孫興國(guó)
(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)家心血管病中心阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, , 北京 100037)
更為強(qiáng)化心肺代謝等整體功能的心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)新9圖圖解*
孫興國(guó)△
(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)家心血管病中心阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, , 北京 100037)
目的:自1987年Wasserman教授開(kāi)始用3行×3列9圖展示心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(CPET)數(shù)據(jù)以來(lái),雖幾經(jīng)修改和添加,仍有不少重要指標(biāo)尚未圖示。新9圖擬顯示更多指標(biāo)數(shù)據(jù)。方法:正常志愿者和患者首先完成靜息狀態(tài)肺功能檢查、癥狀限制性最大極限CPET,連續(xù)測(cè)定12導(dǎo)聯(lián)心電圖、無(wú)創(chuàng)袖帶血壓、氧飽和度,以100 Hz測(cè)定氣流并采集氣樣連續(xù)作氧氣和二氧化碳測(cè)定并計(jì)算得出每次呼吸的數(shù)據(jù),經(jīng)每秒數(shù)據(jù)分切技術(shù)處理后再計(jì)算各指標(biāo)的10 s和30 s平均值進(jìn)行圖示。結(jié)果: 新9圖中的第①~⑦圖均以時(shí)間為“X”軸,分別以攝氧量、二氧化碳排出量、 功率、心率、收縮壓、舒張壓、心率收縮壓乘積、分鐘通氣量,呼吸交換比、二氧化碳通氣效率、 攝氧通氣效率、氧脈搏、V5導(dǎo)聯(lián)ST段水平和V5導(dǎo)聯(lián)ST段斜率、潮氣量、呼吸頻率、呼氣末氧分壓、呼氣末二氧化碳分壓和血氧飽和度18個(gè)指標(biāo),以及動(dòng)脈氧分壓、動(dòng)脈氧飽和度和動(dòng)脈二氧化碳分壓3個(gè)血?dú)庵笜?biāo)為“Y”軸。各圖均有3條縱行虛線(xiàn),自左至右依次代表靜息、熱身、功率遞增運(yùn)動(dòng)和恢復(fù)期的分割線(xiàn)。此外,第①、③圖中水平虛線(xiàn)分別代表最大攝氧量預(yù)計(jì)值(紅色)、攝氧通氣效率平臺(tái)預(yù)計(jì)值(紅色) 和二氧化碳通氣效率最低值的預(yù)計(jì)值(藍(lán)色)。第⑧圖以心率和二氧化碳排出量(Y)對(duì)攝氧量(X)作圖,“+”表示攝氧量和心率最大預(yù)計(jì)值的交點(diǎn)。第⑨圖以潮氣量(Y)對(duì)每分通氣量(X)作圖,縱行虛線(xiàn)為實(shí)測(cè)最大通氣量,2條水平虛線(xiàn)分別為深吸氣量和肺活量。結(jié)論:新9圖可顯示更多循環(huán)、呼吸、代謝等功能指標(biāo),特別是更突出展示循環(huán)相關(guān)功能指標(biāo),更有利于CPET的臨床應(yīng)用和健康管理。
心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn);新9圖;心功能;肺功能;代謝功能;整體整合功能
作為目前唯一的客觀(guān)、定量、連續(xù)、可重復(fù)、無(wú)創(chuàng)檢測(cè)人體心、肺、代謝及其調(diào)控系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等整體功能狀態(tài)的臨床檢測(cè)方法——心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing,CPET)在臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用前景[1-6]。近年來(lái)一直強(qiáng)調(diào),存在于肺臟外呼吸和細(xì)胞內(nèi)呼吸之間的血液循環(huán)系統(tǒng)將二者耦聯(lián)起來(lái)[2],因此要從整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論基礎(chǔ)上解讀人體整體功能[3,4],就使得CPET在心血管病診療中越顯重要[1,6-11]。