运动心电图试验

以心电图记录一定运动负荷下的心肌缺血表现称运动心电图试验（exercise　electrocardiographic　test），是评价缺血性心脏病患者的诊断及预后的一种重要方法。目前，运动心电图试验最常用于评价预后、判定运动能力、判定患冠心病的可能性和程度以及治疗效果。以此为基础，开展了运动超声心动图试验、运动心肌灌注显像、运动放射性核素心血管造影以及各种药物负荷试验。

（一）适应证和禁忌证

1．适应证　运动心电图试验最主要的指征是通过测定受试者的运动能力来帮助建立冠状动脉疾病的诊断，评价有预后意义的解剖和功能性病变，评价运动耐力以及评价治疗效果。运动心电图试验的指征不断进展，有些指征已被一致接受，另一些则争议较大。美国心脏病学会（AHA）和心脏病学院（ACC）运动试验工作组通过复习大量有关运动试验的文献资料，将运动心电图试验的指征分类如下

明确适应证：

（1）伴有典型症状的男性的冠心病诊断。

（2）已知冠心病患者心功能和预后评价。

（3）伴有症状的、反复发生的和运动相关的心律失常。

（4）无并发症的心肌梗死患者心功能和预后评价。

（5）冠脉血运重建患者的评价。

可能的适应证：

（1）伴有典型或不典型心绞痛症状的女性的冠心病诊断。

（2）服用地高辛患者的冠心病的诊断。

（3）完全性右束支传导阻滞患者的冠心病的诊断。

（4）冠心病或心力衰竭患者治疗反应评价或心功能评价。

（5）变异性心绞痛患者的评价。

（6）已知冠心病患者的系列评价。

（7）从事高危职业，或有两个以上冠心病危险因素，或习惯久坐而计划进行非常剧烈的运动的40岁以上无症状男性的评价。

（8）无症状冠脉血运重建患者的年度评价。

（9）选择性瓣膜性心脏病患者心功能评价。

可能的非适应证：

（1）无症状孤立室性早搏患者的评价。

（2）心脏康复计划期间的系列评价。

（3）左束支传导阻滞或预激综合征患者的冠心病的诊断。

（4）无症状男性或女性的评价。

（5）非心源性胸痛男性或女性的评价。

2．禁忌证　运动心电图试验有明确的禁忌证。不稳定型心绞痛发生后，患者至少在试验前48～72h无休息时心绞痛、无心肌缺血或心力衰竭的其他证据。无并发症的急性心肌梗死应在梗死后3d再进行运动试验。左室流出道的严重梗阻能增加运动时心脏事件的危险性。在选择的患者中，低负荷运动有助于评价左室流出道压力阶差。血压≥26．7／13．3kPa（200／100mmHg）者应休息10～15min重新测量，如血压仍持续该水平，运动心电图试验应推迟至血压得到更好控制后进行。

在下列情况下禁忌出于诊断目的行运动心电图试验：左束支传导阻滞、左室心肌肥厚、预激综合征（W－P－W综合征）或持续性室速，因为此时对于在原基础上出现的ST段改变没有明确的诊断标准。但如果需要评估运动试验时表现或评价心律失常的危险，则可以应用此项检查。

绝对禁忌证：

（1）急性心肌梗死（2d内）。

（2）药物治疗未控制的不稳定性心绞痛。

（3）引起症状或血流动力学损害的未控制的心律失常。

（4）症状严重的主动脉瓣狭窄。

（5）未控制的有症状的心力衰竭。

（6）急性肺栓塞或肺梗死。

（7）急性心肌炎或心包炎。

（8）急性主动脉撕裂。

相对禁忌证（运动试验的好处超过了其风险）：

（1）左主干病变。

（2）中等程度狭窄的瓣膜性心脏病。

（3）电解质紊乱。

（4）严重的高血压［建议：收缩压＞26．7kPa（200mmHg），舒张压＞14．7kPa（110mmHg）］。

（5）心动过速或心动过缓。

（6）肥厚性心肌病或其他原因的流出道梗阻。

（7）精神或躯体的原因不能充分进行运动。

（8）高度房室传导阻滞。

（二）分类

1．极量（maximal　execise　testing）　逐渐增加运动量，耗氧量也平行增加，当达到某一高水平运动量时，耗氧量达到最大，此时的运动量为极量。如果患者没有明确的临床症状和体征，应尽量争取达到极量运动，即按年龄预测心率的100%（220－年龄）。

