劉功亮，楊堅，王人衛(wèi)，李擎，范利

1.上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院康復醫(yī)學科，上海市200031；2.上海體育學院，上海市200438

目的 探討冠心病康復不同有氧運動強度設定方法的一致性，為基層康復機構的冠心病患者進行有氧運動提供安全有效的強度設定方法。

方法 2016年7月至2017年7月選取本院低、中危冠心病患者25例，采集安靜心率和年齡等基本信息，進行心肺運動試驗獲取無氧閾和峰值攝氧量。休息1 d后，進行6分鐘步行試驗。分別使用無氧閾法、峰值攝氧量法、心率儲備法、年齡預計法和安靜心率+20法計算靶心率，比較不同方法確定靶心率的相關性與一致性。

結果 年齡預計法確定的靶心率與無氧閾法無顯著性相關(r=-0.131,P＞0.05)，兩者存在非常高度顯著性差異(P＜0.001)；安靜心率+20法所推算的靶心率與無氧閾法無顯著性相關(r=0.372,P＞0.05)；峰值攝氧量法確定的靶心率與無氧閾法之間存在非常顯著性相關(r=0.872,P＜0.01)，兩者無顯著性差異(P＞0.05)，Bland-Altman檢驗顯示兩種方法具有一致性；心率儲備法確定的靶心率與無氧閾法之間存在非常高度顯著性相關(r=0.836,P＜0.001)，兩者無顯著性差異(P＞0.05)，Bland-Altman檢驗顯示兩種方法具有一致性。

結論 年齡預計法、安靜心率+20法確定的有氧運動靶強度與無氧閾法不具有相關性和一致性；心率儲備法、峰值攝氧量法確定的有氧運動靶強度與無氧閾法相關，具有一致性。

冠心病作為臨床常見慢性病，嚴重威脅人類健康與壽命，是全球范圍內(nèi)引起死亡的首位原因[1-5]。臨床上，心臟康復是對患者疾病與功能進行全面的評估后，通過藥物治療、運動干預、心理干預、行為和社會活動指導，緩解疾病癥狀，改善心血管功能，同時積極干預冠心病危險因素，減少再次發(fā)作的危險[6-7]。運動康復是冠心病康復的核心內(nèi)容。Franklin[8]指出，適量運動可以降低冠心病的相關風險因素，是預防冠心病的有效途徑之一。有氧運動康復是冠心病運動康復的基礎，而準確客觀地設定安全有氧運動強度成為冠心病康復運動處方制定的核心問題。

由于冠心病的復雜性與耐受運動強度的不確定性，使精確評價冠心病患者有氧運動強度變得困難。在已有研究中，針對冠心病人群運動強度測定方法的報道則較少，且無定論?，F(xiàn)有冠心病康復有氧運動強度的幾種設定方法中，心肺運動試驗可準確測得無氧閾和攝氧量等指標，但對測試設備、環(huán)境和操作人員均有較高要求。臨床平板運動試驗不能有效監(jiān)測氣體指標，可能出現(xiàn)假陽性或假陰性結果，不能有效保證安全。6分鐘步行試驗則受患者主觀因素影響較大。因此，本研究旨在探討不同方法與無氧閾強度間的異同，明確不同測定指標的應用條件，促進基層康復機構冠心病康復項目的積極開展。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年7月至2017年7月在上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院門診及住院的冠心病低、中危患者25例，其中男性12例，女性13例；年齡63～79歲，平均年齡(67.29±9.25)歲；體質(zhì)量指數(shù)(24.16±3.29)kg/m2；腹圍(92.10±11.13)cm。

冠心病診斷標準：①符合1979年WHO關于缺血性心臟病診斷標準；②符合2006中國康復醫(yī)學會心血管病專業(yè)委員會制定的冠心病診斷標準，即符合下列五種之一：心肌梗死后、穩(wěn)定性心絞痛、經(jīng)皮冠狀動脈介入術后、冠狀動脈旁路移植術后或經(jīng)冠狀動脈計算機斷層血管造影(computed tomography angiography,CTA)證實有一支及以上冠狀動脈中、重度狹窄[9]。