要正確解讀CPET數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)人體各種疾病診治康(復(fù))預(yù)(測(cè))的臨床用途,就必須同時(shí)展示以心肺代謝為核心的各種功能指標(biāo)從靜息狀態(tài)到最大極限運(yùn)動(dòng)再到恢復(fù)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程[1,9-10]。
1987年,Wasserman[12]在首版CPET教科書(shū)中,使用3行×3列格式的9圖展示運(yùn)動(dòng)中隨著負(fù)荷功率(以功率W為X軸)的遞增,分鐘通氣量()、心率(HR)、氧脈搏(即每搏攝氧量,O2-pulse=)、攝氧量()、二氧化碳排出量()、的比值()的比值()、氣體交換比值(RER=)、潮氣末氧氣和二氧化碳分壓(PETO2、PETCO2),以及動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)和動(dòng)脈血氧飽和度(SaO)分別作為為Y軸的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化;以及和潮氣量(VT)對(duì)等指標(biāo)的相對(duì)變化。在此后的三次再版中一直保持不變[13-15]。我們?cè)谘芯空撐闹?,以時(shí)間為X軸展示上述9圖各個(gè)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化,分別在Circulation、JACC、Chest等雜志發(fā)表[16-18]。在2011年第五版CPET教科書(shū)時(shí)以時(shí)間為X軸,雖然調(diào)整部分圖示的位置,增加了收縮壓,但CPET檢測(cè)的很多傳統(tǒng)心血管功能隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化仍然未展示出來(lái),如動(dòng)脈舒張壓、心率收縮壓乘積、心電圖信息等,甚至VT和呼吸頻率等呼吸基本指標(biāo)沒(méi)有展示出來(lái)。
近年來(lái),我們首次報(bào)道了正常人群攝氧通氣效率(oxygen uptake efficiency,OUE,即)和其平臺(tái)(oygen uptake efficiency plateau,OUEP)及最低值等指標(biāo)隨著性別、年齡、身高、體質(zhì)量等的變化規(guī)律,正常值計(jì)算[19,20],慢性心衰(chronic heart failure, CHF)患者OUEP和的改變特點(diǎn)、臨床特征、最佳預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值,而傳統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)、超聲影像等心血管功能指標(biāo)均未達(dá)到顯著性水平[9,17,18]。最近,我們進(jìn)一步在正常人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)動(dòng)態(tài)從動(dòng)脈取血,同時(shí)記錄氣體交換指標(biāo),以探討OUEP應(yīng)用的生理學(xué)基礎(chǔ)機(jī)制[21],并初步報(bào)道使用OUEP結(jié)合CPET指標(biāo)指導(dǎo)CHF終末期病人優(yōu)化管理和心臟移植選擇[22,23],取得發(fā)稿時(shí)所有病人在隨訪(fǎng)期間全部存活的優(yōu)異結(jié)果,值得在進(jìn)一步深入研究的基礎(chǔ)上擴(kuò)大應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)開(kāi)展CPET研究已多年,但由于種種原因,多數(shù)醫(yī)院僅簡(jiǎn)單服務(wù)于臨床,質(zhì)量控制有限,更未對(duì)CPET數(shù)據(jù)指標(biāo)圖形開(kāi)展深入研究。