重度COPD合并肺動(dòng)脈高壓患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)參數(shù)研究

程禮川　何修玉

[摘 要] 目的：（1）確定肺動(dòng)脈高壓對(duì)于重度COPD患者運(yùn)動(dòng)耐量、肺氣體交換功能、氧脈搏的影響；（2）確定心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中與重度COPD患者的平均肺動(dòng)脈壓力存在顯著性聯(lián)系的參數(shù)。方法：試驗(yàn)納入98例重度COPD患者進(jìn)行肺功能、動(dòng)脈血?dú)夥治?、CPET及右心漂浮導(dǎo)管監(jiān)測(cè)，記錄各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)和非正態(tài)分布的Mann-Whitney U檢驗(yàn)，并以Pearson相關(guān)分析進(jìn)行兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析。結(jié)果：重度COPD合并PH患者的最大運(yùn)動(dòng)功率、最大攝氧量、氧脈搏明顯降低，且mPAP與最大攝氧量呈顯著負(fù)相關(guān)，兩組患者反映肺臟氣體交換功能的參數(shù)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論：PH會(huì)引起COPD患者的運(yùn)動(dòng)耐量的下降，但對(duì)肺臟通氣功能無(wú)明顯影響；CPET對(duì)于僅僅伴有運(yùn)動(dòng)耐量下降而無(wú)明顯通氣功能改變的PH患者可提供更加準(zhǔn)確的診療信息。

[關(guān)鍵詞] 肺動(dòng)脈高壓；COPD；心肺功能運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)；運(yùn)動(dòng)耐量；氣體交換

中圖分類(lèi)號(hào)：R562 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B 文章編號(hào)：2095-5200（2015）05-031-03

繼發(fā)性肺動(dòng)脈高壓（pulmonary hypertension，PH）是慢性阻塞性肺氣腫（COPD）常見(jiàn)并發(fā)癥，患病率可達(dá)20%～90%[1-3]。研究發(fā)現(xiàn)晚期重度COPD或伴有嚴(yán)重低氧血癥患者，靜息狀態(tài)下PH發(fā)生率為30%，運(yùn)動(dòng)誘發(fā)PH可高達(dá)90%[4]。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)（cardiopulmonary exercise testing，CPET）可測(cè)定患者運(yùn)動(dòng)過(guò)程中多項(xiàng)指標(biāo)，全面評(píng)價(jià)COPD患者運(yùn)動(dòng)能力及病情輕重[5]。多項(xiàng)研究關(guān)注于COPD患者運(yùn)動(dòng)耐量及肺通氣功能改變，但得到不同研究結(jié)果：一些研究認(rèn)為肺動(dòng)脈高壓會(huì)導(dǎo)致患者運(yùn)動(dòng)耐量降低和肺通氣功能異常[6]；也有研究認(rèn)為，肺動(dòng)脈高壓所引起分鐘通氣量與二氧化碳清除量比值（VE/VCO2）升高并不會(huì)對(duì)患者運(yùn)動(dòng)耐量產(chǎn)生顯著影響[7]。因此本文擬通過(guò)包含右心漂浮導(dǎo)管監(jiān)測(cè)（right heart catheterization，RHC）在內(nèi)較為全面觀察指標(biāo)，以患者是否合并PH進(jìn)行對(duì)比，研究PH對(duì)于重度COPD患者運(yùn)動(dòng)耐量及肺通氣功能影響，并尋找CPET中與平均肺動(dòng)脈壓（mean pulmonary artery pressure， mPAP）存在相關(guān)性指標(biāo)參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2013年2月至2015年1月我院呼吸科病房收治98例重度COPD患者，平均年齡59歲，診斷符合2011版GOLD中COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)：吸入支氣管擴(kuò)張劑后FEV1/FVC<70%，而且FEV1<50%預(yù)計(jì)值。排除哮喘、肺栓塞等肺部疾病、心血管性疾病、骨關(guān)節(jié)等疾病。同時(shí)排除肺毛細(xì)血管楔壓（pulmonary capillary wedge pressure，PCWP）>15mmHg及右心射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）<30%患者，從而排除由于肺毛細(xì)血管后因素所導(dǎo)致PH。所有患者均自愿參加本次研究，檢查前2d避免勞累，檢查在當(dāng)d早餐后2h進(jìn)行。

