Introduktion til træningsstresstest (løbebåndstest, træningsstress-EKG)

Træningsstresstest har været brugt rutinemæssigt i over 60 år til at evaluere hjerte-lungefunktionen og til at diagnosticere hjerte-kar-sygdomme. Værdien af træningsstresstest fremgår tydeligt af det faktum, at træningskapacitet (kardiopulmonal kapacitet) er en af de stærkeste prædiktorer for kardiovaskulær og generel dødelighed. Den kliniske nytte af træningsstresstest er således enorm, og proceduren kan bruges i mange situationer, lige fra sundhedsscreening til vurdering af symptomer efter koronar bypass-kirurgi. Traditionelt har den mest almindelige indikation for træningsstresstest været den diagnostiske evaluering af koronararteriesygdom. De nuværende retningslinjer (ESC, AHA, ACC) fraråder dog brugen af træningsstresstest til evaluering af koronararteriesygdom, hvilket skyldes metodens lave sensitivitet (se detaljer nedenfor). Sensitivitet og specificitet er betydeligt højere for CT-angiografi, SPECT, ekkokardiografi og koronarangiografi, som derfor er de anbefalede modaliteter til evaluering af koronararteriesygdom (se Evaluering af koronararteriesygdom og angina pectoris). Alligevel giver stresstest en grundlæggende parameter, som ikke kan opnås med andre billeddannelsesmetoder, nemlig arbejdskapacitet (og _VO2max, se nedenfor). Ud over arbejdskapacitet giver stresstest også oplysninger om elektrokardiografisk (EKG) reaktion, forekomst af arytmier, symptomer, fysiologiske reaktioner (blodtryk, hjertefrekvens) under og efter træning osv.

Træningsstresstest kan også kaldes trænings-EKG eller træningstolerancetest. Da langt størstedelen af alle træningsstresstest i USA udføres på et løbebånd, er betegnelsen løbebåndstest næsten blevet synonym med træningsstresstest. Udtrykket løbebåndstest bør dog kun bruges, når der henvises til træningsstresstest, der udføres på et løbebånd. I mange dele af verden foretrækkes cyklen frem for løbebåndet, som det vil blive diskuteret senere.

Elektrokardiogrammets (EKG’ets) rolle ved anstrengelsestestning

Det er en almindelig misforståelse, at EKG’et er den vigtigste parameter i stresstesten. EKG-reaktionen er ganske vist vigtig, men flere andre parametre er lige så vigtige. Faktisk viser en stor mængde beviser, at den stærkeste prædiktor for kardiovaskulær og generel dødelighed er maksimal (peak) iltoptagelse, som er et mål for kardiovaskulær fitness og træningskapacitet. I klinisk praksis er det imidlertid vanskeligt at opnå maksimal iltoptagelse, fordi det kræver maksimal anstrengelse, hvilket patienterne sjældent opnår. Patienterne er som regel begrænset af træthed i benene, ubehag, hjerte-kar-sygdomme, manglende motivation osv. Desuden er det teknisk besværligt at måle den maksimale iltoptagelse, og derfor bruges den maksimale arbejdsintensitet som en proxy for den maksimale iltoptagelse. Dette diskuteres i detaljer nedenfor.

Formålet med træningsstresstesten er at fremkalde kardiovaskulær stress for at fremprovokere symptomer, EKG-ændringer, blodtryksrespons og hjertefrekvensrespons samt vurdere begrænsende determinanter for træningskapacitet. Disse parametre giver diagnostisk og prognostisk information, som kun kan opnås under fysisk træning.

Uafhængigt af andre traditionelle risikofaktorer er træningskapaciteten en af de bedste prædiktorer for risiko for fremtidige uønskede hændelser i stort set alle patientpopulationer, herunder tilsyneladende raske personer.

