作者：楚新梅(北京市海淀醫院)心電圖運動負荷試驗是通過一定量的運動增加心臟負荷，觀察心電圖變化，對已知或懷疑患有心血管疾病，尤其是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病進行臨床評估的方法。與冠狀動脈造影相比，雖然該試驗有一定比例的假陽性與假陰性，但由於其簡便實用、費用低廉、無創傷、符合生理情況、相對安全，因而被公認為是一項重要的臨床心血管疾病檢查手段。運動試驗引發心肌梗死和死亡幾率為0%～0.005%，是比較安全的。運動試驗應在訓練有素的內科醫生監護下進行，試驗中需嚴密觀察患者的反應，及時預防和阻止意外事件的發生。一旦發生不良反應，應立即終止試驗。一、運動試驗原理（一）運動試驗的生理和病理基礎心臟是人體內活動力最強的器官。心肌的氧耗量約為8～15ml/100g.min，佔全身粍氧量的12%，而心臟重量僅佔全身體重的0.5%，但通過心肌的總血流量卻占心排血量的5%左右。1/4的冠脈循環量即可滿足安靜時心肌代謝需要。在靜息情況下，心肌對於動脈血內的氧攝取率為70%以上，遠遠大於身體其他臟器（平均為22%），也就是說心肌細胞內氧儲備非常小，氧張力很低，一旦心肌耗氧量有所增加，只能以增加冠狀動脈血流量來滿足心肌對氧的需求，不能像其他器官可以通過增加對動脈血氧的攝取率來補償。心肌氧耗量取決於心率、收縮期血壓、左室舒張末期容積、室壁厚度和心肌收縮力。（二）運動負荷量的確定運動負荷最分為極量與亞極量兩檔。極量是指心率達到自己的生理極限的負荷量。這種極限運動量一般多採用統計所得的各年齡組的預計最大心率為指標。最大心率粗略計演算法為220-年齡數；亞極量是指心率達到85％－90％最大心率的負荷量，在臨床上大多採用亞極量運動試驗。例如55 歲的受檢者最大心率為220-55=165 次／分鐘，亞極量運動試驗要求其心率應為165 x85 % = 140 次／分鐘。（三）心電圖運動試驗方法1．Master 二級梯運動試驗30 年代由Master 創建。按年齡、性別、體重不同，以適當速度在規定時間內完成規定次數的二級梯登梯運動。分析運動前後的心電圖變化以判斷結果。該方法雖簡單、易行、經濟、安全，但由於負荷量小，敏感性較差，因而假陰性率較高。日前，這一方法已基本淘汰。2．踏車運動試驗（bicycle ergometer test）在裝有功率計的踏車上作踏車運動，以蹬踏的速度和阻力調節運動負荷大小。運動前、運動中及運動後多次進行心電圖記錄，進行分析作判斷。這種方法的主要優點是根據受試者個人情況，達到各自的次極量負荷，符合運動試驗的原理和要求，結果比較可靠。此外，還可用於部分不適宜進行平板運動試驗的患者，如關節炎、外周血栓性疾病等的患者。3．平板運動試驗（treadmill test）這是目前應用最廣泛的運動負荷試驗方法。讓病人在活動的平板上走動，根據所選擇的運動方案，儀器自動分級依次遞增平板速度及速度以調節負荷量，直到病人心率達到亞極量水平，分析運動前、中、後的心電圖變化以判斷結果。近年的研究表明：無論何種運動方案，達到最大耗氧值的最佳運動時間為8 ~12 分鐘，延長運動時間並不能增加診斷準確性，強調運動方案的選擇應根據不同病人的具體情況而定。運動試驗前應描記受檢者卧位和立位12 導聯心電圖並測量血壓作為對照。