本文作者回國(guó)后重點(diǎn)推廣CPET在心血管病學(xué)臨床診療中的應(yīng)用,本文計(jì)劃通過(guò)分析人體運(yùn)動(dòng)期間血液循環(huán)、呼吸和代謝等多系統(tǒng)功能的連續(xù)動(dòng)態(tài)整體整合變化,探討如何提高CPET數(shù)據(jù)信息圖形展示以指導(dǎo)臨床應(yīng)用,特別是如何更好地為心血管病臨床診療提供客觀(guān)定量的科學(xué)依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象
根據(jù)國(guó)家心血管病中心阜外醫(yī)院立項(xiàng)委員會(huì)的批準(zhǔn)(2013-ZX29),選取無(wú)任何診斷疾病的正常志愿者及在本院就診的心血管病患者作為受試者。簽署知情同意書(shū)后,分別完成癥狀限制性最大極限CPET。
1.2 呼吸氣體交換測(cè)定和系統(tǒng)標(biāo)定
每次必須先行通過(guò)系統(tǒng)自身氣流、O2和CO2的分別標(biāo)定后,每天再通過(guò)代謝模擬器(MedGraphics和VacuMed公司生產(chǎn))的標(biāo)定,方可進(jìn)行呼吸氣體交換測(cè)定的整體系統(tǒng)試驗(yàn)[7,8,24,25]。
1.3 CPET方案
首先完成靜息狀態(tài)肺功能檢查、12導(dǎo)聯(lián)心電圖、無(wú)創(chuàng)袖帶血壓測(cè)定和無(wú)創(chuàng)脈搏氧飽和度測(cè)定。CPET測(cè)定按照Harbor-UCLA醫(yī)學(xué)中心連續(xù)遞增功率方式進(jìn)行[1,7,8,16-24]:靜息狀態(tài)3 min;在自行車(chē)功率計(jì)上(蹬車(chē)速率60 r/min)無(wú)功率熱身3 min;根據(jù)對(duì)受試者功能狀態(tài)的估計(jì),預(yù)設(shè)功率遞增速率(10~30 W/ min),使之在6~10 min完成癥狀限制性最大極限CPET;恢復(fù)期≥5 min。
1.4 呼吸和氣體交換測(cè)定
受試者經(jīng)咬口器連接氣流計(jì),氣流計(jì)處理氣體樣本經(jīng)微量泵輸送到O2和CO2測(cè)定裝置分析測(cè)定。氣流和氣體連續(xù)測(cè)定的采氣頻率為100 Hz,矯正采樣和儀器分析延遲后計(jì)算出每次呼吸的潮氣量、呼吸頻率、分鐘通氣量(BTPS)、攝氧量()(STPD)和二氧化碳排出量(STPD)[1,7-8]等指標(biāo)。
1.5 各種指標(biāo)的計(jì)算和測(cè)定
根據(jù)上述氣體分析結(jié)果,心電圖的心率和ST-T分析、動(dòng)脈收縮壓、動(dòng)脈舒張壓、心率收縮壓乘積、動(dòng)脈血氧飽和度等指標(biāo),按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析計(jì)算。
1.6 CPET數(shù)據(jù)分析處理和9圖顯示
CPET完成后導(dǎo)出每次呼吸數(shù)據(jù),先經(jīng)每秒分切,再用10 s和30 s(為了與動(dòng)脈取血時(shí)間一一對(duì)應(yīng))平均數(shù)據(jù)制圖,并進(jìn)行結(jié)果分析[8,16,18]。所有圖形使用Origin 8.0或者Sigma Plot 7.0專(zhuān)業(yè)制圖軟件分析和制作完成。
2.1 CPET數(shù)據(jù)的新9圖概況
2.1.1 CPET數(shù)據(jù)新9圖展示 圖1為一位健康志愿者,CPET測(cè)定期間帶有肱動(dòng)脈導(dǎo)管植入,在每個(gè)功能狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)中每2 min取血作血?dú)夥治?,?圖顯示為基本正常的CPET數(shù)據(jù)(30 s平均值,與動(dòng)脈取血時(shí)間相對(duì)應(yīng))。圖2為一位嚴(yán)重心力衰竭患者的完全無(wú)創(chuàng)(未做動(dòng)脈血?dú)鉁y(cè)定)的嚴(yán)重循環(huán)受限型CPET數(shù)據(jù)(10 s)(圖1見(jiàn)彩圖頁(yè)XV,圖2見(jiàn)彩圖頁(yè)XVI)。
