慢性阻塞性肺病患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關(guān)性

陳曄鋒 沈巨信 余月芳 劉夏天

(紹興市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，浙江 紹興 312000)

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慢性阻塞性肺病患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關(guān)性

陳曄鋒 沈巨信 余月芳 劉夏天1

(紹興市人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，浙江 紹興 312000)

目的 研究慢性阻塞性肺病(COPD)患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關(guān)性。方法 選擇COPD患者120例，全球阻塞性肺病創(chuàng)議(GOLD)肺功能分級(jí)Ⅰ～Ⅳ級(jí)，評(píng)估其肺功能：第1秒用力呼氣量/用力肺活量(FEV1/FVC)、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比、殘氣量占預(yù)計(jì)值百分比、深吸氣量/肺總量(IC/TLC)、一氧化碳彌散量(DLCO)占預(yù)計(jì)值百分比，并通過(guò)超聲心動(dòng)圖檢查對(duì)心腔大小、左室收縮與舒張功能、右室收縮和舒張的整體功能(Tei指數(shù))及舒張期肺動(dòng)脈壓進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果 隨著COPD患者GOLD肺功能分級(jí)的升高，所有心腔均縮小(P<0.05)。肺功能相關(guān)變量與心腔大小高度相關(guān)。與氣道阻塞或DLCO相比，靜態(tài)充氣過(guò)度(IC/TLC)與心腔大小之間的相關(guān)性最好。對(duì)體表面積進(jìn)行調(diào)整后，IC/TLC是心腔大小的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。相比于IC/TLC>0.25的患者，IC/TLC≤0.25的患者左心室舒張功能明顯受損(P<0.05)，右室Tei指數(shù)明顯升高(P<0.05)。結(jié)論 隨著COPD嚴(yán)重程度的增加，會(huì)出現(xiàn)心腔縮小，使左室舒張功能和右室整體功能受損。

慢性阻塞性肺??；肺功能；超聲心動(dòng)圖；Tei指數(shù)

長(zhǎng)期慢性缺氧可導(dǎo)致肺血管廣泛收縮和肺動(dòng)脈高壓，常伴有肺血管內(nèi)膜增生、血管纖維化甚至血管閉塞，影響了慢性阻塞性肺病(COPD)患者的彌散功能，最后造成肺循環(huán)的結(jié)構(gòu)重組。COPD晚期出現(xiàn)的肺動(dòng)脈高壓是其重要的循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，最終導(dǎo)致慢性肺源性心臟病和右心衰竭，對(duì)患者的預(yù)后產(chǎn)生嚴(yán)重的消極影響。在COPD對(duì)右心的影響成為共識(shí)的同時(shí)，對(duì)COPD可能引起對(duì)左心功能及心臟大小的影響，目前僅國(guó)內(nèi)外少數(shù)學(xué)者關(guān)注過(guò)此類問(wèn)題，但作為COPD一種重要的肺外效應(yīng)，是客觀存在并值得我們?nèi)パ芯康摹?/p>

1 資料與方法

1.1 一般資料 2012年6月至2013年11月確診為COPD患者120例為研究對(duì)象，所有患者均符合COPD的肺功能診斷標(biāo)準(zhǔn)，全球COPD創(chuàng)儀(GOLD)肺功能分級(jí)Ⅰ～Ⅳ級(jí)，并處于臨床穩(wěn)定期，排除合并有冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、輕度以上心瓣膜功能不全、先天性心臟病、高血壓性心臟病、各種原因所致的心肌病變、房顫或起搏器植入術(shù)后、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)<50%以及合并有肺間質(zhì)性疾病、胸廓畸形等疾病的患者。本研究在所有患者知情的條件下進(jìn)行，并征得所有患者本人及倫理委員會(huì)的同意。GOLD Ⅰ級(jí)30例，男17例，女13例，平均年齡(64.7±5.3)歲，體表面積(1.56±0.16)m2；GOLDⅡ級(jí)30例，男19例，女11例，平均年齡(66.2±6.2)歲，體表面積(1.55±0.15)m2；GOLD Ⅲ級(jí)30例，男23例，女7例，平均年齡(71.5±6.4)歲，體表面積(1.54±0.14)m2；GOLDⅣ級(jí)30例，男21例，女9例，平均年齡(70.2±5.8)歲，體表面積(1.61±0.13)m2。