2．次极量　极量运动的85%～90%，临床多以心率为准，此时的心率为目标心率（target　heart　rate），目标心率＝195－年龄，此公式已被广泛应用于临床。一般而言，当达到预测心率的85%以上时就可以有足够的证据来进行诊断。

3．症状限制性运动试验（symptomlimited　testing）　某些冠心病患者常达不到极量或次极量，运动中由于出现重度心肌缺血（如心绞痛、心电图缺血性ST段下降）而终止运动。症状限制性运动试验是以患者出现明显的临床症状、体征（肺部啰音等）为终止运动指标。

（三）方法

1．马氏二级梯法　20世纪40年代应用于临床，方便而安全。但实践发现此法很难达到心肌最大耗氧量，因此阳性率较低，同时在运动试验中很难记录到满意的心电图，现已很少应用。

2．活动平板运动试验　是最接近于理想的生理运动形式，在运动中患者主观干扰作用很小。对健康者，普遍采用Bruce方案，对年龄较大或因心脏病而运动能力受限的患者可采用Bruce修订方案。

3．踏车运动试验　具体方法、步骤与活动平板运动试验相同，与体重呈负相关。

优点：心电图记录干扰少，患者可同时做核素扫描、心脏超声等检查；所占空间小，使用时噪声小；可以记录敏感的胸前导联心电图，无因运动幅度过大所造成的伪差。

缺点：需患者主观配合，患者较累时不易保持稳定的工作量。

4．6min步行运动试验　适用于有明显左室功能不全、不能进行平板运动试验或踏车运动试验的患者。患者在医师指导下，以其自己的步行节律在30m长的走廊里行走，要求患者6min内步行的距离尽可能长一些，6min后计算患者行走的距离总量，记录患者出现的症状。

（四）患者准备和操作技术

AHA对于临床进行运动心电图试验制定了一个指南。患者至少在运动前3h应该禁食，不喝含咖啡因的饮料或吸烟；运动前避免超常的体力活动；运动时穿舒适的衣服和鞋；根据试验适应证以及停药后的安全性来指导患者是否停用心脏活性药物，一般需要停抗心律失常药及洋地黄类药3～4个半衰期。对患者做简要的病史采集来确证患者有试验适应证，判断心脏危险因素，同时询问患者是否服用心脏活性药。做简要的体检除外明显的瓣膜病或心肌病。放置电极前做好皮肤准备对于获得高质量的心电图而言非常重要。开始运动之前记录标准12导联心电图。运动试验前不应过度通气。如果怀疑运动试验结果为假阳性，应于试验后让患者过度通气的同时记录心电图，并将过度通气的心电图与ST段异常最明显的心电图做比较。

运动过程中监测心电图，运动后恢复阶段每2分钟做一次心电图。血压的测量应包括：运动前站好后即刻测量、每个运动级终止前即刻测量、恢复阶段每2分钟测一次直至血压回到原有水平。运动后恢复阶段患者体位在不同的试验室会有不同。但如果运动后立即采取仰卧位，可导致静脉回心血量和舒张末容积增加，可能使运动后期的ST段改变更为明显。有的实验室在运动后采取直立安静体位。有的让患者继续以0级1．7mph（miles　per　hour）速度进行运动3min，这样使患者在极量运动后有一个恢复期（cool－down phase），从而使运动后心率逐渐下降，并可以减少运动后迷走神经反射引起的低血压。

