心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing，CPET)是指在逐渐递增的运动负荷下，通过测定人体从静息状态到运动至最大用力状态及再恢复到静息状态过程中的气体代谢、心率、血压、血氧饱和度及心电图等一系列指标变化，记录受试者在测试过程中出现的相应症状，客观反映不同负荷水平下发生的生理病理变化及功能受损程度，从而综合评价心肺等器官系统整体功能和储备能力的一种检查方法。

1. 用于评价运动耐力及鉴别不明原因的呼吸困难

• 运动功能受损程度；

• 运动功能受损的原因及病理生理机制；

• 静息状态下心、肺功能试验结果不能评价呼吸困难症状时；

• 静息心、肺功能试验不能明确诊断呼吸困难的原因，须进一步鉴别时；

• 当心、肺疾病共存时，分别评价心脏或肺脏负荷因素的重要性时。

2. 在心血管疾病诊断和治疗中的应用

• 冠心病的诊断；

• 评价心功能不全的严重程度；

• 选择心脏移植患者；

• 为心脏康复治疗制定运动训练方案并监测治疗反应。

3. 在呼吸系统疾病诊断和治疗中的应用

• 评价慢性阻塞性肺疾病(COPD)、间质性肺疾病(interstitial lung  disease，ILD)、肺血管病(PDV)、运动性哮喘(exercise-induced  asthma，EIA)等患者运动功能损害的程度；

• 发现早期的气体交换异常；

• 为低氧血症患者制定氧疗方案；

• 评价治疗干预措施的效果；

• 为肺部疾病的康复治疗制定运动康复训练方案。

4. 特殊临床应用

• 肺切除术、肺减容术的术前和术后评价；

• 评价肺或心肺移植后的情况；

• 健康状况的评价；

• 残疾程度的评价。

1. 绝对禁忌证

• 未控制的急性冠状动脉综合征；

• 急性心力衰竭；

• 有症状的重度主动脉瓣狭窄、严重主动脉缩窄或降主动脉瘤；急性主动脉夹层；

• 急性心肌炎、心包炎或心内膜炎；

• 有症状或血液动力学不稳定的严重心律失常，如多源多发室性早搏、频发的短阵室性心动过速、持续性室性心动过速等；

• 严重的缓慢性心律失常，如高度及以上房室传导阻滞(起搏器置入患者除外)；

• 急性肺栓塞及肺梗死；

• 急性呼吸衰竭；

• 未控制的哮喘；

• 休息时外周血氧饱和<85%；

• 急性下肢深静脉血栓；

• 近期发生非心脏原因可影响运动能力的疾病，或患有可因运动而加剧病情的疾病(如感染、肝肾功能衰竭、甲状腺毒症)；

• 未获得知情同意。

2. 相对禁忌证

• 已知的冠状动脉左主干50%以上狭窄或闭塞；

• 无明确症状的中到重度主动脉瓣狭窄；

• 梗阻性肥厚型心肌病；

• 严重的肺动脉高压；

• 静息心率>120次/min；

• 未控制的高血压：收缩压>180mmHg或舒张压>100mmHg；

• 近期卒中或短暂性脑缺血发作；

• 下肢肌间静脉血栓；

• 尚未纠正的一些临床情况(如严重贫血、电解质紊乱、甲状腺功能亢进等)；

• 妨碍行走的骨科损伤；

• 精神异常以及不能配合者。

1. 申请试验：首先要排除测试禁忌证。提供受试者的一般信息，并重点说明初步诊断、测试原因、申请试验种类和特殊需要等。

   
   

2. 医师评估：详细了解受试者的现病史、既往史、家族史等。重点关注受试者目前用药情况、吸烟、日常活动水平，有无不稳定性心绞痛、未控制的高血压、严重心律失常或其他运动诱发的症状，以及肺、外周动脉、肌肉骨骼系统等有无可能限制运动的疾病史。

   
   

3. 履行告知义务：试验前必须签署书面知情同意书，内容包括告知患者CPET试验目的、实施过程、注意事项、提醒与运动有关的潜在不适和风险，并鼓励受试者试验前提出相关问题。

   
   

4. 静态肺功能测定：要求获得用力肺活量(forced vital capacity，FVC)、最大自主通气量(maximal voluntary ventilation，MVV)和第1s用力呼气的容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)等呼吸参数以及最大流速‑容量环。

   
   

5. 运动方案实施：

（1）测功计：根据试验室具备的条件、受试者的具体情况及医生的个人习惯选择平板或踏车作为测功计。但对于老年受试者及有关节损伤的受试者踏车更为安全。无论选择何种测功计，均应小心防护，避免受伤。