運動中通過監視器對心率、心律及ST-T 改變進行監測，並按預定的方案每3 分鐘記錄心電圖和測量血壓一次。在達到預期亞極量負荷後，使預期最大心率保持1-2 分鐘再終止運動。運動終止後，每2分鐘記錄l 次心電圖，一般至少觀察6 分鐘。如果6 分鐘後ST 段缺血性改變仍未恢復到運動前圖形，應繼續觀察至恢復。二、運動試驗室應該具備哪些條件（一）對環境的要求實驗室應該具有良好的採光和通風，環境整潔，有溫度和濕度控制系統。實驗室溫度一般控制在20°C～22°C，相對濕度50％。實驗室合適的溫度、濕度、氣壓對自動心肺運動測試儀等醫療設備的正常運轉、患者舒適和實驗結果的評定具有重要的作用。要為患者和工作人員留有足夠大的活動和治療空間，應保證通暢的急救通道以及應急出口。檢查台應備有毛巾、計時器等物品。並對患者的隱私進行有效地保護（譬如配置拉簾）。應在運動試驗室內（或等待處）懸掛運動試驗方法學介紹、試驗的目的，適應證和禁忌證、注意事項等，使患者理解並積極配合完成實驗。在室內的牆面上懸掛大小適中、字跡清晰的「自我感覺用力評分法」，即「Borg記分表」（見表三），以便準確的評估患者的主觀用力程度。表一 急救設備除顫儀 (攜帶型)氧氣筒 (攜帶型，便於轉運)鼻面罩, 儲氧面罩, 氧氣面罩等氣管插管（經口）簡易呼吸器注射器及針頭靜脈輸液架、靜脈輸液器、生理鹽水膠帶吸引器 及手套等表二 急救藥品必備藥品：阿托品、利多卡因、腺苷、硝酸甘油（片劑）、地爾硫卓、倍他樂克（注射製劑）、腎上腺素、胺碘酮、多巴酚丁胺、多巴胺、、維拉帕米、加壓素、阿司匹林靜脈藥品：0.9％生理鹽水、5％葡萄糖溶液針對雙嘧達莫（腺苷）試驗：茶鹼針對心臟聲學造影超聲檢查可能導致的過敏反應：苯海拉明、地塞米松、沙丁胺醇、EpiPen表三 Borg記分表記分自覺的用力程度6非常非常輕鬆789很輕鬆1011輕鬆1213稍稍用力1415用力1617很用力1819非常非常用力20（二）人員配置運動試驗檢查團隊應包含以下成員：心內科醫師、醫師助理或技術員、護士，可酌情配備運動訓練師。所有人員均需經過專業訓練和心肺復甦培訓，能應對檢查過程中突發的緊急情況，並能按照應急流程操作，對患者進行基礎及高級的生命支持施救。（三）主要設備：1.心電圖記錄儀12導的運動心電監測分析系統是十分必要的。尤其需要注意的是在進行運動試驗前行靜息12導心電圖是必須的。患者皮膚的準備，電極的良好接觸，電極導線的恰當固定是獲得良好穩定圖像的關鍵。2.血壓監測儀在運動檢查過程中檢查人員手測血壓是一種簡單易行的監測血壓的方法。自動血壓檢測儀在高運動強度的運動中測量數值有可能不準確，尤其是對舒張壓的測量。對檢查中出現的異常血壓變化，檢查人員應進行手動測量血壓複查。血壓計及其袖帶應保持整潔，每次應用後均應使用消毒劑擦洗，並備有不同型號的袖帶以便於檢查。3.測力法1）活動平板（跑台）活動平板應該由電驅動並能根據患者體重調整運動方案，最大承重可達157.5Kg。同時應該有一個較寬的速度調節範圍，從1mph到8mph（mph每小時1英里）。高度可調節從0度到20％的坡度。平板至少127cm長，40.64cm寬，為安全起見，前部應該有扶手，兩側有保護裝置。緊急停止按鈕應該醒目並能夠在患者要求停止時迅速起到作用。活動平板的代謝當量可以通過速率和坡度按照公式計算求得。2）自行車踏車試驗作為平板運動試驗的補充一般對如下病人可選用：有關節炎的患者，有外周血栓性疾病的患者，或神經系統疾病使下肢運動受限等情況。