納入標準：①心臟康復危險分層為低、中危；②均未服用倍他樂克、比索洛爾和地高辛等可能影響心率的藥物；③年齡50～80歲；④同意簽署知情同意書。

排除標準：①冠心病伴有急性并發(fā)癥(冠狀動脈撕裂、室壁瘤、大面積心肌梗死伴休克、急性血管閉塞包括支架內(nèi)血栓形成)，或經(jīng)心臟康復危險分層為高危的冠心病；②不穩(wěn)定性心絞痛或心肌梗死發(fā)?。?周；③心功能4級；④心包炎或心肌炎活動期，嚴重感染，慢性阻塞性肺病，中度及以上主動脈狹窄，經(jīng)藥物控制靜息心率仍＞100次/min；⑤未控制的嚴重心律失常；⑥有新的深靜脈血栓，血栓性靜脈炎，主動脈夾層及其他部位發(fā)現(xiàn)動脈瘤，下肢閉塞性動脈硬化；⑦不易控制的高血壓；⑧水電解質(zhì)和代謝明顯異常；⑨有理解與認知障礙，精神障礙；⑩體質(zhì)無法耐受運動。

脫落與剔除標準：①依從性差；②不愿意繼續(xù)進行臨床試驗而終止試驗；③出現(xiàn)心臟突發(fā)意外事件，經(jīng)判斷停止試驗并詳細記錄。

本研究通過上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會審核批準(No.201506)。

1.2 測試方案

受試者簽署知情同意書，于試驗前1 d進行心臟彩超和心電圖檢查。超聲檢查結果顯示，受試者左室射血分數(shù)大于40%。心電圖檢查結果顯示，受試者無心電圖缺血改變，且無室性心律失常。

試驗第1天，對受試者進行基礎體質(zhì)指標測量，隨后開始心肺運動試驗；休息1 d后于第3天進行6分鐘步行試驗。

1.2.1 心肺運動試驗

采用德國CORTEX Metalyzer 3B運動心肺功能測試儀進行心肺運動試驗測定。本研究采用Ramp(10～20 W/min)遞增負荷方案進行測試。受試者進行踏車運動，直至因力竭等各種原因不能保持踏車轉(zhuǎn)速在60 r/min[10-11]或醫(yī)生根據(jù)患者呼吸和心電圖情況主動結束測試時停止運動。

1.2.2 6分鐘步行試驗

參照《6分鐘步行試驗指南》[12]進行。步行中，受試者佩戴Polar H7心率帶，測試人員使用Polar心率表M400監(jiān)測受試者運動中最大心率，同時監(jiān)測心率、血壓以及氧飽和度。

1.3 靶強度確定

1.3.1 無氧閾法

選擇無氧閾出現(xiàn)前1 min所對應運動強度為靶強度。

1.3.2 峰值攝氧量法

選擇峰值攝氧量的40%～60%所對應的心率為靶強度范圍，確定60%所對應心率為靶心率。

1.3.3 心率儲備法

使用Kaevonen方程，即靶心率=心率儲備×運動強度范圍+安靜心率[13]。以6分鐘步行試驗測得最大心率和靜息心率計算心率儲備，選擇運動強度范圍為60%～80%，以80%計算靶強度。

1.3.4 年齡預計法

(220-年齡)計算最大心率，選擇最大心率的50%～70%為靶強度范圍，確定最大心率的70%為靶心率。

1.3.5 安靜心率+20法

以患者“安靜時心率+20次/min”計算靶心率。

1.4 統(tǒng)計學分析

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 22.0分析。所有數(shù)據(jù)均以(xˉ±s)表示，首先對數(shù)據(jù)進行描述性分析與非參數(shù)Kolmogorov-Smirnov檢驗，顯著性水平α=0.001；采用Pearson相關性分析、配對樣本t檢驗與Bland-Altman法進行方法間的一致性檢驗，顯著性水平α=0.05。

2 結果

受試者全部完成心肺運動試驗和6分鐘步行試驗。

2.1 不同方法確定的靶心率

五種不同方法所確定的冠心病患者有氧運動靶心率見表1。對各方法所確定靶心率進行正態(tài)性檢驗，所得數(shù)據(jù)為正態(tài)性分布的定量數(shù)據(jù)資料(P＞0.001)，統(tǒng)計學分析可應用參數(shù)檢驗的方法進行。見表1。

2.2 其他方法與無氧閾法的比較

峰值攝氧量法(r=0.872,P＜0.01)和心率儲備法(r=0.836,P＜0.001)與無氧閾法呈高度相關。見表2。且這兩種方法與無氧閾法均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

年齡預計法(r=-0.131,P＞0.05)和安靜心率＋20法(r=0.372,P＞0.05)與無氧閾法無顯著性相關。見表2。

年齡預計法與無氧閾法存在非常顯著性差異(P＜0.01)。安靜心率＋20法與無氧閾法無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。結果顯示，年齡預計法與安靜心率＋20法推測的靶心率與無氧閾法測試結果的變化趨勢不同，兩種方法與無氧閾法不具有一致性。

