窄患者运动摄取量，心输出量要低，二尖瓣狭窄患者运动后早期恢复时存在后早期恢复时存在TLCO增加缺失。在手术增加缺失。在手术6个个月后，静息时月后，静息时TLCO和和TLCO/VA 下降；峰运动下降；峰运动时氧摄取量，心输出
24、量显著增加，以及运动后时氧摄取量，心输出量显著增加，以及运动后早期恢复时早期恢复时TLCO和和TLCO/VA 显著增加。显著增加。CPET在风湿性心瓣膜病中的应用在风湿性心瓣膜病中的应用 王宁夫等研究了风湿性心脏病病人瓣膜替换术王宁夫等研究了风湿性心脏病病人瓣膜替换术前后心肺功能的改变。前后心肺功能的改变。发现手术后发现手术后1010年，术前心肺功能年，术前心肺功能级和级和级的级的病人，心肺功能均恢复正常水平，肺动脉压正病人，心肺功能均恢复正常水平，肺动脉压正常，肺通气功能各项指标与正常预计值无显著常，肺通气功能各项指标与正常预计值无显著差异；术前心肺功能差异；术前心肺功能级的病人在换瓣术后的
25、级的病人在换瓣术后的改变与改变与级和级和级的病人类似，但低于正常预级的病人类似，但低于正常预计值。计值。介入心脏病学 CPET评价冠状动脉介入评价冠状动脉介入治疗的效果治疗的效果 CPET在心脏瓣膜病介入在心脏瓣膜病介入治疗评估中的应用治疗评估中的应用 CPET在先心病介入治疗在先心病介入治疗评估中应用评估中应用在先天性心脏病中的应用在先天性心脏病中的应用Glaser等的研究等的研究 研究目的：确定运动耐量与研究目的：确定运动耐量与紫绀型的先天性心紫绀型的先天性心脏病脏病心脏异常的关系。心脏异常的关系。研究对象：连续入选研究对象：连续入选25例未进行手术的例未进行手术的紫绀型紫绀型的先天性心脏
26、病病人（男的先天性心脏病病人（男13女女12），年龄），年龄1859岁；设立健康对照组岁；设立健康对照组101例。例。研究方法：心肺运动试验采用改良的研究方法：心肺运动试验采用改良的Naughton平板运动方案，一口一口进行呼出平板运动方案，一口一口进行呼出气分析。气分析。观察指标：观察指标：FEV1，MVV，maxVE/MVV,VE/VCO2,PeakVO2,血气分析等血气分析等CHEST 2019;125:368376 心肺运动试验的结果心肺运动试验的结果Mean Pao2 at rest and under maximal exercise for groups in different
27、 NYHA and ability classesMean CPX results for groups in different NYHA and ability classes compared to control subjectsResults of Blood Gas Analyses at Rest and Under Maximal ExerciseVE at rest correlated to PaO2 at rest in cyanotic patientsCorrelation of exercise PETO2 and exercise PETO2 to VE vs V
28、CO2 slope 对照组 先心患者 Glaser等的研究结论等的研究结论uGlaser等在紫绀型的先天性心脏病的病人中研等在紫绀型的先天性心脏病的病人中研究发现：究发现：运动时运动时PO2比正常对照组下降，而比正常对照组下降，而PCO2轻微轻微降低，降低，峰氧摄取量显著降低；峰氧摄取量显著降低；休息和运动时的通气效益显著损害（分钟通气休息和运动时的通气效益显著损害（分钟通气量量 VE/二氧化碳输出量二氧化碳输出量 CO2），运动时的通气），运动时的通气效益与患者的症状强相关。效益与患者的症状强相关。u心肺运动试验可对先天性心脏病的运动耐量、心肺运动试验可对先天性心脏病的运动耐量、症状状态作出
29、客观的评价。症状状态作出客观的评价。在先天性心脏病中的应用在先天性心脏病中的应用u心肺运动试验也可对先天性心脏病进行运动指导。心肺运动试验也可对先天性心脏病进行运动指导。uTherrien等的研究分为两组，等的研究分为两组，一组进行每周一组进行每周3次的个体化运动锻炼方案，另一组让次的个体化运动锻炼方案，另一组让他们继续保持他们原先的日常活动程序，他们继续保持他们原先的日常活动程序，锻炼前和锻炼结束后分别进行心肺运动检查，发现锻锻炼前和锻炼结束后分别进行心肺运动检查，发现锻炼组的峰氧摄取量明显增加，而另一组峰氧摄取量没炼组的峰氧摄取量明显增加，而另一组峰氧摄取量没有变化。有变化。提示锻炼可提高
30、先天性心脏病患者的有氧运动能力，提示锻炼可提高先天性心脏病患者的有氧运动能力，而且锻炼是安全的。而且锻炼是安全的。uKarila等的研究表明，先天性心脏病患者的个体化运等的研究表明，先天性心脏病患者的个体化运动方案，根据预测的动方案，根据预测的VO2max制定的运动负荷方案要制定的运动负荷方案要好于根据患者能力制定的运动负荷方案；特别是当好于根据患者能力制定的运动负荷方案；特别是当VO2平台不能到达时，患者筋疲力尽的症状及最大心平台不能到达时，患者筋疲力尽的症状及最大心率是评价最大运动的最好标准。率是评价最大运动的最好标准。在先天性心脏病中的应用在先天性心脏病中的应用u王宁夫等研究了房间隔缺损
31、修补术对肺功能改王宁夫等研究了房间隔缺损修补术对肺功能改变的影响；变的影响；u发现肺动脉压正常和轻度升高者，术前弥散功发现肺动脉压正常和轻度升高者，术前弥散功能异常增高，术后降至正常；肺动脉压严重增能异常增高，术后降至正常；肺动脉压严重增高者虽有肺血增多，但未见弥散功能异常增高高者虽有肺血增多，但未见弥散功能异常增高者，术后亦无明显变化。术前随着肺动脉压升者，术后亦无明显变化。术前随着肺动脉压升高，用力呼气高，用力呼气1 1秒量和肺活量逐渐降低，术后秒量和肺活量逐渐降低，术后未见好转，但术后肺容量明显改善。未见好转，但术后肺容量明显改善。小结：小结：心肺运动试验可评价心血管疾病介入治心肺运动试验可评价心血管疾病介入治疗后在运动能力和运动耐量、机体代谢疗后在运动能力和运动耐量、机体代谢等方面的效果。等方面的效果。谢谢！谢谢！
