本文關(guān)鍵詞：心肺運動試驗評估慢性阻塞性肺氣腫的嚴重程度

  更多相關(guān)文章： 心肺運動實驗 慢性阻塞性肺疾病 COPD 攝氧效率 通氣效率

【摘要】：研究背景： 慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease COPD),分為慢性支氣管炎型和肺氣腫兩種表型,慢性支氣管炎型主要是由于固有氣道的狹窄所致,肺氣腫型主要是由于肺的彈性回縮力減弱或喪失。FEV1(1秒率)用來評估慢性阻塞性肺疾病氣流受限的嚴重程度,但并不能用來評估肺氣腫的嚴重程度。在臨床上我們經(jīng)常會遇到通過高分辨率CT掃描的有明顯肺氣腫和無肺氣腫的患者具有相同的靜態(tài)FEV1值這類病例,而且一些嚴重的肺氣腫患者會出現(xiàn)正常的肺功能。肺氣腫患者用力呼氣運動時中小氣道的彈性回縮力減少和中小氣道塌陷,使得FEV1值過高評估了氣流受限的程度。傳統(tǒng)的評價肺氣腫的方法是通過靜態(tài)肺功能中RV/TLC來診斷肺氣腫和評估肺氣腫的嚴重程度。肺氣腫是一個病理定義,隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是高分辨率CT的出現(xiàn),在空間分辨率中性能不斷提高,能展示出與病理標本或切片相似的解剖結(jié)構(gòu),應用高分辨率CT研究肺氣腫也逐漸成為目前研究的熱點。主要的方法有采用高分辨率CT對肺氣腫的患者進行深吸氣末和深呼氣末全肺掃描,通過圖像重建,識別和定量肺的低衰減區(qū)(深吸氣末低于-950HU,深呼氣末低于-910HU)來評估肺氣腫是否存在,通過肺容積指標、平均肺密度值、像素指數(shù)、體素指數(shù)或肺氣腫指數(shù)來評估肺氣腫的嚴重程度。 心肺運動試驗(Cardiopulmonary exercise testing CPET)或運動心肺功能試驗是指有氧代謝測定的運動試驗,是綜合評估心與肺,在一定功率負荷下測出攝氧量及二氧化碳排出量等代謝指標、通氣指標及心電圖變化。CPET通過測定氣體的交換來評估心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)對相同應激的反應情況。在測定氣體交換的同時,還評估了患者在運動時心電圖、心率和血壓的變化,以及運動后血壓和心率的恢復情況。重要的是心血管方面和氣體交換是同時并相關(guān)進行的。這種相關(guān)關(guān)系也可反應非氣體交換的量綱,因為這些測定結(jié)果與運動時實際的能量消耗相關(guān),而不僅僅是依賴于間接估計能量的消耗。CPET還可以測定在特定運動功率時心臟每博輸出量所提供的氧與運動時心搏量方面的反應情況。近年來,心肺運動試驗逐漸被用來確定限制氣體運輸?shù)木唧w器官系統(tǒng),從而得以進行進一步追蹤。特別是運動通氣功能受限的肺臟疾病,運動通氣功能受限在1994年時被定義為極限運動時呼吸儲備的明顯減少或用盡,最具有代表性慢性肺臟疾病是慢性阻塞性肺疾病。 近幾年來對于CPET用于COPD方面的研究主要在以下兩個方面：第一,主要用于COPD運動耐量的評估來完善COPD嚴重程度標準；第二,不同表型COPD運動耐量的表現(xiàn)。其中對于運用心肺運動試驗來評估肺氣腫方面也僅限于最大攝氧量(VO2max)和肺氣腫的嚴重程度的關(guān)系,并沒有研究使用其他心肺運動參數(shù)來評估肺氣腫的嚴重程度,特別是因為運動時氣體的陷閉而受影響的指標：如VTmax/FEV1(最大運動時的潮氣量與1秒率的比值)；反應通氣效率的△VE／△VCO2(每分通氣量超過二氧化碳排出量的斜率)和VE/VCO2max(最大運動時每排除1L的二氧化碳所需要的通氣量)；PETCO2(呼氣末二氧化碳分壓)。