2.1.2 CPET數(shù)據(jù)新9圖簡(jiǎn)介 新9圖的圖①~⑦的均以時(shí)間(Time)為橫坐標(biāo)(X軸),刻度單位min,每3 min標(biāo)示時(shí)間數(shù)值。圖①~⑦都有3條與X軸垂直相交的縱行虛線(xiàn)(紅色),依次代表靜息、熱身、功率遞增運(yùn)動(dòng)和恢復(fù)期的分割線(xiàn)。圖①~⑦的Y軸分別是18個(gè)無(wú)創(chuàng)測(cè)定指標(biāo)及3個(gè)有創(chuàng)動(dòng)脈血?dú)夥治鲋笜?biāo)。
新9圖中的第⑧圖,以心率和二氧化碳排出量(Y)對(duì)攝氧量(X)作圖;以“+”表示攝氧量和心率最大預(yù)計(jì)值的交點(diǎn)。
2.2. CPET數(shù)據(jù)的新9圖內(nèi)容明細(xì)
2.2.2 圖② 左側(cè)Y軸為心率(HR,圖示為深紅色菱形,beats/min)、收縮壓(SBP,圖示為粉紅色向上三角形,mmHg)、舒張壓(DBP,圖示為粉紅色向下三角形,mmHg);右側(cè)Y軸為心率收縮壓乘積(RPP,圖示為黑色圓點(diǎn),單位為1/1000),共4個(gè)指標(biāo)。
2.2.6 圖⑥ 左側(cè)Y軸為潮氣量(VT,圖示為綠圈淺藍(lán)色圓點(diǎn),L),右側(cè)Y軸為呼吸頻率(f,圖示為綠框黃色菱形,breath/min)。
2.2.7 圖⑦ 為呼氣末氧分壓(PETO2,mmHg)、脈搏血氧飽和度(SpO2,%)和呼氣末二氧化碳分壓(PETCO2,mmHg)3個(gè)指標(biāo)。如果受試者作了有創(chuàng)動(dòng)脈取血血?dú)夥治觯▓D1),則動(dòng)脈血氧分壓(PaO2,mmHg)、動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2,%)和動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2,mmHg)3個(gè)血?dú)庵笜?biāo)也作為“Y”軸對(duì)時(shí)間(X軸)作圖。上述6個(gè)指標(biāo)全部為左側(cè)Y軸標(biāo)示。
2.2.8 圖⑧ 左側(cè)Y軸為心率(HR,運(yùn)動(dòng)期數(shù)據(jù),圖示為深紅色菱形,beats/min;HR-Rec,恢復(fù)期數(shù)據(jù),圖示為黑色細(xì)線(xiàn)連接的鮮紅色菱形框);右側(cè)Y軸為二氧化碳排出量,運(yùn)動(dòng)期數(shù)據(jù)圖示為淺藍(lán)色方框黃色方塊,L/min;恢復(fù)期數(shù)據(jù)圖示為黑色細(xì)線(xiàn)連接的鮮紅色方框)對(duì)攝氧量(X軸,,L/min)作圖?!?”表示和HR最大預(yù)計(jì)值的交點(diǎn)。
2.2.9 圖⑨ 潮氣量(左側(cè)Y軸,VT,L。綠色方塊為運(yùn)動(dòng)期間數(shù)據(jù),黑色細(xì)線(xiàn)連接的鮮紅色方框?yàn)榛謴?fù)期數(shù)據(jù))對(duì)分鐘通氣量(X軸,,L/min)作圖。粉紅色縱行虛線(xiàn)為實(shí)測(cè)最大通氣量(MVV,L/min),2條粉紅色水平虛線(xiàn)分別為實(shí)測(cè)的肺活量(VC,L)和深吸氣量(IC,L)。
3.1 CPET數(shù)據(jù)新9圖的特點(diǎn)(與舊版比較)
3.1.1 以時(shí)間為X軸 自1987年Wasserman主編的CPET教科書(shū)第一版問(wèn)世至2005年第四版,CPET數(shù)據(jù)9圖中的圖①、②、③、⑥、⑧和⑨等6個(gè)圖都是以運(yùn)動(dòng)功率負(fù)荷Watt數(shù)為X軸,對(duì)應(yīng)指標(biāo)為Y做圖[12-15]。近年來(lái),我們?cè)贑irculation、JACC、Chest等雜志撰文,積極推動(dòng)并使用以時(shí)間為X軸做圖[16-18]。2011年,CPET教科書(shū)第五版[1]終于將功率負(fù)荷Watt修改為時(shí)間做為X軸,并調(diào)整了部分圖示的排列順序與位置,增加了動(dòng)脈收縮壓(SBP)指標(biāo)。
