通过心肺运动试验初步探索左心室辅助装置对终末期心力衰竭患者术后早期活动耐量的影响

陈志高，胡俊龙，王保才，孙俊杰，轩继中，张晓雪，孟树萍，赵亮，杨雷一，林松，程兆云（.阜外华中心血管病医院成人心外一病区，河南 郑州 0000；.阜外华中心血管病医院成人心外科重症监护室，河南 郑州 0000；.阜外华中心血管病医院麻醉科，河南 郑州 0000；.阜外华中心血管病医院体外循环科，河南 郑州 0000；.阜外华中心血管病医院康复中心，河南 郑州 0000）

近年来左心室辅助装置（left ventricular assist device， LVAD）在国内得到了迅速发展，是终末期心力衰竭患者最有效的治疗手段之一［1］。心衰患者通过LVAD 植入手术延长了生存时间，更重要的是改善了生活质量，提高了运动能力并能够恢复日常的学习、工作和生活，但目前国内尚缺乏对LVAD术后运动能力定量评估的研究。心肺运动试验（cardiopulmonary exercise test，CPET）是在心电图运动试验基础上，加入呼吸成分监测，是活动耐量定量评估的一种手段，对心血管功能评估具有更好的敏感性、可重复性和准确性［2-3］，多项研究已经证实了CPET 在肺动脉高压［4］、心力衰竭［5］和心脏移植［6］领域的重要价值。本文旨在通过对LVAD 患者术后早期心肺运动试验参数进行分析总结，对这部分患者活动耐量进行定量评估，对心衰患者LVAD术后运动能力恢复的情况进行初步探索。

1 资料与方法

1.1 研究对象：回顾性分析2021 年10 月至2022 年10 月，于阜外华中心血管医院接受LVAD 植入术的11 例终末期心力衰竭患者。11 例患者均接受深圳核心医疗公司生产的Corheart 6 左心室辅助泵，在LVAD 手术同时部分患者同期行冠状动脉旁路移植术、主动脉瓣生物瓣置换术、二尖瓣成形术或三尖瓣成形术。记录上述患者术前及术后超声心动图及实验室检查指标。术后早期即具备一定活动能力的患者在出院时接受CPET 检查，出院时活动能力较差的患者在术后3 个月时接受CPET 检查并记录相关参数。

1.2 方法：CPET 使用德国耶格公司肺功能、12 导联心电图、无创血压、氧饱和度和气体交换测定的心肺运动系统一体机，每天严格分级多级定标后用于临床患者检查。所有患者行功率自行车运动试验，同时记录12 导联心电图、无创血压、氧饱和度、各项肺通气和气体交换等指标。心肺运动试验先记录静息状态下3 ～5 min 数据，然后以60 次／min蹬车速率无负荷热身3 min，根据患者年龄性别和估计的功能状态预设电磁功率自行车功率递增速率10 ～30 W/min，使患者在6 ～10 min 内达到症状限制性最大极限CPET。峰值耗氧量（Peak VO2）、VE/VCO2、VO2/VE 以每30 s 平均计算（其中VE 指潮气量，VCO2指呼出气二氧化碳含量，VO2指摄氧量），二氧化碳通气斜率（VE/VCO2slope）采用从运动开始到呼吸通气代偿点的分钟通气量和二氧化碳排出量数据进行线性相关回归计算得出。

1.3 统计学分析：采用统计软件SPSS 22.0 进行统计学处理。Kolmogorov-Smimov 检验计量资料是否符合正态分布。正态分布计量资料以均数±标准差（±s）表示，偏态分布以中位数（四分位数间距）〔M（QL，QU）〕表示，计数资料以率或构成比（%）表示。计量资料组间比较采用独立样本t 检验和成对样本t 检验。计数资料组间比较采用卡方检验。以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者基本临床资料：选取本院在2021 年10 月至2022 年10 月完成的11 例LVAD 患者，基本临床资料见表1。患者以中年男性为主，体型中等，病因诊断主要为扩张型心肌病和心肌致密化不全，4 例患者术前需IABP 辅助维持循环。超声心动图提示这部分患者在左心室显著扩大、射血分数明显下降的同时，右心功能基本处于正常范围。实验室检查提示NT-proBNP 显著升高，但肝肾功能处于相对正常的范围。所有患者术前均进行SWAN-GANZ 导管检查，肺动脉压力普遍升高，但经过积极的抗心衰药物治疗，CVP 处于较低范围，容量负荷得到有效控制。

表1 患者基本资料

合并手术方面，由于终末期心力衰竭患者二尖瓣反流及三尖瓣反流十分常见，因此大部分患者在LVAD 同期进行了二尖瓣成形及三尖瓣成形手术。同时根据病因的不同，1 例患者进行了CABG 术，1 例进行了主动脉瓣生物瓣膜置换手术。临床结局方面，1例患者围手术期死亡，余11例患者存活良好。