1.2 設(shè)備與方法

靜態(tài)肺功能（pulmonary function testing，PFT）及CPET均采用意大利COSMED公司心肺功能測(cè)試儀，運(yùn)動(dòng)設(shè)備為ergoline900功率自行車(chē)。CPET采用以下步驟：所有患者檢測(cè)前進(jìn)行全身狀況綜合評(píng)定，包括心肺功能、肌力和關(guān)節(jié)活動(dòng)度、機(jī)體代謝狀況等?；颊呷◎T坐位，檢查氣密性后頭戴面罩并連接至能耗系統(tǒng)和監(jiān)護(hù)儀，進(jìn)行心電、血壓、SaO2監(jiān)測(cè)。采用癥狀限制連續(xù)踏車(chē)負(fù)荷遞增法，首先以0W熱身2min，起始功率10W，之后5W/min或10W/min遞增，要求轉(zhuǎn)速保持在50～60r/min?；颊叱霈F(xiàn)極度疲乏無(wú)法維持轉(zhuǎn)速、極度呼吸困難、SaO2跌至85%以下、胸悶胸痛發(fā)作或心電圖出現(xiàn)ST-T壓低時(shí)視為到達(dá)最大運(yùn)動(dòng)功率，予以降低負(fù)荷至10W，行2min恢復(fù)運(yùn)動(dòng)后結(jié)束試驗(yàn)。運(yùn)動(dòng)期間記錄二氧化碳清除量（VCO2），運(yùn)動(dòng)功率（W）、攝氧量（VO2）、公斤攝氧量（VO2/kg）、分鐘通氣量（VE）、潮氣量（Vt）、呼吸頻率（RR）、靜息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下呼氣末CO2（PetCO2rest、PetCO2peak）、氧脈搏（VO2/HR）、靜息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下收縮壓（SBPrest、SBPpeak）和舒張壓（DBPrest、SBPpeak）、VO2%預(yù)計(jì)值為最大攝氧量占預(yù)計(jì)值百分比。計(jì)算公式：最大預(yù)計(jì)心率=208-0.7×年齡計(jì)算，最大心率儲(chǔ)備=（HRpeak-HRrest）/（心率預(yù)計(jì)值- HRrest）×100%計(jì)算，最大攝氧量（VO2max）以Wasserman公式計(jì)算?；颊咧饔^呼吸及疲勞程度由Borg Scale指數(shù)表示，Borg Scale指數(shù)達(dá)到9～10之一或更高，則認(rèn)為達(dá)到最大運(yùn)動(dòng)量。

右心漂浮導(dǎo)管監(jiān)測(cè)RHC：以Swan-Ganz漂浮導(dǎo)管進(jìn)行右心血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，主要記錄參數(shù)包括：mPAP、PCWP以及收縮壓、舒張壓。右心輸出量以Fick公式計(jì)算，計(jì)算肺毛細(xì)血管阻力指數(shù)（IPVR）=（（mPAP-mPCWP）/CI）×79.9。劃定在靜息狀態(tài)下mPAP>25mmHg即定義為PH。

靜態(tài)肺功能測(cè)試PFT及動(dòng)脈血?dú)夥治觯涸跍y(cè)試前15～20min充分吸入400ug沙丁胺醇，記錄吸入支氣管擴(kuò)張劑后用力肺活量（FVC）、第1s用力呼氣量（FEV1）、肺總量（TLC）和殘氣量（RN），在完成肺功能測(cè)試同日、相同室內(nèi)空氣條件下進(jìn)行靜息狀態(tài)下動(dòng)脈血?dú)鉁y(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，重度COPD合并PH與重度COPD無(wú)PH兩組數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn)、非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Mann—Whitney U檢驗(yàn)，計(jì)量資料之間采用Pearson相關(guān)分析進(jìn)行相關(guān)性分析。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者基本信息

98位患者基本信息如表1，根據(jù)血流動(dòng)力學(xué)靜息狀態(tài)下mPAP>25mmHg標(biāo)準(zhǔn)，31位（32%）存在PH，兩組患者一般資料和PFT各項(xiàng)參數(shù)（FEV1/FVC、TLC、RV）比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.2 PH程度分級(jí)

所有患者mPAP分布在14～50mmHg范圍內(nèi)，根據(jù)ATS標(biāo)準(zhǔn)：有28（29%）名患者屬于輕度PH（25mmHg45mmHg）。

2.3 運(yùn)動(dòng)耐量及肺氣體交換功能

兩組患者CPET參數(shù)結(jié)果如表2，以最大攝氧量和最大運(yùn)動(dòng)功率衡量運(yùn)動(dòng)耐量：當(dāng)重度COPD患者合并PH時(shí)，運(yùn)動(dòng)耐量和氧脈搏明顯降低（5.0（3.9～6.9）VS5.2（4.2～7.7）mL，P<0.05）并且mPAP與最大攝氧量之間存在明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系（R2=0.086，P=0.003）；反映肺臟氣體交換功能參數(shù)VE/VCO2及Pet CO2在兩組資料間無(wú)顯著性差異。

