平板运动试验与影像学检查的对比 Treadmill Test and Coronary Angiography 北京大学第三医院心血管内科 张媛
一 心电图运动试验的定义和工作原理 运动 心肌耗氧增加 失代偿 ECG 缺血性 ST-T 改变
二 运动试验对缺血性心脏病的应用价值 (1) 筛选隐性冠心病 (2) 协助冠心病的诊断 (3) 估计冠状动脉严重程度, 筛选高危病人以便进行手术治疗 (4) 测定冠心病病人心脏功能和运动耐量, 提供可行安全点的运动处方, 稳定性心绞痛危险分层 (Duke 评分 ) (5) 观察随访冠心病患者治疗 ( 药物或手术 ) 的效果
三 运动方案 经典 Bruce 方案 : 健康个体 级 速度 (km/h)/(mph) 坡度 ( 度 ) 时间 (min) 代谢当量 (METs) 1 2.7/1.7 10 3 4 2 4.0/2.5 12 3 7 3 5.4/3.4 14 3 9 4 6.7/4.2 16 3 13 5 8.0/5.0 18 3 16 6 8.8/5.5 20 3 19 7 9.6/6.0 22 3 22 注 :1 级相当于 5~6Mets; Met(Metabolic Equivalent): 休息状态下每分钟每公斤体重, 耗氧量, 为 3.5ml/min/kg
改良 Bruce 方案 : 老年人 冠心病 级 速度 (km/h)/(mph) 坡度 ( 度 ) 时间 (min) 代谢当量 (METs) 1 2.7/1.7 0 3 2 2 2.7/1.7 5 3 3 3 2.7/1.7 10 3 5 4 4.0/2.5 12 3 7 5 5.4/3.4 14 3 10 6 6.7/4.2 16 3 13 7 8.0/5.0 18 3 16 运动负荷量 : 极量 次极量 注 :1 Met(Metabolic Equivalent): 休息状态下每分钟每公斤体重, 耗氧量, 为 3.5ml/min/kg
运动负荷量 : 极量 次极量 极量 : 指心率达到自己的生理极限的负荷量 以最大心率粗略计算为 :220- 年龄数 ; 次极量 : 指心率达到 85%-90% 最大心率的负荷量 临床上多采用次极量运动试验 根据年龄预测运动能力 (METs) 的公式 : 男性 :18.0-(0.15* 年龄 ) 女性 :14.7-(0.13* 年龄 )
四 平板运动试验与冠脉造影的对比 平板运动试验的敏感性和特异性 冠脉造影 (+) 平板运动试验 (+) 平板运动试验 (-) 冠脉造影 (-) 平板运动试验 (+) 平板运动试验 (-) 运动方案的选择 运动目标值的设定 非客观因素主导 -- 阳性结果的判断 客观因素 -- 试验本身的敏感性和特异性
1 不同胸痛中心, 不同运动方案, 敏感特异性预测
2 运动试验结果的分析 运动 能力 临床 症状 血液 动力 心电 图表 现 缺血性胸痛 特别导致运动试验终止的心绞痛是很有 临床意义的 异常的运动能力 运动时收缩压反应和心率反应是重 要的发现 最重要的ECG发现是ST段压低和抬高 对运动试验阳性 的最常用的分析手段是观察ECG的J点后60 80ms的ST 段水平性/下垂性压低 1mm 上斜性ST段压低应考虑为临界状态或阴性结果
运动试验阳性标准 1. 心电图 ST 段阳性标准 : 缺血型 ST 段下移 :J 点后 80ms ST 段水平或下斜型压低 0.1mV, 持续 >2min 原有 ST 段下移者 : 在原有基础上再下降 > 0.1mV, 持续 >2min ST 段上斜型下降 > 0.2mV, 同时 avr 导联 ST 段抬高 > 0.1mV 除 avr 导联外, 各导联 ST 段上抬 1mm; 心电图 ST 段可疑阳性标准 : J 点后 80ms 处 ST 段水平或下斜型压低 0.05mV 但 <0.1mV, 持续 >2min J 点后 80ms 处 ST 段水平或下斜型压低 >0.1mV, 持续 <2min 10