表1 各方法冠心病患者有氧運動強度靶心率的確定(n=25)

表2 四種方法與無氧閾法的相關性

2.3 Bland-Altman一致性檢驗

峰值攝氧量法靶心率與無氧閾法測試結果的差值平均值為1.05，與0線比較接近；95%一致性界限內(nèi)最大差值為10.00，且絕大多數(shù)點在±5%以內(nèi)。心率儲備法靶心率與無氧閾法測試結果的差值平均值為0.93，與0線接近；95%一致性界限內(nèi)最大差值為12.00，且絕大多數(shù)點在±5%以內(nèi)。見表3。

因此，峰值攝氧量法與心率儲備法與無氧閾法均具有較高的一致性，可與無氧閾法相互代替使用。

表3 峰值攝氧量法和心率儲備法與無氧閾法在靶心率測試結果中的一致性性檢驗

3 討論

心率是監(jiān)測有氧運動強度的主要客觀指標，與最大攝氧量存在線性相關關系。陳學偉等[14]指出，運動心率的高低與運動負荷強度大小成正比。冠心病康復有氧運動中運動強度的確定和監(jiān)控以靶心率為主要指標。

無氧閾是監(jiān)控運動強度與評價心肺功能的重要指標，無氧閾水平的運動強度相當于最大攝氧量強度的60%左右[8]。國內(nèi)外研究[8,15-16]指出，冠心病患者的安全運動強度在無氧閾水平附近。劉學華[17]選取患者無氧閾值出現(xiàn)前1 min所對應運動強度為靶強度制定運動處方，對冠心病患者進行12周監(jiān)控下有氧運動干預，干預前后受試者心臟功能指標均有所改善，證明無氧閾強度安全有效。通過心肺運動試驗測無氧閾以確定有氧運動強度的無氧閾法可作為測定冠心病康復有氧運動強度的“金標準”[18-20]。

年齡預計法是指通過年齡推算最大心率，再根據(jù)靶強度范圍確定運動靶心率。1971年，F(xiàn)ox等提出最大心率推算公式：“最大心率＝220-年齡”[21]。雖在日后被廣泛使用，但該公式并不是基于實驗數(shù)據(jù)得出，而是根據(jù)部分體格檢查和研究數(shù)據(jù)推算所得。有研究者利用同樣的數(shù)據(jù)，卻得出不同的公式，即“最大心率＝215.4-0.9147×年齡”[22]。2007年，研究者對最大心率推算公式進行匯總，發(fā)現(xiàn)66年間(1938年至2004年)共有36個通過年齡推算最大心率的公式，這些公式因為研究對象性別、種族、肥胖、職業(yè)以及健康狀況等因素的不同，具有不同的參數(shù)[23]。這些研究表明，僅通過年齡準確推算冠心病患者有氧運動靶心率的公式并不存在，被廣泛使用的“220-年齡”公式推算最大心率時的信度和效度都值得懷疑。

本研究顯示，“220-年齡”公式顯著高估了冠心病患者有氧運動的靶心率，存在較大誤差，與無氧閾法不存在一致性?？赡苁怯绊懽畲笮穆实囊蛩剌^多。Tanaka等[24]認為，年齡是最大心率的唯一影響因素，最大心率不受性別和身體狀態(tài)的影響。雖然推算最大心率的公式繁多且各不相同，但均顯示年齡與最大心率呈負相關關系[25]。還有研究顯示[26]，有氧運動訓練會顯著增加最大攝氧量，減少最大心率。秦永生等[27]的研究則發(fā)現(xiàn)，停止運動訓練后，最大攝氧量會減小，導致最大心率增加。這些研究表明，運動訓練可以引起最大心率的減少，而停訓則會使之出現(xiàn)可逆性變化。其他如環(huán)境和肥胖等因素也會對最大心率產(chǎn)生一定程度的影響。另外，公式的信度和效度欠佳，需要進行驗證。對冠心病患者而言，更要考慮其病程、病癥、用藥情況等諸多因素對心率與最大心率的影響。

