全腔肺吻合术后的运动能力：一项纵向儿科和成人研究

目的：对于无法实现双心室循环的复杂先天性心脏病患者，Fontan姑息治疗是一种手术策略。肺下心室缺失和体循环静脉压升高会对长期生存率产生负面影响。运动能力是先天性心脏病患者总生存率和生活质量的已知预测因素。我们的目的是跟踪全腔肺连接（TCPC）后峰值摄氧量（VO2 峰值）的个体趋势，确定恶化的预测因子，并得出疾病特异性参考VO2 峰值数据集。

方法和结果：从1992年至2016年在捷克共和国接受TCPC治疗的所有患者收集的连续心肺运动试验（CPET）数据的回顾性研究。在354例TCPC患者中，288例（81.4%）患者接受了一次或多次CPET，产生786个独特的VO2峰值，用作参考数据集。206名（58.2%）患者获得纵向数据，他们在平均（标准差）8.9（5.5）年中接受了中位数（四分位间距）为3.0（2.0-5.0）次CPETs。运动能力随年龄增长呈线性下降，并不比健康同龄人快（P=0.47），但TCPC患者VO2峰值相对值降低12.6 mL/min/kg。单心室形态和肺动脉大小对运动能力动态没有显着影响。VO2峰值下降与体重指数z评分趋势呈负相关（P=0.006），女性快于男性（P=0.008）。

结论：全腔肺连接患者的运动能力显著降低。年龄相关性下降与健康人群平行，与体重指数趋势呈负相关。所提供的VO2峰参考数据集可能有助于临床医生对单个TCPC患者的运动能力损害严重性进行分级。

与健康同龄人相比，我们研究组的患者在儿童期和青春期表现出不同的运动能力动态。在6-10岁左右的随访开始时，TCPC男孩的运动能力最高，然后在整个青春期、青少年期和成年早期缓慢下降。相反，在健康的男孩中，运动能力在14到16岁之间达到峰值，因为青春期的增加是可以理解的。TCPC女孩的运动耐量在6至10岁随访开始时达到峰值，然后逐渐下降，直至第三个十年。这一趋势与健康女孩的参考数据相似，但患者的绝对值较低。Müller等人在57名儿科TCPC患者中报告了相同的发现。因此，我们建议使用疾病特异性列线图评估儿科TCPC患者的功能状态（图1和图2），因为常规使用全人群参考值可能会产生误导。

我们的数据表明，在15至30岁之间，TCPC患者的运动能力为健康同龄人的60%至70%。就绝对值而言，所有年龄组的平均VO2峰值比健康同龄组低12.6 mL/min/kg。这与已发表的横断面研究报告吻合良好，这些研究报告显示，根据年龄和性别预测，Fontan患者的有氧能力在60-72%之间。

另一方面，观察到的恶化率低于预期，仅为每年预测VO2峰值的0.39（2.20%）。之前的研究报告了其队列中不一致的恶化率。在第一项已发表的系列研究中，Nir等人报告了Fontan患者在3.5年的病程中VO2峰无明显恶化，但该队列相当小，由21例房肺连接患者和4例房室连接患者组成。VO2峰值稳定，但术后2.2-5.9年内预测仅为56-57%，表明早期手术时代的功能结局较差。在以下研究中，Giardini等人证明了每年预测的VO2峰值为2.6%时会恶化。本研究涉及一个由53例Fontan患者组成的混合队列，其中接受房室-肺动脉吻合术的患者比例高于TCPC患者。Fernandes等人证明，在3.0年的随访期间，78名TCPC患者的预测VO2峰值每年下降1.25%。最近，Egbe等人报告了71例患者在3.8年随访期间每年预测VO2峰值的1.7%恶化，其中每年预测VO2峰值的百分比下降3个百分点是5年心血管不良事件风险的预测因素。在新近发表的儿科心脏网络Fontan研究中，95例患者的预测VO2峰值每年下降0.8 （1.7）%，与我们的发现最接近。文献中报告的不同恶化率可能受随访期缩短、患者人数减少或来自不同手术时期的混合队列的影响。此外，作者通常不报告用于预测VO2峰的参考数据集，这妨碍了直接比较。当将研究与仅TCPC队列进行比较时，随访期更长且患者数量更多的队列报告的结果往往更好，约为每年1.0%或更低。我们队列中VO2峰值恶化的最强独立预测因子是女性和随访期间身体质量指数增加。Lambert等人的一项大型纵向人体测量研究也显示了身体质量指数与VO2峰斜率下降幅度更大之间的关联。

