Oulun yliopisto/OYS
Sisätautien klinikka
2.3.2006
Piira Olli-Pekka


KLIININEN RASITUSKOE: MENETELMÄT, INDIKAATIOT JA TULKINTA

Kliininen rasituskoe on yksi yleisimmistä ei-kajoavista sydänsairauksien tutkimusmenetelmistä. Vuosikymmenien kuluessa tutkimusmenetelmä on kehittynyt monipuoliseksi lääkärin apuvälineeksi. Lisäämällä tutkimukseen esimerkiksi ultraäänen tai isotooppitutkimuksen sen luotettavuus paranee entisestään, mutta hyvillä esitiedoilla väestön sairastavuudesta, yksilön riskitekijöistä ja löydöksistä pelkällä rasituskokeellakin saadaan luotettava tilannearvio tutkittavan sydän- ja verenkierron tilasta ja ennusteesta. Tutkimukseen ja yleisesti kohteena olevan väestöön liittyy morbiditeettiä (sydäninfarkteja ja kuolemia 1:2500 riippuen tutkimuspopulaatiosta) joten varotoimenpiteet on tunnettava.

Kotimainen kliinisen rasituskokeen suositus on vuodelta 1994 ja kansainvälisistä ACC/AHA:n suosituksen päivitys vuodelta 2002.

Menetelmät

Rasittaessa pyritään pitämään mahdollisimman tasainen vauhti työtehon vakioimiseksi. Rasituksen aikana mitataan verenkierron suureista verenpainetta, pulssin käyttäytymistä ja tietysti moderneissa laitteissa on jatkuva 12-kanavainen ekg-analysointi sydämen sähköistä aktiviteettia rekisteröimään. Hengityselimistä saadaan tarkempaa analyysia jos tutkimukseen liitetään PEF, oksimetri tai muita keuhkofunktiotutkimuksia.

Suomessa on vakiintunut yleisimmäksi rasitusmenetelmäksi kuntopyörä, johon voidaan säätää vastus halutun rasitusohjelman protokollan mukaisesti. Ohjelmista yleisimmin käytetyt ovat lähtökuorma 10-60 W johon lisätään minuutin välein 10-20W. Kyseisen ramppityyppisen ohjelman lisäksi usein käytetään rappuohjelmia, joissa alkuvastuksen 25-50W verran lisätään 3 minuutin välein. Joissakin suosituksissa rappuohjelmaa suositellaan diagnostiikkaan ja ramppiohjelmaa seurantaan, koska edelliseen liittyy mahdollisuus sopeutua pitemmän aikaa kullekin rasitustasolla vastaten enemmän normaalielämää. Tavoitteena on rasituksen maksimaalisuus.

Maailmalla suositumpi rasitusmuoto on kävelymatto, joka vaikuttaa erilailla kokonaishapenkulutukseen ja toisaalta myös suhteellinen hapenkulutus painokiloa kohti vaihtelee. Kävelymaton etuna on iso kuormitusalue, mutta haittana riippuvuus kehon painosta ja kävelytyylistä sekä oheismittaukset.

Vapaa kävelyrasitus on yksi rasituksen mahdollisuus lähinnä huonokuntoisille potilaille jossa he kävelevät käytävää tai portaita edestakaisin 6 minuutin ajan. Käsikammella puolestaan tutkittava pyörittää vakionopeudella ergometria, jonka kuormat ovat yleensä puolet jaloilla tehtävästä rasituksesta. Käsikammella EKG:n laatu ja RR-arvot heittelevät enemmän. Joskus rasituskoe voidaan tehdä myös makuulta polkupyöräergometriana, jolloin oheismittauksissa on vähemmän häiriöitä. Uusimmat holter-nauhurit ovat jopa 12-kanavaisia joten niiden antamaa informaatiota voidaan myös hyödyntää diagnostiikassa. Lääkkeellinen eli farmakologinen rasitus tehdään yleisimmin disopyridamolilla, dopamiinilla tai dobutamiinilla.

Kliininen rasituskoe ultraäänitutkimuksella höystettynä lepotilanteessa tuo lisätietoa sydämen rakenteista kuten lokeristojen koosta ja läppäsysteemeistä. Rasituksen aikana ja välittömästi heti rasituksen jälkeen tehty ultraääni antaa tietoa seinämäliikehäiriöistä, mitraalivuodosta ja iskutilavuuden muutoksista.