近年來攝氧效率越來越受到關(guān)注,攝氧效率是反映攝氧量和每分通氣量關(guān)系的一個指標,攝氧效率平臺是指攝氧效率斜率在無氧閾附近不再增加,出現(xiàn)了一個平臺。國外有學者的研究表明攝氧效率斜率和攝氧效率平臺是一項評估心肺儲備的良好指標,并且證實攝氧效率平臺與心衰的嚴重程度和預后有較強的相關(guān)性。目前對于攝氧效率與慢性阻塞性肺疾病運動耐力的相關(guān)性孫興國團隊已有報道,并證實攝氧效率與運動耐量成正相關(guān),肺氣腫的嚴重程度與運動耐量成負相關(guān),所以我們推測肺氣腫的嚴重程度和攝氧效率也是相關(guān)的,但是對于肺氣腫的嚴重程度和攝氧效率的相關(guān)性仍未見報道。 研究目的： 1.探討心肺運動試驗在慢性阻塞性肺氣腫中的安全性。 2.探尋心肺運動參數(shù)與肺氣腫嚴重程度相關(guān)的指標。 3.研究這些指標與肺氣腫嚴重程度的關(guān)系。 研究對象： 入選病例組患者為2012年6月到2013年7月在廣東省人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科門診就診的穩(wěn)定期COPD患者,所有患者均符合2011年版GOLD指南中的COPD診斷標準。正常組來源于2012年6月到2013年7月在廣東省人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科門診就診以及胸外科、肺科外周良性小結(jié)節(jié)的患者。入選標準：(1)病例組患者符合2011年版GOLD指南中COPD的診斷標準。(2)正常組患者體檢正常者,或術(shù)前評估除肺外周小結(jié)節(jié)外,其余指標正常者。(3)簽署知情同意書者。(4)能夠完全配合及耐受靜態(tài)肺功能檢查及心肺運動實驗的患者。排除標準(1)不能配合靜態(tài)肺功能檢查及心肺運動實驗的患者除外。(2)合并心衰、貧血、未控制的高血壓(收縮壓大于200mmHg,舒張壓大于100mmHg)、冠心病、主動脈瘤、糖尿病、神經(jīng)肌肉疾病、心理精神疾病、嚴重甲狀腺功能亢進的患者除外。(3)癲癇發(fā)作需要持續(xù)用藥物治療者除外。(4)近4周有大咯血者。(5)嚴重貧血患者。(6)具有美國胸科醫(yī)師協(xié)會制定的心肺運動試驗的禁忌癥(急性心肌梗死,不穩(wěn)定性心絞痛、不受控制的心率失常、運動受限的骨科疾病患者和不吸氧的情況下血氧飽和度低于85%)者除外,(7)在運動試驗中,因胸悶、高血壓(收縮壓大于220mmHg或舒張壓大于110mmHg)、頭暈,下肢乏力等癥狀提前終止實驗,未達到無氧閾的患者除外。(8)知情不同意者除外。 研究方法： 為了評估實驗組患者的肺功能損害情況及篩選正常對照組,所有患者均需行以下檢查。 1、靜態(tài)肺功能參數(shù)的測定使用耶格的MasterScreen肺功能儀,測試前精確記錄受試者的身高、體重、年齡、性別,參照ATS/ERS肺功能儀器質(zhì)控標準。①采用一次呼氣法測定肺通氣功能。②肺換氣功能的測定：采用一口氣彌散法一氧化碳彌散量。③體描箱法測定殘氣量、肺總量,記錄以下參數(shù)：FEV1、FEV1%(第一秒用力呼氣容積與預計值的比值)、FVC(用力肺活量)、FVC%(用力肺活量占預計值的百分比)、FEV1/FVC, MEF50/MIF50(50%VC呼、吸流速比)。DLCO SB(彌散量)、IC(深吸氣量)、RV(殘氣量)、TLC(肺總量)及他們所占預計值的百分比。 注意事項：①平靜呼氣末的基線要平穩(wěn)。②吸氣或呼氣末應待出現(xiàn)平臺后,再行正常頻率呼吸,否則肺容量可能會減少。③指導患者深吸氣或深呼氣的正常方法：利用胸部和腹部的力量來深吸氣或深呼氣,而不是使用喉部的力量,否則出現(xiàn)聲門過早關(guān)閉,出現(xiàn)深吸氣量和肺活量就會下降。