心肺運動試驗（CPET）

通過同步檢測靜息、運動及恢復期的耗氧量VO?、二氧化碳產生量VCO?、通氣量與心率等指標，綜合評估呼吸、心血管、神經及骨骼肌系統對運動的整體反應，客觀評價心肺功能儲備與受損程度，是判斷心肺功能最準確的檢查之一。

主要用途

· 評估治療效果與預后

· 制定個性化運動處方

· 篩查手術及麻醉風險

· 鑒別心源性或肺源性呼吸困難

· 評估心臟移植指征

· 運動員能力評價與訓練指導

CPET簡介

遞增運動負荷：運動負荷漸進式遞增，直到力竭。

Wasserman 9 Panel Plot

核心指標

1.運動功能指標

· peakVO?：最大耗氧量

· VO?R：VO?儲備

· HRR：心率儲備

· MET：代謝當量

· VO?/HR：氧脈搏

· VE/VCO? slope：VE/VCO?斜率

· OUES：氧攝取效率斜率

· VT：通氣閾

· VT1：個體乳酸閾值，表示有氧能力的“安全上限"

· VT2：無氧閾，極限臨界點

2.通氣指標

· BR：呼吸儲備

· MVV：最大自主通氣量

· TV：潮氣量

· Rf：呼吸頻率

· VE：分鐘通氣量

3.氣體交換指標

· VE/VO?：氧通氣當量

· VE/VCO?：二氧化碳通氣當量

應用舉例

1.冠心病

VO?/HR及VO?：評估運動性心肌缺血最有價值的指標。

VO?/HR與VO?曲線隨著負荷功率的遞增，出現遞增減少、不變或下降的非線性變化。

【參考文獻】Belardinelli R, Lacalaprice F, Carle F, et al. Exercise-induced myocardial ischaemia detected by cardiopulmonary exercise testing[J]. Eur Heart J, 2003, 24(14):1304-1313.

2.慢性心力衰竭（CHF）

CPET被認為是評估CHF患者運動耐量的“金標準"，對CHF患者的預后評估有重要意義。

peakVO?：<14 ml/min/kg 或 <預測值的50%提示CHF患者預后不良。

VE/VCO?斜率：≥43是判斷存在心力衰竭的理想切點值。

【參考文獻】Arena R, Myers J, Abella J, et al. Defining the optimal prognostic window for cardiopulmonary exercise testing in patients with heart failure[J]. Circ Heart Fail, 2010, 3(3):405-411.

· PetO?：潮氣末氧分壓

· PetCO?：潮氣末二氧化碳分壓

臨床應用

1. 肥厚型心肌?。℉CM）

CPET對疑似或確診HCM患者的危險分層和預后評估有良好實用性。

peakVO?：HCM患者只有1.5%能達到預期VO?max。

【參考文獻】Sharma S, Elliott PM, Whyte G, et al. Utility of metabolic exercise testing in distinguishing hypertrophic cardiomyopathy from physiologic left ventricular hypertrophy in athletes[J]. J Am Coll Cardiol, 2000, 36(3):864-870.

2.肺動脈高壓（PAH）

臨床上，肺血管疾病的常用指標平均肺動脈壓（mPAP）有嚴重的滯后性。當靜息狀態下的mPAP水平升高超過50%時，才會引起癥狀。

VE/VCO?斜率 > 41，且PetCO?下降。

【參考文獻】Lim HS & Theodosiou. Exercise ventilatory parameters for the diagnosis of reactive pulmonary hypertension in patients with heart failure[J]. Journal of Cardiac Failure, 2014, 20(9):650-657.

3.慢阻肺（COPD）

CPET指標用于COPD患者呼吸困難原因的鑒別、藥物治療的指導、術前風險的評估、心血管疾病合并癥的評估、預后的評估。

peakVO?：明顯降低

VE/VCO?斜率：明顯升高

【參考文獻】Behnia and Sietsema. Utility of Cardiopulmonary Exercise Testing in Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Review[J]. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease, 2023:18 2895-2910.

運動處方制定

CPET是個體化運動處方的金標準。

【參考文獻】

[1]Qinqin He, Liwei Ji, Yanyan Wang, Yarong Zhang, Haiyan Wang, Junyan Wang, Qing Zhu, Maodi Xie, Wei Ou, Jun Liu, Kuo Tang, Kening Lu, Qingmei Liu, Jian Zhou, Rui Zhao, Xintian Cai, Nanfang Li, Yang Cao, Tao Li, Acetate enables metabolic fitness and cognitive performance during sleep disruption, Cell Metabolism (IF 29.0)), 2024,ISSN 1550-4131.

[2]Zijun Chen,… , Yixiao Luo, Yingjie Zhu, GLP-1R–positive neurons in the lateral septum mediate the anorectic and weight-lowering effects of liraglutide in mice, J Clin Invest (IF 19.456). 2024;134(17):e178239. 

[3]Wu N, Yin A, Yu X, et al. Exclusive Breastfeeding Drives AMPK‐Dependent Thermogenic Memory in BAT and Promotes Long‐Term Metabolic Benefits in Offspring[J]. Advanced Science (IF 14.1), 2025: e08956.

[4]Xu Y, Jiang J, Li T, et al. Alginate oligosaccharides prevent and treat obesity by promoting brown fat thermogenesis rather than regulating gut microbiota[J]. Journal of Advanced Research, 2025.（IF 13.0)

[5] Liu K, Chen S, Cao M, et al. Salecan improves diet-induced obesity and hepatic steatosis by regulating citrate cycle intermediates[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2026: 152496.

[6] Chen J W, Liu M H, Yang Z D, et al. Erchen Decoction Promotes Inguinal White Adipose Tissue Browning via the M2 Macrophage–Sympathetic Axis to Ameliorate Obesity in Mice[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2026: 121651.

[7] Li X, Zhao Y, Liao A, et al. Fermented wheat germ attenuates metabolic dysregulation in offspring induced by maternal high-fat diet: insights from multi-omics analyses[J]. Food Bioscience, 2026: 108774.

[8]Su D, Jiang T, Song Y, et al. Identification of a distal enhancer of Ucp1 essential for thermogenesis and mitochondrial function in brown fat[J]. Communications Biology, 2025, 8(1): 31.

[9]Gao Y, Zhang J, Cao M, et al. MDPAO1 Peptide from Human Milk Enhances Brown Adipose Tissue Thermogenesis and Mitigates Obesity[J]. Molecular and Cellular Endocrinology, 2024: 112443.

[10]Zhang J, Li S, Cheng X, et al. Graphene-Based Far-Infrared Therapy Promotes Adipose Tissue Thermogenesis and UCP1 Activation to Combat Obesity in Mice[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2025, 26(5): 2225