1.2 肺功能測(cè)試 肺功能測(cè)試均由專業(yè)培訓(xùn)的具備上崗資質(zhì)的專業(yè)肺功能測(cè)試人員指導(dǎo)下進(jìn)行，肺功能儀為日本捷斯特公司CHESTAC-338800，在吸入沙丁胺醇0.2 mg后15 min，分別測(cè)定第1秒用力呼氣量(FEV1)/用力肺活量(FVC)、FEV1占預(yù)計(jì)值百分比、深吸氣量(IC)/肺總量(TLC)、殘氣量占預(yù)計(jì)值百分比，并采用一口氣法測(cè)定一氧化碳彌散量(DLCO)。各組肺功能水平見表1。

1.3 超聲心動(dòng)圖檢查 經(jīng)過(guò)肺功能測(cè)試的研究對(duì)象在此后的1 w內(nèi)，安排美國(guó)PHILIPS公司的IE-33彩色多普勒超聲心電圖儀檢查，探頭頻率為2～4 MHz，由專業(yè)的心臟超聲檢查醫(yī)師從心尖四腔心切面、心尖五腔心切面和左室長(zhǎng)軸切面截取圖像，測(cè)量左心房面積、右心房面積、左心室舒張末徑(LVEDD)和右心室直徑，計(jì)算LVEF在心尖四腔切面將脈沖多普勒取樣容積放置在二尖瓣瓣尖1～2 mm水平,采集二尖瓣血流頻譜,測(cè)算早期通過(guò)二尖瓣的血流減速時(shí)間、早期E波與心房A波峰流速的比值(E/A)，舒張期肺動(dòng)脈壓采用改良Bernoulli方程計(jì)算，其中右心房壓力估計(jì)為10 mmHg〔1〕，配合心電圖測(cè)算右室等容舒張時(shí)間(IRT)、右室等容收縮時(shí)間(ICT)及右室射血時(shí)間(ET)，據(jù)此計(jì)算右心室Tei指數(shù)〔(ICT+IRT)/ET〕。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件行t或U檢驗(yàn)、方差分析、線性回歸分析、獨(dú)立相關(guān)性檢驗(yàn)。

表1 各GOLD組患者肺功能水平

2 結(jié) 果

2.1 不同GOLD肺功能分級(jí)之間心臟大小與心臟功能的差異 表2可見，COPD患者心腔大小和早期E/A隨GOLD肺功能分級(jí)升高而下降(P<0.05)，早期通過(guò)二尖瓣的血流減速時(shí)間和右心室Tei指數(shù)隨GOLD肺功能分級(jí)升高而升高(P<0.05)，提示隨著GOLD肺功能分級(jí)升高，各心腔有縮小趨勢(shì)，左心室舒張功能與右心室整體功能下降，而LVEF和舒張期肺動(dòng)脈壓隨GOLD肺功能分級(jí)的升高而無(wú)明顯變化(P>0.05)，提示隨著GOLD肺功能分級(jí)升高，左心室收縮功能與肺動(dòng)脈壓不受影響。

表2 不同GOLD肺功能分級(jí)之間心臟大小、心臟功能的差異±s,n=30)

與GOLDⅠ級(jí)組比較：1)P<0.05；與GOLDⅡ級(jí)組比較：2)P<0.05；3)與GOLDⅢ級(jí)組比較：3)P<0.05

表3 肺功能變量與心腔大小之間的相關(guān)性(n=120)

2.2 肺功能變量與心腔大小之間的相關(guān)性 肺功能相關(guān)變量與心腔大小之間存在高度相關(guān)性，IC/TLC與心腔大小之間的相關(guān)性最好(表3)。通過(guò)多變量線性歸分析，并對(duì)體表面積進(jìn)行調(diào)整后，IC/TLC是心腔大小的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素(表4)。相比于IC/TLC>0.25的患者，IC/TLC≤0.25的患者左心室舒張功能及右室整體功能明顯受損(P<0.05)(表5)。

表4 IC/TLC可以作為心腔大小的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素

表5 根據(jù)IC/TLC評(píng)估的靜態(tài)肺充氣過(guò)度情況對(duì)心臟功能的評(píng)估±s)