④測量次數(shù)不宜過多,容易出現(xiàn)肌肉疲勞及容量滯后。⑤患者行肺功能監(jiān)測前必須囑患者適量飲食,不然會出現(xiàn)頭暈,無力吹氣。 2、運動心肺功能測定：使用耶格MasterScreen的運動心肺功能測試儀,采取坐位踏車運動和1分鐘階梯式遞增功率運動方案。每天早上都要定標：包括容量、流量和氣體定標。①告知患者行運動心肺試驗的可能出現(xiàn)的風險②運動前采集動脈血氣分析：部位是橈動脈,③遞增功率的選擇采用Wasserman的遞增方案。具體如下：根據(jù)患者的身高、體重、年齡和平時的運動情況(運動量和運動情況)和靜態(tài)肺功能來選擇每分鐘遞增功率。通過體重估計無負荷的攝氧量(每分鐘無負荷的攝氧量(ml/min)=150+6X體重(Kg)),再通過年齡和身高估計峰值攝氧量(每分鐘峰值攝氧量(ml/min)=(身高-年齡)×20(非體力勞動的男性)；每分鐘峰值攝氧量(ml/min)=(身高-年齡)×14(非體力勞動的女性)),最后計算10分鐘內(nèi)達到預計峰值攝氧量每分鐘遞增幅度(每分鐘遞增功率(W)=(每分鐘峰值攝氧量(ml/min)-每分鐘無負荷的攝氧量(ml/min))/100)。根據(jù)患者的運動情況和靜態(tài)肺功能的情況,適當?shù)脑谒嬎愠龅拿糠昼娺f增功率的基礎上增加或減少1/2或2/3。④清潔患者前胸和后壁的皮膚,坐位連接心電圖(12導聯(lián))、戴上面罩調(diào)整面罩松緊,使面罩不漏氣,并囑患者套上鞋套。⑤患者上踏車,調(diào)整座位和扶手的高度,讓患者處于舒服狀態(tài),連接血壓袖帶、血氧監(jiān)測器。⑥開始測定：靜息3分鐘,0瓦熱身3分鐘,按給定功率階梯式遞增功率踏車(保持速度60rpm)�？陬^鼓勵患者盡最大努力運動,如患者出現(xiàn)無法維持轉(zhuǎn)速、胸悶、心前區(qū)疼痛、頭暈、下肢乏力、嚴重心律失常、心電圖ST段壓低超過2mm、收縮壓大于220mmHg或舒張壓大于110mmHg即時結(jié)束試驗。⑦踏車結(jié)束后在踏車上再次采集動脈血氣,方法同上,然后讓患者休息30分鐘后無不適可回病房或離開醫(yī)院。⑧手動調(diào)整無氧閾：根據(jù)V-斜率法確定無氧閾。⑨并記錄以下參數(shù)：最大攝氧量(VO2max,l/min),最大功率(Wmax,W),最大呼吸頻率(BF,次／分),)最大每分通氣量(VEmax,L/min),最大運動時二氧化碳的通氣當量(VE/VCO2max),最大運動時潮氣末二氧化碳分壓(PETCO2max),△VE/△VCO2(從無負荷時到最大運動時VE與VCO2關(guān)系曲線的斜率),最大潮氣量(VTmax,L),最大運動時動脈二氧化碳分壓(PaCO2max,mmHg),呼吸儲備(BR)等于FEV1*40與最大運動的VE之間的比值,死腔量(VD/VT).并計算：△IC=最大運動時IC-靜息狀態(tài)的IC,△VT/IC=最大運動時的VT/IC-靜息狀態(tài)時的VT/IC,△PaC02=最大運動時的PaCO2-靜息狀態(tài)的PaCO2,△VD/VT=最大運動時的死腔量-靜息狀態(tài)時的死腔量。攝氧效率：根據(jù)以下公式計算：攝氧量=攝氧效率斜率OUES×lg每分通氣量VE+b,其中b是常數(shù),攝氧效率平臺OUEP=VO2/VE在AT附近平臺期的平均值,無氧閾時的攝氧效率=無氧閾前60s內(nèi)的VO2/VE平均值。 注意事項：1.試驗開始前一定要和患者講解清楚,患者在運動的過程中切勿做嘆氣樣呼吸。2.一定保證患者的面罩不漏氣,否則就會出現(xiàn)攝氧量和二氧化碳排出量就會減少。3.運動后動脈血氣的采集要快,停止運動后1分鐘要采集到動脈血氣,否則患者血液內(nèi)的離子、氣體就會馬上恢復。 