新9圖中的圖①~⑦的坐標(biāo)均以時(shí)間為X軸,而不再用運(yùn)動(dòng)功率負(fù)荷Watt數(shù)表示。運(yùn)動(dòng)負(fù)荷功率作為圖①的右側(cè)Y軸指標(biāo)顯示出來(lái);特別是配合三條縱行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分隔線(xiàn),使圖①~⑦中Y軸指標(biāo)隨著運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和負(fù)荷改變的動(dòng)態(tài)變化情況清楚地展示出來(lái)。
3.1.2 位置改變
3.1.2.1 原圖①和原圖③位置對(duì)調(diào) 將CPET判讀時(shí)最先關(guān)注和強(qiáng)調(diào)的指標(biāo)攝氧量、二氧化碳排出量和負(fù)荷功率(W)從原圖③(位于右上方)與原圖①每分通氣量(位于左上方)的位置對(duì)調(diào),以便更強(qiáng)調(diào)生命功能核心指標(biāo)攝氧量和二氧化碳排出量隨時(shí)間和負(fù)荷功率變化而改變的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
3.1.2.2 原圖⑦和原圖⑨位置對(duì)調(diào) 將利用CPET判讀心血管功能,特別是肺血管病和栓塞性疾病時(shí),較關(guān)注的潮氣末氧分壓(PETO2)與動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、潮氣末二氧化碳分壓(PETCO2)與動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、脈搏血氧飽和度(SpO2)與動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2)從原來(lái)的圖⑨(位于右下方),與原圖⑦潮氣量(VT)對(duì)每分通氣量變化(位于左下方)的位置對(duì)調(diào)。
3.1.2.3 原圖②中的氧脈搏(O2pulse)移到圖⑤ 將利用CPET判讀心肺代謝功能時(shí)較關(guān)注的氧脈搏(攝氧量/心率,O2pulse =,從原圖②(上部中心部位)的右側(cè)Y軸移至新9圖中圖⑤的左側(cè)Y軸。
3.1.2.4 原圖⑤移到圖⑧位置 將利用CPET判讀心肺代謝功能時(shí)較關(guān)注的心率(HR)和二氧化碳排出量對(duì)攝氧量作圖,從原圖⑤(圖中心部位)移至新9圖下部中心的圖⑧位置。
3.1.2.5 原圖⑧移入圖③ 將呼吸氣體交換比值(RER從原圖⑧左側(cè)Y軸(下部中心)移至新9圖右上角圖③的右側(cè)Y軸。
3.1.2.6 原圖⑥移到圖③位置 將利用CPET判讀心血管功能時(shí)較關(guān)注的攝氧量通氣效率(和二氧化碳通氣效率,從原圖⑥(右側(cè)中部)移至新9圖左側(cè)中部的圖④位置。
3.1.3 添加指標(biāo)
3.1.3.1 圖① 添加負(fù)荷功率(Watt,圖示為黑色實(shí)線(xiàn))于右側(cè)Y軸。同時(shí)添加紅色虛線(xiàn)表示攝氧量的預(yù)計(jì)值。
3.1.3.2 圖② 添加動(dòng)脈收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)于表示心率(HR)的左側(cè)Y軸,添加心率收縮壓乘積(RPP)于右側(cè)Y軸。
3.1.3.4 圖⑤ 添加心電圖V5導(dǎo)聯(lián)ST水平和ST斜率于右側(cè)Y軸。
3.1.3.5 圖⑥ 添加潮氣量(VT)于左側(cè)Y軸,添加呼吸頻率(f)于右側(cè)Y軸。這樣可直觀(guān)展示呼吸基本指標(biāo)——潮氣量和呼吸頻率隨時(shí)間及功率負(fù)荷遞增而改變的連續(xù)動(dòng)態(tài)過(guò)程。
3.1.3.6 圖⑧ 于左側(cè)Y軸添加恢復(fù)期心率(圖示為黑線(xiàn)連紅色菱形框),于右側(cè)Y軸添加恢復(fù)期二氧化碳排出量(圖示為黑線(xiàn)連藍(lán)色方框)?;謴?fù)期數(shù)據(jù)以帶黑色連線(xiàn)的“空心””圖示表示,以區(qū)別于運(yùn)動(dòng)期間數(shù)據(jù)。添加恢復(fù)期數(shù)據(jù)主要是因?yàn)榛謴?fù)期心率和二氧化碳排出量對(duì)應(yīng)攝氧量變化與遞增運(yùn)動(dòng)期的中期分離程度,直接反映心肺功能的強(qiáng)弱[26-27],可以直觀(guān)展示功能狀態(tài)。
