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心脏储备指标在平板运动试验假阴性患者的诊断价值
作者:石亚君[1] 
单位:中国人民解放军总医院(301医院)[1]  
文章号:W126349  
2018/2/12 23:48:38    
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  平板运动试验是临床常用的协助诊断冠心病的无创性检查方法之一,由于其结果受诸多因素影响,临床上常易对有症状的平板运动试验阴性的冠心病患者产生漏诊或误诊。   平板运动试验出现假阴性常见于以下原因:   1. 运动量不足  由于患者运动耐量减低,未达到目标心率或由于肺部疾病、周围血管疾病及身体虚弱等原因导致运动时间过短,均可引起平板运动试验假阴性率明显升高。

  平板运动试验是临床常用的协助诊断冠心病的无创性检查方法之一,由于其结果受诸多因素影响,临床上常易对有症状的平板运动试验阴性的冠心病患者产生漏诊或误诊。


  平板运动试验出现假阴性常见于以下原因:


  1. 运动量不足  由于患者运动耐量减低,未达到目标心率或由于肺部疾病、周围血管疾病及身体虚弱等原因导致运动时间过短,均可引起平板运动试验假阴性率明显升高。


  2. 冠状动脉病变程度轻  由于患者为单支冠状动脉病变或狭窄程度较轻,容易出现运动试验假阴性。


  3. 患者病变的血管狭窄部位相互对应,从而发生缺血型ST-T向量相互中和抵消,平板运动试验表现为假阴性。 

  4. 患者血管狭窄病变进展慢,已形成良好的侧支循环,从而平板运动试验出现假阴性结果。

  5. 病变的部位  据统计,血管病变位于前降支和左主干时,平板运动试验阳性率高,而病变发生在右冠状动脉或回旋支时,易出现假阴性,而同一支冠状动脉病变在近端易出现阳性结果,远端病变阳性率低。

  6. 药物因素 最常见的是运动试验前应用抗心绞痛药物,如β-受体阻滞剂、钙通道拮抗剂、硝酸酯类等,可能在一定程度上改善心肌的供血,导致运动试验出现假阴性。

  对于平板运动试验中的假阴性改变,如何正确判断,除了结合患者的病史、常见原因分析外,如何利用一些效用指标排除假阴性的发生,也成为临床医师关注的热点。


  心脏储备作为评估心脏功能的重要指标,反映了心输出量随机体代谢的需要而增加的能力。心脏储备是指基础和最大心脏功能之间的差异,包括搏出量储备:收缩期(50-60ml)与舒张期储备(15ml)与心率储备:约100次/分。与运动试验相关的心脏储备指标主要有心率、代谢当量与血压心率乘积等。下面就对这些心脏储备指标进行逐一介绍并将其在平板运动试验阴性患者中所起到的作用进行详尽阐述。


1. 心率 心率储备=最大心率-静息心率


  1)静息心率 一般人群和已确立的心血管疾病患者,静息心率升高与动脉粥样硬化和心血管疾病发病率和死亡率独立相关。在冠状动脉疾病患者中,升高的心率表明心血管事件不良风险升高,降低心率可能会降低心率升高和症状限制性心绞痛患者的主要心血管事件。心率增加可能对动脉粥样硬化过程有不利影响,并增加冠状动脉疾病患者心血管事件的风险。心率应被视为治疗冠状动脉疾病患者的治疗靶点。


  2)最大心率 最大心率与运动量等级息息相关。


  平板运动试验中的运动量等级主要包括:①极量 是指心率达到自己的生理极限的负荷量,多采用统计所得的不同年龄组的预计最大心率的指标。最大心率计算方法为:220-年龄;②次极量 是指心率达到85%-90%最大心率的负荷量,或190-年龄(±10),在临床上大多采用极量运动试验。特殊人群的体能评价可用极量运动;③低负荷量 是指心率达到60%-70%极量心率;④症状限制性运动是指以患者出现严重症状或体征作为终止运动指标。心率加快是心血管系统对运动的及时反应。心率受到年龄、性别、情绪、心理素质和运动方式的影响,最大心率的平均值随着年龄的增加而降低,女性的最大心率较男性低。


  对于心率储备而言,运动试验中及恢复期心率相对较快,多见于外周阻力降低、血容量少、卧床时间较长、贫血、代谢异常。心肌梗塞及冠状动脉手术后多见。相对慢的心率反应多见于参加体育锻炼者、每搏输出量高或由于药物如β受体阻滞剂的影响。

  解放军总医院心脏无创检测中心对2012年在我院行平板运动试验检查的322例女性受试者进行回顾性分析并进一步随访,根据有无心脏事件的发生分为事件组和非事件组,两组间的高血压发病率、冠心病发病率及糖尿病发病率有显著统计学差异(P<0.01),事件组的静息心率高于非事件组(P<0.05)。结合冠脉造影结果对女性运动试验的特点进行分析发现,在平板运动试验结果阴性的患者中,假阴性率为37.5%,假阴性情况多为单支病变(66.7%)及病变程度较轻(25%-80%不等)。在女性患者中,心脏事件的发生与临床疾病及静息心率密切相关,平板运动试验假阴性结果与冠脉单支病变及病变程度较轻相关,平板运动试验诊断冠心病敏感性高,若联合心脏超声可进一步提高冠心病诊断符合率。


2. 代谢当量,又称之为运动耐量。


  运动耐量为受试者在运动试验中所能达到的最大运动量,是反映冠脉严重程度的一项重要指标,是预测病死率强有力的因子。用METs作为运动量的计量单位。一般认为最大运动量女性<5METs,男性 <7METs为异常。METs<7的患者发生严重左室缺血的风险是METs>10者的18倍。健康中年男性平均运动耐量为10METs,如冠心病人运动耐量达13METs,无论其运动试验结果是否阳性,预后均好;如运动耐量低于5METs,则其死亡率较高。