（五）运动心电图试验终止指标

绝对指征：

1．尽管负荷增加，收缩压较基线水平下降＞1．33kPa（10mmHg），同时伴有其他缺血证据。

2．中等到严重的心绞痛。

3．逐渐加重的神经系统症状（例如，共济失调、头晕或近似晕厥）。

4．灌注不足的体征（发绀或苍白）。

5．ECG或血压检测出现技术故障。

6．患者要求终止。

7．持续性室性心动过速。

8．无病理性Q波导联上ST段抬高≥1．0mV（V1、aVR除外）。

相对指征：

1．尽管负荷增加，收缩压较基线水平下降＞1．33kPa（10mmHg），但不伴有其他缺血证据。

2．ST段或QRS波群变化：ST段水平或下斜形压低＞2mm，或显著的电轴偏移。

3．除持续性室速外的心律失常，包括室性早搏2联律，多源性室性早搏RonT现象等。

4．无力，气短，眩晕，步履蹒跚或跛行。

5．新发生的束支传导阻滞或（和）室性心动过速无法区分的心室内传导缺陷（IVCD）。

6．逐渐加重的胸痛。

（六）结果评价

1．运动试验阳性诊断标准

（1）ST段水平或下斜形下移，J点后60～80ms处ST段压低≥1mm（0．1mV），至少持续1min。

（2）在原有ST段压低基础上，运动心电图的J点后60～80ms处ST段再压低≥1mm（0．1mV），持续30个心动周期以上。

（3）无Q波导联上ST段抬高≥1mm（0．1mV）。

在近几年的文献上倾向把ST段上斜形下移，J点后60ms处ST段压低≥1．5mm或J点后80ms处ST段压低≥2mm至少持续1min，作为阳性诊断标准。

孤立性u波倒置，有人指出是重度冠状动脉病变的指标。

2．血流动力学变化

（1）血压：正常的运动反应是随着运动负荷量的增加，收缩压逐渐增高，直至峰值［21．3～26．7kPa（160～200mmHg）］。年龄较大者增加幅度较大。舒张压无明显改变，与静息时相比，波动范围为±1．33kPa（10 mmHg）。运动过程中，收缩压增高不能≥16．0kPa（120mmHg），或反复出现15s内持续降低≥1．33kPa（10mmHg），或降至静息立位时的水平以下为异常，反映收缩期左室功能不全、心排血量不能随运动而增加或全身血管阻力过度降低。逐渐加大负荷的运动过程中收缩压不能增加或反而降低的原因除心肌缺血外还和下列因素有关：心肌病、心律失常、血管迷走神经反射、左室流出道梗阻、口服抗高血压药物、循环血容量减少或长时间剧烈运动。须正确区分运动后阶段血压下降与逐渐加大负荷的运动过程中的收缩压下降或不能升高，前者不一定伴有心脏病变，但后者常见于冠脉3支病变或左主干病变的患者。

（2）心率：运动引起的心率异常反应有2种：心脏变时性功能不全的患者，每个运动级心率的增加少于正常人，且在次极量运动时心率反应呈平台状态，这提示窦房结病变，也可能是药物如β受体阻滞药治疗所致，或为心肌缺血反应。另一种异常心率反应为低负荷量运动时心率不恰当地增快，这见于患者体力不佳、血容量减少、贫血或处于左心功能不全的临界状态，且在运动恢复阶段这种不恰当的心率增快还会持续数分钟。

（3）临床标准：运动过程中出现的胸部不适的特性有助于诊断，尤其是症状与典型心绞痛相吻合时更是如此。运动试验恢复阶段的早期，心尖部新出现的第3心音或全收缩期杂音可提高运动试验的诊断精确度。