4、CT檢查:采用Philips Brilliance64排CT掃描儀,行這項檢查前患者必須經(jīng)過呼吸訓練,學習吸氣末屏氣。設定掃描參數(shù)：管電壓：120kv,有效管電流：250mAs,掃描準直：128×0.625,旋轉(zhuǎn)時間：0.5s,螺距：0.915,床速：146.4mm/s,層厚：lmm,曾間隔：lmm。具體方法：仰臥位,雙臂上舉,從頭到腳掃描,在患者吸氣末時自肺尖至肺底進行全肺掃描。將患者掃描數(shù)據(jù)傳到后處理工作站(Extended Brilliance workspace TM. PHILIPS)并設置參數(shù)CT值小于-950HU的區(qū)域為肺氣腫區(qū),窗寬50HU,窗位-975HU。將肺氣腫組織區(qū)的像素增亮,再容積再現(xiàn)技術(shù)(UR)去除肺周圍組織、氣管、食管、血管等,記錄總肺體積和總肺氣腫體積,并計算肺氣腫指數(shù)EI=總肺氣腫體積／總肺體積。 5.統(tǒng)計學分析方法所有資料采用SPSS13.0軟件處理,計量資料以均數(shù)±標準差表示,計數(shù)資料采用數(shù)(率)表示；對于正態(tài)分布且方差齊同的計量資料采用成組t檢驗,非正態(tài)分布或(和)方差不齊的資料,采用兩獨立樣本比較的采用Satterthwaite近似t檢驗；三組計量資料的比較采用單因素的方差分析(One-Way ANOVA);率或構(gòu)成比的比較采用卡方檢驗。相關(guān)性分析采用雙變量相關(guān)性分析,如果是雙變量正態(tài)分布資料,選用積矩相關(guān)系數(shù)(Pearson相關(guān)系數(shù)),如果是非雙變量正態(tài)分布資料選用Kendall相關(guān)系數(shù)或等級相關(guān)系數(shù)(Spearman相關(guān)系數(shù))。P0.05(雙側(cè))表示差異有統(tǒng)計學意義。 研究結(jié)果： 依據(jù)納入標準和排除標準納入120例患者,其中正常組36人,病例組84人(EI50%：36人,EI"f50%組：48人),①所有患者均能完成心肺運動試驗,正常組中患者終止試驗的主要原因是患者訴下肢乏力不能達到要求的轉(zhuǎn)速,病例組中患者終止試驗的主要原因是呼吸困難尤其以EI50%組最明顯,無1例患者死亡,EI50%組中1例患者運動后因呼吸困難、血氧飽和度低于83%經(jīng)過搶救后患者血氧飽和度可達94%左右；②病例組中,有44.0%的患者VTmax/FEV1是大于1的,EI"f50%組中有1人VTmax/FEV1是大于1,EI50%組中100%患者VTmax/FEVl是大于1,通過正常對照組、EI≤50%組和EI50%三組比較及兩兩比較得出VO2max、VTmax/FEV1、△VE/△VCO2、VE/VCO2max、PETCO2max和攝氧效率指標與肺氣腫嚴重程度有關(guān)系；③肺氣腫嚴重程度與以上指標的關(guān)系：EI和VO2max成負相關(guān)(r=-0.422,p=0.025)；EI和VTmax/FEV1成正相關(guān)(r=0.668,p=0.0001)；EI和VE/VCO2max成負相關(guān)(r=-0.54,p=0.003);EI和△VE/△VCO2成負相關(guān)(r=-0.565,p=0.002)；EI和PETCO2max成正相關(guān)(r=0.545,p=0.003)；EI和OUES成負相關(guān)(r=-0.413,p=0.032),EI和OUEP成負相關(guān)(r=-0.482,p=0.01),EI和OUES@AT成負相關(guān)(r=-0.491,p=0.008)；④以Enter方法(強迫引入法,即普通回歸分析,所選自變量全部進入方程。)