超聲心動圖聯(lián)合N末端B型腦鈉肽前體對COPD不同程度肺動脈高壓患者右心功能的評估價值

李國英 宋春旺 李嵐 翟曉君

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)為臨床上發(fā)病率較高的一類慢性呼吸道疾病。肺動脈高壓(pulmonary hypertension,PH)是慢性阻塞性肺疾病的重要并發(fā)癥,為肺心病發(fā)生的關鍵病理環(huán)節(jié),是COPD患者右心衰竭的最主要原因,而右心衰竭是COPD患者預后不良、死亡的主要因素。故準確檢測、了解COPD患者肺血管壓力和右心功能成為臨床研究重點,有利于及時了解患者病情進展,制訂合理的治療方案,緩解病情。研究表明,心臟磁共振(CMRI)、CT在評估COPD患者肺動脈壓和右心功能中均有較高價值,但檢查費用高,右心導管檢測是診斷PH的金標準,但因其為有創(chuàng)操作,有一定的風險,且價格昂貴,患者接受度低[1]。經胸超聲心動圖具有無創(chuàng)、簡便快捷、費用較低等優(yōu)點,在右心功能評價方面與CMRI相關性良好[1],是臨床實踐評估右心功能的首選工具[2]。N末端B型腦鈉肽前體(NT-proBNP)與右心功能不全密切相關。因此,本研究以心臟超聲心動圖聯(lián)合NT-proBNP評估COPD不同程度PH患者右心功能,報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年5月至2022年2月我院呼吸科收治的單純 COPD患者(單純COPD組)和COPD合并PH患者(PH組),每組65例。另選取同期體檢健康者65例作為對照組。納入標準:身體健康,無高血壓、糖尿病、心臟病、精神類疾病、惡性腫瘤、腦血管疾病等,能積極配合相關檢查。3組性別比、年齡、吸煙史及BMI比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 3組一般資料比較 n=65

1.2 納入與排除標準 (1)納入標準:均符合2021年修訂版COPD的診斷標準[3];肺動脈收縮壓(PASP)≥30 mm Hg[4];年齡≥18周歲;患者病歷資料完整,且知情同意,并自愿簽署同意書。(2)排除標準:原發(fā)性PH,合并其他可引起PH的疾病;合并原發(fā)性心臟疾病、氣流阻塞的其他疾病或需無創(chuàng)正壓機械通氣治療者;既往有胸部手術者等;合并其他肺部病變影響肺功能者,如肺炎、肺腫瘤、肺栓塞、支氣管擴張、肺結核等;合并其他惡性腫瘤者;高血壓者(收縮壓≥140 mm Hg和或舒張壓≥90 mm Hg);存在認知功能障礙、精神性疾病者;處于哺乳期、妊娠期女性。

1.3 方法

1.3.1 一般資料收集:收集所有患者入組后的一般資料、相關危險因素,包括姓名、性別、年齡、吸煙史、BMI。

1.3.2 血漿NT-proBNP測定:采集所有研究對象肘靜脈血5 ml,采用廣州萬孚生物技術股份有限公司的LVONDFOFS-112電化學免疫分析儀及配套的試劑盒測定NT-proBNP水平。

1.3.3 超聲心動圖:檢查使用開立S9彩色多普勒超聲診斷儀(深圳開立科技股份有限公司生產)對所有研究對象經胸行超聲檢查,測量右心房內徑(RAD)、右心室舒張末期內徑(RVED)、右心室前壁厚度(RVAWT)、右心室Tei指數、肺動脈主干內徑 (MPAD)、PASP。PASP用三尖瓣反流法測定,按伯努利方程及右心房室壓力階差估算得到(PASP=4×Vmax2+RAP,Vmax為三尖瓣反流的最大速度,RAP為右心房壓)。PASP<30 mm Hg為正常,30 mm Hg≤PASP<50 mm Hg為輕度升高,50 mm Hg≤PASP<70 mm Hg為中度升高,PASP≥70 mm Hg為重度升高。通過測量3個心動周期數據取平均值。