在歐洲常用作標準試驗。踏車試驗設備比較便宜，也能夠通過記錄運動的分級來量化評定運動試驗的結果。3）上臂測力計上臂運動試驗測定對如下患者可選用：被診斷為下肢血栓性靜脈炎的患者，或有下肢活動障礙的患者，或者有神經異常導致下肢運動障礙的患者等。對於經常以上半身運動為主的患者進行上臂運動試驗測定也是比較好的方式。上臂運動試驗測定可以通過主動和被動的機械測功方式進行分級評定，但對冠心病的診斷價值尚有爭議。4.氣體分析儀現代計算機代謝測定系統使準確評估肺通氣肺換氣成為可能，儘管最大運動量或亞極量時的耗氧量能夠測定，而其他的一些變數如肺活量和CO2產生比，正常潮氣量末時CO2壓力以及攝氧率等在診斷和分析時也是非常有價值的。肺通氣和肺換氣經常性的被用於臨床心肺功能研究，尤其在進行運動試驗時進行肺功能評定，其價值更大。三、運動試驗的適用人群和注意事項（—）運動試驗的適應證2002年新版AHA指南將運動試驗的應用指征歸納如下幾個方面：①診斷冠心病；②對已知或疑似冠心患者疾病嚴重程度分級、危險性分層或預後判斷；③心肌梗死後早期的危險性評估；④對不同性別、年齡、其他心臟病患者或冠心病患者行再血管化之前的情況判斷；⑤兒科人群中的應用。（二）運動試驗的禁忌證1. 絕對禁忌證（1）急性心肌梗死（2天內）；（2）不穩定型心絞痛未能用藥物治療使之穩定以前；（3）有癥狀或有血流動力學影響的，尚未得到控制的心律失常；（4）有癥狀的嚴重主動脈瓣狹窄；（5）未控制的心功能不全；（6）急性肺栓塞或肺梗死；（7）急性心肌炎或心包炎；（8）急性主動脈夾層。2. 相對禁忌證（1）冠狀動脈左主幹狹窄；（2）中重度心瓣膜狹窄性心臟病；（3）血清電解質紊亂；（4）嚴重高血壓（收縮壓>200mmHg及（或）舒張壓≥110mmHg）；（5）過速型及過緩型心律失常；（6）肥厚型心肌病或其他原因所致的心室流出道梗阻；（7）神經精神障礙不能配合進行運動；（8）高度房室阻滯。（三）安全性運動試驗心肌梗死和死亡報道的發生率是0-0.005％。近來幾個大規模病例報道，運動中或運動後需要住院、心肌梗死或猝死的危險分別為≤0.2％，0.04％和0.01％。因此，需要正確的臨床評估以確定哪些患者能進行運動試驗。四、運動平板試驗的操作方法和流程為保證運動試驗的安全，以防發生意外時能及時搶救，在開展運動試驗的檢查室應有相應的設備和條件。（一）器械和藥物除上述運動試驗所必需的設備外，運動試驗室應備有電除顫儀，在患者檢査的全過程均處於備用狀態。此外有關心臟驟停搶救的所有器械及急救藥品，包括氧氣及硬板床等，均應做到可隨時取用。硝酸甘油含片或口內噴霧劑應放在順手可拿到的顯眼位置。1.患者的準備進行運動試驗以前應具有以下資料，以便決定患者是否適於運動試驗。這些資料包括：①病史和體格檢查；；②12導聯心電圖；③常規血生化和電解質；④超聲心動圖檢查（必要時）；⑤X線胸片（必要時）。2.試驗前準備1）停用抗心絞痛及（或）相關藥物3～4個半衰期。2）運動試驗前2小時停止進食，但亦不宜長時間空腹。3）患者應了解試驗的目的、方法並同意配合。進行運動試驗的實驗室必須要有有經驗的心血管內科醫師領導。並應有熟悉業務的技師或護士進行操作。有患者進行檢查時，醫師可隨時親臨現場,對有明確心肌缺血及心肌梗死後的患者，醫師應在整個檢查過程中侍立在旁。