COPD合並肺動脈高壓新認識

作者:中國醫學科學院北京協和醫院 蔡柏薔 上海交通大學附屬上海市第六人民醫院 徐淩 來源:中國醫學論壇報 日期:09-02-12

  肺動脈高壓顯著影響COPD患者預後

  肺動脈高壓(PH)是慢性阻塞性肺疾病(COPD)的重要合並症。平均肺動脈壓力(mPpa)與COPD嚴重程度密切相關,是預測患者預後的重要因素。

  COPD合並PH的定義為mPpa>20 mmHg,合並重度PH是指 mPpa> 35 mmHg,患者有呼吸係統疾病和(或)低氧血症。肺心病是指呼吸係統疾病所致PH繼發的右心室肥厚和(或)擴張。

  PH是影響COPD患者病程的獨立危險因素,在氣流受限程度相似的患者中,mPpa高於正常值者預期壽命明顯縮短。與不伴PH者相比,mPpa>25 mmHg的COPD患者5年生存率顯著降低。在中重度氣流受限患者中,mPpa > 18 mmHg者急性加重風險顯著增加。

  一般而言,當COPD患者出現嚴重氣流受限時可發生PH,並常伴慢性低氧血症,其主要病理生理機製為慢性肺泡性低氧。

  多數COPD患者並發的PH為輕中度,但也有部分患者臨床無明顯氣流受限而合並顯著的低氧血症、低二氧化碳血症(COPD合並“不成比例”的PH是一種特殊類型,患者可能出現低二氧化碳血症而無高碳酸血症,這是呼吸內科臨床的新發現作者注)、肺一氧化碳彌散功能(DLco)降低及重度PH,這被稱為“不成比例”(out of proportion)的 PH,其定義為mPpa>35~40 mmHg,並伴輕中度氣流受限。

  由於氣流受限並不嚴重,這些病例的重度PH似乎不能用COPD進展來解釋。嚴重低氧血症是由於通氣-灌注失衡或存在右向左分流,而非肺泡低通氣。合並“不成比例”PH的COPD患者易發生右心衰和死亡。

  諸多COPD相關因素誘發肺動脈高壓

  mPpa包括肺動脈嵌頓壓(Ppw)和肺循環驅動壓,後者取決於心輸出量(CO)和肺血管阻力(PVR),即三項變量可影響mPpa,可用以下公式表示:mPpa=Ppw+(CO×PVR)。

  COPD患者在靜息時可出現Ppw升高(>12 mmHg)。肺氣腫時胸內壓增加,可能誘發Ppw升高,肺氣腫患者在運動時幾乎都有Ppw持續升高。

  COPD參與PVR增加的因素包括:① 氣流受限使肺動脈壓力上升;②肺氣腫使肺血管床減少;③ 肺泡低氧引起血管收縮和肺血管重構;④ 呼吸性酸中毒導致血管收縮;⑤ 紅細胞增多症引起血黏度增加;⑥ 肺及係統性炎症引起肺血管重構和肺纖維化。嚴重肺氣腫患者mPpa和PVR與肺DLco關係不大,而肺毛細血管喪失在PH發生中起重要作用。

  炎症 COPD患者肺動脈結構和功能異常與血管壁炎症細胞相關,肺動脈壁炎症細胞浸潤數量與血管內皮功能失調及內膜增厚相關。COPD係統性炎症增加了發生PH的風險。C反應蛋白、炎症前細胞因子如白介素(IL)-6和單核細胞趨化因子與 mPpa水平相關。

  肺泡性低氧 肺泡性低氧可能是導致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縮(HPV),多發生於阻力性肺動脈(< 500 μm),導致PVR 和 mPpa上升。急性HPV的發生和緩解往往相當迅速,主要與小肺動脈平滑肌細胞收縮有關。

  在重症COPD患者中,由於肺小動脈結構改變顯著,HPV的作用較小;但在許多臨床情況下,這種肺泡性低氧往往對肺血管床產生很大影響。

  平滑肌細胞鉀通道和內皮細胞衍生的介質對調節肺血管張力起重要作用。慢性低氧導致內皮細胞合成和釋放介質增加,加重了低氧產生的鉀通道效應。慢性低氧還影響內皮細胞合成兩種重要的擴血管物質一氧化氮和前列腺素,使肺血管張力進一步增加和血管壁細胞明顯增殖。許多因素如G蛋白-匹配受體、5-羥色胺轉運體、生長因子、前炎症因子和RhoA/Rho活酶信號旁路等均與慢性低氧時肺動脈結構重組相關。