Isotoopilla varustettuna tutkimusta kutsutaan sydänperfuusiotutkimukseksi. Radioaktiivisilla merkkiaineita (yleisimmin tallium tai teknetium) ruiskutetaan rasituksen jälkeen laskimoon ja gammakameralla seurataan perfuusiota sydämeen. Sepelvaltimoiden iskemiaan tai infarktaatioon sopivat muutokset voidaan osoittaa varsin luotettavasti ja lisäksi teknetium-kuvauksella saadaan tietoa vasemman kammion funktiosta (ejektiofraktio). Säderasitus on ongelma potilaalle ja henkilökunnalle.

Indikaatiot

Yleisin käyttöaihe on kansansairautemme sepelvaltimotaudin osoittaminen, poissulku tai sen vaikeusasteen luokittelu hoitolinjauksia varten. Rintatuntemusten erotusdiagnostiikkaassa se on myös hyvä.

Erilaisista rasitustilanteeseen liittyvistä oireista saadaan kohtalaisen luotettava tilannearvio. Rasitukseen liittyvät rytmihäiriö- ja hengenahdistustuntemukset ovat myös yleisiä aiheita, mutta harvemmin ovat esimerkiksi alaraajojen väsyminen, pohjekipu (ASO) tai rasitushuimaus. Preoperatiivinen sydän- ja keuhkosairauksien operaatiokelpoisuus, sosiaaliset etuisuudet (eläkepäätökset, työkyky) ja kuntoutusarviot ovat myös aiheita. Tietyissä ammateissa vaaditaan kliinistä rasituskokeen tekoa. Riskiryhmien seulonnasta voi olla hyötyä, mutta terveen väestön seulonnasta hyödystä ei näyttöä. Rasituskokeella voi olla myös henkistä apua vähentämällä tutkittavan epävarmuutta rasitustilanteeseen.

ACC/AHA on luokitellut rasituskokeen obstruktiivisen sepelvaltimotaudin diagnostiikassa luokkaan I aikuispotilaat (myös RBBB ja <1mm st-lasku lepo-ekg:ssa) joilla on kohtalainen ennakkotodennäköisyys sukupuolen, iän ja oireiden perusteella. Luokassa IIa on vasospastinen AP ja luokassa IIb korkean ennakkotodennäköisyys potilas tai matala ennakkotodennäköisyys iän, oireiden ja sukupuolen perusteella. Digoksiinin käyttäjät ja alle 1mm lepo st-laskut tai LVH-löydöksiset kuuluvat ryhmään IIb. Luokassa III ovat seuraavat löydökset; WPW, tahdistinrytmi, >1mm lepo st-lasku, LBBB sekä olemassa oleva CAD:n iskemian ja riskiarvioon sitä voidaan käyttää.

ACC/AHA:n mukaan riskin ja ennusteen arviossa oireiset potilaat tai aiemmin todetun CAD:n perusteella luokkaan I sisältäen RBBB- ja alle 1mm lepo ekg:n ST-muutokset omaavat potilaat. Kliinisen tilanteen merkittävän muutoksen, matalan riskin UAP 8-12h kohdalla (jos heillä ei ole akuutin iskemian) tai vajaatoiminnan löydöksiä (evidenssi B) ja intermediate-tason (10-90% ennakkotodenäköisyys) 2-3 vrk kohdalla vastaavin löydöksin (evidenssi B) kuuluvat samaan luokkaan. Luokassa IIa on intermediate-tason tilanne jossa lyhyen aikavälin riskitekijät ovat normaalit 6-12h kohdalla (evidenssi B). IIb:n kuuluvat ne joilla on poikkeava lepo-ekg (WPW, tahdistinrytmi, >1mm st-muutos lepo-ekg:ssa, LBBB) tai stabiili kliininen AP-tilanne. Luokkaan III kuuluu korkean riskin UAP (evidenssi C), odotettu loppuelämän ennuste huono ja revaskularisaatioehdokkaat.

Sydäninfarktin jälkeen ACC/AHA arvioi luokkaan I ennen kotiutusta tapahtuvan ennusteen määrityksen, liikkumisohjeet ja lääkehoidon arvion (submaksimaalisesti 4-6 vrk). Jos edellistä ei ole tehty, suositellaan oirerajoitteisena kotiutuksen jälkeen 14-21 vrk. Jos rasituskoe tehtiin submaksimaalisesti hoitojaksolla, jatkossa olisi aiheellinen myöhäinen oirerajoitteinen koe 3-6 viikon kohdalla. Luokassa IIa ovat revaskularisoidut toimenpiteen jälkeiseen kuntoutusarviossa kotiutuksen jälkeen. Luokassa IIb ovat epänormaalin lepo-ekg:n omaavat kts edellä. Luokassa III ovat potilaat joilla loppuelämän ennuste muun taudin takia on huono tai potilaat jotka ovat menossa revaskularisaatioon, inkompensaatiossa olevat AMI-potilaat, arytmiat tai non-kardiaaliset syyt jotka estävät liikkumisen (evidenssi C).