Træningsstresstest i en tid med ikke-invasiv kardiovaskulær billeddannelse

Fremskridt inden for computertomografi (CT), hjertemagnetisk resonans (cMRI) og ekkokardiografi har muliggjort detaljeret funktionel og anatomisk billeddannelse af hjertets anatomi, vurdering af koronararteriestenose og myokardieiskæmi. Disse metoder giver større sensitivitet og specificitet sammenlignet med fysisk stresstest. Derfor er træningsstresstesten ikke længere den foretrukne metode til evaluering af mistænkt koronararteriesygdom. Stresstest er imidlertid billig, bredt tilgængelig og ikke afhængig af undersøgeren, den giver ikke skadelig stråling og giver adskillige andre parametre, der kan forbedre den kardiovaskulære vurdering og prognosticering. Stresstest giver også mulighed for at vurdere effekten af interventioner og medicin. Desuden giver træningsstresstesten information om de begrænsende determinanter for træningskapaciteten (omtalt nedenfor). Stresstesten er fortsat et af de vigtigste diagnostiske instrumenter inden for medicin.

Tabel 1. Sensitivitet og specificitet af forskellige modaliteter til vurdering af koronararteriesygdom.

Formål med træningsstresstest

Selvom træningsstresstest næsten er synonymt med vurdering af koronararteriesygdom, kan proceduren bruges til flere andre formål, som følger:

• Vurdering af kardiovaskulær risiko.
• Påvisning af koronararteriesygdom (iskæmisk hjertesygdom). Personer med brystsmerter (eller andre symptomer, der tyder på myokardieiskæmi) kan evalueres ved hjælp af træningsstresstest, selvom sensitiviteten er betydeligt højere med andre modaliteter (Tabel 1).
• Evaluering af koronararteriesygdom. Personer med kendt iskæmisk hjertesygdom udfører ofte stresstest som led i risikostratificering, vurdering af funktionel kapacitet, begrænsende determinanter, symptomer og EKG-forandringer. Gentagne stresstest er værdifulde for at følge sygdomsforløbet og give mulighed for at skræddersy patientbehandlingen.
• Vurdering af terapeutisk ansvar. Træningstest kan bruges til at evaluere effekten af medicin eller interventioner som PCI (perkutan koronar intervention), CABG (koronar bypass grafting), CRT (Cardiac Resynchronization Therapy) osv. Formålet med træningstesten er at vurdere, om sådanne indgreb har reduceret intensiteten eller hyppigheden af symptomer eller andre unormale tegn (f.eks. arytmier).
• Vurdering af perioperativ risiko for ikke-hjertekirurgi: Træningstest bruges rutinemæssigt til at vurdere perioperativ risiko indirekte ved at måle den kardiovaskulære respons, symptomer og EKG-reaktion under træning.
• Ordinering efter træning: For nogle patienter kan det være nødvendigt at evaluere funktionel kapacitet og træningsrespons, før der ordineres træning. Formålet med træningstesten er at opdage signifikante symptomer og unormale kardiovaskulære reaktioner ved forskellige intensitetsniveauer. Det gør det muligt at indstille et passende niveau af træningsintensitet.
• Bestem graden af funktionsnedsættelse: Træningsstresstest kan bruges til at bestemme graden af funktionsnedsættelse hos patienter med hjerte-kar-sygdomme.

Ikke desto mindre er langt de fleste patienter, der henvises til træningsstresstest, patienter med mistanke om iskæmisk hjertesygdom.

Kardiopulmonal træningsstresstest (ergospirometri)

Kardiopulmonal træningstest (CPET, ergospirometri) giver en vurdering af de integrerede træningsresponser, der involverer lunge-, muskel- og skeletsystemet og det kardiovaskulære system. Det giver mulighed for en mere omfattende vurdering af disse tre organsystemer. CPET er ikke-invasiv, men teknisk mere krævende end traditionel anstrengelsestestning. Brugen af CPET er steget støt i de sidste par årtier. Det pulmonale mål, der er af størst interesse, er gasudvekslingen, som analyseres kontinuerligt under træningen. Ved at analysere iltniveauer, kuldioxidniveauer, åndedrætsvolumen, åndedrætsfrekvens og iltoptagelse er det muligt at estimere hjertets output og den maksimale iltoptagelse, som er det bedste mål for træningskapaciteten. Ergospirometri bruges ofte til prognosticering af hjertesvigt og lungesygdomme.