3 討論

試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)（1）mPAP與患者運(yùn)動(dòng)耐量，特別是VO2%預(yù)計(jì)值之間存在顯著性關(guān)聯(lián)；（2）對(duì)于重度COPD患者，PH不一定會(huì)對(duì)患者肺臟氣體交換功能產(chǎn)生影響；（3）PH能明顯降低重度COPD患者氧脈搏。

重度COPD患者在病程發(fā)展后期會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)耐量明顯降低，而造成生活質(zhì)量下降。我們研究發(fā)現(xiàn)：PH不僅對(duì)COPD患者通氣功能以及心血管系統(tǒng)造成損傷，同時(shí)還會(huì)通過(guò)降低運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氧氣攝取量和氧脈搏從而影響患者運(yùn)動(dòng)耐量。氧脈搏可衡量心臟每搏輸出量從而反映心臟功能[8]，因此，通過(guò)氧脈搏能夠間接反映PH對(duì)心臟功能損傷作用。本試驗(yàn)與之前研究結(jié)果相契合[9]，證明COPD患者運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大氧脈搏降低與運(yùn)動(dòng)耐量降低存在顯著相關(guān)性。由于實(shí)驗(yàn)中大部分患者無(wú)法到達(dá)一個(gè)明確無(wú)氧閾值，缺乏充足數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有監(jiān)測(cè)患者通氣閾值以及無(wú)氧閾值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示在重度COPD患者合并PH以及無(wú)PH兩組VE/VCO2和PetCO2不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，結(jié)果與Pynnaert等研究一致[3]。部分實(shí)驗(yàn)證明：在重度PH和不合并PH患者中PetCO2會(huì)存在顯著性差異。由于參與試驗(yàn)COPD患者，存在嚴(yán)重肺泡低通氣，長(zhǎng)期肺泡缺氧使得機(jī)體對(duì)于代謝性酸中毒反應(yīng)遲鈍[10]。理論上，嚴(yán)重COPD患者肺通氣功能下降會(huì)導(dǎo)致VE/VCO2下降和Pet CO2升高，從而引起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中高碳酸血癥以及肺通氣血流比異常，此時(shí)機(jī)體會(huì)通過(guò)過(guò)度通氣等生理性反射糾正VE/VCO2和PetCO2異常，但是一旦合并PH，機(jī)體對(duì)于VE/VCO2和PetCO2調(diào)節(jié)功能就會(huì)明顯減弱。

本實(shí)驗(yàn)證明：VO2%預(yù)計(jì)值與mPAP之間存在顯著性關(guān)聯(lián)，但FEV1與mPAP之間無(wú)相關(guān)性。在一項(xiàng)通過(guò)超聲心動(dòng)圖定義PH實(shí)驗(yàn)研究中，Vonbank等發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大VO2與外周血管阻力存在相關(guān)性，但是并未研究最大VO2與mPAP之間關(guān)系[11]。也有實(shí)驗(yàn)認(rèn)為mPAP與CPET中參數(shù)沒(méi)有相關(guān)聯(lián)系[12]。對(duì)于這些不同研究結(jié)果，一方面是各個(gè)研究對(duì)于PH定義不一致（>20mmHg或>25mmHg），另一方面是由于用來(lái)判定PH儀器設(shè)備不同（RHC或超聲心動(dòng)圖）。

回顧本實(shí)驗(yàn)研究，存在一定局限性：盡管我們將PCWP>15mmHg患者剔除在研究范圍之外，以此來(lái)排除由于肺毛細(xì)血管后因素所導(dǎo)致PH，但是發(fā)現(xiàn)合并PH組患者PCWP和右心房壓力依舊明顯高于正常水平，這可能會(huì)對(duì)CPET結(jié)果產(chǎn)生一些細(xì)微影響；再者，由于缺少患者肺臟影像學(xué)資料，所以不能排除是否存在呼吸道器質(zhì)性疾病。

4 結(jié)論

綜上所述，研究發(fā)現(xiàn)PH是重度COPD患者常見(jiàn)并發(fā)癥，它通過(guò)改變肺動(dòng)脈壓力對(duì)患者運(yùn)動(dòng)耐量產(chǎn)生影響，但是對(duì)于肺通氣功能如VE/VCO2和Pet CO2不產(chǎn)生明顯影響。在眾多檢查手段中，對(duì)于僅僅表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)耐量異常而不合并明顯氣體交換功能障礙COPD患者，CPET能夠準(zhǔn)確地篩查出患者是否存在PH，同時(shí)監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和愈后。但CPET對(duì)輕、中度COPD患者合并PH診斷作用還有待進(jìn)一步研究。

參 考 文 獻(xiàn)

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