  總之,肺部及全身炎症、慢性低氧、重度肺氣腫時肺毛細血管喪失和過度充氣所致機械因素、以及上述因素互相作用,均與COPD患者發生PH相關。

  COPD患者肺動脈高壓發生率待明確

  對於COPD患者的PH發病情況,我們很難確切地掌握。出於倫理學原因無法大規模開展右心導管(RHC)檢查,僅根據超聲心動圖結果判斷會發生誤差。

  一項研究提示,50例合並嚴重氣流受限[一秒鍾用力呼氣容積(FEV1)/肺活量(VC)為37%]的COPD患者平均 mPpa為26 mmHg。

  另一組資料表明,在175例COPD(FEV1/VC為40%)患者中PH發生率為35%。

  在215例準備接受肺減容術(LVRS)和肺移植的COPD患者中,mPpa處於26~35 mmHg、36~45 mmHg和>45 mmHg範圍者分別占36.7%、9.8%和3.7%。

  難以識別:期待高效無創診斷工具

  目前,慢性阻塞性肺疾病(COPD)合並PH的確定或排除性診斷均缺乏簡便易行的方法。

  晚期COPD患者無論是否合並肺動脈高壓(PH),都表現為相似的症狀(如運動後呼吸困難和疲勞),其根本原因不是PH,而是氣流受限和過度充氣。

  COPD患者合並“不成比例” PH時可能有嚴重的運動後呼吸困難,而普通COPD患者則有較明顯的氣流受限,通常 mPpa相對較低。

  重症PH、尤其是特發性PH患者的體征如肺動脈第二心音亢進和三尖瓣反流所致收縮期雜音在COPD合並PH患者較為少見,僅在患者病情急性加重時可能出現。

  心電圖及胸部影像學檢查 心電圖能提示右心室肥厚的存在,對診斷PH特異性很好(>85%)但敏感性較差。胸部影像學對診斷COPD合並PH的敏感性也較差。但這兩項檢查仍然可在臨床上提示PH,且比較簡便。

  肺功能檢查 肺活量(VC)、1秒鍾用力呼氣容積(FEV1)和FEV1/用力肺活量(FVC)對預測COPD患者 mPpa的價值很有限。

  如果患者mPpa很高,PaO2顯著降低,肺泡-動脈氧分壓差明顯增加,並有低二氧化碳血症傾向,而肺功能未表現出明顯損傷,則提示“不成比例”的 PH。

  多普勒超聲心動圖 根據多普勒超聲心動圖波形、通過檢查三尖瓣最大反流速度,能測定收縮期mPpa,並可較好地評估肺血液動力學,測定肺血流速度和其他右心室功能指標。

  臨床具有右心衰竭表現的患者中90%~100%可有三尖瓣反流,但發現顯著三尖瓣反流的概率較小(24%~77%)。

  與RHC相比,多普勒超聲心動圖測定收縮期 mPpa的偏差達2.8 mmHg,對中度PH(mPpa<35 mmHg)測定的偏差較大。對於52%的患者,多普勒超聲心動圖的測定值是不可靠的(與RHC測定值相差>10 mmHg)。

  盡管多普勒超聲心動圖應用於COPD患者中存在一定的技術問題,但仍是PH的最佳無創檢查方法。

  同位素心室圖與MRI 同位素心室圖是一項評估右心室功能的技術,可測量右心室射血分數,後者與mPpa有很好的相關性。但由於穩定期COPD患者與正常人測量值範圍有明顯重疊,此法不能診斷PH,價值低於超聲心動圖。

  MRI可測定胸腔內容積和血流。新一代設備不受心髒運動的影響,目前可能是測量右心室射血分數和容積的最佳方法,但能否用於診斷COPD合並PH仍需研究。

  RHC RHC檢查是診斷PH的金標準,能直接測定右心房、右心室和肺動脈壓及肺動脈嵌頓壓以評估左心充盈壓,通常應用Swan-Ganz導管。但RHC是一種創傷性檢查,不能作為患者的常規檢查。

