第三节 心血管功能评定
一、概述
广义的心血管功能包括多方面:①机械功能:指收缩和舒张功能;②神经内分泌功能:指心脏分泌某些神经递质与内分泌激素;③电生理功能:指心肌内特殊传导系统具有兴奋性、传导性、自律性及不应性。通常所指的心脏功能多为机械功能,它维持身体的血液循环。有多项指标可反映心脏的这种功能,如心率、心输出量、心室收缩或舒张末期容量、每搏量、射血分数、心动周期、心室收缩或舒张时间、冠状动静脉血氧含量、心脏的氧耗量等。通过检测这些指标,可以真实反映心脏功能的强弱。
临床上常用的心血管功能评定的方法包括临床检查、心电图及超声心动图、心脏导管检查及核素扫描、心脏负荷试验(如心电运动试验、超声心动图运动试验、核素运动试验、6min步行试验、其他试验等),其中心电图运动试验是进行心血管功能评定时最常用的方法。通过观察和记录被测试者在一定的运动负荷下或递增负荷下的心电图表现。运动试验可以为制订运动处方提供依据;可用于协助冠心病的早期诊断;也可用于判定冠状动脉病变的严重程度及预后情况;发现潜在的心律失常和鉴别良性及器质性心律失常;确定患者进行运动的危险性;评定运动锻炼和康复治疗的效果等。此外,还需对肌力和肌肉耐力及柔韧性、平衡性、协调性进行评估。
二、临床检查
(一)病史及体格检查
首先,应全面了解心脏方面的发病及治疗经过、目前状况及对生活的影响等病史,以及既往是否有过心脑血管等方面疾病史。其次,主要对被测试者着重进行心血管方面的体格检查,如有无气促、活动受限,有无颈静脉怒张、水肿,肺部有无啰音、心脏有无扩大、有无心律不齐,以及有无肝大、腹水等。
(二)心功能主观感觉分级
主要针对被测试者对自身体力活动的主观感受进行分级,如心脏功能分级、自觉劳累程度分级等。临床上推广使用广泛的是纽约心脏病学会的心功能分级方法(NYHA)。具体分级标准如下Ⅰ级:体力活动无受限,一般的体力活动不引起心悸、气促和心绞痛。Ⅱ级:体力活动轻度受限,一般的体力活动可引起心悸、气促等。Ⅲ级:体力活动明显受限,低于日常活动量也可引起心悸、气促,但休息时无症状。Ⅳ级:体力活动全部丧失,休息时也有心悸、气促等症状。
(三)6min步行试验
6min步行试验简便、安全、有效,让患者尽可能在平地无依靠行走,测定6min内步行的距离(six minute walking distance,6 MWD)。若6min内步行的距离小于150m,表明重度心力衰竭,150~425m之间为中度心力衰竭,426~550m之间为轻度心力衰竭。6min步行试验结果可以作为预测心力衰竭致残率和致死率的有效因子,也可以评定患者的心脏储备能力、和治疗方法是否有效。美国心脏病学会及美国心脏学会(ACC/AHA)指南推荐6MWD用于评估心血管疾病患者预后和运动风险,危险分层标准如下,低危:6MWD>450m,中危:6MWD 300~450m,高危:6MWD<300m,极高危:6MWD<150m。
三、心脏电生理及影像检查
(一)心电图与超声心动图
1.心电图
可以客观记录心电情况,了解Q-T间期、ST-T改变、QRS波变化等,虽不能作为评定心脏功能的主要手段,但对评定心脏功能有一定的参考意义。
2.超声心动图
超声心动图检查能直接观察心脏和大血管的结构,且无创伤、可反复测定,并能随着心动周期的变化推算出心脏泵血和舒缩功能。
(1)左室每搏排血量(SV)和心排血量(CO):
通过超声心动图测量出心脏的相关数据,再通过公式算出SV和CO。心搏出量增高见于各种高搏出量状态,降低见于心功能不全或休克状态等。
(2)射血分数(EF):
是指每搏输出量占左室舒张末期容量的百分比,它表示心肌的收缩功能和左室的排血功能,射血分数的变化能间接反映出心肌收缩力的改变。EF=SV/EDV=EDV-ESV/EDV(ESV是左室收缩末期的容量的大小)。EF低于58%通常被看作降低,50%~75%属轻度,35%~49%属中度,34%以下为重度。