3.1.3.7 圖⑨ 于左側(cè)Y軸添加恢復(fù)期潮氣量(VT)?;謴?fù)期數(shù)據(jù)用帶黑色連線(xiàn)的“空心”方框表示,以區(qū)別于運(yùn)動(dòng)期間數(shù)據(jù)。
3.1.4 刪除指標(biāo)
3.2. CPET數(shù)據(jù)的新9圖顯示指標(biāo)的生理意義和臨床應(yīng)用
作者擬在“服務(wù)于人的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)工作者必須堅(jiān)持整體觀(guān)”[4]一文中,專(zhuān)門(mén)闡述這一問(wèn)題。因篇幅所限,本文的討論主要以心肺代謝功能的核心——?dú)怏w交換相關(guān)內(nèi)容為主,本文所涉及的運(yùn)動(dòng)心電圖、血壓檢測(cè)等內(nèi)容僅以幾個(gè)指標(biāo)作為代表簡(jiǎn)單描述。
結(jié)語(yǔ):可以廣泛用于臨床疾病診斷、評(píng)價(jià)、治療、康復(fù)和預(yù)后預(yù)測(cè)評(píng)估的CPET,是一種客觀(guān)、定量、無(wú)創(chuàng)、并可同時(shí)檢測(cè)心肺代謝等多系統(tǒng)整體功能狀態(tài)的方法。本文結(jié)合我們?cè)趪?guó)內(nèi)外長(zhǎng)期CPET工作的經(jīng)驗(yàn),提出以新9圖展示CPET數(shù)據(jù),以便顯示更多循環(huán)、呼吸和代謝等多系統(tǒng)功能指標(biāo),通過(guò)從靜息狀態(tài)、熱身運(yùn)動(dòng)、遞增功率負(fù)荷至癥狀限制性最大極限運(yùn)動(dòng),再到逐漸恢復(fù)的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化,特別是更突出某些循環(huán)和呼吸功能指標(biāo)的展示,以更有利于醫(yī)學(xué)臨床人體整體功能的評(píng)估,特別是優(yōu)化地指導(dǎo)慢性疾病的心肺代謝等的臨床服務(wù)和整體健康管理。
1. Wasserman K, Hansen J, Sue D, et al. Principles of exercise testing and interpretation[M]. 5th edition. Philadelphia:Lippincott Williams & Wilkins, 2011.
2. Wasserman K, Stringer WW, Sun XG, et al. Circulatory coupling of external to muscle respiration during exercise. In Wasserman K ed. Cardiopulmonary exercise testing and cardiovascular health[M]. Armonk, NY:Futura Publishing Company, 2002: 1-25.
3. 孫興國(guó). 整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系: 人體功能一體化自主調(diào)控[J]. 中國(guó)循環(huán)雜志, 2013, 28(2): 88-92.
4. 孫興國(guó). 服務(wù)于人的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)工作者必須堅(jiān)持整體觀(guān) [J]. 中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志,2015, 31(4): 289-294.
5. 孫興國(guó). 生命整體調(diào)控新理論體系與心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(人文社會(huì)醫(yī)學(xué)版), 2013, 34(3): 22-27.