Naisilla ongelmana ovat erilainen rasitus- ja sepelvaltimofysiologia, habitus ja erilainen CAD:n prevalenssi. Rasittaessa tutkimuksen jäädessä submaksimaaliseksi voi kokeilla farmakologista rasitusta. Rasituskokeen jälkeisen CAD:n arvion mukaan tarvitaan mahdollisesti vielä rasituskuvantamintutkimuksen joita usein voidaan harkita myös ensivaiheen tutkimuksena.

Läppävikojen osalta ACC/AHA luokittelee luokkaan I kroonisen aorttavuotopotilaan toiminnallisen kapasiteetin ja oirevasteen arvion. Luokassa IIa ovat aortaläppävuotopotilaat ennen liikuntaharrastuksen aloittamista tai oireeton/vähäoireinen potilas huonolla LV-funktiolla. Luokassa IIb on läppäpotilaan rasituksen siedon arvio. Luokassa III ovat poikkeava lepo-ekg:t (WPW, tahdistinrytmi, yli 1 mm st-lasku, LBBB)

ACC/AHA arvioi ennen ja jälkeen revaskularisaation luokkaan I iskemian näyttö ennen revaskularisaatiota tai oireitten palatessa toimenpiteen jälkeen. IIa revaskularisaation jälkeinen kuntoutusarvio. Luokkassa IIb on restenoosin hakeminen oireettomilta korkean riskin potilailta 12 kk sisään PCI:stä sekä säännöllinen korkean riskin potilaitten rasituskoeseuranta. Luokkaan III kuuluvat iskemian lokalisaatioon pyrkiminen ja ilman erityistä syytä tapahtuva oireettomien revaskularisaatiopotilaitten rutiiniseuranta.

Rytmihäiriöiden suhteen luokassa I on tahdistimen sykkeen adaptaation säätäminen. Lisäksi evidenssi C:llä on kongenitaalisen täydellisen AV-blokki-potilaan fyysisen liikkumisen arvio. IIa luokassa ovat liikkumisen liittyvät arytmiat sekä arytmiahoitojen (lääke, kirurginen tai ablaatio) jälkiarvio. Luokassa IIb on keski-ikäisten potilaitten ektooppisten lisälyöntien tutkiminen ilman epäilyä CAD:sta. Nuorten potilaitten pidentynyt AV-väli, wenckhebach, BBB tai ektooppisia lisälyöntejä ennen liikuntaharrastuksen aloittamista noteerataan evidenssillä C. Luokassa III on nuorten potilaitten ektooppisen isoloidun lisälyönnin rutiiniselvittely.


Oireettomien ei-tiedossa olevan sepelvaltimotaudin seulonnan ACC/AHA arvioi seuraavasti; luokkaan I:ssa ei ole indikaatioita. Luokassa IIa ovat oireettomat liikuntaa harrastamaan alkavat diabeetikot evidenssillä C. Luokkaan IIb kuuluvat korkean riskin potilaitten riskiarvio miehellä yli 45-v ja naisilla yli 55v ennen liikunnan aloittamista, ammattiin liittyvät asiat ja muitten tautien esim ASO-tautiin liittyvän CAD riskin takia. Luokassa III on rutiiniselonta terveille naisilla ja miehille.


Kontra-indikaatiot

Akuuttien sairauksien kohdanneen potilaan kohdalla pitää aina miettiä voidaanko tutkimusta tehdä turvallisesti (akuutti sydän- tai keuhkotapahtuma, akuutti infektiosairaus, DAV 2-3 tai hoitamaton vaarallinen rytmihäiriö, metaboolinen sairaus inkompensaatiossa).

Suhteelliset vasta-aiheet joissa kuitenkin hyöty voi olla riskiä suurempi ovat vasemman päärungon tauti, kohtalainen läppästenoosi, vaikea korkea verenpaine (>200/110), elektrolyyttien epätasapaino, taky- ja bradykardiat, HOCM, henkinen tai fyysinen este suoritukselle tai ylemmän asteen AV-katkos.