2.2 LVAD 术后早期运动能力评估：活动耐量评估是LVAD 术后评估的重要方面，我们选择通过症状限制性心肺运动试验对这部分患者术后活动耐量进行定量评估。上述11 例LAVD 患者中，存活出院的10 例患者中，5 例患者在术后第30 天左右即进行了心肺运动试验检查，未进行检查的原因主要是部分患者出院时体质较弱，考虑进行运动试验存在风险。随着患者术后体质的不断恢复，所有10 例患者在术后3 个月的时候均进行了心肺运动试验检查。术后30 d 和术后3 个月相关临床数据和主要心肺运动试验参数对比见表2，具体每例患者主要心肺运动试验参数见表3。

表2 LVAD 患者术后30 d 和3 个月对比（±s）

表2 LVAD 患者术后30 d 和3 个月对比（±s）

注：LVEDD 为左室舒末径；LVEF 为左室射血分数；TAPSE 为三尖瓣环收缩期位移；Peak VO2 为峰值摄氧量；VE/VCO2 slope 为二氧化碳同期有效性斜率。

项目 术后30 d 术后3 个月 P生化指标（n ＝10）总胆红素（μmol/L） 12.5±5.3 12.5±2.9 0.887血肌酐（μmol/L） 109.7±59.4 107.2±53.4 0.738 NT-proBNP（μmol/L） 4156.5±3470.4 2377.5±1781.3 0.023超声心动图（n ＝10）LVEDD（mm） 69.6±9.4 71.2±9.7 0.685 LVEF（%） 25.7±4.7 25.5±7.3 0.297 TAPSE（mm） 14.1±0.8 14.4±2.5 0.924 CPET（n ＝5）Peak VO2〔ml/（kg·min）〕 12.9±2.8 15.8±1.3 0.050 VE/VCO2 slope 42.6±6.3 31.7±6.6 0.001

表3 存活出院LVAD 患者心肺试验参数

我们通过配对样本t 检验对术后30 d 和术后3 个月主要超声心动图、生化和心肺运动试验参数进行了对比。与术后30 d 相比，术后3 个月虽然左心室没有显著缩小、左心收缩功能没有显著提高，但NT-proBNP 显著下降，也提示心脏容量负荷状态得到了显著改善。同时两个时间段TAPSE 没有显著差异，也提示右心功能保持在相对正常的范围。5 例患者的心肺运动试验参数对比显示，Peak VO2〔ml/（kg·min）〕和VE/VCO2slope 在术后3 个月时均得到显著改善。部分术后30 d 不具备运动试验检查条件的患者，术后3 个月的心肺运动试验参数也达到甚至接近正常范围，具备了一定的活动耐量。

3 讨 论

LVAD 是终末期心力衰竭最有效的治疗手段之一［7］。活动耐量的改善是包括LAVD 在内的心力衰竭多种治疗手段的最终目的。CPET 是评估心力衰竭患者活动耐量的金标准，与心衰患者的肺动脉压力、右心功能等有显著的相关性，且与预后明确相关，Peak VO2＞14〔ml/（kg·min）〕 和VE/VCO2slope ＜35 被认为是相对正常的活动耐量［5，8］。有研究显示，LVAD 术后早期虽然心输出量和血流动力学指标较术前有明显改善，但活动耐量没有明显提高［9］。本研究数据也提示术后30 d 时，50%的患者尚不具备进行运动试验检查的能力，具备运动能力的患者VE/VCO2slope 均超过35，且只有40%的患者Peak VO2能超过14 ml/（kg·min）。

分析原因，终末期心衰通常表现出较高的全身血管阻力，外周血管床长期处于高阻力状态，而PeakVO2与运动中乙酰胆碱依赖性血管舒张反应相关。LVAD 术后患者静息或运动中交感神经张力仍然较高，这会进一步升高周围血管阻力，从而限制了对骨骼肌的氧气输送，并导致PeakVO2减少。此外，骨骼肌含量和氧气利用能力的异常是LVAD 术后运动能力受损的其他重要因素。慢性心衰会导致肌肉萎缩、线粒体密度降低、氧化能力降低，这些变化只能在LVAD 术后部分逆转。同龄的不经常运动的健康个体相比，心力衰竭患者骨骼肌强度显著降低，这与Peak VO2降低相关［10-11］。外周血管、骨骼肌功能不会在LVAD 术后即刻改善，但随着术后时间的延长，心衰状态的逐渐改善，康复锻炼的不断进行，LVAD 患者的活动耐量逐渐提高。本研究数据显示了术后3 个月时，所有患者均具备了运动能力，绝大多数患者的Peak VO2和VE/VCO2slope 能改善至相对正常的范围。

CPET 评估LVAD 术后活动耐量的恢复情况和预后密切相关。研究显示Peak VO2＞12.8 〔ml/（kg·min）〕和VE/VCO2slope ＜34 的患者，有较高的撤除左室辅助泵的可能性［12］。因此，CPET 检查对于LVAD 术后患者具有重要意义，是对心脏的功能学评估，能够定量的分析并更加准确地反映患者的机体状态，并对预后有一定的评估作用。

4 结 论

LVAD 是治疗终末期心力衰竭的有效手段，能够显著改善心衰患者的活动耐量。CPET 是LVAD术后的重要检查，对预后评估具有一定的意义。