(二)心脏导管检查及核素扫描
1.心室造影
将心导管插入左心室,快速注入造影剂并摄片,从拍摄的心动周期不同时刻的左心室心内膜边缘,算出每搏量及射血分数等,对心室的节段性运动异常进行定性、定量分析。
2.指示剂稀释法测定心功能
从心脏右心房经导管快速注入冰水,当冰水与血液混合后进入肺动脉,测定肺动脉内血液的温度,再通过计算机计算出心脏的排血量。
3.放射性核素扫描测定左心室功能
通过门控心肌显像利用201Tl和99Tc可获得左室舒张和收缩期图像,通过计算机算出不同的左室功能参数、左室腔与心肌计数比值和肺心计数比值等,能测出心功能的比值。
四、运动负荷试验及运动心电图
(一)运动试验的适应证及禁忌证
1.适应证
①左心室功能不全、可控制的心力衰竭、先天性心脏病、后天性心瓣膜病;②急性心肌梗死后、冠状动脉旁路移植术后、冠状动脉成形术后;③慢性阻塞性肺疾病等。
2.禁忌证
①血流动力学不稳的严重心律失常(室性或室上性心动过速、多源性室性期前收缩、快速型房颤、Ⅲ度房室传导阻滞等);②急性心力衰竭或未控制的心力衰竭、严重的左心功能不全;③不稳定型心绞痛或增重型心绞痛、心肌梗死后非稳定期;④急性心包炎、心肌炎、心内膜炎、严重未控制的高血压、急性肺动脉栓塞或梗死、全身急性炎症或传染病;⑤严重主动脉瓣狭窄、血栓性脉管炎;⑥下肢功能障碍、确诊或怀疑主动脉瘤;⑦精神疾病发作期间或严重神经症。
3.停止运动试验的指征
①运动时产生头痛、晕厥、呼吸困难;②心电监护异常、运动中ST段压低或升高超过0.1mV;③血压过度升高:收缩压>32kPa(240mmHg),舒张压>16kPa(120mmHg);④运动产生的心律失常和各类传导阻滞。
(二)运动平板试验
可做极量和次极量分级运动试验。①极量运动试验指受试者竭尽全力运动,此时达到最大摄氧量,即继续加大运动量,氧摄取量不再增加,心排血量不能再增加。正常时最大摄氧量>20ml/(kg·min),心功能轻度受损时为16~20ml/(kg·min),中至重度受损时为10~15ml/(kg·min),极度受损<10ml/(kg·min);②次极量运动试验的运动量相当于极量运动的85%~98%,较为安全舒适。运动试验达极量或症状限制时的心率称为最大心率(HRmax),国内分别将以年龄预算可达到的最大心率(HRmax=220-年龄)和最大心率的85%~90%作为极量和次极量运动的负荷目标。老年人极量目标即最大心率[(170~180)-年龄]次/min,次极量运动为最大心率的60%~85%,但高龄老年人的心率差异较大,应根据实际情况酌情考虑。运动中连续心电图监护,间断记录心电图及测量血压,保证其安全性。
(三)心电图运动试验的方案
1.Bruce方案
是一种变速斜率运动,运动强度分四级:一级能耗值约5METs,大致相当于17.5ml/(kg·min)氧耗,此负荷相当于NYHA心功能分级的Ⅱ~Ⅲ级;二级能耗相当于7~8METs;三级能耗相当于10METs;四级能耗相当于14METs。由此可见,Bruce方案的氧耗量值和做功递增量均较大,容易达到预定心率,但对心功能较差或病情较重的患者,运动负荷递增过快,就难以耐受,亦不易测出准确的缺血阈值。
2.Naughton方案
是恒速变斜率运动试验,每级斜度增加2.5%,耗能就增加1MET,故总做功量较小,需较长时间才能达到预定心率,适用病重患者,较易耐受,也能较精确地测定出缺血阈值。
3.Web方案
近似恒速变斜运动,每级斜度增加3.5%,耗能就增加1MET,特点和Naughton方案类似。
4.ACIP及其改良方案(mACIP)
每2min一级,每级耗能约1.5METs。此方案的特点是运动负荷递增比较平缓,心率和氧耗增加大致呈线性相关。因此,发生ST段低压的时间和测定心率范围相对比较准确,测出缺血阈值也较其他方案更准确。此方案适于老年人及体弱患者,并对了解冠心病患者的进展情况也有独特的优点。