（2）运动方案：平板运动试验一般选用Bruce或Bruce改良方案；踏车运动试验一般选用Ramp方案，目前临床最常使用的方案是用踏车进行症状限制性递增运动试验。

（3）运动实施过程：

①静息期(3min)：获得静息心率、血压、心电图、静态气体代谢等指标；

②无负荷热身运动期(3min)：踏车速度保持在55~65r/min，接近结束时记录心率、血压、心电图、血氧饱和度等指标；

③功率负荷期(6~10min)：踏车速度保持55~65r/min，测试者密切观察受试者症状、心率、血压、气体代谢指标、血氧饱和度及心电图改变。注意试验过程中可能出现的不良反应，如心绞痛、呼吸困难、头晕、面色苍白、出冷汗等症状，以及显著的快速或缓慢性心律失常、心电图缺血性改变、血压下降、休克等。运动中如果出现上述症状或指征，需立即终止试验并给予相应的观察和处理。

④恢复期(6~8min)：保持无负荷缓慢踏车2~3min，踏车速度可维持30~40r/min，观察受试者的心率、血压、心电图以及症状。

⑤停止无负荷踏车，继续观察受试者心率、血压等生命指征是否恢复至测试前水平。如终止运动后症状和/或异常迹象持续超过15min，建议进一步观察或治疗。

6. 运动后提问和再评估：运动后，通常需对受试者进行与诊断有关的非诱导式提问，如什么症状迫使其终止运动，自我感觉劳累程度如何，以进一步分析受试者运动受限的原因。

多数情况下临床进行的是症状限制性的CPET，其终止指标如下：

1. 出现中度至重度心绞痛；

2. 出现眩晕、共济失调、发绀或面色苍白、严重疲乏、呼吸困难等；

3. 心电图示相邻导联ST段水平型或下斜型压低≥0.2mV，持续2min及以上；ST段弓背向上型抬高≥0.1mV；

4. 出现严重心律失常，如二~三度房室传导阻滞、室性心动过速、频发室性早搏、新发快速心室率的心房颤动等；

5. 随着功率递增，收缩压下降≥10mmHg(1mmHg=0.133kPa)或持续低于基线血压或收缩压≥220mmHg和/或舒张压≥110mmHg；

6. 因下肢无力或肌肉疼痛、痉挛，导致踏车转速明显下降；

7. 受试者要求终止运动。

1. 最大摄氧量(peakVO2)：

最大摄氧量是指正常条件下，机体利用氧的上限，是由心脏射血功能和机体组织对氧摄取潜力所决定。VO2max是反映人体在极量负荷时心脏功能水平的一个主要指标。在未达到极量运动前，摄氧量随运动功率增加而增加，当运动功率进一步增加，摄氧量不能随之继续增加，此时的摄氧量称之为最大摄氧量。正常应大于预计值的84％。若VO2max降低，说明氧的运输或利用障碍。运动时用力不够，VO2max也会降低。

2. 无氧阈(anaerobic1 threshold，lAT)：

运动时通气量迅速增加，超出摄氧量与运动功率的增加时，称为无氧阈。主要用于评价运动中何时出现由于乳酸增加所致的代谢性酸中毒，在心肺疾病中均降低。正常应大于VO2max预计值的40％。

3. 心率(heart1rate，lHR)：

心率是反映运动时心功能的良好指标。最大预计心率(maximumheartrate，HRmax)＝210－年龄×0.65)，最大运动负荷时HR＞预计值的90％。

4. 心率储备(heart1rate1range，lHRR)：

HRmax实测值与预计值之差，正常应＜15／min。呼吸系统疾病患者HRR常增高。

5. 氧脉搏(O21pluse，lVO2/HR)：

心脏每跳动1次周围组织所摄取的氧量或进入肺血液的氧量称为氧脉搏。主要反映心脏每搏输出氧的能力，正常应大于预计值的80％。降低常见于严重心脏病、贫血、低氧血症和高碳酸血症患者。

6. 通气储备(BR)：

为VEmax/MVV的比值，正常应<预计值的75％。VEmax／MVV增高，同时伴有其他呼吸系统症状时，常提示运动受限主要是由呼吸系统疾病所致。

7. 呼吸频率(freqnency)：

运动时呼吸频率应＜60／min。呼吸中枢异常、低氧血症或心理障碍患者运动时呼吸频率明显增加。

8. 死腔/潮气量(VD/VT)：

静息时生理死腔量约占潮气量的1/3，运动时大约减少到1/5或更少。肺部疾病患者其通气一血流比例不均匀或肺血管疾病患者其肺泡低灌注或无灌注，在静息时VD/VT增高，运动时也不能随之降低。在心肺功能试验中，VD/VT是一重要指标，因为原发性肺血管疾病患者或继发于阻塞性或限制性肺疾病的肺血管病患者其VD/VT明显异常。有时VD/VT只是运动试验过程即惟一的气体交换异常指标。正常应＜0.28。

9. 二氧化碳当量(VE/VCO2)：

为评价死腔通气的极为有用的指标，提供了一种无创评价分钟通气量的手段，正常应<34。增高常反映通气不足或死腔通气增加。

10. 动脉氧分压(PaO2)：

运动时的PaO2，应＞10.7kPa(80mmHg)。通气灌注失衡和弥散功能障碍是导致PaO2下降的主要原因。

11. 肺泡-动脉氧压差[P(A-a)O2]：

正常＜4.67kPa(35mmHg)。P(A-a)O2增加常反映通气-灌注失衡、i弥散功能障碍或解剖分流。