在心脏负荷试验中,通过心电图(ECG)和 影像学检查(超声心动图、心脏MR、放射性核素成像)在诱发心脏负荷增加的发作前后及期间监测心脏,通常以便识别可能有梗死风险的缺血区域。对于冠心病(CAD)患者,在静息状态下充足的血液供应,当心脏因运动或其他形式的负荷导致需求增加时,可能会出现供血不足。极量运动试验的目标心率通常提高至年龄预测最大心率的85%(靶心率),或直至出现症状(以先发生者为准)。
除了冠状动脉疾病患者的诊断、风险分层和监测外,心脏负荷试验还可用于:
心脏负荷试验比心导管检查创伤性更小、成本更低。负荷试验能够确定在心导管术中经冠状动脉造影发现的冠状动脉解剖异常的功能意义。由于未造成显著狭窄的冠状动脉斑块(即在负荷试验中未导致缺血)仍可能破裂并引起急性冠状动脉综合征,因此正常的负荷试验结果并不能保证将来不发生心肌梗死。
心脏负荷试验的风险包括心肌梗死和猝死,发生率可达受检患者的0.06%(1)。负荷试验有若干绝对和相对禁忌症。
心脏负荷试验的绝对禁忌症包括:
心脏负荷试验的相对禁忌症包括:
参考文献
1.Fletcher GF, Ades PA, Kligfield P, et al.Exercise standards for testing and training: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation.2013;128(8):873-934.doi:10.1161/CIR.0b013e31829b5b44
负荷试验方法学
可增加心脏负荷的方法包括:
运动
药物(药理学负荷)
患者有时必须在试验前4~6小时空腹。当双嘧达莫、腺苷或瑞加德松用于药理学负荷试验时,黄嘌呤化合物(如氨茶碱、茶碱、咖啡因)可能产生假阴性结果,因此在检查前24小时应避免使用此类物质(包括茶、咖啡、可可、巧克力、某些能量补充剂和饮料,以及含咖啡因的苏打饮料)。
运动负荷试验
药物负荷试验
药物负荷试验通常用于患者因适应不良、骨骼肌疾病、肥胖、周围动脉疾病或其他疾病而无法在活动平板上行走足够长时间以达到目标心率的情况。使用的药物包括静脉用双嘧达莫、腺苷、瑞加德松和多巴酚丁胺。
双嘧达莫增加内源性腺苷,导致冠状动脉血管扩张。它增加正常冠状动脉的血流,但不增加狭窄远端的冠状动脉血流,产生从狭窄冠状动脉“窃血”的现象,从而引起心肌灌注不平衡。大约10%到20%的患者会出现由双嘧达莫引起的缺血或其他不良反应(例如恶心、呕吐、头痛、支气管痉挛),但这些反应可以通过静脉注射氨茶碱 (2)来逆转。严重反应的发生率为<1% (2)。禁忌症包括哮喘、急性期心肌梗死(MI)、不稳定型心绞痛、严重主动脉瓣狭窄和系统性低血压(收缩压<90mmHg)。
腺苷的作用与双嘧达莫相同,但由于其在血浆中迅速降解,必须持续静脉输注给药。不良反应包括短暂性潮红、胸痛和心动过速,停止输注即可逆转这些反应。
瑞加德松是比双嘧达莫或腺苷更具选择性的腺苷受体激动剂,在诊断缺血方面不劣于两者,且不良反应更少,给药更方便。
多巴酚丁胺是一种正性肌力药、正性变时药及血管扩张剂,主要用于双嘧达莫和腺苷存在禁忌证的情况(例如,哮喘患者或二度房室传导阻滞患者),且常用于需通过超声心动图进行心脏成像的场景。对于患有严重高血压或心律失常、左心室流出道梗阻、既往多发性心肌梗死或急性心肌梗死的患者,使用多巴酚丁胺需谨慎。
负荷试验方法参考文献
1.BRUCE RA, BLACKMON JR, JONES JW, STRAIT G.EXERCISING TESTING IN ADULT NORMAL SUBJECTS AND CARDIAC PATIENTS. Pediatrics.1963;32:742-756.