运动试验阳性标准 2. 症状阳性 : 中重度心绞痛 3. 收缩压反应 : 较基础血压降低大于 10mmHg 伴心肌缺血症状为阳性 4. 心率反应 : 运动期间心率突然下降, 较基础心率下降大于 25% 5. 严重心律失常 : 致命性室速 室颤 阴性指标 : 运动已达到预计心率, 心电图无 ST 段下移或 ST 段下移较运动前小于 1mm 11
例1 59岁男性间断胸痛1个月 抑郁症2年
运动 4:41 秒 stage 2 开始出现 ST 改变
恢复0 50秒 II,III,AVF, V4-V6 ST,AVR
冠状动脉造影 LM 末端狭窄 90%,LAD 近端硬化远端狭窄 70%, RCA30% 狭窄, 硬化 LCX 开口 90% 远端 50% 狭窄
例 2 60 岁男性,3 天前发作剑突下疼痛, 既往糖尿病
6分 stage2
10:19 秒恢复
冠状动脉造影 LM 正常,LAD D1 次全闭塞, LCX 正常,RCA 内膜全程不光滑
例 3, 60 岁男性, 反复发作胸闷 2 天, 高血压糖尿病
2:59 STAGE 1
6 分钟,stage3 开始
7:10 秒恢复
8:10 秒恢复期
8:49 秒, 突然心率下降
12:08 恢复
冠状动脉造影 LM 正常,LAD 中段 50% 狭窄, LCX 远段次全闭塞,RCA 近端闭塞, 可见至 RCA 远端的自身桥血管, 左冠脉优势型
例 4 50 岁男性, 胸闷 3 天, 既往 5 年前前壁心肌梗死,5 枚支架 高血压高血脂平板 (-), 冠状动脉病变 (+)
8:44 秒, STAGE 3 胸闷 METs 5.3 最大预测值得 57%
冠状动脉造影 运动量不足?, 心力衰竭症状, 抵消? LM 尾部双腔样,LAD 开口狭窄 30%,D150-60%,LCX 内膜不光滑,OM1 开口狭窄 80%,RCA 原支架开放良好,PDA 30%,PL60-70%.IVUS: LAD 到 LM 开口处溃疡破溃口
例5 50岁男性 间断胸骨后疼痛3天 夜间发作
运动 stage 3 7:36 心率160,METs 9.2
恢复
运动平板 (+) 冠脉造影 (-) 假阳性在高 METS 值时注意心率对 ST 段的影响 ST 段测量和判断的影响 P 波复极的影响?
3 假阳性假阴性的相关因素 假阳性 : 植物神经功能紊乱 高血压 心室肥厚糖尿病等小血管病变 药物 电解质紊乱 假阴性 : 运动量不足 冠脉狭窄不重 供血范围小多支血管病变 抗心绞痛药物
影响结果分析的因素 36
1 上斜型 ST 段压低 下斜型 ST 段压低是比水平型 ST 段压低更强的 CAD 预测指标, 两者比上斜型 ST 段压低更有预测作用 但是缓慢上斜型 ST 段压低 ( 斜率 <1mV/s ) 可能有更高的 CAD 概率 假如缓慢上升的斜率作为异常发现的标准, 虽然敏感性增高, 运动试验的特异性将下降 委员会建议使用更常用的阳性试验标准 : 水平型或下斜型 ST 段压低 1mm
2 LBBB 左心室肥大伴复极异常, 束支阻滞, 降低特异性 ECG 的异常使运动试验的特异性降低, 但是敏感性不受影响 LBBB 在运动试验中常常诱导的 ST 段压低, 和心肌缺血无关 即使 ST 段压低超过 1mm, 也可发生于正常人 在 LBBB 不存在 ST 段压低多少既有诊断意义的标准 因此, 标准的运动试验仍然可以是首选的试验, 仅仅在患者有异常的结果时需要进一步的检查 38
3 RBBB RBBB( 在 V1-V3 导联 ) 常常在运动试验诱导 ST 段压低, 和心肌缺血无关 但是, 在左胸导联 (V5 和 V6) 或下肢导联 (II 和 avf) 出现 ST 段压低, 试验的特征类似于正常休息 ECG RBBB 的存在并不显示降低了运动试验对心肌缺血的敏感性 特异性或预测价值
4 心房复极 心房复极波方向 P 波相反, 可延伸到 ST 段和 T 波 在运动期间扩大的心房复极波能引起非缺血性 ST 段压低 这种假阳性的运动试验存在较高的高峰运动心率, 无运动诱导的胸痛, 和下壁导联 PR 段的明显下垂
5 β 阻滞剂治疗 β 阻滞剂对运动最大心率有明显的作用, 但是对可能的 CAD 评价并无显著影响 常规运动试验, 没有必要在患者可能有心肌缺血或高血压时, 冒险试验前停药 但是,β 阻滞剂由于不适当的心率反应, 可减少运动试验的诊断或预后判断价值 如果因为运动试验而决定停 β 阻滞剂, 应注意避免停药导致的心绞痛症状或高血压加重