  其他檢查 在診斷嚴重PH時,心室-灌注掃描和螺旋CT可用於排除慢性血栓栓塞。同樣,COPD伴睡眠呼吸暫停綜合征時可能導致嚴重PH。因此,對嚴重PH患者應進行夜間睡眠呼吸檢查。

  心肺運動試驗(CPET)可評價患者的心肺功能。PH、特別是“不成比例”的 PH可能引起COPD患者運動能力降低,這些患者主要表現為運動能力受限的心血管功能不全,伴嚴重PH、尤其是“不成比例”的 PH者常表現為典型心力衰竭。6分鍾步行試驗易執行且重複性好。與 mPpa較低者相比,mPpa>35 mmHg的患者6分鍾步行距離顯著縮短。

  探索對策:改善氣流受限和肺血流動力學指標

  COPD合並PH的基本治療原則是應用支氣管擴張劑、改善氣流受限。對於是否需予其他治療、大多數COPD患者合並的輕中度PH是否需治療,目前尚無定論。主張治療者認為患者的PH可能進展,而mPpa急劇增加可能與右心衰竭發生相關。

  戒煙是COPD合並PH患者的基本對策,此外還有如下治療手段。

  長期氧療(LTOT) LTOT可改善慢性肺泡低氧,穩定、延緩、甚至可能逆轉PH進展,通常白天LTOT時間越長,患者肺血流動力學結果越好,但mPpa很難恢複正常。

  COPD患者在清醒時可能有低氧血症,但大部分在睡眠中、尤其在快速動眼期(REM)低氧血症明顯加重。夜間氧療對這些患者尤其重要。推薦吸氧濃度為1 L/min。此外,某些患者在清醒狀態下並無明顯低氧血症(PaO2>60 mmHg),但在睡眠時出現,其平均夜間氧飽和度(SaO2)<88%~90%。目前認為,這些在夜間發生睡眠相關低氧血症的患者將來可能出現白天持久的PH。針對COPD患者的研究表明,夜間氧療後mPpa下降3.7 mmHg,肺血流動力學改善。

  LVRS 一般而言,LVRS不宜於治療COPD合並嚴重PH(mPpa≥35 mmHg),相反可能導致肺血管床縮減。

  藥物治療 他汀類藥物有抗氧化、抗炎及免疫調節作用,能延緩肺功能下降。

  動物實驗顯示,辛伐他汀能抑製香煙煙霧誘導的肺氣腫和肺血管重構,抑製PH。最近對53例合並PH的COPD患者的隨機對照研究表明,普伐他汀治療6個月能降低肺動脈收縮壓、改善Borg呼吸困難評分、延長運動時間。普伐他汀可能是通過抑製內皮素-1合成而起作用。

  一氧化氮(NO)是一種潛在的選擇性肺血管擴張劑,吸入NO可能改善COPD患者的肺血流動力學和低氧血症。一項研究顯示,吸入NO 3個月後,患者的mPpa、PVR和心輸出量顯著改善,但其技術和毒性問題尚未解決。然而,也有研究者發現NO可加重通氣-灌注失衡和低氧血症。

  近年來,特發性PH的治療獲得重要進展。對合成前列腺素如依前列醇、前列腺素類似物、內皮素-1受體拮抗劑和5型磷酸二酯酶抑製劑等的臨床藥理研究相繼開展。

  一些學者試圖將上述藥物用於COPD合並PH的治療。有研究提示,內皮素-1受體拮抗劑治療組患者氣體交換受損。兩項關於血管緊張素轉換酶抑製劑(ACEI)的研究顯示其對改變肺血流動力學並無顯著效應。鈣通道阻滯劑、α1腎上腺素能受體拮抗劑和ACEI等都未被證實對COPD合並PH患者有效。

  因此目前認為,在獲得進一步研究證實之前,不宜應用特發性PH的藥物來治療COPD合並PH。

關鍵字:戒煙,COPD,慢性阻塞性肺疾病,肺血流動力學,肺動脈高壓,

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