Sikkerhed ved anstrengelsestestning

Træningstest er en sikker procedure. Over seks års erfaring og forskning vidner om, at risikoen for komplikationer er meget lav. Det anslås, at der er ca. 1 dødsfald og 2 akutte myokardieinfarkter pr. 10.000 udførte tests. Disse estimater varierer en smule i forskellige studier, afhængigt af patientpopulationens karakteristika.

Selvom motionstest ikke bør sammenlignes direkte med langdistanceløb på grund af forskelle i typen af arbejdsbelastning og deltagernes helbredstilstand, kunne det være interessant at sammenligne dødeligheden i disse to situationer. Cirka 1 ud af 184.000 deltagere i langdistanceløb oplever et pludseligt hjertestop (JH Kim et al.). Det betyder, at risikoen er omkring 18 gange højere under stresstestning. Dette tal skal ses i lyset af forskellene i alder, risikofaktorer, sameksisterende tilstande osv. mellem dem, der udfører træningstests, og dem, der udfører et maratonløb.

Faktisk er risikoen forbundet med at udføre en træningstest meget lille. Den risiko, der findes, kan formentlig forklares med faren for at fremkalde myokardieiskæmi. Kort fortalt kan myokardieiskæmi fremkalde ventrikulær takykardi, som kan degenerere til ventrikelflimmer og hjertestop. Risikoen for ventrikulær takykardi afhænger af omfanget af iskæmien (transmural iskæmi medfører en stor risiko for ventrikulær takykardi sammenlignet med subendokardiel isk æmi, som er mindre farlig).

På trods af sikkerheden ved stresstest skal patienterne udvælges med omhu for at minimere risikoen og maksimere nytten af proceduren.

Udvælgelse af patienter

Træningsstresstesten var tidligere førstevalget hos patienter med mistanke om iskæmisk hjertesygdom, hvis sandsynligheden for sygdom var mellemstor. Testens anvendelighed afhænger af patientens sandsynlighed for faktisk at have iskæmisk hjertesygdom. Man bør derfor begynde med at vurdere patientens sandsynlighed for at have iskæmisk hjertesygdom. Denne tilgang kaldes en bayesiansk tilgang, opkaldt efter statistikeren Thomas Bayes. Den bayesianske tilgang siger, at sandsynligheden for, at testen vil afsløre sygdom, afhænger af patientens risiko for faktisk at have sygdommen. Dette kaldes også for præ-test-sandsynlighed. Sandsynligheden før testen afhænger af risikofaktorer som alder, køn, symptomer, kolesterolniveauer, rygestatus, diabetesstatus, kostvaner osv. Det kan være ret besværligt at vurdere alle disse variabler, og derfor foreslår European Society for Cardiology (ESC) en mere pragmatisk vurdering, der kun omfatter alder, køn og symptomer. Disse tre variabler er tilstrækkelige til at estimere en præ-test-sandsynlighed. Dette vil blive diskuteret i detaljer nedenfor.

Sandsynligheden for prætest er således grundlæggende at vurdere, før patienterne henvises til trænings-EKG. Det er også vigtigt, at patienterne er i stand til at udføre testen. Ikke alle patienter er i stand til at gå på et løbebånd eller cykle, mens andre patienter ikke er i stand til at følge instruktioner eller kommunikere verbalt. Patienter med reumatiske lidelser, amputationer, svær claudicatio osv. kan også have svært ved at udføre testen. Disse faktorer skal også tages i betragtning.

Det er også vigtigt at vurdere, om der er ændringer i hvile-EKG’et, som kan forringe evalueringen af EKG-reaktioner under testen.