  运动试验时达到的最大负荷与心功能分级(NYHA)之间的对应关系为,≥7 METs为心功能I级,5~6 METs为心功能II级,2~4 METs为心功能III级,1 METs为心功能IV级。


  心脏储备降低合并运动阳性反应常提示高危冠心病。主要见于以下几种情况,在平板运动试验中低负荷量即诱发的心绞痛(心率120次/min,或70%极量心率,或6METs);运动中血压不升,收缩压 130mmHg,或下降> 10mmHg,且能除外药物、血容量不足或伴其它器质性心脏病的影响;最大运动耐量减低,因心脏原因运动时间小于3min等。


3. 心率血压乘积(RPP)


  心率和收缩压的乘积,称为心率压力乘积,是心肌氧耗需求的一个非常可靠的指标,广泛应用于临床。当血压增高、心率加快时,提示心肌氧耗增加,心率压力乘积储备与冠心病风险密切相关,尤其与负荷试验时心肌灌注显像(MPI)结果密切相关。RPP是心源性死亡的独立预测因子。


  RPP又称为心血管乘积或双重乘积,应用于心脏病学和运动生理学确定心肌做功的参数。用来测量心肌每分钟跳动的压力和动脉血管泵血压力的工具,RPP直接代表心脏能量需求,是心脏耗氧量的良好测量指标,通过RPP测量我们可以得出心肌内部做功或血流动力学反应。运动后RPP、出现ST段压低时的心率及最大ST/HR环在预测有心绞痛症状的患者罹患冠脉病变及其严重性程度方面比较可靠,且三者之间有重叠。对于冠脉三支病变,糖尿病、高血压、运动中ST段压低的程度和运动RPP均是独立预测因子。RPP作为心肌氧耗的直接指标,与冠脉病变程度、范围及缺血发作密切相关;与心肌灌注现象结合可以辅助诊断X综合征等特殊类型的“心肌缺血”。


  运动试验常存在一定的假阳性率,如何提高其诊断准确性是指导临床的关键所在。对于运动试验阳性表现,而RPP大于30000mmHg.bpm时高度提示冠脉无明显狭窄,平板运动试验为假阳性。RPP作为心肌氧耗的观察指标,同时也反映了心室功能状态。它随着运动逐渐增加,峰值RPP是运动峰值处的RPP值。达到更高的峰值RPP的能力与更充分的冠状动脉灌注有关。因此,峰值RPP低值表明冠状动脉灌注的损害和左心室功能的降低。


  解放军总医院心脏无创检测中心对2016年279例行运动试验的患者进行分析,其中202例为既往诊断冠心病的患者(其中87例PCI术后患者),结果发现敏感性56.5%,特异性43.5%;应用25000bpm.mmHg作为峰值RPP的截点,发现结合小于25000bpm.mmHg峰值RPP可以将特异性提高到62.4%;而大于25000bpm.mmHg峰值RPP阳性和阴性预测值均达到100%。而既往研究也显示,在预警冠心病方面,将RPP 与年龄以及Duke评分的组成部分逐一引入Cox风险回归模型,RPP 入选,且具有显著的统计学意义( p <0.00001)。根据RPP值高低预警发生心脏不良事件的风险,当RPP=9657为分界点具有较高的敏感性和特异性。


  此外,联合运用新技术如心音图等来提高平板运动试验假阴性患者的诊断率,同样具有非常重要的临床意义。


  解放军总医院心脏无创检测中心选取410例平板运动试验阴性并行冠状动脉造影检查 (CAG) 的患者,其中男性 294例,女性 116 例,平均年龄 (46.12 ± 9.86) 岁。 根据CAG 检查结果分为 3 组,CAG 阴性组 (367 例)、CAG阳性组 (30 例)和经皮冠状动脉介入治疗 (PCI) 术后组 (13 例)。根据心音测量相关成分的幅值和时限计算心肌收缩能力储备 (CCR) 测试数据,包括第一心音 (S1) 幅值与第二心音 (S2) 幅值的比值 (S1/S2),舒张期时限(D) 与收缩期时限(S) 的比值 (D/S),运动前后 S1幅值与 S2 幅值的比值差,运动前后 D 与 S 的比值差,完成规定运动量运动后 S1 幅值对安静时S1 幅值的倍数,即心肌收缩能力储备指数 (CCRI)。结果显示,CAG 阴性组、CAG 阳性组、PCI 术后组在行平板运动试验前静息状态下,其心率 、S1/S2、D/S 比较,差异均无统计学意义,而平板运动试验后,心率、D/S、S1/S2 (运动后-前)、CCRI 比较,差异有统计学意义。本研究显示,对于运动心力监测仪中心力储备指标,运动后的相关指标包括心率、D/S 较运动前有意义;反映心力储备变化趋势的 CCRI 及运动前后S1/S2 的差值,对于判定冠状动脉血管病变也有一定价值,尤其针对平板运动试验阴性的患者,通过联合运动心力监测仪心力储备相关指标,可以减少平板运动试验的假阴性率。
平板运动试验中心脏储备指标对于降低运动试验假阴性具有重要的价值。不仅表现在ST段的改变,还应结合各项运动参数,以提高冠心病诊断的敏感性和特异性。

 

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作者简介
石亚君
单位:中国人民解放军总医院(301医院)
简介:  解放军总医院心血管内科心脏无创检测中心主任,解放军医学院进修生导师,汕头大学医学院特聘研究员,硕
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