（二）心電監測由於運動試驗中心電監測不僅要注意有無心律失常，同時也要隨時觀察ST段改變，並作為最後判斷結果的依據，因此必須盡量減少干擾。除所備儀器應具有較高的抗干擾能力外，在具體操作時應注意：1.導聯選擇目前普遍採用12導聯記錄。肢體導聯部位可採用Ma-son-ikar改良體系，即分別以左、右鎖骨下外側代替左、右上肢導聯，左、右肋緣鎖骨中線處分別代替左、右下肢導聯。一般在開始運動前記錄1次，以後每增加1級負荷前記錄1次，停止運動後每2分鐘記錄1次，直至恢復到運動前水平（約6～10分鐘）。2.皮膚準備粘貼電極部位的皮膚除了不能有胸毛外，皮膚表面還應用小砂紙輕輕磨光，並用無水酒精仔細清潔。電極面用導電糊塗滿，然後粘貼周邊封閉電極。在可能選擇的範圍內，電極宜安置在皮下組織少而不易移動的部位。（三）血壓測定運動前測定血壓3次取其平均值。運動期間及運動後與記錄心電圖同步測定血壓直至運動後6～10分鐘。如運動中出現血壓下降，則應於1分鐘後重複測量，並據此採取相應措施。如血壓降低低於運動前水平，則應立即停止運動。（四）一般情況監測運動過程中，應隨時觀察並詢問患者對運動的耐受情況，特別是有無胸悶、心絞痛發生，癥狀與平時發作時是否相同。有無臉色蒼白及其他不能耐受運動的表現。（五）運動方案—Bruce方案我院使用運動平板儀美國昆頓Q-STRESS，分級運動時自動調節平板坡度和轉速。我院運動平板試驗速度與MET對應表

（六）中止運動的指征1.極量運動試驗和次極量運動試驗即目標心率=220–年齡；次極量（85%）目標心率=195–年齡如果沒有絕對或相對中止運動的指征，一般患者宜完成預定的 運動負荷，即達到亞極量或極量心率。2.癥狀限制性運動試驗癥狀限制性運動試驗，是專為急性心肌梗死後早期（一般為心肌梗死後2～4周）患者設計的，其運動負荷終點不追求目標心率而以患者出現癥狀為終點。其目的是判斷患者是否尚有明顯的梗死部位以外的心肌缺血，患者對運動的負荷耐量，以便對患者的預後作出判斷，並為出院後康復治療計劃提供依據。通常運動試驗的方案有多種，大多數方案依據Bruce方案修改，運動時間一般為6-12min。運動能力應該以代謝當量（METs）表示，同時應報告患者運動的持續時間。運動試驗常常在患者達到最大預測心率時終止，但是，在運動試驗過程中，有可能發生ST段異常和胸痛等臨床癥狀、心率、血壓的改變。因此，必須考慮其他的運動試驗終點。3.中止運動的指征（1）終止絕對指征：運動試驗中收縮壓下降超過基礎血壓值10mmHg，並伴有其它心肌缺血徵象；中度至重度心絞痛；逐漸加重的神經系統癥狀（如：共濟失調、眩暈或暈厥前兆）；低灌注體征（發紺或蒼白）；技術性故障不能監測心電圖或血壓；受試者要求終止運動；持續性室性心動過速；無梗死Q波導聯（除外V1及aVR）ST段抬高≥1.0mm。（2）終止相對指征：運動試驗中收縮壓下降超過基礎血壓值10mmHg，但不伴有其它心肌缺血徵象；ST段水平型或下斜型壓低>2mm或明顯的電軸偏移；多源性室性期前收縮、短陣室性心動過速、室上性心動過速、傳導阻滯等緩慢性心律失常；乏力、呼吸困難、腿疼攣、步伐紊亂；出現束支傳導阻滯或心室內傳導阻滯而難以與室性心動過速區別胸痛增加；胸痛加重；高血壓反應（收縮壓>250mmHg和/或舒張壓>115mmHg）。五、運動試驗結果分析運動試驗結果分析包括運動能力、臨床癥狀、血流動力學和心電圖改變的分析。