其中,改良Bruce方案(表2-3-1)和Naughton方案(每级负荷增量均为1MET,适用于急性心肌梗死急性期之后出院时检查及心力衰竭或体力活动能力较差患者的检查)在临床上应用最广泛。
表2-3-1 改良Bruce方案
(四)功率自行车试验
对于无法使用跑台完成试验的患者,可采用功率自行车进行试验,可做极量或次极量分级运动试验,运动中心电图和血压监测同运动平板试验。功率自行车试验时为了准确地完成负荷的递增,需要试验过程中患者的踩踏始终保持在相同的转速,大多数方案的初始负荷为 25W「150(kg·m)/min」,每 2~3min增加 25W。男性从 300(kg·m)/min起始,每3min增加300(kg·m)/min。女性从200(kg·m)/min起始,每3min增加200(kg·m)/min。
对于无法利用跑台和功率自行车完成试验的下肢功能障碍者,可用手摇车进行负荷试验。运动起始负荷 150~200(kg·m)/min,每级负荷增量 100~150(kg·m)/min,时间3~6min。
(五)等长收缩试验
肌肉的持续等长收缩也可以增加心脏的负荷,一般采用握力试验。采用最大收缩力的30%~50%作为运动强度,持续收缩2~3min。还可采用定滑轮重量法,即通过一个滑轮将重量(重锤)引向患者的上肢或下肢,患者进行抗阻屈肘或伸膝,并始终保持关节处在一定角度不变。测试的重量负荷可以从2.5kg开始,每级持续2~3min,负荷增加2.5kg,直至患者不能继续保持原有关节角度为止。
(六)运动时心肌缺血的表现
1.胸部不适
在运动引起的ST段压低的患者中,大概1/2的患者有胸部不适,在运动试验过程中若出现典型心绞痛则更有价值,提示可能存在显著的冠脉病变。心绞痛发生的典型部位常位于胸骨后、肋间隙和前颈部。疼痛多放射至肩、前臂、肘部、小指、颈上部及下颌。运动引起的心绞痛多随运动负荷的增加而加重,终止运动可以缓解。故运动试验应记录胸部不适的症状及特点。
2.ST段偏移
有无ST段偏移是判断心肌缺血的主要指征。ST段抬高多是心外膜下或透壁缺血所致,抬高的ST段凹面向上,且常出现在除aVR和V1以外的所有胸前导联。ST段下移通常是心内膜下缺血引起,但冠脉粥样硬化并不是导致心内膜下心肌缺血的唯一原因,引起左室高电压的任何原因都能引起心内膜下心肌缺血和ST段压低,故应加以鉴别。
(七)运动过程中发生心血管事件的危险分层(表2-3-2)
表2-3-2 运动过程中发生心血管事件的危险分层
注:低危条目中所有项目均满足为低危;高危条目中有一项满足即为高危;MET为代谢当量
五、哈佛台阶试验
1.台阶试验
以一定的频率上下一定高度的平台并持续一定的时间,根据登台结束后恢复期脉搏变化评定心脏功能,即为台阶试验。该试验原理在于进行定量负荷运动后通过脉搏前后的改变情况来反映心泵储备能力情况,即心血管功能情况。
2.试验方案
被测试者以每分钟30次的频率登台阶(一上一下为1次),持续5min;要求上台阶时双脚应站在台阶中央,下台阶时全脚掌着地,身体和膝应充分伸直,不允许跳跃和故意用力蹬踩,允许换脚1~2次;中途连续20秒不能跟上节奏即停止试验,记录持续时间。负荷结束后测恢复期第2、3、4min前30秒脉搏。台阶高度:男性为50.8cm;女性为42.6cm。计算台阶指数=(登台持续时间(s)/2×三次脉搏之和)×100。
3.评定标准
>90者为优;80~89者为良;65~79者为中;55~64者为下;<55者为差。
六、肌力和肌肉耐力评估
通过对患者的肌力和肌肉耐力的了解,对提高患者的运动能力,提高心肺功能,改善生活质量,有着十分重要的意义。肌力和肌肉力量的评估临床上经常使用徒手评估或器械评估。
(金冬梅)