肺动脉高压

肺动脉高压显著影响COPD患者预后

肺动脉高压(PH)是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的重要合并症。平均肺动脉压力(mPpa)与COPD严重程度密切相关,是预测患者预后的重要因素。

COPD合并PH的定义为mPpa>20 mmHg,合并重度PH是指mPpa> 35 mmHg,患者有呼吸系统疾病和(或)低氧血症。肺心病是指呼吸系统疾病所致PH继发的右心室肥厚和(或)扩张。

PH是影响COPD患者病程的独立危险因素,在气流受限程度相似的患者中,mPpa高于正常值者预期寿命明显缩短。与不伴PH者相比,mPpa>25 mmHg的COPD患者5年生存率显著降低。在中重度气流受限患者中,mPpa > 18 mmHg者急性加重风险显著增加。

一般而言,当COPD患者出现严重气流受限时可发生PH,并常伴慢性低氧血症,其主要病理生理机制为慢性肺泡性低氧。

多数COPD患者并发的PH为轻中度,但也有部分患者临床无明显气流受限而合并显著的低氧血症、低二氧化碳血症(COPD合并“不成比例”的PH是一种特殊类型,患者可能出现低二氧化碳血症而无高碳酸血症,这是呼吸内科临床的新发现——作者注)、肺一氧化碳弥散功能(DLco)降低及重度PH,这被称为“不成比例”(out of proportion)的PH,其定义为mPpa>35~40 mmHg,并伴轻中度气流受限。

由于气流受限并不严重,这些病例的重度PH似乎不能用COPD进展来解释。

严重低氧血症是由于通气-灌注失衡或存在右向左分流,而非肺泡低通气。合并“不成比例”PH的COPD患者易发生右心衰和死亡。

诸多COPD相关因素诱发肺动脉高压

mPpa包括肺动脉嵌顿压(Ppw)和肺循环驱动压,后者取决于心输出量(CO)和肺血管阻力(PVR),即三项变量可影响mPpa,可用以下公式表示:mPpa=Ppw+(CO×PVR)。

COPD患者在静息时可出现Ppw升高(>12 mmHg)。肺气肿时胸内压增加,可能诱发Ppw升高,肺气肿患者在运动时几乎都有Ppw持续升高。

COPD参与PVR增加的因素包括:①气流受限使肺动脉压力上升;②肺气肿使肺血管床减少;③肺泡低氧引起血管收缩和肺血管重构;④呼吸性酸中毒导致血管收缩;⑤红细胞增多症引起血黏度增加;⑥肺及系统性炎症引起肺血管重构和肺纤维化。严重肺气肿患者mPpa和PVR与肺DLco关系不大,而肺毛细血管丧失在PH发生中起重要作用。

炎症COPD患者肺动脉结构和功能异常与血管壁炎症细胞相关,肺动脉壁炎症细胞浸润数量与血管内皮功能失调及内膜增厚相关。COPD系统性炎症增加了发生PH的风险。C反应蛋白、炎症前细胞因子如白介素(IL)-6和单核细胞趋化因子与mPpa水平相关。

肺泡性低氧肺泡性低氧可能是导致PVR增加的最主要因素。急性低氧血症

可引起低氧性肺血管收缩(HPV),多发生于阻力性肺动脉(< 500 μm),导致PVR 和mPpa上升。急性HPV的发生和缓解往往相当迅速,主要与小肺动脉平滑肌细胞收缩有关。

在重症COPD患者中,由于肺小动脉结构改变显著,HPV的作用较小;但在许多临床情况下,这种肺泡性低氧往往对肺血管床产生很大影响。

平滑肌细胞钾通道和内皮细胞衍生的介质对调节肺血管张力起重要作用。慢性低氧导致内皮细胞合成和释放介质增加,加重了低氧产生的钾通道效应。慢性低氧还影响内皮细胞合成两种重要的扩血管物质一氧化氮和前列腺素,使肺血管张力进一步增加和血管壁细胞明显增殖。许多因素如G蛋白-匹配受体、5-羟色胺转运体、生长因子、前炎症因子和RhoA/Rho活酶信号旁路等均与慢性低氧时肺动脉结构重组相关。

总之,肺部及全身炎症、慢性低氧、重度肺气肿时肺毛细血管丧失和过度充气所致机械因素、以及上述因素互相作用,均与COPD患者发生PH相关。

COPD患者肺动脉高压发生率待明确

对于COPD患者的PH发病情况,我们很难确切地掌握。出于伦理学原因无法大规模开展右心导管(RHC)检查,仅根据超声心动图结果判断会发生误差。一项研究提示,50例合并严重气流受限[一秒钟用力呼气容积(FEV1)/肺活量(VC)为37%]的COPD患者平均mPpa为26 mmHg。

另一组资料表明,在175例COPD(FEV1/VC为40%)患者中PH发生率为35%。

在215例准备接受肺减容术(LVRS)和肺移植的COPD患者中,mPpa处于26~35 mmHg、36~45 mmHg和>45 mmHg范围者分别占36.7%、9.8%和3.7%。

难以识别:期待高效无创诊断工具

目前,慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并PH的确定或排除性诊断均缺乏简便易行的方法。

晚期COPD患者无论是否合并肺动脉高压(PH),都表现为相似的症状(如运动后呼吸困难和疲劳),其根本原因不是PH,而是气流受限和过度充气。

COPD患者合并“不成比例” PH时可能有严重的运动后呼吸困难,而普通COPD患者则有较明显的气流受限,通常mPpa相对较低。

重症PH、尤其是特发性PH患者的体征如肺动脉第二心音亢进和三尖瓣反流所致收缩期杂音在COPD合并PH患者较为少见,仅在患者病情急性加重时可能出现。

心电图及胸部影像学检查心电图能提示右心室肥厚的存在,对诊断PH特异性很好(>85%)但敏感性较差。胸部影像学对诊断COPD合并PH的敏感性也

较差。但这两项检查仍然可在临床上提示PH,且比较简便。

肺功能检查肺活量(VC)、1秒钟用力呼气容积(FEV1)和FEV1/用力肺活量(FVC)对预测COPD患者mPpa的价值很有限。

如果患者mPpa很高,PaO2显著降低,肺泡-动脉氧分压差明显增加,并有低二氧化碳血症倾向,而肺功能未表现出明显损伤,则提示“不成比例”的PH。

多普勒超声心动图根据多普勒超声心动图波形、通过检查三尖瓣最大反流速度,能测定收缩期mPpa,并可较好地评估肺血液动力学,测定肺血流速度和其他右心室功能指标。

临床具有右心衰竭表现的患者中90%~100%可有三尖瓣反流,但发现显著三尖瓣反流的概率较小(24%~77%)。

与RHC相比,多普勒超声心动图测定收缩期mPpa的偏差达2.8 mmHg,对中度PH(mPpa<35 mmHg)测定的偏差较大。对于52%的患者,多普勒超声心动图的测定值是不可靠的(与RHC测定值相差>10 mmHg)。

尽管多普勒超声心动图应用于COPD患者中存在一定的技术问题,但仍是PH 的最佳无创检查方法。

同位素心室图与MRI 同位素心室图是一项评估右心室功能的技术,可测量右心室射血分数,后者与mPpa有很好的相关性。但由于稳定期COPD患者与正常人测量值范围有明显重叠,此法不能诊断PH,价值低于超声心动图。