Ændringer i hvile-EKG’et, som forringer evalueringen af EKG-reaktioner under træning

Tilstedeværelsen af signifikante ST-T-forandringer på hvile-EKG’et kan forringe evalueringen af EKG-reaktioner under træning. Med hensyn til EKG er formålet med træningstesten at fremprovokere iskæmiske EKG-forandringer (ST-segment-sænkninger). Der er dog flere tilstande, der forårsager ST-T-forandringer (herunder ST-sænkninger) på hvile-EKG’et, og tilstedeværelsen af sådanne vil generelt gøre EKG-tolkningen under træning vanskeligere. For eksempel kan nogle tilstande forårsage ST-T-forandringer, som både simulerer og maskerer iskæmiske EKG-forandringer. Det mest åbenlyse eksempel er venstre grenblok (LBBB), som forårsager markante sekundære ST-T-forandringer (herunder ST-elevation, ST-depression og T-bølgeinversion) og også maskerer iskæmiske ST-T-forandringer. Derfor bør patienter med venstre grenblok på hvile-EKG generelt ikke henvises til trænings-EKG.

Patienter, der bruger digoxin (digitalis), kan også udvise betydelige ST-T-forandringer, især ST-sænkninger, på hvile-EKG’et. Sådanne ST-sænkninger er normalt generaliserede, hvilket betyder, at de er tydelige i de fleste EKG-afledninger. Digoxin bør holdes tilbage 24 timer før træningstest.

Patienter med præeksitation (Wolff-Parkinson-White syndrom) med deltabølger på hvile-EKG’et er muligvis ikke egnede til trænings-EKG. Deltabølger er normalt forbundet med sekundære ST-T-forandringer, som også kan forringe EKG-fortolkningen af iskæmi.

Patienter med pacemaker udviser altid sekundære ST-T-forandringer, hvilket også gør det meget vanskeligt at påvise iskæmi. Patienter med pacemaker er ikke egnede til trænings-EKG.

Patienter med venstre ventrikelhypertrofi (LVH) kan udvise sekundære ST-T-forandringer med ST-hævninger (V1, V2) og ST-sænkninger (V5, V6, aVL, I). ST-sænkningerne kan overstige 1 mm på hvile-EKG’et, hvilket gør træningstesten mindre anvendelig til påvisning af iskæmi. Hvis ST-sænkningerne derimod er mindre end 1 mm, kan træningstesten være nyttig.

Der er også patienter med ST-sænkninger på hvile-EKG’et uden nogen indlysende forklaring. Som en generel regel gælder det, at hvis ST-sænkningerne er <1 mm, kan træningstesten være nyttig.

Bemærk, at højre grenblok (RBBB) ikke forstyrrer påvisningen af iskæmi; dvs. det er fuldt ud muligt at påvise iskæmi ved tilstedeværelse af en højre grenblok. Læsere, der er bekendt med udseendet af RBBB, ved måske, at det er forbundet med ST-sænkninger (i J-60-punktet) i afledning V1-V3, men det er sjældent et problem, da ST-sænkninger i tilfælde af myokardieiskæmi sjældent er begrænset til V1-V3, fordi der stort set altid også ses sænkninger i V4-V6.

Sandsynlighed før test: udvælgelse af passende patienter

Selvom stresstest ikke længere anbefales til evaluering af koronararteriesygdom, er det stadig relevant at diskutere rationalet for præ-test-sandsynlighed.

Som nævnt ovenfor er præ-test-sandsynligheden sandsynligheden for, at patienten har koronararteriesygdom baseret på symptomer, alder og køn. Disse tre variabler er stærke prædiktorer for koronararteriesygdom, og de er også let tilgængelige. Prætestsandsynligheden er relateret til Bayes’ sætning (Thomas Bayes, 1701-1761). Denne sætning siger, at sandsynligheden for en begivenhed er relateret til omstændigheder, der er forbundet med begivenheden. I dette scenarie vil sandsynligheden for koronararteriesygdom være relateret til alder, køn og symptomer. Præ-test-sandsynligheden er ladet at vurdere, og den skal altid vurderes. Formålet med præ-test-sandsynligheden er som følger:

• Identificere patienter med en meget lav sandsynlighed for sygdom: Disse patienter har højst sandsynligt ikke sygdommen, og derfor er testen ikke særlig nyttig. Hvis de har sygdommen, er det desuden sandsynligt, at sygdommen er meget mild, og at testen derfor ikke vil kunne påvise den.
• Identificer patienter med en meget høj sandsynlighed for sygdom: Disse patienter har højst sandsynligt sygdommen, og derfor vil testen være unødvendig.