運動試驗時出現的缺血性胸痛，特別是導致運動試驗終止的心絞痛具有重要的臨床意義。異常的運動能力、運動時收縮壓反應和心率反應也是重要的發現。最重要的心電圖發現是ST段壓低和抬高。對運動試驗陽性的最常用分析手段是觀察J點後60-80m的ST段水平型下斜型壓低或抬高是否≥1mm，並持續2分鐘以上；上斜型ST段壓低應考慮為臨界狀態或陰性結果。（一）運動試驗的非心電圖改變1.運動與血壓反應收縮壓：運動負荷增加逐漸增到峰值160-200mmHg年齡大，收縮壓幅度大。舒張壓：無明顯改變，±10mmHg異常血壓反應的表現：運動中收縮壓未能≥120mmHg；反覆出現15秒內持續降低≥10mmHg；降至靜息立位時的血壓水平以下。異常血壓反應原因：1）左心功能不全；2）冠脈三支病變及左主幹病變發生率高；3）心肌病、心律失常、血管迷走反射、左室流出道梗阻、降壓藥，血容量少。2.運動與心率反應變時功能不全: 每級運動心率小於正常，次極量反應呈病態竇房結病變，β阻滯劑或心肌缺血等。低負荷運動心率不恰當快：體力不佳，血容量少，貧血或臨界左心功能不全。（二）運動試驗的心電圖問題ST段移位類型：水平型ST段下移：ST下移≥0.1mV, ST斜±1.0mV/s。下斜型ST段下移：ST下移≥0.1mV, ST斜>-1.0mV/s。緩慢上斜型ST段下移：ST斜率>1mV/s, 連續3個搏動的ST壓低≥0.15mV。J點壓低伴ST迅速上斜：正常反應。ST段抬高：ST抬高≥0.1mV. 梗死Q波區域與否意義不同。（三）運動試驗的陽性標準1. ST段水平型或下斜型下移，J點後80ms處壓低≥0.1mV，持續時間≥1min。或靜息時ECG有ST段下降者，在原有ST段壓低基礎上，ST段水平型或下斜型再壓低≥1mm，並持續2分鐘以上逐漸恢復正常。下斜型較水平型ST段壓低更有意義。2. ST段弓背抬高≥0.1mV（lmm）。3. 運動中出現典型心絞痛：中、重度心絞痛。4. 收縮壓反應：SBP較基礎血壓降低大於10mmHg伴心肌缺血癥狀為陽性。5. 心率反應：運動期間心率突然下降，較基礎心率下降大於25%。6. 嚴重心律失常：致命性室速、室顫。

（四）可疑陽性標準1. ST段水平型或下斜型下移，J點後80ms處壓低在0.05-0.10mV之間，持續時間≥1min。2. ST段上斜型下移，J點後60ms處壓低≥0.15mV（l.5mm），持續時間至少1min。在極量運動時，出現J點下降是一種正常反應。J點後ST段快速上斜性降低（>1mv/s）<1.5mm應視為正常。J點後60msST段緩慢上斜性降低≧1.5mm視為可能異常。3. 單純U波倒置。4. 運動時收縮壓下降≥10mmHg。5. 運動中出現不典型心絞痛。（五）陰性標準運動已達到預計心率，心電圖無ST段下移或ST段下移較運動前小於1mm。極量運動出現J點下降是一種正常反應，J點後ST段快速上斜性降低（>1mv/s）<1.5mm應視為正常。ST段緩慢上斜性降低≧1.5mm視為異常假陽性 凡能引起ST段下移的其他非冠心病原因均可造成運動試驗假陽性。如植物神經功能紊亂、高血壓、心室肥厚、糖尿病、藥物、電解質紊亂等假陰性 抗心絞痛藥物的使用，陳舊性心梗或僅有單支冠脈血管病變，運動量不足，心率反常增快但非心肌缺血所致者（六）心肌缺血與預後1.