（七）临床应用

1．冠心病的诊断及预后　对单支冠状动脉病变的敏感性为25%～71%。运动诱发的ST段移位常见于左前降支病变，其次是右冠状动脉病变和孤立性左回旋支病变。运动诱发ST段压低所提供的诊断信息有75%～80%表现在V4～V6导联。对冠状动脉造影未发现心外膜面冠状动脉病变的患者，不能简单地认为运动心电图试验提示的心肌缺血阳性为假阳性。已有报道，在冠状动脉造影正常而冠状动脉扩张储备功能异常者，运动心电图试验过程中有缺血性ST段改变和左室收缩与舒张功能异常。

假阳性原因：①药物如洋地黄类、抗抑郁药、β受体阻滞药；②心脏疾患如主动脉口过度狭窄、二尖瓣脱垂、左室肥厚劳损、严重的容量负荷过重（主动脉瓣、二尖瓣反流）、心肌病、心室内传导阻滞、室上性快速心律失常、预激综合征；③自主神经功能失调、过度换气等；④代谢影响如饱食、进食葡萄糖、低血钾；⑤其他疾病如贫血、重度高血压、严重缺氧；⑥突然超负荷运动；⑦女性假阳性常见，尤其是更年期妇女。

假阴性原因：①药物如普萘洛尔、硝酸甘油；②陈旧性心肌梗死改变了ST向量或被室壁瘤抬高的ST段所掩盖；③右室肥大或右束支传导阻滞；④病变轻或病变仅发生于右冠状动脉。

运动心电图异常多见于冠状动脉阻塞较严重、冠状动脉病变范围较广的患者，且多见于较剧烈程度的运动后。患者在低负荷量运动后就过早地发作心绞痛、出现缺血性ST段压低及血压下降是最为重要的试验参数，往往提示冠状动脉多支病变，且预后不佳。预后不佳的其他指标还有：明显的ST段移位、5个或5个以上的心电图导联有缺血性改变以及运动恢复阶段缺血性改变仍持续存在（表7－4）。

2．用于评价心律失常，或用于评价抗心律失常药物的疗效及可能发生的药物中毒室性心律失常：①运动引起的的孤立性室性心律失常，对冠心病常无诊断意义；②健康人的室性早搏常起源于右室，且常因运动而消失；③冠心病患者的室性早搏常起源于左室，且常在轻微运动时发生；④在罕见情况下，运动可诱发室颤，尤其是严重冠心病患者。

表7－4　与预后不佳及冠状动脉多支病变有关的运动试验参数

室上性心律失常：①运动诱发室上性心律失常不常见，而且对缺血性心脏病无诊断意义；②运动诱发室上性心律失常多为早搏，见于4%～10%正常人及40%的心脏病患者；③持续性室上性心动过速仅发生于1%～2%的患者。

心房颤动：在运动起始阶段，慢性心房颤动的患者一般呈快速心室反应，60%～70%的总心率变化出现于运动的最初几分钟内。运动心电图试验可用于评价地高辛、β受体阻滞药、钙拮抗药等对个别患者心率迅速增加的抑制效应。药物对心室率的控制不一定会导致运动耐量明显增加，许多患者运动耐量与其基础心脏病的病程有关，而与心室率的适当控制无关。

病态窦房结综合征：一般而言，此类患者在运动负荷时心率较对照者为低，但40%～50%的患者运动时心率反应正常。

房室传导阻滞：运动诱发的一度或二度Ⅰ型房室传导阻滞可能无临床意义；运动心电图试验有助于决定患者是否需要房室顺序起搏。先天性房室传导阻滞的患者，运动引起的心率变化较低，而且有些患者出现可引起症状的快速交界性心率，这可被通用起搏器（DDD）起搏抑制；此外，运动偶尔可加重获得性房室疾病患者的房室传导阻滞。

左束支传导阻滞（LBBB）：运动诱发的ST段压低可见于大多数LBBB患者，无论ST段异常改变的程度如何，均不能作为诊断或评价预后的指标。然而，对于运动诱发的一过性左前分支传导阻滞或LBBB，无论是其出现前还是恢复后出现的缺血性ST段压低，都具有诊断意义。