Tulkinta

Lääkehoito voi muuttaa tuloksen tulkintaa toivotusti esimerkiksi vähentämällä rasituksen aiheuttamaa arytmiataipumusta tai sitten ei-toivotusti huonontamalla diagnostista osuvuutta. Ennen diagnostista testiä tulkintaan vaikuttavat lääkeaineet tulee olla tauolla 3-5 puoliintumisaikaa. Tähän kuuluvat ennen kaikkea beetasalpaajat, kalkkisalpaajat, nitrotuotteet ja digoksiini. Ennen testiä lääkitysten lopettamisen yhteydessä pitää muistaa mahdollinen rebound-ilmiö mm beetasalpaajilla, minkä estoon asteittainen lääkityksen purku toimii hyvin.

Patologisena ST-tason muutoksena pidetään yli 1mm laskua, jonka suomalainen suositus on luokitellut myös hitaasti nousevana patologiseksi. ST-tason muutos mitataan J-piste + 80ms ja yli 130 pulssilla J-piste + 60ms. Mistään ST-tason muutoksesta ei voida tarkasti päätellä sepelvaltimoahtauman sijaintia. Vaakasuorana tai alaspäin viettävänä sekä isona muutoksena useammassa kytkennässä vähäisemmällä kuormalla viittaa monensuonen sepelvaltimotautiin.

Myös ST-nousu on patologinen, mutta harvinaisena ja Q-aalto kytkennässä voi olla heijasteinen muutos arpialueen iskeemisena st-laskuna. Ilman Q-aaltoa ST-nousu voi johtua suonen spasmista tai kriittisestä leesiosta

Ennakkotodennäköisyys
Rintatuntemus luokitellaan tyypilliseksi, atyyppiseksi ja ei-angiaaliseksi. Luokittelu on tärkeä koska se ohjaa diagnostiikkaa. Tyypillinen AP on retrosternaalinen klassinen tuntemus laadultaan ja kestoltaan ja se provosoituu fyysisessä tai emotionaalisessa rasituksessa sekä nitro ja lepo siihen tyypillisesti auttavat. Kaksi yllä olevista oireista luokittelee epätyypillisiksi ja vähintään yksi oireisto luokittelee ei-kardiaaliseksi.

Sepelvaltimotaudin ennakkotodennäköisyys oireisille potilailla huomioiden ikä ja sukupuoli

Bayesin teoreeman mukaan tulos on oikea positiivinen jos angiografiassa todetaan tauti ja toisaalta oikea negatiivinen jos tautia ei todeta sekä vääriä angiografian ollessa normaali positiivisella rasituskokeella ja angiografisen taudin yhteydessä negatiivinen rasituskoe. Bayesin kuuluisan teoreeman mukaan väärien positiivisten määrä on kääntäen verrannollinen ja väärien negatiivisten tulosten määrä suoraan verrannollinen sepelvaltimotaudin esiintyvyyteen tutkittavassa populaatiossa.

Sepelvaltimotaudin funktionaaliset testit (modifioitu ESC:n suosituksesta)

rasituskoe isotooppirasitus rasitusecho
sensitiivisyys 50-80% 65-90% 65-90%
spesifisyys 80-95% 90-95% 90-95%
paras dg:ssa monensuonent. yhdensuonent. monen- tai yhdensuonentauti
CAD sijainti 80% LAD:ssa ei vaikutusta 60% RCA:ssa
epänorm ST-taso vaikeuksia tulkita ei vaikutusta ei vaikutusta

Vähäinen nousu (10-30 mmHg) tai jopa systolisen verenpaineen lasku viittaavat monensuonen sepelvaltimotautiin. Diastolinen paine ei juurikaan nouse, mutta yli 130 mmHg arvo on hypertensiivinen. Yli 240 mmHg:n systolinen paine viittaa hypertensiivisenä reaktiona verenpainetautiin.

Maksimisyke vähenee iän myötä. Rasituskokeessa on tarkoituksena päästä tasolle 85-90% ikää vastaavasta maksimisykkeestä jolloin suositusten mukaan ollaan diagnostisella tasolla. Huono sykkeen nousu johtuu usein sympaattista reaktiota jarruttavista lääkityksistä ja jos siitä ei ole kyse puhutaan inotrooppisesta inkompetenssista.

Sykepainetulolla tarkoitetaan systolisen maksimipaine kerrottuna maksimipulssilla jaettuna sadalla. Tämä numeerinen arvon ollessa alle 150 on näyttöä huonosta ennusteesta ja toisaalta sen ollessa yli 300 on ennuste hyvä.

