《International Journal of Cardiology》：Determinants of changes in peak oxygen consumption in patients with new-onset heart failure
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本研究聚焦新发射血分数降低型心衰（HFrEF）患者，探讨经指南指导的药物治疗（GDMT）及物理训练12周后，其核心功能指标——峰值摄氧量（pVO2）改善的决定因素。结果表明，NT-proBNP与体重指数（BMI）的降低以及左心房收缩末期容积指数（LAESVi）的增加均与pVO2改善独立相关。该发现为优化早期心衰管理策略提供了关键的临床与机制洞见。
心力衰竭是一种严重威胁全球公众健康的心脏疾病，其中射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）尤为常见，具有高发病率和高死亡率。尽管治疗方法在不断进步，但HFrEF患者的预后风险仍然显著。在这类患者中，峰值摄氧量（pVO2， 即心肺运动测试中测得的身体每分钟每公斤体重所能利用的最大氧气量）是一个强大的预后预测指标，不仅能反映患者的功能容量，也是评估治疗反应的重要客观终点。然而，一个关键的科学问题悬而未决：在实施指南推荐的综合性治疗（包括药物和运动训练）后，究竟是哪些具体的临床、治疗或心脏结构功能指标的变化，最能有效地推动患者运动能力的提升？理解这些决定因素，对于优化治疗策略、实现精准医疗至关重要。因此，研究人员开展了一项针对新发HFrEF患者的前瞻性队列研究，旨在探寻影响pVO2变化的关键因素。该研究于2023年发表在《International Journal of Cardiology》杂志上。
为了回答上述问题，研究人员从2022年12月至2023年9月，连续招募了新诊断的HFrEF患者。所有入组患者均接受了至少12周的指南指导的药物治疗（GDMT，包括β-受体阻滞剂、肾素-血管紧张素系统抑制剂/血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂、盐皮质激素受体拮抗剂、钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂等）、结构化体能训练和疾病教育。研究团队在基线时和12周后，系统地收集了每位患者的心肺运动测试（CPET）数据、用药情况、心脏超声（超声心动图）参数和临床数据，并采用统计学模型分析这些变量与pVO2变化的关联。
主要技术方法包括：
- 1.
心肺运动测试（CPET）：使用固定自行车（cycle ergometer）进行，通过代谢车（metabolic cart）测量气体交换，以精确计算峰值摄氧量（pVO2）。
- 2.
经胸超声心动图（TTE）：使用便携式超声系统评估心脏结构与功能，关键指标包括左心室射血分数（LVEF）、左心房收缩末期容积指数（LAESVi）等。
- 3.
生物标志物分析：测量血液中的N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）水平，作为反映心脏压力和负荷的生物标志物。
- 4.
统计分析：使用单变量和多变量线性回归分析，探究各类临床、超声和治疗变量与pVO2变化之间的关联，并构建模型解释其变异性。
研究结果
3.1. 患者特征
研究最终纳入了48名完成了基线和随访评估的患者。患者中位年龄为73岁，女性占20.8%。基线时平均左心室射血分数（LVEF）为30%，平均pVO2为18.1 mL/min/kg。
3.2. 与基线pVO2相关的基线特征
多变量分析显示，男性性别和较高的收缩压与较高的基线pVO2相关，而较高的纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级则与较低的基线pVO2相关。
3.3. 12周心衰管理后的改善
经过12周的GDMT和物理训练干预后，患者的pVO2显著提高了2.2 mL/min/kg，LVEF从30%改善至44%。同时，静息心率、NT-proBNP水平和收缩压也出现了显著下降。
3.4. 单变量分析
单变量分析发现，年龄增长与pVO2改善呈负相关。左心房收缩末期容积指数（LAESVi）的增加以及启动钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂（SGLT2i）治疗与pVO2改善呈正相关。此外，NT-proBNP水平的降低和体重指数（BMI）的下降也与pVO2改善存在关联趋势。
3.5. 多变量分析
在多变量分析模型中，研究人员识别出了几个与pVO2变化独立相关的预测因子。NT-proBNP水平的降低、体重指数（BMI）的下降以及左心房收缩末期容积指数（LAESVi）的增加均与pVO2的显著改善独立相关。同时，年龄增长仍然是pVO2改善的不利因素。值得注意的是，在单变量分析中显示出强关联的SGLT2i启动，在多变量模型中未保持统计学显著性，提示其作用可能通过其他变量（如NT-proBNP降低或BMI下降）间接介导。该多变量模型共解释了pVO2变化中56%的变异。
结论与讨论
这项研究表明，对于新发HFrEF患者，早期、综合性的指南指导治疗能显著改善其心肺功能和心脏结构。研究最重要的发现是，NT-proBNP的降低、BMI的下降以及LAESVi的增加是峰值摄氧量（pVO2）改善的独立预测因子。这些发现具有多重重要意义。
首先，NT-proBNP作为心脏壁应力和神经激素激活的标志物，其下降反映了治疗带来的有利的血流动力学改善和心室负荷减轻，这与外周氧输送和利用效率的提升直接相关。其次，BMI的下降可能综合反映了体液超负荷的减轻（即“去充血”）和/或实际体重的减少，这两者都能降低心脏工作负荷，从而改善运动耐力。第三，LAESVi的增加这一发现看似有悖直觉，但研究者认为这可能反映了疾病早期阶段左心房的一种适应性、代偿性的功能储备改善，而非不良重构的标志。在基线左心房容积仅轻度增大的患者中，容积的适度增加可能与更好的充盈和每搏输出量储备有关，从而支持运动能力的提升。最后，虽然SGLT2i在多变量模型中未作为独立因子保留，但其在单变量分析中的强关联性，结合大量既往研究证据，强烈支持早期启动SGLT2i治疗对改善HFrEF患者功能容量的潜在核心作用。其机制可能涉及改善心肌能量代谢、减轻心肌纤维化、促进外周肌肉适应等多重途径。
总之，该研究揭示了早期HFrEF患者功能恢复的多因素性，强调了降低心脏负荷（通过NT-proBNP和BMI反映）和优化心脏结构功能（可能通过LAESVi等指标反映） 对于提升患者运动能力和预后的重要性。这些结果为临床医生优化新发HFrEF患者的个体化治疗策略提供了重要的实证依据和新的思考维度，即治疗目标不仅在于改善心脏泵血功能（LVEF），还应积极关注并干预那些直接影响患者生活质量和预后的功能容量指标及其决定因素。未来的研究需要在更大样本和更长的随访期中验证这些关联，并进一步阐明其背后的生物学机制。