Beregning af præ-test-sandsynlighed (PTP)

Sandsynligheden for koronararteriesygdom er en funktion af sygdomsprævalensen og patientens karakteristika.

Hvis patienten repræsenterer en befolkning med en høj forekomst af koronar hjertesygdom og udviser alle symptomer på sygdommen, så er PTP meget høj. I det scenarie falder nytten af diagnostiske tests, fordi de næsten helt sikkert kun vil bekræfte en allerede sandsynlig diagnose. Det modsatte er også tilfældet; hvis sygdommen er sjælden, og patienten ikke har nogen symptomer, der er forenelige med sygdommen, er det usandsynligt, at en undersøgelse vil afsløre noget nyttigt. Generelt er diagnostiske tests mest nyttige, når de bruges på patienter med en mellemstor sandsynlighed for sygdom.

• Hvis sandsynligheden for koronar hjertesygdom er lav, og undersøgelsen er negativ, kan koronar hjertesygdom udelukkes.
• Hvis sandsynligheden for koronar hjertesygdom er høj, og undersøgelsen er positiv, kan koronar hjertesygdom bekræftes.

Pre-test-sandsynligheden for koronar hjertesygdom estimeres ud fra køn, alder og symptomer (figur 1).

Hvis PTP er <5%, er koronararteriesygdom usandsynlig. Det bør betyde, at andre diagnoser er mere sandsynlige, og at yderligere undersøgelser for koronararteriesygdom kun bør foretages under særlige omstændigheder. Nytten af ikke-invasive tests er størst, hvis PTP er >15%. Hvis PTP er 5 til 15 %, bør følgende parametre tages i betragtning for at vurdere den kliniske sandsynlighed for koronar hjertesygdom:

1. Risikofaktorer
2. Medicinsk historie og status
3. EKG-fond
4. Ekkokardiografisk fond.

Den kliniske sandsynlighed for koronararteriesygdom stiger med antallet af faktorer, der er i overensstemmelse med koronararteriesygdom. Den kliniske sandsynlighed for koronar hjertesygdom er således summen af PTP og ovenstående parametre (risikofaktorer, anamnese, status, hvile-EKG, ekkokardiografi).

Koronar kalkscore kan tages i betragtning ved vurdering af klinisk sandsynlighed. Bemærk dog, at nogle aterosklerotiske plaques har en lav calciumkoncentration på trods af højgradig stenose, hvorfor calciumscore ikke kan bruges til at udelukke koronar hjertesygdom.

Sensitivitet og specificitet af træningsstresstest

Sensitivitet og specificitet bruges ofte til at beskrive nøjagtigheden af en given diagnostisk metode. Disse mål kan defineres som følger:

Sensitiviteten og specificiteten af træningsstresstest afhænger af flere variabler, såsom prævalensen af sygdommen i befolkningen, de anvendte kriterier osv. Summen af alle beviser indikerer, at sensitiviteten er omkring 60-75% og specificiteten er 60-85% for træningsstresstest. Sensitiviteten er dog lavere hos personer med sygdom i ét kar (<50 % sensitivitet) og højere hos personer med sygdom i tre kar eller venstre hovedstamme (>85 %).

Referencer

Jonathan H Kim, Rajeev Malhotra, George Chiampas, Pierre d’Hemecourt, Chris Troyanos, John Cianca, Rex N Smith, Thomas J Wang, William O Roberts, Paul D Thompson, Aaron L Baggish. Hjertestop under langdistanceløb. Race Associated Cardiac Arrest Event Registry (RACER) Study Group. N Engl J Med . 2012 Jan 12;366 (2):130-40.