R nousee yleensä rasittaessa submaksimaaliselle tasolla n 130/min jonka jälkeen laskee normaaliksi. Ei ole diagnostista merkitystä ST/HR-suhde ei ole parempi kuin pelkkä ST-tason analysointi, mutta voi olla hyötyä epäselvissä tapauksissa etenkin korkealla pulssitasolla


Metaboolinen ekvivalentti (MET) on yksikkö joka kuvaa perusaineenvaihduntaa istuma-asennossa levossa ja on kaikilla n 3,5ml/kg/min. Paino tietämällä voidaan laskea joka rasitustasolla aineenvaihdunnan kerrannainen. Infarktin jälkeen alle 5 MET viittaa huonoon ennusteeseen ja toisaalta yli 7 hyvään ennusteeseen.

Kammioperäiset rytmihäiriöt ovat yleisimpiä heti rasituksen jälkeen vagotonuksen ja rasituksen aiheuttaman sympaattisen aktivaation vallitessa. Yleensä hyvälaatuiset kammiolisälyönnit häviävät rasittaessa ja lisääntyessä voivat viitata orgaaniseen sydänvikaan. Eteisperäiset rytmihäiriöt kuten eteisvärinä voivat joskus provosoitua rasittaessa. WPW-oireyhtymässä delta-aallon häviäminen on merkki vähäisemmästä kammiovärinän riskista eteisvärinän yhteydessä. LQT-oireyhtymä voidaan diagnosoida rasituskokeella (QT-aika pitenee rasittaessa). Joskus ilmaantuu LBBB rasituksen yhteydessä häviten pulssin laskiessa, jolloin puhutaan sykeriippuvaisesta LBBB:sta. Proarytmiavaikutusta voidaan arvioda myös kliinisellä rasituskokeella. Käytännössä se yleisimmin tehdään ryhmän IC-lääkeaineitten (flekainidi, propafenoni) käyttöön oton jälkeen. Poikkeava tulos on 1:1 eteistakykardian ilmaantuminen leveällä kompleksilla (QRS leveää yli 50 %).

Joissakin tutkimuksissa on havaittu ainoastaan heti lepovaiheessa ilmaantuvien st-tason laskujen merkitsevän iskemialöydöstä yhtä tarkasti kuin rasituksen aikainenkin. Myös huono rasituksen jälkeinen pulssin lasku voi merkitä myös huonoa ennustetta Rasituksessa ilmaantuvan dyspean on huomattu 17 991 potilaan aineistossa lisäävän kardiologista ja yleensä kuolleisuutta.Huonon rasituksensieto on suomalaisessa tutkimuksessa huomattu tärkeäksi ennusteelliseksi tekijäksi. Eräässä tutkimuksessa jokainen lisäminuutti AP-potilaalla rasituskokeessa vähensi sydäninfarktin ja kuoleman vaaraa 23 %. Tietenkin muut tekijät kuten liikalihominen ja masennus voivat aiheuttaa suorituskyvyn alenemista. GISSI-2 aineistossa kuolleisuus oli korkea niillä jotka eivät voineet rasittaa itseään.

Varhaisrasituksen käyttö sydäninfarktin jälkeen on vähentynyt uusien kajoaviin sepelvaltimotutkimuksiin puoltavien hoitosuositusten tultua käytäntöön. Se tehdään yleensä 3-20 vrk sydäntapahtuman jälkeen stabiilissa vaiheessa joko oire- tai sykerajoitteisena jäännösiskemian osoittamiseksi. Myös osittaisen revaskularisaation jälkeisen toimenpidetarpeen arvioon rasituskoe on todennäköisesti hyvä.

Korkean vaaran potilaitten seulontakokeeksi rasituskoe on erinomainen. Riippumatta oireista hälyttävimmät oireet ovat huono rasituksen aikainen systolisen paineen nousu, syvät alaspäin viettävät laajat st-laskut alle 120/min syketasolla, tyypillinen rintakipu pienellä kuormalla, iskemian provosoima VT tai nopeasti vaikeutuva crescendo-tyyppinen AP. Huonoon ennusteeseen viittaavat rasitushypotonia, aikainen AP, suorituskyky alle 40% vastaavasta, <1W/kg, <5 MET, < 150 sykepainetulo ja hyvään ennusteeseen sykepainetulo >300, > 3W/kg, >12 MET. Kliininen rasituskoe on erinomainen tutkimus suurimmalla osalla potilaista, mutta erityisryhmiä on olemassa (LBBB, WPW, LVH, digitalisoidut ja yli 1 mm muutokset lepo-ekg:ssa) joille voisi suoraan valita eri rasitus/kuvantamismetelmän.

Viitteet saatavissa tekijältä
Tiivistelmän verkkoon siirsi 7.8.2006 Irene Tuomela-Törmänen