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著COPD患者GOLD肺功能分級(jí)的升高，會(huì)出現(xiàn)心臟縮小，左室舒張充盈功能受損，而左室收縮功能無(wú)明顯影響，同時(shí)右室收縮和舒張的整體功能下降。以IC/TLC≤0.25作為肺過(guò)度充氣的標(biāo)準(zhǔn)〔2,3〕，可見這部分COPD患者的左室舒張充盈功能受損更明顯，同時(shí)右室整體功能的下降亦更明顯〔4～7〕。關(guān)于COPD對(duì)心臟大小的潛在影響，Jorgensen等〔8〕通過(guò)MRI技術(shù)，將過(guò)度充氣的肺氣腫患者與年齡匹配的健康對(duì)照組相比，發(fā)現(xiàn)肺氣腫患者的左右心室均有所縮小，這與本研究所取得的結(jié)論基本一致。而Jorgensen等〔9〕另一項(xiàng)研究表明，在經(jīng)過(guò)肺減容術(shù)(LVRS)的COPD患者中，其左室舒張末的大小和充盈可明顯改善。這也間接提供了過(guò)度充氣可能對(duì)心臟大小產(chǎn)生影響的證據(jù)資料。而對(duì)COPD可以引起心臟縮小的肺外效應(yīng)相關(guān)機(jī)制，有學(xué)者推測(cè)可能跟血流動(dòng)力學(xué)的改變、缺氧，甚至系統(tǒng)性炎癥相關(guān)，但目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏系統(tǒng)性研究。

在近來(lái)的研究中，隨著COPD的病程發(fā)展，左室收縮功能損害并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，在射血分?jǐn)?shù)、左室短軸縮短率和通過(guò)二尖瓣的峰流速均在正常范圍，并且與對(duì)照組相比，無(wú)顯著差異，一些研究者已提供了相似的結(jié)果〔10,11〕。有學(xué)者分析認(rèn)為，在肺氣腫的患者中，可能是由于心室收縮時(shí)，室間隔被拉得更扁平，所以可以維持相對(duì)正常的LVEF〔12〕。

國(guó)內(nèi)也有學(xué)者通過(guò)測(cè)定COPD患者的超聲心動(dòng)圖，證實(shí)COPD組E/A下降，E峰減速時(shí)間延長(zhǎng)；兩組受檢者左室內(nèi)徑、室間隔厚度、左室后壁厚度等無(wú)顯著差異，說(shuō)明COPD患者存在左室舒張功能下降〔13〕，這與本研究的結(jié)論基本一致。也有研究提示，COPD患者的左心室舒張功能不全可能與左心室的擴(kuò)張性(心肌僵硬)無(wú)關(guān)，更可能與前負(fù)荷的下降相關(guān)〔1,8〕。而經(jīng)過(guò)肺減容術(shù)后的COPD患者，在超聲心動(dòng)圖上的左心室充盈情況可以得到明顯的改善〔9〕，血流動(dòng)力學(xué)也會(huì)伴隨著充氣過(guò)度的緩解而改善〔9,14〕，說(shuō)明兩者可能存在明顯的因果關(guān)系，也反過(guò)來(lái)證明血流動(dòng)力學(xué)的改變，包括前負(fù)荷的下降，可能是導(dǎo)致左心室舒張功能下降的重要原因。

關(guān)于COPD對(duì)右心功能影響的研究，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)比對(duì)左心功能影響的相關(guān)研究要系統(tǒng)深入得多。隨著COPD氣道阻塞程度的增加，致使吸入肺泡內(nèi)的氣體在呼氣期不能排出，殘留在肺內(nèi)氣體不斷增加而使肺泡膨脹和破裂、肺泡壁破壞、肺泡間纖維組織增生，導(dǎo)致肺內(nèi)的小血管不斷減少和血管壁逐漸增厚。肺血管的重構(gòu)會(huì)使肺動(dòng)脈壓力不斷增高，右心室收縮增強(qiáng)，代償性增加肺循環(huán)血流量，進(jìn)一步促進(jìn)肺動(dòng)脈壓升高，右心室的重量、形態(tài)、順應(yīng)性和功能將發(fā)生一系列變化。近年來(lái)認(rèn)為低氧血癥也是右心功能受損的重要環(huán)節(jié)〔15〕。國(guó)內(nèi)有學(xué)者〔16～18〕應(yīng)用Tei指數(shù)評(píng)價(jià)COPD患者、肺心病患者右室功能變化，皆發(fā)現(xiàn)隨著右心功能損害加重，Tei指數(shù)測(cè)值增大。這些結(jié)果均與本研究的結(jié)果吻合。

1 Boussuges A,Pinet C,Molenat F,etal.Left atrial and ventricular filling in chronic obstructive pulmonary disease.An echocardiographic and Doppler Study〔J〕. Am J Respir Crit Care Med,2000;162(2,Pt 1):670-5.