安靜心率+20法是另外一個在健康人群中普遍使用的公式。該公式以安靜心率為基礎，在此基礎上增加20次/min為運動靶心率。美國運動醫(yī)學會[28]指出，在制定心血管耐力運動處方時，當無法直接從測試中得到攝氧量等準確數(shù)據(jù)時，使用年齡或安靜心率推測最大心率和估測最大攝氧量可能更為實際。本研究顯示，該公式存在較大誤差，與無氧閾法不存在一致性。安靜心率會受到生理性(如運動、環(huán)境、情緒等)、病理性(如竇性心率過速、陣發(fā)性室上性心動過速等)以及藥物等許多因素的影響。臨床上能夠進行有氧運動康復的冠心病患者大多數(shù)為冠心?、蚱诤廷笃诨颊?，這兩個階段的患者一般接受規(guī)律的藥物治療，安靜心率受藥物影響明顯。對冠心病患者而言，只單純依靠安靜心率對有氧運動靶心率進行估計，具有一定誤差與風險性。

攝氧量是評價有氧運動強度的最佳指標。吳衛(wèi)[29]等報道，最大攝氧量與無氧閾值呈顯著相關性(r=0.766,P＜0.05)。盡管如此，極量強度的運動測試并不適合于所有人群，特別是冠心病患者，最大攝氧量的測定更是十分困難。實際測試中，應用峰值攝氧量來評價有氧運動強度更加廣泛。王俊義等[30]對肺癌早期術后患者行心肺運動試驗，觀測其峰值攝氧量百分比與無氧閾等指標，對術后并發(fā)癥進行預測。高真真等[31]則選取峰值攝氧量與無氧閾等指標對經(jīng)皮冠狀動脈介入術(percutaneous coronary intervention,PCI)后患者的心功能和運動耐力進行監(jiān)測。

本研究選擇60%峰值攝氧量對應的心率為靶心率，與無氧閾法測算結果進行比較。結果顯示，兩種方法具有一致性，理論上可以相互替代。原因可能為兩種方法均為運動試驗測試所得，以攝氧量為依據(jù)，能夠客觀反映運動中心肺系統(tǒng)功能。Burnley等[32]將運動強度劃分為四個級別，其中無氧閾和最大攝氧量可作為中等運動強度與極大運動強度的劃分指標。表明兩者在確定運動強度上的連續(xù)性與一致性。

心率儲備法是指通過最大心率與安靜心率計算靶心率的方法，即靶心率=(最大心率－安靜心率)×運動強度范圍+安靜心率。本研究以6分鐘步行試驗來獲取冠心病患者最大心率，進而通過心率儲備公式計算靶心率。以往研究認為，以6分鐘步行試驗為基礎的心率儲備法和峰值攝氧量法[33]與無氧閾法測量結果存在相關性[34]。錢興皋等[35]研究發(fā)現(xiàn)，雖然6分鐘步行試驗只是對心肺運動試驗的補充[12]，但6分鐘步行距離與攝氧量呈線性正相關，利用6分鐘步行試驗的結果，再結合回歸方程可計算受試者的攝氧量，并進一步評估無氧閾水平。

本研究使用心率儲備法預計冠心病患者有氧運動強度，與無氧閾法測算結果進行比較。結果顯示兩種方法具有一致性。原因可能為6分鐘步行試驗雖然是亞極量水平運動試驗，但仍需較高運動強度。有研究顯示，6分鐘步行試驗結束時的攝氧量相當于心肺運動試驗測得的62.08%峰值攝氧量，與無氧閾之間無統(tǒng)計學差距[34]。說明6分鐘步行試驗的運動強度在無氧閾水平附近。

本研究采用幾種統(tǒng)計方法來評價五種方法之間的相關性。評價正態(tài)分布計量資料兩種測試結果一致性的方法常用Pearson相關性分析、配對樣本t檢驗和Bland-Altman檢驗，其中Bland-Altman檢驗是一致性檢驗中定量分析與定性分析方法的結合。Bland與Altman認為，測量誤差不會影響變量間的相關性，但會影響一致性[36]。Bland-Altman法則既可以判斷系統(tǒng)誤差，又能估算隨機誤差的大小[37]，因此是評價方法間一致性的優(yōu)選統(tǒng)計方法[36,38-39]，相關性分析與配對樣本t檢驗可為一致性結果提供輔助信息。

綜上所述，在冠心病康復有氧運動不同強度的幾種設定方法中，無氧閾法是“金標準”。年齡預計法、安靜心率+20法確定的靶強度與無氧閾法不具有一致性。

峰值攝氧量法確定的靶強度與無氧閾法具有一致性，可代替最大攝氧量和無氧閾，用于設定有氧運動強度。心率儲備法確定的靶強度與無氧閾法高度相關，具有一致性。

在不具備心肺運動試驗條件的基層康復機構，可用心率儲備法代替。以6分鐘步行試驗為基礎的心率儲備法是適宜在基層康復機構推廣應用的冠心病康復有氧運動強度設定方法。