右束支传导阻滞（RBBB）：RBBB患者静息时心电图常有胸前导联的T波和ST段改变。运动诱发的V1～V4导联的ST段压低可见于所有RBBB患者，无诊断意义。V5～V6导联新出现的运动诱发的ST段压低、运动耐量减低及收缩压不能适当增加等变化，有助于发现高危冠心病患者。RBBB的存在可降低运动心电图试验的敏感性。运动诱发新的RBBB相当少见，发生率约为总试验量的0．1%。

预激综合征（WPW综合征）：当WPW综合征存在时，无论旁道传导还是正常传导的搏动，均不能将ST段分析作为冠心病的诊断方法；假阳性缺血性改变很常见。运动可使20%～50%的患者δ波消失及QRS复合波恢复正常，可能表明旁道前向传导的有效不应期延长，这在A型WPW综合征中更为常见。WPW综合征患者在运动心电图试验期间极少发生心动过速，然而一旦发生心动过速，就为测定房室传导速度提供了机会。WPW综合征的存在不会导致活动耐量的下降。

3．用于筛选高危或低危患者

无症状人群：无症状中年男子异常运动心电图的发生率为5%～12%。试验异常的男子发生心绞痛、心肌梗死及死亡等心脏事件的危险性是试验正常者的9倍以上。当患者有动脉粥样硬化危险因素存在和两项或两项以上的异常运动反应时，发生心脏事件的可能性会增加。无症状女性异常运动心电图的发生率是20%～30%，一般而言，其预后价值低于男性。

有症状患者：运动耐量极好（如＞10 MET）的患者，无论冠状动脉病变的解剖程度如何，通常都有极好的预后。运动心电图试验可评价经血管造影确诊的冠状动脉狭窄的功能意义。

无症状性心肌缺血：已确诊的冠心病患者，无论运动试验时有无心绞痛发作，一旦出现运动诱发的缺血性ST段压低，均提示今后发生心脏事件的危险性增加。不同文献报道的伴或不伴心绞痛的运动心电图异常患者的预后情况差异较大，其原因可能与各自所选病例的特征不同有关。

不稳定型心绞痛：运动诱发的缺血性ST段压低或限局性胸痛，与其后发生心脏事件的高危险性有关，而无上述表现者属于低危患者亚组。

心肌梗死：心肌梗死后运动心电图试验常用于评价功能储备力和危险分层。心肌梗死后早期施行（出院前和心肌梗死2～3周）时应采取亚极量症状限制性运动。3周后可考虑施行极量症状限制性运动。

与其高危险性参数相关的因素包括：出院前不能承受低负荷运动试验；运动耐量差；运动时收缩压不能增加或收缩压下降；低运动负荷时发生心绞痛或诱发ST段下降。由于对运动心电图试验异常的患者进行了冠状动脉造影及血运重建术，疾病的自然病程被改变，运动诱发ST段改变的预后意义受到影响。现在正普遍开展出院前极量症状限制性运动试验，致使缺血性ST段压低和心绞痛的发生率增高，但此方法的安全性及评价预后的优越性尚有待于进一步研究。

4．特殊临床应用

女性：相对于男性患者而言，运动诱发ST段压低诊断女性冠心病特异性低，假阳性率高。

高血压：现已被试用于识别那些注定将发展为高血压的异常血压反应者，但合适的运动方案及异常运动反应的统一标准等均须进一步研究。在无动脉粥样硬化存在，甚至静息时心电图无明显ST段或T波改变时，重度高血压可因干扰心内膜下心肌灌注，引起运动诱发的ST段压低。

充血性心力衰竭：射血分数明显降低的患者的运动耐量差异很大，有些甚至可达正常人高峰运动量。症状主要与下列因素有关：低运动负荷时血乳酸过度增高；最大负荷时氧耗量下降；次极量和极量负荷时通气增加不均匀等。