1.3.4 肺功能:采用德國耶格肺功能檢測儀檢測,包括用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%pre),FEV1/FVC。每項結果均檢測3次,結果取平均值。

2 結果

2.1 3組心臟超聲心動圖檢測結果比較 3組間MPAD、RVAWT、RVED、PASP、RAD、 RVEF、Tei指數比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),與健康組比較,單純COPD組和PH組MPAD、RVAWT、RVED、PASP、RAD、Tei指數均升高,RVEF降低,且PH組MPAD、RVAWT、RVED、PASP、RAD、Tei指數高于單純COPD組,RVEF低于單純COPD組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組心臟超聲心動圖檢測結果比較 n=65,

2.2 3組血漿NT-proBNP水平比較 健康組、單純COPD組及PH組血漿NT-proBNP水平依次升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 3組血漿NT-proBNP水平比較 n=65,pg/ml,

2.3 3組肺功能比較 健康組、單純COPD組及PH組FEV1%pre、FEV1/FVC依次降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 3組FEV1%pre、FEV1/FVC水平比較 n=65,pg/ml,

2.4 不同程度肺動脈高壓患者肺功能和心功能比較 輕度組、中度組、重度組FEV1%pre、FEV1/FVC、FEV1/FVC依次降低,Tei、NT-proBNP依次升高,比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 不同程度肺動脈高壓患者肺功能和心功能比較

2.5 相關性分析 分析結果顯示,NT-proBNP與MPAD、RVAWT、RVED、PH嚴重程度、RAD、Tei指數呈正相關,與RVEF、FEV1%、FEV1/FVC呈負相關,PH嚴重程度與MPAD、RVAWT、RVED、RAD、Tei指數呈正相關,與RVEF、FEV1%、FEV1/FVC呈負相關,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表6。

表6 相關性分析

3 討論

COPD并發(fā)PH的機制復雜,考慮與患者長期慢性缺氧、氧化應激及炎性反應引起的肺血管阻力增加、肺血管結構重構和血管內皮功能障礙有關[5]。超聲心動圖是臨床常用的檢查手段,目前超聲心動圖肺動脈壓主要是根據肺動脈瓣與三尖瓣反流頻率,用簡化伯努利方程計算。研究顯示,超聲心動圖測得的肺動脈壓力與右心導管造影測量結果并不一致,但二者具有良好相關性,可作為PH的篩查指標[6]。以往文獻報道,超聲心動圖診斷PH的臨界值為≥36 mm Hg[7,8]。但有研究證實,COPD患者即使未合并肺動脈高壓,也存在右心結構和功能異常,只是這些異常比較輕微[9,10]。同時超聲心動圖的檢測受操作者的主觀偏差及肺過度充氣對觀察視野的影響,測得的PASP存在一定的偏差。因此為了降低漏診率,早發(fā)現(xiàn)、早預防,本研究參照超聲對PH評估的《歐洲呼吸學會和歐洲心臟病學會肺動脈高壓指南》并結合我國《肺動脈高壓篩查診斷與治療專家共識》[11,12],確定PASP≥30 mm Hg作為COPD合并PH的標準,并根根據PASP的升高程度進行分組[13]。