术前肺动脉的大小对观察到的运动能力下降没有显著影响。尽管Nakata指数和McGoon比对围手术期管理至关重要，但仍无法预测儿科患者和青年患者的功能结局动态。

单心室形态对VO2峰下降无显著影响。在文献中，心室形态对Fontan结局的影响仍存在争议。Atz等人证明死亡或心脏移植的风险与心室形态无关。有趣的是，在Giardini等人的工作中，手术类型和心室形态被确定为运动能力下降的预测因素。在具有潜在左心室形态和TCPC的患者中观察到运动能力下降较慢。Moon等人的结论是，右心室形态与Fontan手术后的长期生存率呈负相关，可能是由于存在进行性房室瓣反流和单心室功能恶化的趋势。我们患者组中OUES与VO2峰值的关系与Bongers等人先前发表的研究一致。VO2/WR和VE /VCO2斜率的绝对值与Bossers等人报告的值相似。这些指标与耗氧量峰值的相关性均较弱。我们的数据还显示，总体而言，氧脉搏值显著低于健康同龄人，但两个性别组中增强氧脉搏直至最大用力的能力得以保留，斜率的陡度与健康对照组无差异。如La Gerche等人先前所假设，在无明显房室瓣反流的TCPC病儿科患者和青年患者中，系统性心室的功能可能不是氧传递级联的主要限制因素。在我们的患者组中，系统性心室收缩力对VO2峰值没有显著影响，这也支持了这一假设。在整个递增负荷运动试验中，氧脉冲的保留增强进一步支持了这一论点。在Fontan患者的运动过程中，舒张充盈、心室收缩力和外周氧摄取都是综合作用的，但在进行直接有创测量之前，氧脉搏增加的真正机制尚不清楚。尽管很少，但应激超声心动图数据支持将外周氧摄取增强作为主要促进因素。另一方面，运动期间的心脏磁共振数据显示，递增仰卧位运动期间心脏指数有一定程度的增加。运动期间血红蛋白饱和度的动态变化可能会使氧脉搏动力学评估进一步复杂化。

鉴于VO2峰在TCPC患者预后中的重要性，寻找保持其运动能力的方法至关重要。在TEMPO试验中，波生坦使TCPC患者的峰值耗氧量增加2.0 mL/min/kg，而安慰剂组仅增加0.6 mL/min/kg。在双盲安慰剂对照研究中，西地那非未改善峰值耗氧量，但通过应激MRI评估时，心脏指数升高，尤其是在高强度运动中。几项研究显示，心脏康复在改善Fontan患者的运动能力和症状方面取得了可喜的结果。最近，Turquetto等人报告，在Fontan患者中，经过4个月的监督有氧运动训练后，峰值耗氧量增加了6.3 mL/min/kg。尽管在研究时我们中心未实施受控心脏康复计划，但运动医学专家定期对所有患者进行运动和闲暇时间活动的教育。在经验丰富的理疗师的监督下，将有症状的患者（NYHA> I级）转诊接受浴疗法和/或胸部理疗联合吸气肌训练（Coach2号或阈值IMT）。从幼儿开始参与学校体育和鼓励闲暇时间的体育活动应该是成年后养成健康锻炼习惯的基石。对于久坐、超重或有症状的患者，应鼓励进行心脏康复治疗和/或营养干预，以维持其运动能力。对这些患者的围手术期护理应纳入胸部理疗和呼吸肌训练。

全腔肺连接患者的运动能力显著降低，从青春期到生命的第三个十年呈线性下降。女性的下降速度更快，且不受心室形态或TCPC前肺动脉大小的显著影响。尽管绝对值较低，但仍能维持增强氧脉搏的能力，直至达到最大用力。身体质量指数增加会对VO2峰产生负面影响；因此，应鼓励所有患者进行体重管理，但女性患者需承受很大压力，以维持其运动能力。我们建议在TCPC患者中使用疾病特异性参考数据集进行耗氧量分析，因为他们的终生VO2峰值趋势与健康同龄人不同。