药物：洋地黄毒苷对休息时心电图影响不明显，但可引起劳累性ST段压低及加重运动诱发的缺血性ST段改变。强心苷治疗的患者运动心电图试验时若无ST段偏移，则结果为阴性。长期应用利尿药者可造成低血钾，这可能与运动诱发的ST段压低有关。抗缺血药如硝酸酯类、β受体阻滞药或钙拮抗药等将延缓缺血性ST段压低的发生及增加运动耐量，甚至出现假阴性。肝素治疗可增加总的运动持续时间，提高心绞痛发生前及最大运动负荷时的血压与心率乘积。胺碘酮的治疗可使大约6%的QRS间期＜110ms及15%的QRS间期＞110ms的患者的QRS间期延长。

冠状动脉血运重建术：可用于危险分层、评价再狭窄，一般耐受性较好。冠状动脉旁路移植术后，运动诱发的心肌缺血及氧容量的改善程度部分取决于血管再通的程度及左室功能。当血管再通不完全时，尽管患者的运动负荷增高，但运动诱发的缺血性ST段改变可持续下降，且大约5%的血管完全再通者也持续存在运动诱发的缺血性ST段下降。在状动冠脉再通晚期（如5～10年），运动试验的诊断及预后意义大大优于早期。

经皮腔内冠状动脉成形术（PTCA）后早期（＜1个月）的异常运动心电图可继发于PTCA的结果不理想、扩张成功的冠脉储备功能受损或血运重建不完全。PTCA术后做运动心电图试验的最佳时机部分取决于手术过程的成功及获得再通的程度。PTCA术后数日内运动心电图试验常有助于制定阶段性处理方案及为随后的随访提供参考基值，但有报道说明，PTCA术后马上行运动心电图试验可导致与之相关的支架部位急性血栓形成，在没有进一步证据之前，建议谨慎决定是否在PTCA术后马上行运动心电图试验检查。对于其他无症状的患者，术后6个月的运动心电图试验有足够的时间发现其发生再狭窄及使扩张的血管获得愈合的机会。PTCA术后初次运动试验正常而6个月后变得不正常，尤其发生于低运动负荷时，通常与再狭窄有关。

心脏移植：可用于选择须进行心脏移植的终末期心力衰竭患者。移植术后运动心电图试验的结果受以下因素影响：供体心脏切除了神经，即无传出交感及副交感神经支配；排斥反应的发生及瘢痕的形成；供体与受体大小不相匹配；体循环及肺循环血管阻力；移植心脏发生冠状动脉粥样硬化等。

心脏瓣膜病：此类患者的无创性运动心电图试验的结果可为手术时机的选择提供有用的资料，且在判断患者心功能不全程度方面准确性高于仅依据症状的评价。

心脏起搏：评价起搏器安置前后心脏的变时性反应。

老年患者：由于更广泛的冠状动脉病变相应增加，老年人阳性结果发生率比年轻人高，且心脏事件的发生率也明显升高。

（八）并发症

心脏并发症：①猝死：以室颤最常见，死亡率0．5／万；②各种心律失常如早搏、心动过速、传导阻滞；③心绞痛、心肌梗死；④急性肺水肿或充血性心力衰竭；⑤高血压、低血压或休克。

非心脏并发症：①脑血管意外；②间歇性跛行；③静脉炎；④严重疲劳及头晕、乏力、心悸和一过性轻微头痛、下肢肌肉痉挛等。

（九）展望

寻找新的心电图诊断标准来提高运动心电图试验的准确性和特异性，测量方法以计算机为主，较为严格。经过时间校准后运动心电图试验的准确性提高，提示将来运动心电图试验的改进可能是通过更好的以运动时心率改变来校准ST段的压低。进而，可采用心率校准后的ST段压低指标，与其他影像学检查如运动超声心动图学相结合，来提高检查的准确性并判断心肌缺血的部位。探索ST段压低以外的心电图指标如QRS复合波的振幅、持续时间和频率，测量复极化波的持续时间和离散度。需要进一步发展计算机诊断方法，这可以更好地评价运动心电图试验结果并应用于临床。