COPD患者肺動脈阻力及壓力升高,肺動脈后負荷增高,血管擴張,同時右心室長期承受過度的后負荷,其形態(tài)和功能也發(fā)生顯著改變。早期為了維持正常的心輸出量并對抗肺血管阻力,右心肌組織代償性肥厚、心室擴張,舒張功能降低,收縮功能增強,隨著COPD的進展,肺動脈壓持續(xù)升高,血管阻力進行性變大,致使患者肺動脈主干擴張而直徑增大,右心室的前負荷也會增大,進而造成右心房和右心室的內徑增寬,右心室進行性增大,室壁增厚,在右心室組織與結構在不斷改變的過程中,會造成右心功能不全,心肌收縮力下降,心輸出量減少,且隨著病情的進展,右心功能不全嚴重程度隨之上升,最終導致右心衰竭。右心室的順應性損害程度與右心室對PH造成壓力負荷大小呈正比。PH往往在右心室的基底部或中間段發(fā)生重構。右心房對保持右心室充盈具有重要意義。PH患者因肺動脈壓增大導致右心房擴大,使右心室順應性受損,繼而造成右心室重構[14]。RAD、RVAWT、MPAD能夠反映右心結構變化,RVED、RVEF及右室Tei指數是右心功能的重要指標。RVED增大可引起右心室收縮功能障礙,收縮末期右心室內殘余血量增多。RVEF能較為準確地反映右心室負荷情況,且與PASP呈負相關,與血流動力學指標相關性更好,為評估右心功能的有效指標之一。Tei又稱為心肌做功指數,是心室等容收縮時間(ICT)和等容舒張時間(IRT)的和除以射血時間(ET)的比值,計算簡單,易于測量,重復性好,能更加完整、客觀、準確地評價心室收縮和舒張功能,且不受年齡、心率、心室形狀和壓力等因素的影響[15]。報道證實,右心室Tei指數可較敏感、準確地評估COPD患者右心室整體舒張及收縮功能受損情況,為臨床可操作性強的評估右心功能的檢測手段[16,17]。本研究結果顯示,與正常對照組比較,無論是合并PH,還是未合并PH,二者的MPAD、RVAWT、RVED、MPAD、RAD、Tei均增大,RVEF降低,與正常組比較差異顯著(P<0.05),且隨著肺動脈壓的升高,FEV1%pre、FEV1/FVC、RVEF逐漸降低,Tei指數逐漸升高,輕、中、重度3組差異顯著(P<0.05)。進一步的相關性分析顯示,與PH的嚴重程度、MPAD、RVAWT、RVED、MPAD、RAD、Tei呈正相關,與RVEF、FEV1%pre、FEV1/FVC呈負相關。證實隨著COPD患者肺功能的惡化,肺通氣功能越差,肺動脈壓逐漸升高,右心結構受損加重,進而心功能逐漸下降,肺功能、肺動脈壓與右心功能之間具有相關性。與國內相關報道結果相符[18]。但超聲心動圖對聲窗要求和操作人員的技術和經驗要求高,還需要專用的軟件和硬件,因此檢測結果可能存在偏移。

BNP是由于心臟泵血功能下降,心臟壓力或容量負荷增加導致心室壁張力增加時,由心室分泌的多肽類激素,具有利鈉、利尿和血管擴張的作用。NT-proBNP 是BNP前體,與BNP比較,其半衰期長,生物學穩(wěn)定性好,敏感性更高,檢測方便,便于開展,是COPD 患者死亡和預后差的預測因子,也是評估COPD合并PH預后和右心功能不全的重要生物學標記。朱敏鋒等[19,20]研究證實,COPD患者的NT-proBNP水平與肺動脈壓力嚴重程度呈正相關,對預測COPD患者PH的發(fā)生和危險分級具有較高的診斷價值。吳海榮等[21]研究顯示,NT-proBNP還能預測高海拔地區(qū)慢性肺源性心臟病患者肺動脈壓力的變化及右心結構改變,判斷疾病的嚴重程度。本研究證實,與正常健康人比較,單純COPD患者及合并PH的COPD患者NT-proBNP水平均升高(P<0.05),且隨著肺動脈壓的升高,NT-pro BNP水平進一步升高(P<0.05)。進一步相關性分析顯示,NT-proBNP與肺動脈壓升高嚴重程度相關,與心臟超聲心動圖指標及肺功能指標MPAD、RVAWT、RVED、MPAD、RAD、Tei呈正相關,與RVEF、FEV1%pre、FEV1/FVC呈負相關。證實COPD早期即存在心功能受損,NT-proBNP可以初步預測COPD患者的心功能。同時,隨著PH的加重,合并PH的COPD患者血漿NT-proBNP水平會逐漸升高,且與超聲心動圖檢測結果具有相關性,提示NT-proBNP可作為評估COPD患者心功能和PH程度的指標。

綜上,超聲心動圖聯(lián)合NT-proBNP測定是判斷COPD合并PH患者心臟功能及肺動脈壓的有效手段,對患者的早期診斷、早期治療及預后方面具有非常重要的意義。