以下情況提示缺血嚴重預後不良：1）低負荷量（<6METs）較早地發生心絞痛；2）ST段下降≥2mm(水平、下斜)；3）<6METs即開始，累及≥5個導聯持續時間≥5min，4）ST壓低的恢復時間大於5分鐘；5）運動誘發ST段升高(V1除外) 6）持續(>30s)或癥狀性VT；7）SBP上升不能達>120mmHg或低於靜息10mmHg。運動中ST段下降出現早，持續時間長，下斜或水平下降，低運動量出現等均提示多支病變。下斜型ST段壓低較水平型ST段壓低缺血更重。運動試驗中血壓下降的其他情況：心肌病、心律失常、血管迷走反應、左室流出道梗阻、服用降壓藥、低容量、長時間劇烈運動。癥狀限制性運動試驗運動耐量<6METs；運動高峰收縮壓不能達到≧120mmHg或收縮壓下降≧10mmHg或低於靜息水平；ST段壓低≧2mm；下斜型ST段壓低；ST段壓低出現早，尤其是運動開始後的前3分鐘出現；ST段壓低在恢復期持續5分鐘以上；ST段壓低導聯超過5個；ST段壓低出現於運動負荷<6METs時；除aVR導聯外出現運動誘發的ST段抬高；運動中出現心絞痛；出現持續或有癥狀的室性心動過速。運動試驗中非冠心病性ST段下降原因嚴重阿斯綜合征嚴重高血壓左心室肥大心肌病過度通氣貧血二尖瓣脫垂低血鉀室內傳導阻滯嚴重低氧血症預激綜合征應用洋地黃嚴重容量負荷過度(二尖瓣、主動脈返流)快速性室上性心律失常突然過度運動（七）運動耐量受試者能完成的運動負荷量是反映冠脈嚴重程度的一項重要指標。不能完成Bruce方案2級者，多提示冠脈多支病變。VO2max是評價運動耐量及心血管系統功能的良好指標，可以間接估測最大心輸出量。健康中年男性平均運動耐量為10METs，如冠心病人運動耐量達13METs，無論其運動試驗結果是否陽性，預後均好；如運動耐量低於5METs，則其死亡率較高。靜息左室射血分數與運動耐量相關性不好。正常的運動耐量並不代表心功能正常，有些患者靜態左室射血分數降低而運動耐量卻相對正常。這可能是由於外周組織攝氧率增加、心肌的收縮力儲備、耐受肺毛細血管楔壓升高而不出現呼吸困難和心室擴大。靜息及運動時血漿去甲腎上腺素升高等原因。健康成年人的平均運動耐量年齡男性女性20-29歲12METs10METs30-39歲12METs10METs40-49歲11METs9METs50-59歲10METs8METs60-69歲9METs8METs70-79歲8METs8METs極量運動代謝當量值及其臨床意義代謝當量（METS）臨床意義1休息<5預後差；急性心肌梗塞時的運動耐量；日常活動的峰運動耐量10藥物治療效果好，預後與CABG術相同13無論運動試驗結果如何，預後均好18優秀運動員的運動耐量20世界級運動員的運動耐量（八）敏感性及特異性：通過比較冠脈造影結果，運動試驗選擇ST段水平及下斜型壓低≧0.1mv作為陽性標準，其特異性為84％，敏感性平均為66％，單支病變為40％，三支病變為90％。女性運動試驗的特點：1.運動平板試驗敏感性及特異性均不如男性，假陽性高；2.不能運動到最大無氧狀態；3.雌激素似洋地黃化學結構；4.微血管方面的異常；5.運動平板試驗陰性除外CHD可能性較低女性。（九）影響運動試驗結果的因素常見原因：達不到運動終點、藥物影響、左心室肥大、復極異常、左束支傳導阻滯、預激綜合征、人工起搏器、肌肉骨骼疾病。
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