6. 孫興國(guó). 心肺運(yùn)動(dòng)在臨床心血管病學(xué)的應(yīng)用價(jià)值和前景[J].中華心血管病學(xué)雜志, 2014, 42(4): 347-351.
7. 寧亮,孫興國(guó). 心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué), 2013, 16(11): 3898-3902.
8. Sun XG, Hansen JE, Oudiz RJ, et al. Exercise pathophysiology in patients with primary pulmonary hypertension[J]. Circulation, 2001, 104(4): 429-435.
9. Sun XG, Hansen JE, Stringer WW. Oxygen uptake efficiency plateau best predicts early death in heart failure[J]. Chest, 2012, 141(5): 1284-1294.
10. Stringer WW. Cardiopulmonary exercise testing: current applications[J]. Expert Rev Respir Med, 2010, 4(2): 179-188.
11. Arena R, Sietsema KE. Cardiopulmonary exercise testing in the clinical evaluation of patients with heart and lung disease[J]. Circulation, 2011, 123(6): 668-680.
12. Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of Exercise Testing and Interpretation [M]. Lea & Febiger (Philadelphia), 1st ed. 1987, 400.
13. Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of exercise testing and interpretation [M]. 2nd ed, Philadelphia:Lea & Febiger, 1994: 479.
14. Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of exercise testing and interpretation: including pathophysiology and clinical applications[M]. 3rd ed, Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 1999, 556.
15. Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of exercise testing and interpretation: including pathophysiology and clinical applications[M]. 4th ed. 2005. Philadelphia:Lippincott Williams & Wilkins, 2005.
16. Sun XG, Hansen JE, Oudiz RJ, et al. Gas exchange detection of exercise-induced right-to-left shunt in patients with primary pulmonary hypertension [J]. Circulation, 2002, 105(1): 54-60.
17. Wasserman K, Sun XG, Hansen JE. Effect of biventricular pacing on the exercise pathophysiology of heart failure [J]. Chest, 2007, 132(1): 250-261.
18. Sun XG, Hansen JE, Beshai JF, et al. Oscillatory breathing and exercise gas exchange abnormalities prognosticate early mortality and morbidity in heart failure [J]. J Am Coll Cardiol, 2010, 55(17): 1814-1823.
19. Sun XG, Hansen JE, Stringer WW. Oxygen uptake efficiency plateau (OUEP): Physiology and reference value [J]. Eur J Appl Physiol,. 2012, 112(3): 919-928.
20. Sun XG, Hansen JE, Garatachea N, et al. Ventilatory efficiency during exercise in healthy subjects [J]. Am J Respir Crit Care Med, 2002, 166(11): 1343-1348.
21. 孫興國(guó),王桂芝,呂婧,等. 攝氧和二氧化碳排出通氣效率是反映循環(huán)功能的指標(biāo)[J]. 中華心血管病學(xué)雜志,2014, 42(12): 1022-1028.
22. 盧志南,黃潔,孫興國(guó),等. 終末期慢性心衰患者運(yùn)動(dòng)中攝氧通氣效能指標(biāo)的臨床應(yīng)用[J]. 中華心血管病學(xué)雜志, 2015, 43(1): 44-40.
23. 盧志南,孫興國(guó),胡盛壽,等. 心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)與NT-proBNP和超聲心動(dòng)圖評(píng)估慢性心衰患者的心功能[J]. 中華心血管病學(xué)雜志, 2015, 43(3): 206-211.
24. 孫興國(guó),胡大一. 心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備要求及其臨床實(shí)施難點(diǎn)的質(zhì)量控制[J]. 中華心血管病學(xué)雜志,2014,42(10): 817-821.
25. Huszczuk A, Whipp BJ, Wasserman K. A respiratory gas exchange simulator for routine calibration in metabolic studies [J]. Eur Respir J, 1990, 3(4): 465-468.
26. Sun XG, Hansen JE, Oudiz R, et al. Heart rate (HR)-oxygen uptake (vo2) hysteresis during incremental exercise and recovery in primary pulmonary hypertension (pph)[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2002, 165: A573.