6 洋地黄类药物 : ST 段降低, 需停药两周 狄高辛在运动试验时可产生异常的 ST 段反应 这一异常的 ST 段压低的发生率在所研究的健康人中是 25-40%, 并直接与年龄有关 需要检查前停药两周, 以减轻药物对复极的作用 42
4 运动试验与冠脉造影对比的相关研究 147 个报道的 Meta 分析包括经历了冠脉造影和运动试验的 24074 个患者, 平均敏感性是 68%, 平均特异性是 77% 其中仅 58 个研究 (11691 病例 ) 去除了陈旧性心梗, 平均敏感性 67% 和特异性 72% 少数研究严格设计, 满足了判断可信性的主要标准 结果:ST 段水平或下垂性压低 1mm 的敏感性和特异性是 50% 和 90%
冠脉病变的范围与运动试验敏感性和特异性 敏感性 特异性 平均 68% 77% 1 支血管病变 25% 71% 多支血管病变 81% 66% 左主干或 3 支 86% 53% 运动中, ST 段下降出现早, 持续时间长, 下斜或水平下降, 低运动量出现等均提示多支病变
5 提高平板运动试验特异性的方法 右侧胸导联 一个新的研究发现, 运动试验中采用标准 12 导联 右心导联和 thallium-201 心肌显像检查了 245 个患者, 发现与冠脉造影证实的 CAD 比较, 有 66 92 93% 的敏感性和 88 88 82% 的特异性 但是, 研究的对象是高危 CAD 人群, 委员会不推荐采用右心导联, 除非这些结果被其他研究者证实
ST- 心率校正 目的增加运动试验诊断的准确性 第一种方法是 ST 段相对于心率的最大斜率 第二种技术, 即 ST/HR 指数
ST 段相对于心率的最大斜率
ST/HR 指数 以每次 2.4 μv/min 作为诊断冠心病的界限值 在接近最大心率或者靶心率条件下冠心病患者运动试验心电图 ST 段压低与心率变化通常是线性相关, 也就是说冠心病患者运动试验心率轻度增加所致的相应 ST 压低 (ST/HR 斜率大 ) 比心率较快时发生同等程度的 ST 段压低 (ST/HR 斜率小 ) 更能反映心肌缺血的严重程度
ST/HR 指数 Circulation. 1989;79:245-255
例 2 60 岁男性,3 天前发作剑突下疼痛, 既往糖尿病
6分 stage2
ST/HR 指数 研究较多, 但有一定的局限性, 因为健康人有相对高的心率, 而患者的心率相对较低, 这造成健康者的 ST/HR 指数较低, 和患者的 ST/HR 指数较高 有些研究认为 ST/HR 指数或斜率可能比简单的 ST 段测量更准确 但综合进行判断更可靠
多支血管病变或预后严重的运动试验参数 症状限制性运动时间 <6METs 运动中血压不能 120mmHg 或下降 10mmHg 或处于静息状态水平 ST 段下降 2mm( 水平 下斜 ) <6METs 即开始, 累及 5 个导联持续时间 5min 运动诱发 ST 段升高 (V1 除外 ) 低运动负荷时发生心绞痛 持续 (>30s) 或症状性 VT
休息 ST 段压低 休息 ST 段压低已证实对 CAD 患者是一个预测心脏事件的标志 研究显示, 男性患者中的 10% 有持续的休息 ST 段压低, 这些患者的严重冠心病的发生率 (30%) 是无休息 ST 段压低者 (16%) 的两倍 运动诱发的 ST 段的 2mm 的降低或恢复阶段的 1mm 及以上的下垂性 ST 段降低是诊断 CAD 非常特异的指标 ( 敏感性 67%, 特异性 80%)
总结 自从冠脉造影问世以来, 发现用运动诱发 ST 段评价患者发生冠心病的危险有其局限性 冠脉造影被认为是冠心病诊断的金指标, 但由于有创伤 设备要求复杂, 在某些状态下不能全面反映所有病人的冠脉病变情况, 因此不能取代运动试验 平板运动试验在冠心病患者的检出中具良好的敏感性和特异性 ( 平均敏感性是 68%, 平均特异性是 77%), 仍是一种良好的检测手段