2.Lette J, Tatum JL, Fraser S, et al.Safety of dipyridamole testing in 73,806 patients: the Multicenter Dipyridamole Safety Study. J Nucl Cardiol.1995;2(1):3-17.doi:10.1016/s1071-3581(05)80003-0
负荷试验诊断成像方法
有几种显像技术可以检测运动或药物负荷后的心肌缺血。
ECG
超声心动图
单光子发射计算机断层扫描(SPECT)或正电子发射断层扫描(PET)的放射性核素灌注成像
心脏MR
心电图 (ECG)
心电图几乎总是与负荷试验结合使用,以诊断冠状动脉疾病(CAD)并帮助确定预后。仅运动心电图(即不进行放射性核素成像或超声心动图)在低基础风险且静息心电图解读简便的患者中最有用,其阴性预测值可达98%至99%,但总体而言,其准确性低于运动超声心动图、放射性核素心肌灌注显像和心脏磁共振成像(1)。
诊断包括对ST段变化(反映全部心内膜下缺血)、血压变化和患者症状的评估。
冠状动脉疾病(CAD)检测的敏感性为58%至66%;特异性为61%至62%(2,3)。女性的敏感性和特异性较低,这是由于QRS电压较低、更频繁地无法达到最大运动负荷,以及与内源性或外源性雌激素相关的非特异性激素因素所致(4)。预后随ST段压低深度而恶化,尤其当≥2 mm时(5)。
超声心动图
负荷超声心动图相对便携,不使用电离辐射,且采集时间短。当由专家操作,并且患者通过运动或药物手段达到足够的心率时,负荷超声心动图的预测价值与负荷心肌放射性核素灌注显像相当,且优于单纯负荷心电图(1,6)。
典型情况下,超声心动图检查是在活动平板试验前和试验之后立即进行,或者在静脉输注多巴酚丁胺时进行。对于在停止运动后心率迅速下降的年轻或体能良好的患者,前提是未出现症状,运动至超过常规目标心率(预测最大心率的85%)是有帮助的。在获取运动后超声心动图像时,心率仍足以获得有意义的图像。
负荷超声心动图的敏感性为81%至85%,特异性为82%至85%,优于单独的负荷心电图,与放射性核素负荷灌注成像和负荷心脏磁共振相当(2、3)。
超声心动图可检测出室壁运动异常,这是冠状动脉疾病(CAD)导致的区域性缺血的表现,同时还能提供额外的血流动力学和结构信息,包括对瓣膜疾病的评估。超声心动图提供的一项特别重要的指标是左心室整体射血分数,这是冠状动脉疾病患者的重要预后指标(7)。负荷血流动力学超声心动图可考虑用于诊断特定个体的射血分数保留的心力衰竭。
核素心肌灌注显像
心脏MR
负荷试验诊断成像方法参考文献
1.Rybicki FJ, Udelson JE, Peacock WF, et al.2015 ACR/ACC/AHA/AATS/ACEP/ASNC/NASCI/SAEM/SCCT/SCMR/SCPC/SNMMI/STR/STS Appropriate Utilization of Cardiovascular Imaging in Emergency Department Patients With Chest Pain: A Joint Document of the American College of Radiology Appropriateness Criteria Committee and the American College of Cardiology Appropriate Use Criteria Task Force. J Am Coll Cardiol.2016;67(7):853-879.doi:10.1016/j.jacc.2015.09.011
2.Joshi PH, de Lemos JA.Diagnosis and Management of Stable Angina: A Review. JAMA.2021;325(17):1765-1778.doi:10.1001/jama.2021.1527
3.Sonaglioni A, Polymeropoulos A, Baravelli M, Nicolosi GL, Lombardo M, Biondi-Zoccai G.Diagnostic Accuracy of Exercise Stress Testing, Stress Echocardiography, Myocardial Scintigraphy, and Cardiac Magnetic Resonance for Obstructive Coronary Artery Disease: Systematic Reviews and Meta-Analyses of 104 Studies Published from 1990 to 2025. J Clin Med.2025;14(17):6238.doi:10.3390/jcm14176238
4.McSweeney JC, Rosenfeld AG, Abel WM, et al.Preventing and Experiencing Ischemic Heart Disease as a Woman: State of the Science: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation.2016;133(13):1302-1331.doi:10.1161/CIR.0000000000000381
5.Kaul P, Fu Y, Chang WC, et al.Prognostic value of ST segment depression in acute coronary syndromes: insights from PARAGON-A applied to GUSTO-IIb.PARAGON-A and GUSTO IIb Investigators.Platelet IIb/IIIa Antagonism for the Reduction of Acute Global Organization Network. J Am Coll Cardiol.2001;38(1):64-71.doi:10.1016/s0735-1097(01)01307-9
6.Pellikka PA, Arruda-Olson A, Chaudhry FA, et al.Guidelines for Performance, Interpretation, and Application of Stress Echocardiography in Ischemic Heart Disease: From the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr.2020;33(1):1-41.e8.doi:10.1016/j.echo.2019.07.001
7.Virani SS, Newby LK, Arnold SV, et al.2023 AHA/ACC/ACCP/ASPC/NLA/PCNA Guideline for the Management of Patients With Chronic Coronary Disease: A Report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation.2023;148(9):e9-e119.doi:10.1161/CIR.0000000000001168
8.Parker MW, Iskandar A, Limone B, et al.Diagnostic accuracy of cardiac positron emission tomography versus single photon emission computed tomography for coronary artery disease: a bivariate meta-analysis. Circ Cardiovasc Imaging.2012;5(6):700-707.doi:10.1161/CIRCIMAGING.112.978270
9.Patel AR, Salerno M, Kwong RY, Singh A, Heydari B, Kramer CM.Stress Cardiac Magnetic Resonance Myocardial Perfusion Imaging: JACC Review Topic of the Week. J Am Coll Cardiol.2021;78(16):1655-1668.doi:10.1016/j.jacc.2021.08.022