27. Garatachea N, Sun XG, Hansen JE, et al. Difference between exercise and recovery heart rate at iso-VO2in athletes[C]. The 2ndEuropean federation on Sports Medicine Congress; and The IX Congress FEMEDE, Oviedo , 2001: 14-17.
28. Metra M, Cas LD, Panina G, et al. Exercise hyperventilation chronic congestive heart failure, and its relation to functional capacity and hemodynamics [J]. Am J Cardiol, 1992, 70:622-628.
29. Arena R, Humphrey R. Comparison of ventilatory expired gas parameters used to predict hospitalization in patients with heart failure [J]. Am Heart J, 2002, 143: 427-432.
30. Arena R, Myers J, Hsu L, et al. The minute ventilation/carbon dioxide production slope is prognostically superior to the oxygen uptake efficiency slope [J]. J Cardiac Failure, 2007, 13: 462-469.
31. Myers J, Arena R, Oliveira RB, et al. The Lowest V·E/V·CO2 ratio during exercise as a predictor of outcomes in patients with heart failure [J]. J Cardiac Failure, 2009, 15: 756-762.
The new 9 panels display of data from cardiopulmonary exercise test, emphasizing holistic integrative multi-systemic functions
SUN Xing-guo△
(State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, National Research Center of Clinic Medicine for Cardiovascular Diseases, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100037, China)
Objective: Since 1987, professor Wasserman displayed cardiopulmonary exercise test starting (CPET) data as 3 rows and 3 columns 9 panels plots. Although many changes and additions, there still are some important functional parameters were not shown in 9 panels. We want to display more. Methods:e 100 Hz sampling data of symptom-limited maximal limit CPET was used to calculate breath-by-breath data aer per second cutting technique, and then to calculate the average value of 10 s data for graphic display. Results: In new 9 plots,panels ①~⑦use time for the "X" axis, oxygen uptake, carbon dioxide elimination, loaded power, heart rate, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, heart rate pressure product, minute ventilation, respiratory exchange ratio, CO2elimination ventilatory ef fi ciency, oxygen uptake ventilatory ef fi ciency, oxygen pulse, ST segment level and ST segment slope at V5lead, tidal volume, respiratory rate, end tidal oxygen partial pressure, end tidal carbon dioxide partial pressure and oxygen saturation of 18 noninvasive parameters, and arterial oxygen partial pressure, arterial oxygen saturation, arterial partial pressure of carbon dioxide 3 blood gas parameters for the "Y" axis respectively.ere are 3 vertical dashed lines represent dividing lines of the resting, warm-up, incremental power loading exercise and recovery period respectively. In addition, panels ① and ④have the horizontal dashed line represents the maximal oxygen uptake (red), oxygen uptake ef fi ciency plateau (red) and the lowest value of carbon dioxide elimation ventilatory ef fi ciency (blue) expected value respectively. Panel ⑧used heart rate and carbon dioxide elimination (as Y) against to oxygen uptake (as X); the "+" indicates intersection of the predicted maximum values of oxygen uptake and heart rate. Panel ⑨used tidal volume (as Y) against over minute ventilation (as X), vertical dashed line is the measured maximum ventilatory volume, the horizontal dashed lines were the inspiratory capacity and vital capacity respectively. Conclusion: New CPET 9 plots emphasizes on the integration of all circulatory,respiratory and metabolic etc functional parameters in human, and is conductive to optimization of clinical medical service and health management.
cardiopulmonary exercise testing; new 9 plots; cardiac function; pulmonary function; metabolic function; holistic integrative function
R448
A
1000-6834 (2015) 04-369-007
* 【基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)基金醫(yī)學(xué)科學(xué)部面上項(xiàng)目(81470204);國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題(2012AA021009);中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院國(guó)家心血管病中心科研開(kāi)發(fā)啟動(dòng)基金(2012-YJR02)
2015- 06-05
2015-07-05
△【通訊作者】Tel: 010-88398300 ;E-mail: xgsun@labiomed.org
中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志2015年4期