采用直線建立的回歸方程如下：EI=75.315+12.102VTmax/FEV1-0.323VO2max-0.440VE/VCO2max-0.298△VE/△VCO2+0.837PETCO2max-4.638OUES-1.2100UEP-0.4700UES@AT(決定系數(shù)R2=0.797)對方程進行檢驗,F=4.147,P=0.005.由標準回歸系數(shù)可見心肺運動參數(shù)對肺氣腫指數(shù)的影響有大到小是：VTmax/FEV1,△VE/△VCO2, VE/VCO2max, VO2max, PETCO2max, OUES@AT, OUEP, OUES。選擇另外30名由CT確定的肺氣腫患者,行心肺運動試驗檢查,然后將參數(shù)代入以上回歸方程中得出肺氣腫指數(shù)與CT得出的肺氣腫指數(shù)比較,p0.05,無明顯差異。說明這個回歸方程在臨床上可以用來預測肺氣腫的嚴重程度。 研究結(jié)論： 1.對于COPD患者來說,心肺運動試驗是一項安全的檢查手段。2.心肺運動參數(shù)中與慢性阻塞性肺疾病相關(guān)的指標有：VO2max、VTmax/FEV1, VE/VCO2max,△VE/△VCO2, PETCO2max,攝氧效率。3.VO2max、VTmax/FEV1, VE/VCO2max,△VE/△VCO2, PETCO2max,攝氧效率可以作為預測肺氣腫嚴重程度的一個指標。
【關(guān)鍵詞】：心肺運動實驗 慢性阻塞性肺疾病 COPD 攝氧效率 通氣效率
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R563.9
【目錄】：

• 摘要3-11
• ABSTRACT11-23
• 第一章 前言23-34
• 第一節(jié) 運動生理23-25
• 第二節(jié) 研究背景25-34
• 第二章 研究對象和研究方法34-40
• 第一節(jié) 研究對象34-35
• 第二節(jié) 儀器、設備及相關(guān)用品35
• 第三節(jié) 研究方法35-40
• 第三章 研究結(jié)果40-47
• 第一節(jié) 心肺運動試驗在慢性阻塞性肺氣腫中的安全性40
• 第二節(jié) 探尋心肺運動參數(shù)中與肺氣腫嚴重程度相關(guān)的指標40-45
• 第三節(jié) 應用心肺運動參數(shù)建立回歸方程進行多因素分析45-47
• 第四章 討論47-55
• 第一節(jié) 心肺運動實驗安全性討論47-49
• 第二節(jié) VT_(MAX)/FEV1,△VE/△VCO_2(每分通氣量超過二氧化碳排出量的斜率)和PETCO2(潮氣量末二氧化碳分壓)與肺氣腫嚴重程度的關(guān)系49-51
• 第三節(jié) 攝氧效率與肺氣腫嚴重程度關(guān)系的討論51-54
• 第四節(jié) 本試驗的不足之處54-55
• 第五章 結(jié)論55-56
• 參考文獻56-65
• 中英文對照65-67
• 攻讀學位期間成果67-68
• 致謝68-71
• 論文統(tǒng)計學評議71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 任紅巖;陳正賢;;運動心肺功能與慢性阻塞性肺疾病嚴重程度相關(guān)性分析[J];臨床肺科雜志;2012年04期

2 楊勛;楊剛;陳貝貝;;COPD HRCT影像學表型與肺功能的相關(guān)性分析[J];臨床肺科雜志;2013年10期

3 肖漢;聶秀紅;任魁;韓硯茹;;運動心肺功能試驗在慢性阻塞性肺疾病臨床評價中的作用[J];中國康復理論與實踐;2009年05期

4 袁瑋;王浩彥;徐秋芬;吳波;趙旭娟;李濱;;慢性阻塞性肺疾病患者運動能力與通氣效率的相關(guān)性分析[J];心肺血管病雜志;2013年01期

，

本文編號：1057754