2 Lang RM,Michelle Bierig,Richard B,etal.Recommendations for chamber quantification:a report from the American Society of Echocardiography′s Guidelines and Standards Committee and the chamber quantification writing group,developed in conjunction with the European Association of Echocardiography,a branch of the European Society of Cardiology〔J〕.J Am Soc Echocardiogr,2005;18(12):1440-63.

3 Vassaux C,Torre-Bouscoulet L,Zeineldine S,etal.Effects of hyperinflation on the oxygen pulse as a marker of cardiac performance in COPD〔J〕.Eur Respir J,2008;32(5):1275-82.

4 Tei C,Dujardin KS,Hodge DO,etal.Doppler echocardiographic index for assessment of global right ventricular function〔J〕.J Am Soc Echocardiogr，1996;9(6):838-47.

5 Seyfarth HJ,Pankau H,Winkler J,etal.Correlation of TEI index and invasive paremetres of right heart function in PAH〔J〕.Pneumologie，2004;58(4):217-21.

6 Seyfarth HJ,Pankau H,Hammerschmidt S,etal.Bosentan improves exercise tolerance and Tei index in patients with pulmonary hypertension and prostanoid therapy〔J〕.Chest,2005;128(2):709-13.

7 Schulte W.The Tei-index a new stock market index〔J〕.Pneumologie，2004;58(4):206-7.

8 Jorgensen K,Muller MF,Nel J,etal.Reduced intrathoracic blood volume and left and right ventricular dimensions in patients with severe emphysema:an MRI study〔J〕.Chest,2007;131(4):1050-7.

9 Jorgensen K,Houltz E,Westfelt U,etal.Effects of lung volume reduction surgery on left ventricular diastolic filling and dimensions in patients with severe emphysema〔J〕.Chest,2003;124(5):1863-70.

10 Schena M,Clini E,Errera D,etal.Echo-doppler evaluation of left ventricular impairment in chronic cor pulmonale〔J〕.Chest，1996;109(6)：1446-51.

11 Vonk-Noordergraaf A,Marcus T,Holverda S,etal.Early changes of cardiac structure and function in COPD patients with mild hypoxemia〔J〕.Chest，2005;127(6):1898-903.

12 Vonk-Noordegraaf A,Marcus JT,Roseboom B,etal.The effect of right ventricular hypertrophy on left ventricular ejection fraction in pulmonary emphysema〔J〕.Chest,1997;112(3):640-5.

13 林 敏，魏立平.慢性阻塞性肺疾病左室舒張功能的超聲心動(dòng)圖研究〔J〕.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2011;27(16):3003-5.

14 Criner GJ,Scharf SM,Falk JA,etal.Effect of lung volume reduction surgery on resting pulmonary hemodynamics in severe emphysema〔J〕.Am J Respir Crit Care Med,2007;176(3):253-60.

15 Vitarelli A,Conde Y,Cimino E,etal.Assessment of right ventricular function by strain rate imaging in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Eur Respir J,2006;27(2):268-75.

16 吳 棘,郭盛蘭,何 云,等.Tei指數(shù)在超聲診斷肺源性心臟病中的價(jià)值〔J〕.中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2005;21(2):113-4.

17 王建平,浦 江,楊文蘭,等.慢性阻塞性肺病患者右室Tei指數(shù)與肺功能指標(biāo)的相關(guān)性分析〔J〕.上海醫(yī)學(xué)影像,2008;17(1):34-8.

18 馬世霞,賈武梅,阿秀萍.右室Tei指數(shù)在慢性肺源性心臟病中的診斷價(jià)值〔J〕.寧夏醫(yī)學(xué)雜志,2008;30(10):478-9.

〔2015-04-01修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢(mèng)園)

紹興市公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(2012B70065)

陳曄鋒(1979-)，男，碩士，副主任醫(yī)師，主要從事呼吸系統(tǒng)相關(guān)疾病的研究。

R563.9

A

1005-9202(2016)22-5657-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.22.075

1 超聲影像科